ゴール指向要求分析に基づくビジネスプロセスの構築と検証に関する研究

　情報システムは様々な企業や官公庁で利用されており，業務を支援している．このような状況では，実際の業務において真に有用な情報システムを開発するためには，情報システムの開発とビジネスプロセスの設計をそれぞれ独立して行うのではなく，組織の目標を達成するためのビジネスプロセスを設計し，それに合わせてビジネスプロセスの実行を効率的に支援するための情報システムを構築する必要がある．これらの設計・構築は要求を体系的・論理的に記述できるゴールモデルや，ビジネスプロセスの流れを記述できるビジネスプロセスモデルを用いることで，効果的に行うことができる．しかし，設計時において前提としていた組織を取り巻く環境は法律の改正や市場の変化等の理由によって変化するため，情報システムやビジネスプロセスは１度構築するだけでは十分ではなく，継続的に現環境において適切なものとなっているのかを検証し，不適切であれば改善する必要がある．また，このように複雑で変化する環境においては，情報システムやビジネスプロセスに求められる要件定義を行うことは難しい．　上記のような問題に対処するためには，環境変化が発生しているか確認するために，情報システムの実行ログが望ましい性質を満たしているか検証する技術や，組織の目標やビジネスプロセスに関するモデルを効率的に構築する技術が必要であり，研究が行われているが依然困難である．既存研究においては，実行ログの分析手法については，一般的に時相論理によって成り立つべき性質や成り立つべきでない性質を記述して検証を行うが，時相論理の記述は数理論理学の知識が不足している者やドメイン知識が不足している場合においては，正確に記述することが難しいという問題がある．また，モデルの構築については，組織を取り巻く様々な側面を記述した複数のモデルの整合性がとれた状態で構築する手法が不十分である．　本研究で提案するアプローチはこれらの課題の解決を目指し，以下の2 つの内容に取り組んだ．：(1) ゴール指向要求分析手法KAOS によるゴールモデルからビジネスプロセスモデルを導出する手法，(2) 決定木を利用したビジネスプロセス実行ログの検証支援手法．これらを用いることで，要求を的確にビジネスプロセスに反映すること，実行されたビジネスプロセスの問題点を把握することができる．これらの提案手法はロンドンにおける救急車配備システムや電話の修理プロセス等を題材にケーススタディを行いそれぞれ2 つの提案手法について評価し，有効性を確認できた．電気通信大学201

Metatason ohjeistus logistisen laatikkojärjestelmän vaatimusmäärittelylle

Yritysten on pystyttävä reagoimaan reaaliaikaisiin muutoksiin, esimerkiksi elintarviketeollisuudessa korostuvaan kysynnän nopeisiin muutoksiin. Asiakkaat haluavat lyhyempien toimitusaikojen lisäksi myös joustavuutta ja mukautuvuutta eli ketteryyttä heidän tarpeisiinsa. Ketteryyden mahdollistaa läpinäkyvä ja reaaliaikainen tietovirta, joka helpottaa varautumista ongelmatapauksiin ja toiminnan ohjaamista. Kuitenkin erityisesti elintarviketeollisuudessa ongelmana ovat useat rajapinnat ja niissä tapahtuvien toimenpiteiden läpinäkymättömyys ja suhteellisen suuri työmäärä. Monilla aloilla toimitusaikavaatimukset ovat tiukentuneet. Erityisesti kehitys korostuu elintarviketeollisuudessa. Nopeat toimitusaikavaatimukset yhdistettynä kysynnän nopeisiin muutoksiin ja tuoreusvaatimuksiin aiheuttavat myös uusia vaatimuksia tietojärjestelmille. Toimitusketjuissa ja yritysverkostoissa tarvitaan eri osapuolten välille tiedonkulun kanava, jotta toiminnan tehostaminen ja kommunikointi on mahdollista. Tutkimuksen tavoitteena oli suunnittelutieteen avulla kehittää artefakti, jonka avulla voidaan luoda mahdollisimman tehokas, tuottava ja ketterä logistinen laatikkojärjestelmä. Tutkimuksessa pyrittiin vastaamaan seuraavaan tutkimuskysymykseen: Millainen on metatason ohjeistus, jonka avulla pystytään luomaan vaatimusmäärittely, jonka pohjalta voidaan toteuttaa mahdollisimman tehokas, tuottava ja ketterä logistinen laatikkojärjestelmä? Tutkimus toteutettiin suunnittelutieteellisenä tutkimuksena, koska siinä pyritään rakentamaan artefakti, jonka avulla ratkaistaan kohdeympäristön ongelma. Tutkimus noudatti suunnittelutieteellisen tutkimuksen DSRM-prosessimallia. Aineistoa artefaktin rakentamista varten kerättiin tieteellisestä kirjallisuudesta ja käytännön aineistosta, jota alfa-yritykselle tehtävää vaatimusmäärittelyprojektia varten kerättiin. Tutkimustuloksena oli artefakti, metatason ohjeistus, joka toimii laatikkojärjestelmän suunnittelijoiden ohjeistuksena ja tukena ja se auttaa heitä ymmärtämään, mitä laatikkojärjestelmän vaatimusmäärittelyssä tulisi ottaa huomioon ja miten se tulisi toteuttaa. Artefaktin relevanttiutta testattiin demonstroimalla se alfa-yrityksen uuden laatikkojärjestelmän vaatimusmäärittelyssä. Metatason ohjeistus toimi hyvänä ohjeena alfa-yrityksen vaatimusmäärittelyprojektissa, joten tutkimuksessa luotua metatason ohjeistusta voidaan pitää geneerisenä työkaluna, jota kaikki toimialan yritykset voivat hyödyntää toimeksiantajan lisäksi. Artefaktin tehokkuus, tuottavuus ja ketteryys perustuivat lisäarvon tuottamiseen, käytettävyyden huomioimiseen, tiiviiseen yhteistyöhön sidosryhmien kanssa ja selkeään dokumentaatioon. Artefaktin yleistettävyyttä, luotettavuutta ja relevanttiutta voitaisiin kuitenkin parantaa hyödyntämällä sitä myös muiden logististen laatikkojärjestelmien vaatimusmäärittelyprojekteissa. Kaikkein konkreettisin jatkotutkimusaihe olisi tutkia tämän tutkimuksen alfa-yrityksen laatikkojärjestelmää sen käyttöönoton jälkeen. Jatkotutkimusten avulla saataisiin selvyys siitä, tuliko artefaktin perusteella suunnitelluista logistisista laatikkojärjestelmistä oikeasti tuottavia, tehokkaita ja ketteriä

Information systems framework for enterprise agility

Modern day enterprises operate and transact in an increasingly dynamic business environment. As a result, they are vulnerable to spontaneous changes and uncertainties. These usually reduce effectiveness and optimal performances in enterprises, and can have negative impacts such as loss of competitiveness, and bankruptcy. Enterprise agility, i.e., the ability of enterprises to respond to changes, is a core imperative for effective change management. Yet, it is challenging, difficult to achieve, and a major concern for corporate executives. Enterprises would thus require novel approaches to manage changes and enhance agility. In order to facility or achieve enterprise agility, it would be necessary and vital to develop frameworks or processes that can support effective change management. Such frameworks or processes should include techniques for modelling enterprises changes explicitly, so as to enhance the understanding of how changes relate to or affect enterprises. In addition, there should be techniques for deriving the elements of an enterprise, e.g., business process and data entities, that are required to adapt a given enterprise change. However, concepts, constructs, and techniques for representing changes are often neglected, if available at all, in the existing enterprise modelling approaches such as TOGAF and ZACHMAN. This contributes to the difficulty in applying the existing enterprise modelling approaches to enhance enterprise agility and effective change management. The work described in this thesis provides a novel approach for supporting enterprise agility and change management. Therefore, this thesis contributes a conceptual process or framework for representing enterprise changes, and deriving enterprise elements such as data entity, business goal, and business process required to adapt a given change. Other contributions made by this approach include a novel conceptual modelling language for representing enterprise changes, an enterprise modelling language, and a set of procedures and rules that can be used to derive the new domain elements required to adapt changes. An industry case study has been used to test the utility of this framework. The results obtained from this case study shows that this framework supports enterprise agility and change management in a number of ways

Extensibility of Enterprise Modelling Languages

Die Arbeit adressiert insgesamt drei Forschungsschwerpunkte. Der erste Schwerpunkt setzt sich mit zu entwickelnden BPMN-Erweiterungen auseinander und stellt deren methodische Implikationen im Rahmen der bestehenden Sprachstandards dar. Dies umfasst zum einen ganz konkrete Spracherweiterungen wie z. B. BPMN4CP, eine BPMN-Erweiterung zur multi-perspektivischen Modellierung von klinischen Behandlungspfaden. Zum anderen betrifft dieser Teil auch modellierungsmethodische Konsequenzen, um parallel sowohl die zugrunde liegende Sprache (d. h. das BPMN-Metamodell) als auch die Methode zur Erweiterungsentwicklung zu verbessern und somit den festgestellten Unzulänglichkeiten zu begegnen. Der zweite Schwerpunkt adressiert die Untersuchung von sprachunabhängigen Fragen der Erweiterbarkeit, welche sich entweder während der Bearbeitung des ersten Teils ergeben haben oder aus dessen Ergebnissen induktiv geschlossen wurden. Der Forschungsschwerpunkt fokussiert dabei insbesondere eine Konsolidierung bestehender Terminologien, die Beschreibung generisch anwendbarer Erweiterungsmechanismen sowie die nutzerorientierte Analyse eines potentiellen Erweiterungsbedarfs. Dieser Teil bereitet somit die Entwicklung einer generischen Erweiterungsmethode grundlegend vor. Hierzu zählt auch die fundamentale Auseinandersetzung mit Unternehmensmodellierungssprachen generell, da nur eine ganzheitliche, widerspruchsfreie und integrierte Sprachdefinition Erweiterungen überhaupt ermöglichen und gelingen lassen kann. Dies betrifft beispielsweise die Spezifikation der intendierten Semantik einer Sprache

Industrial Applications: New Solutions for the New Era

This book reprints articles from the Special Issue "Industrial Applications: New Solutions for the New Age" published online in the open-access journal Machines (ISSN 2075-1702). This book consists of twelve published articles. This special edition belongs to the "Mechatronic and Intelligent Machines" section

Towards a comprehensive meta-model for KAOS

Goal Oriented Modelling (GOM) has proved very useful in Software Engineering. KAOS is a popular language for GOM, and has been applied in requirement analysis, specification, and elicitation. Model Based Software Engineering (MBSE) technologies have traditionally addressed the what and how of systems but have offered little support for why. A solution is to extend MBSE languages with GOM, and KAOS in particular, thereby allowing goals to take part in model transformation and analysis. However, there is no complete Meta-Model for KAOS that would be suitable for such an integration. This paper analyses existing work on KAOS language definition and consolidates it into a single Meta-Model, defined in Ecore, that is suitable as a basis for MBSE; and then implements a Graphical Editor for the Meta-Model using MBSE Techniques. The Graphical Editor is applied to model a case study described in the paper. Our Meta-Model is validated by showing how OCL can be used to encode the definition of the completeness of a KAOS model

Towards a comprehensive meta-model for KAOS

Goal Oriented Modelling (GOM) has proved very useful in Software Engineering. KAOS is a popular language for GOM, and has been applied in requirement analysis, specification, and elicitation. Model Based Software Engineering (MBSE) technologies have traditionally addressed the what and how of systems but have offered little support for why. A solution is to extend MBSE languages with GOM, and KAOS in particular, thereby allowing goals to take part in model transformation and analysis. However, there is no complete Meta-Model for KAOS that would be suitable for such an integration. This paper analyses existing work on KAOS language definition and consolidates it into a single Meta-Model, defined in Ecore, that is suitable as a basis for MBSE; and then implements a Graphical Editor for the Meta-Model using MBSE Techniques. The Graphical Editor is applied to model a case study described in the paper. Our Meta-Model is validated by showing how OCL can be used to encode the definition of the completeness of a KAOS model