迈向全球与本地流程模型间的合规验证
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发布时间: 2025-08-18 01:06:15 阅读量: 1 订阅数: 4 
# 迈向全球与本地流程模型间的合规验证
## 1. 引言
在组织间协作中，需要对参与者的行为进行约束。为了实现这一目标，我们将协作图转换为线性时态逻辑（LTL）公式，同时借助 GROOVE 工具来验证本地流程模型是否符合从全局流程模型导出的 LTL 公式。本文将详细介绍 BPMN 中的流程建模、GROOVE 工具的实现以及通过金融市场领域的结算流程案例进行验证。
## 2. BPMN 中的流程建模
### 2.1 全局行为
在组织间协作中，全局方面通过 BPMN 协作图来指定，该图描述了所有参与组织的通信行为。
- **BPMN 协作图的语法**：
- BPMN 协作图由多个池组成，每个池描绘了一个参与组织的工作流。
- 工作流中的活动元素包括事件和任务，每个工作流以开始事件开始，以结束事件结束。
- 中间事件有消息事件（用小信封标记）和定时器事件（用时钟标记）。
- 网关用于控制流的建模，包括异或网关（标记为“X”）和基于事件的网关（显示为圆圈内的五边形）。
- 活动元素和网关通过序列流（箭头）连接，消息流表示组织间的消息交换。
| 元素 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 池 | 描绘单个参与组织的工作流 |
| 事件 | 包括开始事件、结束事件、消息事件和定时器事件 |
| 任务 | 工作流中的活动 |
| 网关 | 控制流的建模，如异或网关和基于事件的网关 |
| 序列流 | 连接活动元素和网关，指示控制流 |
| 消息流 | 连接不同工作流中的发送任务和接收消息事件，代表消息交换 |
- **BPMN 协作图的 LTL 语义**：
- 我们采用特定方法将 BPMN 协作图转换为 LTL 公式，使用命题符号作为原子命题，以及布尔组合符和时态组合符。
- 任务和中间事件定义原子命题，每个活动有两个对应的原子命题：活动状态和完成状态。
- 网关也有原子命题，用于明确控制流。
- 序列流用于识别有意义的片段，翻译基于这些片段进行，最终通过合取组合得到完整的 LTL 公式。
翻译步骤如下：
1. 选择协作图中与要验证的本地工作流对应的相关部分。
2. 识别所选部分中包含的 BPMN 模型片段。
3. 使用翻译规则将每个识别的 BPMN 模型片段转换为相应的 LTL 公式。
4. 将步骤 3 得到的 LTL 公式进行合取，得到单个 LTL 公式，完成翻译。
### 2.2 建模本地行为
- **BPMN 流程图的语法**：
- BPMN 流程图的符号和语法规则与协作图基本相同，但有一些差异。
- 流程图的池数量限制为一个，因为它代表一个参与者的工作流，且没有消息流。
- 存在非通信或私有活动，由与消息流无关的 BPMN 任务表示。
- **BPMN 流程图的基于令牌的语义**：
- BPMN 规范中包含基于令牌的非正式语义定义，概念上类似于 Petri 网，但 BPMN 有
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