基于artifact的跨组织业务流非功能性需求变化分析与应对机制研究

To offer composite cloud services for end users, a service provider needs to collaborate with multiple partners, integrate existing resources and Web services, and manage cross-organizational and distributed business processes. In a highly dynamic cloud environment, variations including functional and nonfunctional changes will happen at any time to a partner's Web services; and users may change their requirements or contextual information as well. All these changes from partners and end users will have different types and levels of impact on the provider's business processes. Thus, to provide application services with satisfied service level agreements, ensure changes to be transparent for end users, as well as guarantee its own profit, a sophisticated approach for change analysis and reaction is required. Existing approaches for change management is based on process-centric workflow models, and they cannot meet the requirements in current data-intensive environments. This project focuses on the challenge problem of change management in the context of cross-organizational collaboration. In particular, we shall study the two major types of changes, i.e. variations on the quality of service at the partner side and the changes of users' contextual information. To manage these changes, we firstly plan to build an artifact-based multilayered business process model. Based on this model, the approach for change impact analysis and reactions will be presented. Results from this research can provide theoretical foundations for the problems of market-oriented automated resource allocation, system evolution management, as well as process provenance.

面向终端用户的组合云服务的提供通常需要多方协作、集成现有资源和服务、并以跨组织的分布式业务流为支撑。然而，云环境是高度动态环境，协作方的服务可能随时发生变化；用户可能随时改变其需求和情景信息。这些变化对支撑应用服务的业务流有不同类型和不同程度的影响。因此，服务提供商需要有完善的变化分析和应对机制，以保证既为用户提供满足服务等级协议的应用服务，又保证协作方的变化对终端用户的透明性，同时，保障自身的收益。然而，现有变化管理方法一般基于以过程为中心的业务流，不适用于当前数据密集的云环境。本项目针对跨组织业务流的变化管理难题，致力于研究两大类变化：协作方关键服务质量参数变化和用户情景信息变化。项目拟构建基于artifact的多层业务流形式化模型，在此基础上，提出变化影响分析的方法和变化应对机制。研究成果将为云环境中面向市场的资源自动分配、系统进化管理、业务流溯源等问题奠定一定的理论基础。

在高度动态的云计算环境中，基于云服务的面向终端用户的组合网络服务受到协作各方的功能和非功能性变化的不同范围和程度的影响。服务提供商需要有完善的变化管理机制，以灵活、高效地应对协作各方云服务的各种可能变化，有效控制变化影响范围和程度，保证协作方服务变化对终端用户的透明性。因此，项目针对在云环境中面向终端用户组合云服务变化管理难题，以构建基于artifact的以数据为中心的跨组织分布式业务流形式模型为基础，提出了一套变化影响分析的方法和机制，为在云计算环境中面向市场的资源自动分配和分布式系统变化管理等问题奠定了一定的理论基础。具体来说，项目在以下六个方面取得了一定的研究进展： . （1）在基于artifact的业务流模型基础上，项目针对以数据为中心跨组织业务流变化管理任务的需求，进行模型的相应方面包括：任务及服务的绑定模式、组合服务的信息流、服务与任务的界面匹配和适合度定义，及服务的非功能属性QoS，进行定义和扩展，为后续的变化种类识别和定义、变化范围计算和变化影响分析奠定了基础；（2）识别、定义和分类了基于artifact的三层跨组织业务流模型的72种基本变化；（3）对72种基本变化之间的依赖关系进行了分析和确定，在此依赖关系上，设计并定义了72种变化分析模式, 以支持变化管理人员分析系统变化的影响分析；（4）根据业务流模型中任务和服务的绑定模式和服务间数据流定义，提出了变化影响范围的确定机制；（5）提出服务重要性因子概念，根据多属性决策问题求解方法，采用模糊综合评价方法计算服务重要性因子，进而计算基本变化对业务流的影响程度；（6）根据上述方法和算法，开发了以artifact为中心的三层业务流程变化影响分析的原型工具。项目所获得的研究进展和成果为云计算及数据密集环境中，分布式业务流程及系统的变化管理难题提供了一套理论和可行的方法。