دانلود رایگان مقاله پرداختن به ابهام رفتاری در توضیحات فرآیند متنی

چکیده

              توضیحات فرآیند متنی به طور گسترده در سازمان ها مورد استفاده قرار می گیرد زیرا تقریباً هر کسی می تواند آن را ایجاد و درک کند. با این حال، ابهام ذاتی در زبان طبیعی، مانع تحلیل خودکار توصیفات فرآیند متنی می شود. در حالی که خوانندگان انسانی می توانند از دانش زمینه خود برای درک صحیح جملات با چندین تفسیر ممکن استفاده کنند، تکنیک های تجزیه و تحلیل خودکار در حال حاضر باید فرضیاتی را درباره معنای صحیح صورت دهند. در نتیجه، تکنیک های تجزیه و تحلیل خودکار مستعد در رسیدن به نتیجه گیری های نادرست در مورد اجرای صحیح یک فرآیند هستند. برای غلبه بر این موضوع، ما مفهوم فضای رفتاری را به عنوان ابزاری برای مقابله با ابهام رفتاری در توصیفات فرآیند متنی معرفی می کنیم. یک فضای رفتاری، همه تفاسیر ممکن از توصیف فرآیند متنی را به روشی منظم در بر دارد. بنابراین، از تمرکز بر یک تفسیر واحد جلوگیری می کند. ما از یک سناریوی چک کردن تطابق و ارزیابی کمیتی با مجموعه ای از 47 توصیف فرآیند متنی به منظور نشان دادن سودمندی یک فضای رفتاری برای استدلال درباره یک فرآیند شرح داده شده توسط یک متن استفاده می کنیم. ارزیابی ما نشان می دهد که یک فضای رفتاری، تعادل بین نادیده گرفتن اظهارات مبهم و تحمیل تفسیرات ثابت بر روی آنها را ایجاد می کند.

1. مقدمه

              تکنیک های خودکار برای تجزیه و تحلیل فرایندهای تجاری، طیف گسترده ای از فرصتهای ارزشمند را برای سازمانها فراهم می کنند. از جمله، آنها کنترل میزان انطباق فرایند تجارت [12]، شناسایی فعالیتهای زاید در درون یک سازمان [11] و شناسایی همپوشانی عملیاتی بین دو فرایند تجاری [5] را را میسر می كنند. آنچه همه این تکنیکها به طور مشترک دارند این است که آنها به عنوان ورودی, بر مدل های فرآیند متکی هستند. یعنی, آنها برای انجام تجزیه و تحلیلهای خود، بر اساس روابط مشخص شده رسمی بین فعالیت های مدل ها متکی هستند. بنابراین، این تکنیک ها را نمی توان برای اشکال کمتر ساختار یافته مستندسازی فرآیند مانند توضیحات فرآیند متنی استفاده نمود.

                ارتباط و استفاده گسترده از توصیفات فرآیند متنی به عنوان منبع تجزیه و تحلیل فرآیند در زمینه های مختلف مورد تاکید قرار گرفته است [1،6،10،18] با این حال، ابهام ذاتی در توضیحات فرآیند متنی، یک چالش برای استفاده از آنها برای اهداف تجزیه و تحلیل است. یک اظهار ساده از زبان طبیعی مانند "به موازات مراحل آخر" فضای قابل توجهی را برای تفسیر می گذارد. استنباط قطعی این که آیا واژه "آخر" به دو، سه یا حتی چند فعالیت قبلی که در توصیف متنی ذکر شده است اشاره دارد، در بسیاری از موارد غیرممکن است. در حالی که خوانندگان انسانی می توانند از دانش زمینه خود برای معنا دادن به این چنین اظهاراتی استفاده می کنند، اما حل چنین مواردی در رویکردهای تجزیه و تحلیل خودکار به سختی امکان پذیر است. در کار قبلی، تکنیک های استخراج خودکار مدل های فرایند از توضیحات فرآیند متنی با معرفی ابتکارات تفسیر، این مشکل را دور زد [6،8،19]. در این روش، آنها یک تفسیر فرآیندگرا از متن را به دست آوردند. با این حال، این تفسیر حاوی مفروضاتی در مورد تفسیر صحیح موضوعات ابهام غیرقابل انکار است. بنابراین، همیشه این ریسک وجود دارد كه تفسیر استنتاج شده با روش مناسب اجرای فرایند مغایرت داشته باشد. در نتیجه، در هنگام استدلال در مورد یک فرایند تجاری، به عنوان مثال, ارزیابی های نادرست در مورد انطباق آن با مقررات یا انتظارات, تمرکز بر یک تفسیر واحد می تواند منجر به نتایج نادرست شود.

              برای ارائه یک راه حل دقیق برای این مشکلات استدلال، مفهومی جدید را معرفی می کنیم که از آن به عنوان فضای رفتاری یاد می کنیم. یک فضای رفتاری به طور رسمی تمام تفسیرهای رفتاری ممکن برای توصیف فرآیند متنی را در بر می گیرد. فضای رفتاری به وضوح تعریف می کند که کدام رفتار در درون و کدام رفتار خارج از مرزهای معقول تفسیر است. بنابراین، به ما این امکان را می دهد که بدون نیاز به تحمیل مفروضات در مورد تفسیر صحیح یک متن، به طور مثال در مورد تطابق استدلال کنیم.

              باقیمانده این مقاله به شرح زیر ساختاربندی شده است. بخش 2 مسئله استدلال تحت ابهام رفتاری در توصیف فرآیند متنی را بررسی می کند. بخش 3 مفهوم فضای رفتاری را برای به دست آوردن ابهام رفتاری ارائه می دهد و بخش 4 چگونگی بدست آوردن این توضیفات از یک متن را توصیف می کند. بخش 5 استفاده از فضاهای محافظتی را برای بررسی سازگاری توضیح می دهد. در بخش 6 ما اهمیت فضاهای رفتاری را از طریق ارزیابی کمی نشان می دهیم. بخش 7 جریان کار مرتبط با آن را مورد بحث قرار می دهد. سرانجام، ما در مقاله 8 نتیجه گیری می کنیم و در مورد مسیرهای تحقیق آینده در بخش 8 بحث خواهیم کرد.

2. ابهام رفتاری در توضیحات فرآیند متنی

          در این بخش، مسئله استدلال در مورد فرآیندهای تجاری را بر اساس توضیحات فرآیند متنی توضیح می دهیم. چالش اساسی در این زمینه، ابهام توصیفات فرآیند متنی، به ویژه با توجه به چگونگی توصیف روابط مرتبه بندی بین فعالیت ها توسط یک متن است. در ادامه، ما به ابهاماتی مانند ابهام رفتاری اشاره می کنیم. شکل 1 مشکل ابهام رفتاری را با نشان دادن توضیحی ساده از یک فرآیند رسیدگی به مطالبات نشان می دهد. این توصیف از الگوهای معمولی برای توصیف روابط ترتیب استفاده می کند، همانطور که در توضیحات فرآیند به دست آمده از تمرین و تحقیق مشاهده می شود [6].

             در نگاه اول، توضیحات شکل 1 کاملاً واضح به نظر می رسد. با این حال، با بررسی دقیقتر، معلوم می شود که این توضیحات, پاسخ های قطعی به سوالات متعدد در رابطه با اجرای صحیح فرایند توصیف شده را ارائه نمی دهد. برای مثال:

Q1 آیا مجاز است که مامور دعاوی, اطلاعات دعوی را قبل از مرور درخواست ثبت کند؟

Q2 کدام مراحل باید پس از دریافت اطلاعات اضافی از مدعی تکرار شوند؟

Q3 چه زمانی اداره مالی می تواند مراقبت از پرداخت را شروع کند؟

             بر اساس اطلاعات ارائه شده در توصیف متنی، این سؤالات به وضوح قابل تصمیم گیری نیستند. این فقدان قابلیت تصمیم گیری ناشی از دو شکل ابهام رفتاری است: ابهام نوع و ابهام دامنه. ابهام نوع هنگامی رخ می دهد که توصیف متنی به طور واضح نوع رابطه ترتیب بین دو فعالیت را مشخص نمی کند. به عنوان مثال، ارتباط بین فعالیت های "درخواست مرور" و "ثبت اطلاعات مطالبه" در جمله اول نامشخص است. اصطلاح "و" به سادگی به ما اجازه نمی دهد كه تعیین كنیم كه آیا این فعالیت ها باید به صورت متوالی انجام شوند یا می توانند به ترتیب دلخواه اجرا شوند. ابهام دامنه زمانی رخ می دهد كه اظهارات در یک توضیح متنی به خوبی مشخص نمی کنند که فعالیت یا فعالیتها دقیقا به چه چیزی اشاره می كنند. این نوع ابهام به ویژه به تکرارها و تشابه مربوط می شود. به عنوان مثال، این جمله که "مراحل قبلی باید تکرار شوند" به وضوح مشخص نمی کند که کدام فعالیت ها باید دوباره انجام شوند. به طور مشابه، عبارت "در این بین" تعریف نمی کند که چه زمانی بخش مالی می تواند انجام فعالیت های خود را آغاز کند.

              در نتیجه این ابهامات، نظرات مختلفی در مورد چگونگی انجام صحیح فرایند توصیف شده وجود دارد. هنگام استخراج یک تفسیر ساختار یافته از یک توضیح فرآیند متنی، همانطور که توسط تکنیک های تولید مدل فرآیند انجام می شود (ر.ک: [6،8،19])، بنابراین همیشه این ریسک وجود دارد که یک تفسیر استنتاج شده با شیوه مناسب اجرای فرایند متناقض باشد. بنابراین، تمرکز بر یک تفسیر واحد در هنگام استدلال در مورد یک فرایند تجاری می تواند منجر به نتیجه گیری های نادرست شود. این امر می تواند به طور مثال به افت کارایی ناشی از عدم وجود امکان اجرای موازی در صورت امکان (Q3) منجر شود. علاوه بر این، حتی می تواند به عدم رعایت مقررات منجر شود، به عنوان مثال، به واسطه عدم تحمیل محدودیت های مرتبه بندی لازم (Q1) یا با عدم تکرار مراحل لازم هنگام سرو کار داشتن با دریافت اطلاعات مطالبه جدید (Q2).

Abstract

           Textual process descriptions are widely used in organizations since they can be created and understood by virtually everyone. The inherent ambiguity of natural language, however, impedes the automated analysis of textual process descriptions. While human readers can use their context knowledge to correctly understand statements with multiple possible interpretations, automated analysis techniques currently have to make assumptions about the correct meaning. As a result, automated analysis techniques are prone to draw incorrect conclusions about the correct execution of a process. To overcome this issue, we introduce the concept of a behavioral space as a means to deal with behavioral ambiguity in textual process descriptions. A behavioral space captures all possible interpretations of a textual process description in a systematic manner. Thus, it avoids the problem of focusing on a single interpretation. We use a compliance checking scenario and a quantitative evaluation with a set of of 47 textual process descriptions to demonstrate the usefulness of a behavioral space for reasoning about a process described by a text. Our evaluation demonstrates that a behavioral space strikes a balance between ignoring ambiguous statements and imposing fixed interpretations on them.

1 Introduction

            Automated techniques for the analysis of business processes provide a wide range of valuable opportunities for organizations. Among others, they allow to check for business process compliance [12], to identify redundant activities within an organization [11], and to identify operational overlap between two business processes [5]. What all these techniques have in common is that they rely on process models as input. That is, they build on the formally specified relationships between the activities of process models to perform their analyses. Thus, these techniques cannot be applied to less structured forms of process documentation such as textual process descriptions.

            The relevance and widespread use of textual process descriptions as source for process analysis has been emphasized in various contexts [1,6,10,18]. However, the inherent ambiguity of textual process descriptions is a challenge to their utilization for analysis purposes. A simple natural language statement such as “in parallel to the latter steps” leaves considerable room for interpretation. Whether the word “latter” refers to the preceding two, three, or even more activities mentioned in the textual description is, in many cases, impossible to infer with certainty. While human readers can use their context knowledge to make sense of such statements, it is hardly possible for automated analysis approaches to resolve such cases. In prior work, techniques for automatically extracting process models from textual process descriptions circumvented this problem by introducing interpretation heuristics [6,8,19]. In this way, they obtained a single process-oriented interpretation of the text. This interpretation, however, contains assumptions on the correct interpretation of undecidable ambiguity issues. So, there is always the risk that the derived interpretation conflicts with the proper way to execute the process. As a result, the focus on a single interpretation can lead to incorrect outcomes when reasoning about a business process, e.g. incorrect assessments on its compliance to regulations or expectations.

             To provide a rigorous solution for these reasoning problems, we introduce a novel concept we refer to as behavioral space. A behavioral space formally captures all possible behavioral interpretations of a textual process description. The behavioral space clearly defines which behavior is within and which behavior is outside the reasonable bounds of interpretation. Therefore, it allows us to reason about, for example, compliance without the need to impose assumptions on the correct interpretation of a text.

           The remainder of the paper is structured as follows. Section 2 motivates the problem of reasoning under behavioral ambiguity in textual process descriptions. Section 3 introduces the notion of a behavioral space to capture behavioral ambiguity and Section 4 describes how these can be obtained from a text. Section 5 illustrates the usage of behavioral spaces for compliance checking. In Section 6 we demonstrate the importance of behavioral spaces through a quantitative evaluation. Section 7 discusses streams of related work. Finally, we conclude the paper and discuss directions for future research in Section 8.

2 Behavioral Ambiguity in Textual Process Descriptions

            In this section, we illustrate the problem of reasoning about business processes based on textual process descriptions. The key challenge in this context is the ambiguity of textual process descriptions, in particular with respect to how the text describes the ordering relations between activities. In the remainder, we refer to such ambiguity as behavioral ambiguity. Figure 1 illustrates the problem of behavioral ambiguity by showing a simplified description of a claims handling process. The description uses typical patterns to describe ordering relations, as observed in process descriptions obtained from practice and research [6].

          At first glance, the description from Figure 1 appears to be clear. However, on closer inspection, it turn outs that the description does not provide conclusive answers to several questions regarding the proper execution of the described process. For instance:

Q1. Is it allowed that the claims officer records the claim information before reviewing the request?

Q2. Which steps must be repeated upon receipt of additional information from the claimant?

Q3. When can the financial department start taking care of the payment?

          Based on the information provided in the textual description, these questions are not clearly decidable. This lack of decidability results from two forms of behavioral ambiguity: type ambiguity and scope ambiguity. Type ambiguity occurs when a textual description does not clearly specify the type of order relationship between two activities. For instance, the relation between the “review request” and “record claim information” activities in the first sentence is unclear. The term “and” simply does not allow us to determine whether these activities must be executed sequentially or can be executed in an arbitrary order. Scope ambiguity occurs when statements in a textual description underspecify to which activity or activities they precisely refer. This type of ambiguity particularly relates to repetitions and parallelism. For instance, the statement that “the previous steps must be repeated” does not clearly specify which activities must be performed again. Similarly, the expression“in the meantime” does not define when the financial department can start performing its activities..

        As a result of such ambiguities, there are different views on how to properly carry out the described process. When deriving a single structured interpretation from a textual process description, as is done by process model generation techniques (cf. [6,8,19]), there is thus always the risk that a derived interpretation conflicts with the proper way to execute the process. The focus on a single interpretation can, therefore, lead to wrong conclusions when reasoning about a business process. This can, for instance, result in a loss of efficiency by not allowing for parallel execution where possible (Q3). Furthermore, it can even result in noncompliance to regulations, for example, by failing to impose necessary ordering restrictions (Q1) or by not repeating the required steps when dealing with the receipt of new claim information (Q2). To avoid the problems associated with fixed interpretations, aut

چکیده

1. مقدمه

2. ابهام رفتاری در توضیحات فرآیند متنی

3. ثبت ابهام رفتاری با استفاده از فضاهای رفتاری

4. به دست آوردن فضاهای رفتاری

4.1 محاسبه روابط رفتاری ممکن

4.2 تولید تفسیرهای رفتاری

5. استدلال با استفاده از فضاهای رفتاری

5.1  انطباق تفسیر رفتاری

5.2 انطباق فضای رفتاری

6. ارزیابی

6.1 مجموعه آزمون

6.2 راه اندازی

6.3 نتایج

7. کار مرتبط

8. نتیجه گیری

منابع

Abstract

1 Introduction

2 Behavioral Ambiguity in Textual Process Descriptions

3 Capturing Behavioral Ambiguity using Behavioral Spaces

4 Obtaining Behavioral Spaces

4.1 Computing Possible Behavioral Relations

4.2 Generating Behavioral Interpretations

5 Reasoning Using Behavioral Spaces

5.1 Behavioral Interpretation Compliance

5.2 Behavioral Space Compliance

6 Evaluation

6.1 Test Collection

6.2 Setup

6.3 Results

7 Related Work

8 Conclusions

References