Collaborative Business Process Management - A Literature-based Analysis of Methods for Supporting Model Understandability

Due to the growing amount of cooperative business scenarios, collaborative Business Process Management (cBPM) has emerged. The increased number of stakeholders with minor expertise in process modeling leads to a high relevance of model understandability in cBPM contexts. Despite extensive works in the research fields of cBPM and model understandability in BPM, there is no analysis and comprehensive overview of methods supporting process model understandability in cBPM scenarios. To address this research gap, this paper presents the results of a literature review. The paper identifies concepts for supporting model understandability in BPM, provides an overview of methods implementing these concepts, and discusses the methods’ applicability in cBPM. The four concepts process model transformation, process model visualization, process model description, and modeling support are introduced. Subsequently, 69 methods are classified and discussed in the context of cBPM. Results contribute to revealing existing academic voids and can guide practitioners in cBPM scenarios

An Interactive framework to develop and align business process models

In the past few decades, the usage of Business Process Management (BPM) has enormously increased. Organizations are devoting resources towards development and use of BPM techniques and technologies to analyze, model, improve and implement business processes. The procedures currently used for collecting information to create business process models generally lead to misunderstanding or ambiguity between model and domain experts. We propose a framework to build business process models directly from users’ inputs captured through interactive web-forms. It also allows the users to align processes with strategic business objectives, critical success factors, and key performance indicators. Further, processes can be tagged with appropriate maturity level, types and tiers. The framework includes a dashboard with real-time reports which helps decision makers to monitor organization’s performance, make better decisions, and standardize/optimize processes across the organization. A comparison of the functionality available in different tools along with proposed framework is also presented.BPMBusiness Process Managemen

An information model for lean, agile, resilient and green supply chain management

Dissertação para a obtenção de Grau de Mestre em Engenharia e Gestão IndustrialIn modern business environments, an effective Supply Chain Management (SCM) is crucial to business continuity. In this context, Lean, Agile, Resilient and Green (LARG), are advocated as the fundamental paradigm for a competitive Supply Chain (SC) as a whole. In fact, competition between supply chains (SC) has replaced the traditional competition between companies. To make a supply chain more competitive, capable of responding to the demands of customers with agility, and capable of responding effectively to unexpected disturbance, in conjugation with environmental responsibilities, and the necessity to eliminate processes that add no value, companies must implement a set of LARG SCM practices and Key Performance Indicators (KPI) to measure their influence on the SC performance. However, the selection of the best LARG SCM practices and KPIs is a complex decision-making problem, involving dependencies and feedbacks. Still, any decision-making must be supported by real and transparent data. This dissertation intends to provide two integrated models to assist the information management and decision-making. The first is an information model to support a LARG SCM, allowing the exchange and storage of data/information through a single information platform. In this model three types of diagrams are developed, Business Process Diagram (BPD), Use Cases Diagram and Class Diagram to assist the information platform design. The second is a decision-making model, designated LARG Analytical Network Process (ANP) to select the best LARG SCM practices/KPI to be implemented in SCs. Both models are developed and validated within the automotive SC, namely in Volkswagen Autoeuropa

Interactive graph drawing with constraints

This thesis investigates the requirements for graph drawing stemming from practical applications, and presents both theoretical as well as practical results and approaches to handle them. Many approaches to compute graph layouts in various drawing styles exist, but the results are often not sufficient for use in practice. Drawing conventions, graphical notation standards, and user-defined requirements restrict the set of admissible drawings. These restrictions can be formalized as constraints for the layout computation. We investigate the requirements and give an overview and categorization of the corresponding constraints. Of main importance for the readability of a graph drawing is the number of edge crossings. In case the graph is planar it should be drawn without crossings, otherwise we should aim to use the minimum number of crossings possible. However, several types of constraints may impose restrictions on the way the graph can be embedded in the plane. These restrictions may have a strong impact on crossing minimization. For two types of such constraints we present specific solutions how to consider them in layout computation: We introduce the class of so-called embedding constraints, which restrict the order of the edges around a vertex. For embedding constraints we describe approaches for planarity testing, embedding, and edge insertion with the minimum number of crossings. These problems can be solved in linear time with our approaches. The second constraint type that we tackle are clusters. Clusters describe a hierarchical grouping of the graph's vertices that has to be reflected in the drawing. The complexity of the corresponding clustered planarity testing problem for clustered graphs is unknown so far. We describe a technique to compute a maximum clustered planar subgraph of a clustered graph. Our solution is based on an Integer Linear Program (ILP) formulation and includes also the first practical clustered planarity test for general clustered graphs. The resulting subgraph can be used within the first step of the planarization approach for clustered graphs. In addition, we describe how to improve the performance for pure clustered planarity testing by implying a branch-and-price approach. Large and complex graphs nowadays arise in many application domains. These graphs require interaction and navigation techniques to allow exploration of the underlying data. The corresponding concepts are presented and solutions for three practical applications are proposed: First, we describe Scaffold Hunter, a tool for the exploration of chemical space. We show how to use a hierarchical classification of molecules for the visual navigation in chemical space. The resulting visualization is embedded into an interactive environment that allows visual analysis of chemical compound databases. Finally, two interactive visualization approaches for two types of biological networks, protein-domain networks and residue interaction networks, are presented.In zahlreichen Anwendungsgebieten werden Informationen als Graphen modelliert und mithilfe dieser Graphen visualisiert. Eine übersichtliche Darstellung hilft bei der Analyse und unterstützt das Verständnis bei der Präsentation von Informationen mittels graph-basierter Diagramme. Neben allgemeinen ästhetischen Kriterien bestehen für eine solche Darstellung Anforderungen, die sich aus der Charakteristik der Daten, etablierten Darstellungskonventionen und der konkreten Fragestellung ergeben. Zusätzlich ist häufig eine individuelle Anpassung der Darstellung durch den Anwender gewünscht. Diese Anforderungen können mithilfe von Nebenbedingungen für die Berechnung eines Layouts formuliert werden. Trotz einer Vielzahl unterschiedlicher Anforderungen aus zahlreichen Anwendungsgebieten können die meisten Anforderungen über einige generische Nebenbedingungen formuliert werden. In dieser Arbeit untersuchen wir die Anforderungen aus der Praxis und beschreiben eine Zuordnung zu Nebenbedingungen für die Layoutberechnung. Wir geben eine Übersicht über den aktuellen Stand der Behandlung von Nebenbedingungen beim Zeichnen von Graphen und kategorisieren diese nach grundlegenden Eigenschaften. Von besonderer Wichtigkeit für die Qualität einer Darstellung ist die Anzahl der Kreuzungen. Planare Graphen sollten kreuzungsfrei gezeichnet werden, bei nicht-planaren Graphen sollte die minimale Anzahl Kreuzungen erreicht werden. Einige Nebenbedingungen beschränken jedoch die Möglichkeit, den Graph in die Ebene einzubetten. Dies kann starke Auswirkungen auf das Ergebnis der Kreuzungsminimierung haben. Zwei wichtige Typen solcher Nebenbedingungen werden in dieser Arbeit näher untersucht. Mit den Embedding Constraints führen wir eine Klasse von Nebenbedingungen ein, welche die mögliche Reihenfolge der Kanten um einen Knoten beschränken. Für diese Klasse präsentieren wir Linearzeitalgorithmen für das Testen der Planarität und das optimale Einfügen von Kanten unter Beachtung der Einbettungsbeschränkungen. Der zweite Typ von Nebenbedingungen sind Cluster, die eine hierarchische Gruppierung von Knoten vorgeben. Für das Testen der Cluster-Planarität unter solchen Nebenbedingungen ist die Komplexität bisher unbekannt. Wir beschreiben ein Verfahren, um einen maximalen Cluster-planaren Untergraphen zu berechnen. Wir nutzen dabei eine Formulierung als ganzzahliges lineares Programm sowie einen Branch-and-Cut Ansatz zur Lösung. Das Verfahren erlaubt auch die Bestimmung der Cluster-Planarität und stellt damit den ersten praktischen Ansatz zum Testen allgemeiner Clustergraphen dar. Zusätzlich beschreiben wir eine Verbesserung für den Fall, dass lediglich Cluster-Planarität getestet werden muss, der maximale Cluster-planare Untergraph aber nicht von Interesse ist. Für dieses Szenario geben wir eine vereinfachte Formulierung und präsentieren ein Lösungsverfahren, das auf einem Branch-and-Price Ansatz beruht. In der Praxis müssen häufig sehr große oder komplexe Graphen untersucht werden. Dazu werden entsprechende Interaktions- und Navigationsmethoden benötigt. Wir beschreiben die entsprechenden Konzepte und stellen Lösungen für drei Anwendungsbereiche vor: Zunächst beschreiben wir Scaffold Hunter, eine Software zur Navigation im chemischen Strukturraum. Scaffold Hunter benutzt eine hierarchische Klassifikation von Molekülen als Grundlage für die visuelle Navigation. Die Visualisierung ist eingebettet in eine interaktive Oberfläche die eine visuelle Analyse von chemischen Strukturdatenbanken erlaubt. Für zwei Typen von biologischen Netzwerken, Protein-Domänen Netzwerke und Residue-Interaktionsnetzwerke, stellen wir Ansätze für die interaktive Visualisierung dar. Die entsprechenden Layoutverfahren unterliegen einer Reihe von Nebenbedingungen für eine sinnvolle Darstellung