Mohamed Amine CHAÂBANE

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Sujet de thèse : De la modélisation à la Spécification des Processus Flexibles : une approche basée sur les versions.

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Titre : De la modélisation à la spécification des processus flexible : une approche basée sur les versions

Institutions : Faculté de Sciences Economiques et de Gestion de Sfax / Université de Toulouse 1 – Capitole

Laboratoires: MIRACL Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (IRIT)

Mention : Très honorable

Date de soutenance : Septembre 2012

Membres de jury

Président : M. Bruno SADEG, Professeur, Université du Havre

Rapporteurs : M. Mohamed JEMNI, Professeur, ESTT- Université de Tunis
M. Khalid BENALI, Professeur, Université de Lorraine

Directeurs de la Thèse : M. Rafik BOUAZIZ, Professeur, FSEG, Sfax
M. Chihab HANACHI, Professeur, Université Toulouse 1 – Capitole

Membres et co-encadreurs : M. Samir TATA, Professeur, TELECOM SudParis
M. Eric ANDONOFF, Maître de Conférences, Université Toulouse 1 – Capitole.
M. Lotfi BOUZGUENDA , Maître Assistant, ISIM, Sfax.

RESUME

Les travaux de cette thèse s’intéressent { la modélisation et { la spécification des versions des processus métiers (appelés aussi processus d’entreprise) afin d’assurer la flexibilité de ces processus. La Workflow Managment Coalition (WfMC) défini un processus métier comme un ensemble d’activités ayant un déclencheur commun, qui sont reliées entre elles par des flux d’information et / ou de matières et qui se combinent pour fournir un produit matériel ou immatériel important et bien défini que l’on peut rattacher { un client externe ou interne. Une version d’un processus métier est définie comme une expression bien déterminée de ce processus, qui peut en avoir plusieurs.
En fait, les processus métiers prennent de plus en plus d’importance dans les systèmes d’information des entreprises ; ils sont même devenus un objet de premier plan depuis quelques temps puisque l’analyse et la conception des systèmes d’information d’entreprise s’articulent autour d’eux : on parle de Systèmes d’Information orientés Processus (Process Aware Information System dans la littérature anglophone). Les processus participent grandement { l’amélioration des performances des entreprises, notamment parce qu’ils contribuent { la mise en lumière des objectifs que ces entreprises doivent atteindre, { l’organisation et la rationalisation du travail des acteurs de l’entreprise, { la définition et la formalisation de la coopération entre ces acteurs et { l’exploitation de l’information. La bonne gestion des processus est devenue, de nos jours, un facteur clé de réussite des entreprises qui évoluent dans un environnement fluctuant, concurrentiel et ouvert. Cependant, si les systèmes de gestion de processus ont pu atteindre les objectifs qui leur étaient fixés en ce qui concerne la définition, la mise en oeuvre, l’exécution, la surveillance et l’analyse des processus qu’ils gèrent, plusieurs problèmes significatifs restent encore à résoudre pour que ces systèmes puissent être adoptés à grande échelle. Parmi eux, le problème de la flexibilité des processus est de première importance. En effet, les entreprises sont plongées dans un environnement économique qui devient de plus en plus dynamique, ouvert et concurrentiel, et les seules à rester vraiment compétitives, et donc leaders, sont celles qui peuvent s’adapter de manière rapide et efficace à cet environnent fortement fluctuant. Ainsi, les entreprises manipulant des processus sont amenées à les réviser et les modifier fréquemment pour prendre en compte les nouveaux besoins de leurs clients et/ou pour s’aligner sur de nouvelles réglementations. Ceux ci se doivent donc d’être flexibles. D’autre part, la majorité des systèmes de gestion de processus, issus du monde industriel ou académique, déployés dans les entreprises adoptent le paradigme procédural (Yawl, Adept, FLOWer). La communauté des processus se doit donc de fournir des solutions pour traiter le problème de la flexibilité des processus modélisés selon ce paradigme. C’est pour cette raison que nous nous focalisons, dans le cadre de cette thèse, sur le problème de la flexibilité des processus modélisés en adoptant le paradigme procédural. L’une des techniques de flexibilité ayant donné de bons résultats dans le domaine des systèmes d’information (tels que les bases de données, les entrepôts de données et les ontologies) est celle du versionnement. Cette technique a été d’un intérêt indéniable dans les Systèmes d’Information orientés Processus en permettant de modéliser chaque définition du processus par une version. Chaque changement significatif du processus est pris en compte par la création d’une nouvelle version dérivée d’une version antérieure. L’avantage majeur de cette technique est que, d’une part, elle permet de suivre l’évolution des processus tout en gardant trace des anciennes versions, qui peuvent être réutilisées si la même situation se présente, et que, d’autre part, elle permet de modéliser des situations alternatives. Dans cette thèse, nous envisageons d’utiliser la notion de version pour traiter le problème de la flexibilité des processus. Selon nous, les versions de processus permettent de supporter différents types de flexibilité ; elles sous-tendent également les contributions faites dans les approches évolution des processus et générique décrites précédemment.Dans notre travail, nous voulons étendre les résultats des travaux traitant des versions de processus, afin d’intégrer l’ensemble des perspectives qu’il est nécessaire de prendre en compte pour modéliser des (versions de) processus. Pour résumer, cette thèse vise à voir comment on peut résoudre le problème de la flexibilité de processus en utilisant la technique de versionnement. Plus précisément, elle s’intéresse { chercher comment on peut proposer aux personnels de l’entreprise impliqués dans la modélisation des processus (les concepteurs de processus, les chefs de projets processus, les ingénieurs processus, les responsables processus, etc.) des solutions pour modéliser et spécifier des versions de processus intégrant l’ensemble des perspectives énumérées précédemment, à savoir les perspectives fonctionnelle, de processus, d’opération, informationnelle, organisationnelle, et intentionnelle. Les contributions de cette thèse concernent la modélisation et la spécification des versions de processus pour traiter le problème de la flexibilité dans les processus. Plus précisément, la thèse apporte les contributions suivantes :
 Elle définit le méta-modèle VBP2M, basé sur la notion de version permettant la modélisation de processus flexibles. Ce méta-modèle prend en compte les différentes perspectives d’un processus, { savoir les perspectives fonctionnelle, de processus, d’opération, mais également les perspectives informationnelle, organisationnelle et intentionnelle. Les cinq premières perspectives se concentrent sur « le qui fait quoi », « quand » et « comment » dans une version de processus tandis que la sixième prend en compte l'intention du concepteur lors de la définition des versions de processus et considère le pourquoi d'une version de processus afin d'aider les utilisateurs dans le choix d'une version de processus parmi plusieurs.
 Elle introduit le langage VBPQL, qui permet la création, la manipulation et l’interrogation de versions de processus conçues conformément au méta-modèle VBP2M. Ce langage est un langage de type SQL. Il introduit trois classes d’opérations qui s’appliquent sur des concepts issus des différentes perspectives des processus { savoir les concepts de processus, d’activité atomique, d’opération, de rôle, d’unité organisationnelle et de ressource informationnelle, qui sont les concepts versionnalisables du méta-modèle. La classe d’opérations de définition comporte les opérateurs Create et Derive tandis que la classe d’opérations de manipulation comporte les opérateurs Update et Delete. Quant à la classe d’opérations d’interrogation, elle comporte les opérateurs Select et Display. Le langage VBPQL est basé sur une grammaire claire, non ambigüe et formalisée à l’aide de BNF.
 Elle définit un cadre MDA pour modéliser, spécifier et implémenter des versions de processus et adopte une démarche MDE pour passer des versions de processus modélisées comme instances du méta-modèle {, d’une part, une spécification graphique décrite { l’aide du langage BPMN (Business Process Model and Notation) étendu pour permettre aux personnes de l’entreprise impliquées dans la modélisation des processus de valider les versions de processus modélisées et, d’autre part, une spécification en RdP (Réseaux de Petri) pour simuler l’exécution des versions de processus modélisées. Ce passage se fait par transformation de modèles.
 Elle étend la notation BPMN pour la représentation graphique des versions.
 Elle présente le prototype VerFlexFlowDesign qui met en oeuvre ces contributions. Plus précisément, le prototype implémente le méta-modèle VBP2M sous la forme d’une méta-base mise en oeuvre dans une base de données relationnelle. Il implémente également le langage VBPQL et propose aux utilisateurs deux modes de manipulation : un mode formulaire et un mode textuel. Le premier mode s’adresse { des utilisateurs non nécessairement informaticiens puisqu’il propose une interface graphique supportant la définition, la manipulation et l’interrogation des versions de processus. Dans le second mode, le langage VBPQL est directement utilisé ; ce mode s’adresse donc { des utilisateurs plus familiarisés avec les langages de type SQL. VerFlexFlowDesign supporte également la génération automatique, selon une démarche MDE, d’une représentation BPMN-étendu et d’une représentation en RdP des versions de processus modélisées.

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Docteur en Informatique

Docteur en informatique

Université Toulouse 1 (UT1) – Capitole, France.