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プロセスモデルという用語は、さまざまな文脈で使用されます。たとえば、ビジネスプロセスモデリングでは、エンタープライズプロセスモデルはしばしばビジネスプロセスモデルと呼ばれます。
プロセスモデルとは、同じ性質のプロセスをまとめてモデルに分類したものです。つまり、プロセスモデルは、タイプレベルでのプロセスの記述です。プロセスモデルはタイプレベルにあるため、プロセスはそのインスタンス化です。同じプロセスモデルは多くのアプリケーションの開発に繰り返し使用されるため、多くのインスタンス化が存在します。プロセスモデルの用途の一つとして、実際に起こるプロセス自体とは対照的に、物事がどのように行われるべきか、どのように行われるべきでないか、どのように行われる可能性があるかを規定することが挙げられます。プロセスモデルは、プロセスがどのようなものになるかを大まかに予測したものです。プロセスがどのようなものになるかは、実際のシステム開発中に決定されます。[ 2 ]
プロセスモデルの目標は以下のとおりです。
理論的な観点から見ると、メタプロセスモデリングは、開発プロセスで何が起こるのか、何について、いつ、なぜ起こるのかを説明するために必要な主要な概念を説明します。運用的な観点から見ると、メタプロセスモデリングは、メソッドエンジニアとアプリケーション開発者にガイダンスを提供することを目的としています。[ 1 ]
ビジネスプロセスのモデリング活動は、通常、プロセスの変更や修正すべき問題の特定を必要とすることを前提としています。この変革にはIT部門の関与が必要な場合とそうでない場合がありますが、IT部門の関与はビジネスプロセスのモデリングを必要とする一般的な要因です。変更管理プログラムは、プロセスを実践に移すために必要とされます。大手プラットフォームベンダーの技術進歩により、ビジネスプロセスモデル（BPM）が完全に実行可能（かつ双方向エンジニアリングが可能）になるというビジョンは、日々現実味を帯びてきています。それを支える技術には、統一モデリング言語（UML）、モデル駆動型アーキテクチャ、サービス指向アーキテクチャなどがあります。
プロセスモデリングは、企業ビジネスアーキテクチャのプロセス面を扱い、包括的なエンタープライズアーキテクチャへと導きます。ビジネスプロセスと、その他の企業システム、データ、組織構造、戦略などとの関係性を理解することで、変化の分析と計画における能力が向上します。実例としては、企業の合併・買収が挙げられます。両社のプロセスを詳細に理解することで、経営陣は重複部分を特定し、より円滑な合併を実現できます。
プロセスモデリングは、ビジネスプロセス再設計や、シックスシグマに見られる継続的改善アプローチにおいて、常に重要な側面であった。
プロセスモデルという用語が異なる形で定義されているカバレッジには 5 つのタイプがあります。[ 3 ]
プロセスにはさまざまな種類があります。[ 2 ]これらの定義は「プロセスをモデル化できるさまざまな方法に対応しています」。
粒度とは、プロセスモデルの詳細レベルを指し、提供できるガイダンス、説明、およびトレースの種類に影響します。粗い粒度では、これらがかなり限られた詳細レベルに制限されますが、細かい粒度では、より詳細な機能が提供されます。必要な粒度の性質は、状況によって異なります。[ 2 ]
プロジェクトマネージャー、顧客担当者、一般管理職、上級管理職、中間管理職は、意思決定のための時間、予算、リソース計画の概要を把握したいので、比較的粗い粒度のプロセス記述を必要とします。一方、ソフトウェアエンジニア、ユーザー、テスター、アナリスト、ソフトウェアシステムアーキテクトは、詳細なプロセスモデルを好みます。モデルの詳細から、指示や、人同士の依存関係といった重要な実行上の依存関係を把握できるからです。
きめ細かいモデルの表記法は存在するが、従来のプロセスモデルのほとんどは粗い粒度の記述である。プロセスモデルは、理想的には幅広い粒度範囲を提供するべきである（例：Process Weaver）。[ 2 ] [ 7 ]
プロセスモデルは規範的である一方、実際の運用ではその規範から逸脱することがあることが判明した。[ 6 ]そのため、システム開発手法が特定の組織状況に適合し、その有用性を向上させるように、手法を採用するためのフレームワークが進化してきた。このようなフレームワークの開発は、状況的手法エンジニアリングとも呼ばれる。
メソッド構築アプローチは、「低」から「高」までの柔軟性のスペクトルに分類することができる。[ 8 ]
このスペクトルの「低」端には固定的な方法があり、「高」端にはモジュール式の方法構築があります。固定的な方法は完全に事前に定義されており、目の前の状況に合わせて適応させる余地はほとんどありません。一方、モジュール式の方法では、特定の状況に合わせて変更および拡張することができます。固定的な方法を選択すると、各プロジェクトは固定された事前定義された方法のパネルから方法を選択できますが、方法内のパスを選択すると、目の前の状況に適したパスを選択することになります。最後に、方法を選択して調整すると、各プロジェクトはさまざまなアプローチから方法を選択し、プロジェクトのニーズに合わせて調整することができます。[ 9 ]
本稿ではプロセス モデルの品質について議論しているため、プロセス モデルの品質の重要な本質としてモデリング技術の品質を詳しく説明する必要がある。品質を理解するために作成された既存のフレームワークのほとんどでは、モデリング技術の品質と、それらの技術の適用の結果として得られるモデルの品質との境界線が明確に引かれていない。本レポートでは、プロセス モデリング技術の品質とプロセス モデルの品質の両方に焦点を当て、この 2 つを明確に区別する。プロセス モデリング技術の品質を理解するのに役立つさまざまなフレームワークが開発されており、1 つの例として、品質ベースのモデリング評価フレームワーク、または Q-Me フレームワークとして知られるものがあり、これは、これらの特性の客観的な評価を可能にするために、明確に定義された一連の品質特性と手順を提供すると主張している。[ 10 ] このフレームワークには、1 つのモデリング技術を使用して、1 つまたは複数の異なるモデル タイプ内のモデル要素の統一的かつ形式的な記述を提供するという利点もある。[ 10 ] つまり、これは、事前に定義された一連の特性に関して、モデリング技術の製品品質とプロセス品質の両方を評価することを可能にする。
[ 10 ]で議論されているビジネスプロセスモデリング技術に関連する品質特性は次のとおりです。
Q-MEフレームワークの品質を評価するために、組織の動的エッセンシャルモデリング（DEMO）ビジネスモデリング技術の品質を示すために使用されます。
Q-MEフレームワークとDEMOモデリング手法との比較評価により、Q-MEの欠点が明らかになったと述べられている。特に、ビジネスモデリング手法の品質を表す定量的な指標が含まれていないため、異なる手法の品質を総合的に評価することが困難であるという点が挙げられる。
また、ロッシら（1996）が提案した複雑性指標として知られるモデリング手法の品質測定のための体系的なアプローチも存在する。メタモデルの手法は、これらの複雑性指標の計算の基礎として使用される。クローグスティが提案した品質フレームワークと比較すると、品質測定は個々のモデルレベルではなく、技術レベルに重点を置いている。[ 11 ]
著者（Cardoso、Mendling、Neuman、Reijers、2006）は、複雑性指標を使用して設計の単純さと理解しやすさを測定しました。これは、Mendling らが行った後の研究によって裏付けられています。彼らは、モデルの品質特性を検証するために品質指標を使用しないと、単純なプロセスが複雑で不適切な方法でモデル化される可能性があると主張しました。その結果、理解しやすさが低下し、メンテナンスコストが増加し、問題のプロセスの実行が非効率になる可能性があります。[ 12 ]
モデリング技術の質は、質の高いモデルを作成し、モデルの正確性と有用性に貢献する上で重要である。
初期のプロセスモデルは、関連する概念、利用可能な技術、特定の実装環境、プロセス制約などの観点からインスタンス化によって得られた実用的なプロセスによってプロセスのダイナミクスを反映していた。[ 13 ]
モデルの品質に関する研究は数多く行われてきましたが、プロセスモデルの品質にはあまり焦点が当てられてきませんでした。プロセスモデルの品質の問題を網羅的に評価することはできませんが、実際には、そのような評価のための4つの主要なガイドラインとフレームワークが存在します。これらは、トップダウンの品質フレームワーク、品質面に関連するボトムアップの指標、モデリング技術に関連する実証調査、および実用的なガイドラインです。[ 14 ]
HommesはWangら（1994）[ 11 ]を引用し、モデルの品質の主な特徴はすべて、モデルの正確性と有用性という2つのグループに分類できると述べた。正確性は、モデル化される現象に対するモデルの対応から、モデリングの構文規則に対する対応まで多岐にわたり、モデルが使用される目的とは無関係である。
一方、有用性とは、モデルがそもそも構築された特定の目的に対して役立つことと見なすことができる。Hommesはさらに、内部の正しさ（経験的、構文的、意味的な質）と外部の正しさ（妥当性）を区別している。
概念モデルの品質を定義する際の一般的な出発点は、構文と意味論が最も頻繁に適用されるモデリング言語の言語的特性を調べることである。
また、より広範なアプローチは、SEQUALとして知られるトップダウン品質フレームワークを使用してKrogstieが行ったように、言語学ではなく記号論に基づいています。[ 15 ] [ 16 ]これは、モデル、知識の外部化、ドメイン、モデリング言語、学習、行動、モデリングの活動間の関係に基づいて、いくつかの品質側面を定義します。
しかし、このフレームワークはさまざまな品質レベルを決定する方法を提供するものではありませんが、実施された実証テストでビジネスプロセスモデリングに広く使用されています[ 17 ]。Moodyら[ 18 ] による以前の研究によると、 Lindlandら（1994）が提案した概念モデル品質フレームワークを使用してプロセスモデルの品質を評価し、3つの品質レベル[ 19 ]が特定されました。
研究の結果、品質フレームワークは使いやすく、プロセスモデルの品質評価に役立つことがわかったものの、信頼性に限界があり、欠陥の特定が難しいという問題があった。これらの限界を受けて、Krogstieらによるその後の研究でフレームワークが改良された。このフレームワークは、Krogstieらによって 1995 年に SEQUEL フレームワークと呼ばれ(Krogstie と Jørgensen によって 2002 年にさらに改良された)、品質に関する 3 つの側面が追加されている。
概念品質フレームワークの次元[ 20 ] モデリングドメインは、問題領域を記述するために関連性があり正しいすべてのステートメントの集合であり、言語拡張は、使用されるモデリング言語の文法と語彙に基づいて可能なすべてのステートメントの集合です。モデル外部化は、問題領域の概念的表現です。
これは、問題領域に関して実際になされる一連の記述として定義されます。社会的アクター解釈と技術的アクター解釈は、それぞれ人間のモデルユーザーとモデルと相互作用するツールという2つのアクターが、問題領域の概念表現に含まれると「考える」記述の集合です。
最後に、参加者知識とは、モデリングプロセスに関与する人間が、問題領域を表現するために行うべきだと考える一連の記述のことです。これらの品質次元は後に、モデルの物理的側面と社会的側面を扱う2つのグループに分けられました。
後の研究で、Krogstie ら[ 15 ]は、 SEQUAL フレームワークの拡張によって 初期フレームワークのいくつかの制限は解消されたものの、他の制限は残っていると述べています。特に、このフレームワークは意味的品質に対する見方が静的すぎ、主にモデルを考慮し、アクティビティをモデル化せず、モデルをドメイン変更の促進要因と見なすのではなく、これらのモデルを静的なドメインと比較しています。
また、この枠組みにおける実用性の定義は非常に狭く、モリスの記号論に沿って理解に焦点を当てているが、言語学や記号論における近年の研究は、単なる理解を超えて、モデルがどのように使用され、解釈者にどのような影響を与えるかに焦点を当てている。
記号論的品質フレームワークにおいて、より動的な視点が必要であることは、プロセスモデルを検討する際に特に明らかである。プロセスモデル自体が問題領域における行動を規定したり、実行したりすることが多いため、モデルの変更は問題領域を直接的に変化させる可能性がある。本稿では、能動的なプロセスモデルに関連する品質フレームワークについて論じ、これに基づいた改訂版フレームワークを提案する。
Krogstieら(2006) は、物理的品質を以前の研究よりも狭い解釈で再定義することにより、アクティブ プロセス モデルにより適するように SEQUAL フレームワークを改訂するさらなる研究を行った。[ 15 ]
使用されているもう 1 つのフレームワークは、一般会計原則に基づくモデリングのガイドライン (GoM) [ 21 ]で、次の 6 つの原則が含まれています。正確性、明瞭性は、モデル システムの理解可能性と明示性 (システム記述) を扱います。理解可能性は、情報オブジェクトのグラフィカルな配置に関係し、したがって、モデルの理解能力をサポートします。関連性は、モデルと提示されている状況に関係します。比較可能性は、モデルを比較する能力、つまり 2 つのモデル間の意味的比較を含みます。経済効率性。設計プロセスで発生するコストは、提案されたコスト削減と収益増加の使用によって少なくともカバーされる必要があります。
組織の目的はほとんどの場合、利益の最大化であるため、この原則はモデリングプロセスの境界線を定めます。最後の原則は、体系的な設計によって、モデリング内の多様な見解の間には、受け入れられる区別が必要であると定義されることです。正確性、関連性、経済効率はモデルの品質における前提条件であり、満たされなければなりませんが、残りのガイドラインは任意ではあるものの、必要不可欠です。
SEQUALとGOMという2つのフレームワークには、モデリングの知識がない人が使用できないという制約がある。これらは主要な品質指標を提供するが、専門家でない人が容易に適用できるものではない。
プロセスモデルの品質面に関連するボトムアップ指標の使用は、モデリングの専門家ではない人々による他の2つのフレームワークの使用におけるギャップを埋めようとする試みであるが、それは主に理論的なものであり、その使用を裏付ける実証的なテストは行われていない。
実施された実験のほとんどは、メトリクスと品質面との関係に関するものであり、これらの研究はさまざまな著者によって個別に行われてきました。Canfora らは、主にカウント メトリクス (たとえば、タスクまたは分割の数 - とソフトウェア プロセス モデルの保守性) との関連性を研究しています。[ 22 ] Cardoso は、制御フローの複雑さと知覚された複雑さの相関関係を検証しています。また、Mendling らは、プロセス モデルにおけるデッドロックなどの制御フロー エラーを予測するためにメトリクスを使用しています。[ 12 ] [ 23 ]
結果から、モデルのサイズが大きくなると、その品質と理解度が低下することが明らかになった。メンドリングらによるさらなる研究では、指標と理解度との関連性を調査している[ 24 ]および[ 25 ]。いくつかの指標についてはその効果が確認されているが、モデルを理解する上で、モデラーの能力などの個人的要因も重要であることが明らかになっている。
これまでに実施されたいくつかの実証調査では、プロセスモデルの品質を評価するための明確な指針や方法が示されていませんが、モデラーがこの作業を行う上で指針となる明確なガイドラインが必要です。実践的なガイドラインは様々な実務家によって提案されていますが、実践に基づいた包括的な説明を提供することは困難です。
ほとんどのガイドラインは簡単に実践できるものではありませんが、「活動に動詞-名詞のラベルを付ける」ルールは、以前に他の実務家によって提案され、経験的に分析されています。研究によると、[ 26 ]プロセス モデルの価値は、グラフィカルな構成要素の選択だけでなく、分析が必要なテキスト ラベルによる注釈にも依存します。代替のラベル付けスタイルよりも理解の点で優れたモデルが得られることがわかりました。
これまでの研究やプロセスモデルの品質評価方法から、プロセスモデルのサイズ、構造、モデラーの専門知識、モジュール性が全体的な理解度に影響を与えることがわかっています。[ 24 ] [ 27 ]これらに基づいて、一連のガイドラインが提示されました[ 28 ] 7つのプロセスモデリングガイドライン（7PMG）。このガイドラインは、動詞-目的語スタイルを使用するほか、モデル内の要素数、構造化モデリングの適用、プロセスモデルの分解に関するガイドラインも示しています。ガイドラインは次のとおりです。
しかし、7PMGには依然として使用上の制限があります。妥当性の問題：7PMGはプロセスモデルの内容ではなく、その内容の整理方法と表現方法のみに関係しています。内容を維持したままプロセスモデルのさまざまな構造を整理する方法は提案していますが、モデルに何を含めるべきかという実際的な問題は依然として未解決です。2つ目の制限は優先順位付けガイドラインに関するもので、導出されたランキングは21人のプロセスモデラーの関与のみに基づいているため、経験的な根拠が乏しいです。
これは一方ではプロセスモデラーの経験をより広く取り入れる必要性を示していると見なせるが、同時に、優先順位付けのガイドラインを作成するためにどのような代替アプローチが利用できるのかという疑問も生じる。[ 28 ]