Dynamic adaptability of services by integrating service oriented architecture and enterprise architecture : doktorski rad - Ramljak, Darije; Huljenić, Darko (Zagreb : D. Ramljak ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2018)
Effective discovery of services and their usage in environments that change dynamically is very cumbersome. In addition, technology today is a business innovation enabler, and there needs to be a way to link customer experience and business concepts such as products and value offers to service technology design.
In this thesis we have introduced and elaborated a new Service Oriented Business Ecosystem Architecture method and a model to enable service description design using business level information focusing on variation elements, derived after applicability analysis, from relevant Enterprise Architecture (EA) and Service Oriented Architecture (SOA) artefacts and concepts. We have elaborated our new approach through the example of an ecosystem as a good representation of a complex environment in which enterprises have to offer their services and operate and focus on finding a good formalized structure that enables creation of a model and a method for defining service descriptions that can be used later in dynamic selection and binding. The thesis research and work resulted in creation of a comprehensive method and a model framework with multiple levels of abstraction with developed tool support for dynamic transformation of business information and related artefacts.
In our research we have analyzed EA and SOA methods and principles to define informational elements for conveying business capabilities and intents towards service property descriptions and further down to realization elements. Elaboration of meta-model and model creation as a process of conveying variability related informational elements from the business layer towards the technology oriented layers were given, as well as elaboration of service exposure levels and transformation business rules associated with service litmus tests and a notion of potential future extension elements were outlined.
The demonstration of innovative elements was two-fold. First during creation of the meta-model and underlying toolset, and second by using the method and tools in a case study with an ecosystem combining electronic public sector services with commercial financial service providers and startups. Finally, an evaluation was provided comparing the current service and model adaptation experience and overall improvements of the meta-modeling approach including the tool development process elaboration.
Keywords: service design, business modeling, service modeling, capabilities, SOA, EA
Učinkovito otkrivanje usluga i njihova upotreba u okruženjima koja se dinamički mijenjaju vrlo je zahtjevno. Osim toga, tehnologija je danas pokretač poslovne inovacije te mora postojati način povezivanja korisničkih iskustava te poslovnih koncepata kao što su proizvodi i vrijednosne ponude s dizajnom tehnoloških usluga.
U ovom radu predstavljena je i razrađena nova metoda dizajna arhitekture uslužno orijentiranog poslovnog ekosustava (Service Oriented Business Ecosystem Architecture - SOBEA) te model koji osigurava dizajniranje opisa usluga korištenjem informacija na poslovnoj razini. Istraživanje je usredotočeno na pronalaženje potrebnih varijabilnih informacijskih elemenata, dobivenih nakon analize primjenjivosti, iz koncepata i artefakata arhitekture poduzeća (EA) te uslužno orijentirane arhitekture (SOA).
Novi pristup elaboriran je kroz primjer ekosustava kao dobre reprezentacije složenog poslovnog okruženja u kojem poduzeća moraju ponuditi svoje usluge te se usredotočiti na pronalaženje dobre formalizirane strukture koja omogućuje stvaranje modela i metoda za kvalitetno definiranje usluga. Istraživanje je rezultiralo stvaranjem sveobuhvatne metode i modela s višestrukim razinama apstrakcije te razvijenom podrškom u obliku alata za dinamičku transformaciju poslovnih informacija i povezanih artefakata.
U istraživanju su analizirane metode i principi EA i SOA te definirani informacijski elementi za prenošenje poslovnih zahtjeva i informacija prema opisima tehnoloških usluga. Obrazloženo je stvaranje meta-modela i modela kao procesa prijenosa informacijskih elemenata povezanih s varijabilnošću s poslovnog sloja prema tehnološki orijentiranim slojevima. Također, opisan je i proces definicije razine izloženosti usluga prema korisnicima te obrazložena povezana transformacijska poslovna pravila.
Stvoreni model, metoda i alati su primijenjeni na studijskom slučaju iz domene ekosustava financijskih usluga i usluga javnog sektora te su potvrdili skraćivanje vremena potrebnog za razvoj nove usluge.
U prvom poglavlju se obrazlaže područje doktorskog istraživanja te sadržaj disertacije. Definiraju se istraživačka pitanja i uvode dvije hipoteze: 1. Unaprjeđenje razvoja usluga i procesa izbora komponenti u poslovnoj okolini se poboljšava uvođenjem mehanizama više razine apstrakcije zasnovanim na elementima modela kroz transformaciju iz poslovne na uslužnu razinu, 2. Ujedinjavanjem koncepata iz poslovne i uslužne domene realizacije usluge
(EA i SOA koncepata) omogućuje se lakše modeliranje nove usluge i kraće vrijeme izvedbe uz poboljšanu kvalitetu i zadovoljstvo korisnika.
U drugom poglavlju analiziraju se osnovne postavke uslužno orijentirane arhitekture (Service Oriented Architecture – SOA) i arhitekture poduzeća (Enterprise Architecture – EA). Uvedeni su ključni koncepti vezanu uz metode modeliranja informacijskih sustava, poslovnih mreža i ekosustava. Nadalje, elaboriraju se koncepti dizajna uslužno orijentiranih sustava i arhitektura, SOA referentni modeli i referentne arhitekture te identificirani ključni elementi potrebni za definiciju nove metode i modela. Uvode se ključni koncepti arhitekture poduzeća te analiziraju trenutno najpoznatiji EA okviri i metode kako bi se pronašli elementi komplementarni sa SOA konceptima i iskoristili u izgradnji nove metode i modela za osiguravanje poslovnog pogleda i poslovnih opisa pri dizajnu usluga. Analiziraju se trenutni trendovi razvoja i izazovi u primjeni. Osnovni principi EA i SOA arhitektura analiziraju se kroz detaljnu usporedbu karakteristika vezanih uz omogućavanje dinamičnog kreiranja novih usluga.
U trećem poglavlju pod naslovom „SOBEA – Service oriented business ecosystem architecture“ uvedeni su konceptualni modeli za objedinjavanje karakteristika EA i SOA principa u jedan formalni meta-model zasnovan na UML2 (Unified Modeling Language ver. 2) i Eclipse Ecore standardu. Uvedene su formalne definicije parametara modela koje su omogućile formalizaciju pravila preslikavanja i izbor odgovarajućih uzoraka parametara iz poslovne domene koje je potrebno preslikati u uslužnu domenu. Predložen je kompletan ekosustav i slojevi modela koji uključuju sloj poslovne vizije, sloj poslovnih komponenti te sloj usluga. Definirani su odgovarajući akteri, koji uspostavljaju formalnu validaciju preslikavanja i omogućuju dinamičko ponašanje.
U četvrtom poglavlju realizirana je transformacija iz komponenti i slojeva definiranog poslovnog ekosustava u komponente uslužno orijentirane arhitekture. Temeljem formalnih koncepata definiranih u SOBEA metodi uspostavljena su transformacijska pravila zasnovana na konceptu razvoja vođenog modelom (Model Driven Development – MDD) upotrebom Eclipse grafičkog radnog okvira za modeliranje (Graphical Modeling Framework – GMF) i jezika za preslikavanje Atlas (Atlas Transformation Language – ATL). SOBEA metoda je ugrađena u razvijene alate za postizanje formalizacije razvoja i potrebnih preslikavanja.
U petom poglavlju provedena je verifikacija predloženog SOBEA modela i metode kroz dinamičku kreaciju usluge za izabrani poslovni ekosustav. Kao primjer ekosustava odabran je scenarij uvođenja novih financijskih usluga za male i srednje poduzetnike kroz šest aktera koji uključuju komercijalne kompanije, start-up kompanije te javne i državne agencije. Usporedbom
uvedenog SOBEA modela i dosadašnjeg standardnog razvoja novih poslovnih usluga korištenjem metode uslužno orijentiranog modeliranja i arhitekture (Service-Oriented Modeling and Architecture – SOMA) pokazan je doprinos novog pristupa. Postavljene hipoteze su potvrđene.
U zaključku su rezimirani rezultati istraživanja i naznačeni mogući pravci budućih istraživanja. Daljnja istraživanja su usmjerena prema mogućnosti korištenja umjetne inteligencije i strojnog učenja kod analize tekstualnog zapisa poslovnih zahtjeva te automatskom generiranju modela poslovne vizije iz dobivenih informacija. Drugo područje istraživanja usmjereno je prema definiranju mehanizama za grupiranje elemenata opisa usluga u skupine te pronalaženje optimalnog skupa usluga koje odgovaraju upitu od strane korisnika kroz skyline mehanizme i pronalaženje Top-K skupa usluga.
Rad sadrži tri dodatka: detaljni ispis pravila preslikavanja između SOBEA modela, modela poslovne vizije, modela poslovnih komponenti, uslužnog modela i na kraju tehničke specifikacije u WSDL (Web Service Description Language) opisu (dodatak 1), ispis definiranih tekstualnih Ecore reprezentacija elemenata SOBEA modela (dodatak 2) te detaljni ispis tekstualnih reprezentacija SOBEA modela za studijski slučaj (dodatak 3).
U disertaciji je ostvaren sljedeći izvorni znanstveni doprinos:
• metoda uvođenja dinamičke sastavljivosti i prilagodljivosti usluga u izgradnji sustava zasnovanih na SOA i EA principima
• formalni model transformacije varijacijskih informacijskih elemenata od specifikacijske do implementacijske razine
• formalni model ocjene izloženosti usluga u kompleksnim sustavima temeljenim na SOA i EA arhitekturi
• verifikacija predloženih modela i metode na studijskom slučaju iz domene elektroničke uprave.
Ključne riječi: dizajn usluga, poslovno modeliranje, modeliranje usluga, skupovi za opise usluga, SOA, EA, MDD
Bibliografija str. 203-217.