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        <article-title>Syntax und Semantik Ereignisgesteuerter Prozessketten (EPK)</article-title>
      </title-group>
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        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Markus Nüttgens</string-name>
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          <string-name>Trier E-Mail: markus@nuettgens.de</string-name>
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        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Frank J. Rump</string-name>
          <email>rump@informatik-emden.de</email>
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        <aff id="aff0">
          <label>0</label>
          <institution>Fachhochschule OL/Ostfriesland/WHV Fachbereich Technik Constantiaplatz 4</institution>
          ,
          <addr-line>D-26723 Emden</addr-line>
        </aff>
      </contrib-group>
      <pub-date>
        <year>1994</year>
      </pub-date>
      <fpage>1</fpage>
      <lpage>3</lpage>
      <abstract>
        <p>Die Ereignisgesteuerte Prozesskette (EPK) wurde zur Dokumentation von Geschäftsprozessen entwickelt und hat in der Praxis eine weite Verbreitung gefunden. Aufgrund der hohen Akzeptanz und der wachsenden Bedeutung prozessorientierter Organisationsstrukturen dient sie zunehmend als Grundlage für ein integriertes Geschäftsprozessmanagement. Ein durchgängiges Managementkonzept zur werkzeuggestützten Planung, Steuerung, Ausführung und Kontrolle von Geschäftsprozessen erfordert eine korrekte Formalisierung und Implementierung der EPK-Syntax und -Semantik. Die in der Theorie und Praxis dokumentierten Beiträge zur EPK-Formalisierung leisten dies nur mit wesentlichen Einschränkungen. In diesem Beitrag erfolgt eine Formalisierung des Kontrollflusskonzeptes auf der Grundlage der ursprünglichen EPK-Syntax und -Semantik. Der vorliegende Ansatz kann um ein Ressourcen-, Mengen- und Zeitkonzept erweitert werden und bietet Anwendern und Werkzeugherstellern einen stabilen Bezugsrahmen zur korrekten Modellierung und Anwendung von EPK-Geschäftsprozessmodellen.</p>
      </abstract>
    </article-meta>
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    <sec id="sec-1">
      <title>-</title>
      <p>Im Regelfall wird eine „Übersetzersemantik“ in Zustandsdiagramme (Petrinetze,
Statecharts etc.) zugrunde gelegt, um die vorhandenen formalen Analysetechniken zur
Verifikation von (Geschäfts-)Prozessmodellen nutzen zu können. Exemplarische
Forschungsansätze finden sich bei Chen/Scheer und Hoffmann/Scheer [CS94, HSH95],
Langner/Schneider/Wehler [LSW97a, LSW97b, LSW97c, LSW97d, LSW98],
Rodenhagen/Modt [Ro97, MR00], v. Uthmann [Ut97, Ut98], Weikum/Wodtke [We97,
Wo97], Volkmer [Vo97], v. d. Aalst [Aa98, Aa99] und Rittgen/Dehnert [Ri99a, Ri99b,
Ri99c, Ri99d, Ri00a, Ri00b, Ri00c, De01, DR01]. Weitere eigenständige formale
Ansätze zur Syntax- und Semantikdefinition finden sich bei Rump [Ru95, ZR96, Ru97a,
Ru97b, Ru97c, Ru99], Moll [Mo96] und Heimig [He01]. Einen konzeptionellen Ansatz
im Rahmen der „Grundsätze ordungsgemäßer Modellierung“ verfolgen Becker/</p>
    </sec>
    <sec id="sec-2">
      <title>Rosemann/Schütte [BRS95, Ro96].</title>
      <p>Keiner dieser Ansätze spezifiziert das EPK-Konzept vollständig auf der Grundlage der
ursprünglichen Syntax und Semantik. Vielmehr werden entweder wesentliche
Bestandteile der EPK-Syntax und -Semantik nicht oder mit mehr oder weniger starken
Einschränkungen formalisiert. Insbesondere die Übersetzersemantiken in Petrinetze
führen bei der Formalisierung des Synchronisationsverhaltens bei
(X)OR-Verknüpfungsoperatoren zu Problemen, da deren Semantik nicht lokal beschränkt ist. Eine
unreflektierte Übernahme der Verifikationskonzepte für Petrinetze führt ebenfalls zu
Differenzen bei der Beurteilung ausgewählter, besonders kritischer EPK-Eigenschaften
(z.B. Verklemmungsfreiheit von EPKs).</p>
      <p>In Abb. 1 ist exemplarisch ein EPK-Schema zur Beschreibung des Geschäftsprozesses
„Kreditantrag bearbeiten“ aufgeführt. Das Kontrollflusskonzept wird als eine Abfolge
von Ereignissen, Funktionen, Verknüpfungsoperatoren und Prozesswegweisern
beschrieben und kann um den Ressourcenaspekt (Organisationseinheiten,
Informationsund Sachobjekte) ergänzt werden. Funktionen und Prozesswegweiser können aus
pragmatischen Gründen horizontal und vertikal (de-)komponiert werden. Dies wird logisch
über die Verwendung gemeinsamer Ereignisse (E8, E9, E10) ausgedrückt.
Prozesswegweiser zeigen explizit Schnittstellen zwischen vor- und nachgelagerten (Teil-)
Prozessketten an und dienen insbesondere bei großen EPK-Schemata als wichtige
Navigationshilfe. Die relevanten Ressourcenaspekte können ebenfalls direkt im</p>
    </sec>
    <sec id="sec-3">
      <title>Kernmodell oder in hierarchisierten Teilmodellen abgebildet werden.</title>
      <p>Die aus dem EPK-Schema resultierenden Prozessszenarien sind weitgehend
selbsterklärend: Innerhalb des Kernprozesses „Kreditantrag bearbeiten“ wird der Kreditantrag
erfasst (F1) und einer standardisierten Risikoprüfung unterzogen (F2). Im Falle des
negativen Ausgangs der (Erst-)Prüfung erfolgt eine weitere fallspezifische Abschätzung
(F3). Diese endet entweder mit der Ablehung (F4) oder einer Wiedervorlage zur
Risikoprüfung (F2). Im Falle einer positiven Risikoprüfung ist es von Relevanz, ob es
sich um einen Neukunden handelt. In diesem Fall erfolgt nebenläufig zur Erstellung des
Kreditvertrages (F5) eine Bedarfsanalyse (F6). Sobald der Kreditvertrag vorbereitet ist,
kann dieser von den Vertragspartnern unterschrieben werden (F7). Bei Neukunden kann
eine Nachberatung (F8) frühestens dann erfolgen, wenn der Kreditvertrag vorbereitet ist
und die Bedarfsanalyse abgeschlossen ist.</p>
      <sec id="sec-3-1">
        <title>Kreditantrag bearbeiten</title>
      </sec>
      <sec id="sec-3-2">
        <title>Kreditantrag erfassen</title>
      </sec>
      <sec id="sec-3-3">
        <title>EPK-Symbole</title>
        <p>Risikoprüfung
ist negativ
Kundenbewertung
überprüfen</p>
        <p>V4
E4
E3
F3
Kundenbewertung
ist positiv
Kundenbewertung
ist negativ
Kreditantrag
ablehnen
Kreditantrag
ist abgelehnt
E5
F4
E6
Ereignis
Funktion
Prozesswegweiser
Organisationseinheit
Informations- und
Sachobjekt
Verknüpfungsoperator
Kontrol fluss
Ressourcenfluss
Informationsfluss
Kredit ist
beantragt
Kreditantrag
erfassen
Antragsdaten
sind erfasst
Risikoprüfung
durchführen</p>
        <p>V1
V3
F1
E2
F2
Kunde
Kundenbertreuer
V5</p>
        <p>V6
Risikoprüfung
ist positiv
Kreditvertrag
erstel en
Kreditvertrag
ist vorbereitet</p>
        <p>V8
Kreditvertrag
unterschreiben
Kreditvertrag</p>
        <p>ist
abgeschlossen
E7
F5
E9
F7
E11
Kredit ist
beantragt
Kreditantrag
erfassen
Antragsdaten
sind erfasst
E1
F1</p>
        <p>E2</p>
        <p>V7
Antragstel er
ist Neukunde
Bedarfsanalyse
durchführen
Bedarfsanalyse ist
durchgeführt</p>
        <p>V9
Zusatzprodukte
anbieten
E8
F6
E10</p>
        <p>P1
V9</p>
        <p>F8
E12
Nachberatung
durchführen
Zusatzprodukte
sind angeboten</p>
      </sec>
      <sec id="sec-3-4">
        <title>Zusatzprodukte anbieten</title>
        <p>Kreditantrag
bearbeiten
Kreditvertrag
ist vorbereitet
P2
E9
Kreditantrag
bearbeiten
Bedarfsanalyse ist
durchgeführt
P2
E10
Kreditantrag</p>
      </sec>
      <sec id="sec-3-5">
        <title>Bedarfsanalyse durchführen</title>
        <p>Antragstel er
ist Neukunde
Kundentyp
ermitteln
Kundentyp</p>
        <p>ist
ermittelt
Bedarfsstruktur
ermitteln
Bedarfsanalyse ist
durchgeführt
E8
F6.1
E8.1
F6.2
E10</p>
        <sec id="sec-3-5-1">
          <title>Abb. 1: Ereignisgesteuerte Prozesskette: Fallbeispiel „Kreditantrag“</title>
          <p>Syntax- und Semantikdefinition
Nachfolgend wird eine Formalisierung des EPK-Kontrollflusskonzeptes durch eine
umfassende Syntax- und Semantikdefinition vorgestellt. Hierbei wird ein operationaler
Ansatz zur Semantikdefinition verfolgt, da dieser unmittelbar die schrittweise
Berechnung sämtlicher erreichbaren Zustände und darauf aufbauende Analysen
ermöglicht [Ru99]. Für die Beschreibung der Syntax und Semantik von EPKs werden
die Definitionen der Multimenge und der darauf möglichen Operationen benötigt.
Definition 2.1 (Multimenge) Eine Multimenge M über einer Menge A ist ein Paar
M = ( A, m) , wobei m die Abbildung m : A → N 0 ist. m(a) heißt Multiplizität von
a ∈ A . AMS stellt die Menge aller Multimengen über A dar. Eine Multimenge kann
durch ihre formale Summe dargestellt werden: M = ∑a∈A m(a)a .</p>
          <p>Seien M 1 = ( A, m1 ) , M 2 = ( A, m2 ) ∈ AMS und a ∈ A . Es gilt
a ∈ M 1 , falls m1 (a) ≥ 1
M 1 ≤ M 2 , falls ∀a ∈ A : m1 (a) ≤ m2 (a)
M 1 = M 2 , falls M 1 ≤ M 2 und M2 ≤ M1
M 1 + M 2 = ∑a∈A (m1 (a) + m2 (a))a
M 1 − M 2 = ∑a∈A ((m1 (a) − m2 (a)) max 0)a
| M 1 |= ∑a∈A m1 (a)
(Elementbeziehung)
(Inklusion)
(Gleichheit)
(Addition)
(Subtraktion)
(Kardinalität)
2.1</p>
          <p>Syntaxdefinition
Dieser Abschnitt beschreibt die Syntax einer EPK, bei der zunächst nur der Kontrollfluss
betrachtet wird und somit als Knoten nur Ereignisse, Funktionen,
Verknüpfungsoperatoren und Prozesswegweiser zugelassen werden. Weiterhin beschränkt sich die
folgende Definition zunächst auf nicht-hierarchische EPKs.</p>
          <p>Definition 2.2 (flaches EPK-Schema) Ein flaches EPK-Schema A ist ein Tupel
A = (E, F , P,V , C, S 0 ) , für welches gilt:
• E ist eine Menge von Ereignissen mit E ≠ ∅ ,
• F ist eine Menge von Funktionen mit F ≠ ∅ ,
• P ist eine Menge von Prozesswegweisern und
• V ist eine Menge von Verknüpfungsoperatoren, die sich in paarweise disjunkte</p>
          <p>Teilmengen VOR , V XOR und V AND aufteilt, so dass V = VOR ∪V XOR ∪V AND .
• E , F , P und V sind paarweise disjunkt.
• Sei K = E ∪ F ∪ P ∪V . Die Multimenge C = (K × K , mC ) beschreibt den</p>
        </sec>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec-4">
      <title>Kontrollfluss.</title>
      <p>• S 0 ⊆ K MS ist eine Menge von Startbelegungen.</p>
      <p>Die Menge S 0 stellt in der Regel eine Teilmenge der Startereignisse dar und legt fest,
welche Kombinationen von eingetretenen Startereignissen eine initiale EPK-Instanz
aufweisen kann. Falls keine Prozesswegweiser im EPK-Schema verwendet werden
( P = ∅ ), lässt sich das flache EPK-Schema auch kurz durch A = (E, F ,V , C, S 0 )
darstellen.</p>
      <p>Zur Vereinfachung werden folgende Schreibweisen eingeführt:
1.
2.
3.
4.
5.</p>
      <p>j →C k :⇔ ( j, k) ∈ C
•k = (K , mVk ) , wobei mVk ( j) = mC (( j, k )) ist, sei die Multimenge der
direkten Vorgänger von k , und
k• = (K , mNk ) , wobei mNk ( j) = mC ((k, j)) ist, enthält die direkten</p>
    </sec>
    <sec id="sec-5">
      <title>Nachfolger von k .</title>
      <p>j →*C k :⇔ ∃a1,..., an ∈ K , n &gt; 1: j = a1 →C a2 →C ... →C an = k ; die Relation
→*C beschreibt, welche Elemente von K durch den Kontrollfluss miteinander
verbunden sind.
j →VC k :⇔ ∃v1,..., vn ∈V , n ≥ 0 : j →C v1 →C ... →C vn →C k ; die Relation
→VC beschreibt, welche Elemente von K im Kontrollfluss nur über</p>
    </sec>
    <sec id="sec-6">
      <title>Verknüpfungsoperatoren miteinander verbunden sind.</title>
    </sec>
    <sec id="sec-7">
      <title>Zusätzlich werden folgende Mengen definiert:</title>
      <p>ES = {e ∈ E | ¬∃g ∈ E : g →*C e}
E E = {e ∈ E | ¬∃g ∈ E : e →*C g}
S AND = {v ∈V AND || •v |= 1}
S XOR = {v ∈V XOR || •v |= 1}
SOR = {v ∈VOR || •v |= 1}
J AND = {v ∈V AND || •v |&gt; 1}
J XOR = {v ∈V XOR || •v |&gt; 1}
J OR = {v ∈VOR || •v |&gt; 1}</p>
    </sec>
    <sec id="sec-8">
      <title>Menge der Startereignisse,</title>
    </sec>
    <sec id="sec-9">
      <title>Menge der Endereignisse,</title>
    </sec>
    <sec id="sec-10">
      <title>Menge der AND-Split-Operatoren,</title>
    </sec>
    <sec id="sec-11">
      <title>Menge der XOR-Split-Operatoren,</title>
    </sec>
    <sec id="sec-12">
      <title>Menge der OR-Split-Operatoren,</title>
    </sec>
    <sec id="sec-13">
      <title>Menge der AND-Join-Operatoren,</title>
    </sec>
    <sec id="sec-14">
      <title>Menge der XOR-Join-Operatoren,</title>
    </sec>
    <sec id="sec-15">
      <title>Menge der OR-Join-Operatoren.</title>
      <p>Ein syntaktisch korrektes, flaches EPK-Schema A = (E, F , P,V , C, S 0 ) muss weiterhin
die folgenden Eigenschaften erfüllen:</p>
      <p>Sei CS = {( j, k ) | ( j, k) ∈ C} . G = (K , CS ) ist ein gerichteter und
zusammenhängender Graph.</p>
      <p>Alle Kontrollflusskanten haben die Multiplizität 1:1
∀( j, k ) ∈ C : mC (( j, k )) = 1</p>
    </sec>
    <sec id="sec-16">
      <title>Funktionen besitzen genau eine eingehende und genau eine ausgehende</title>
    </sec>
    <sec id="sec-17">
      <title>Kontrollflusskante:</title>
      <p>∀f ∈ F :| • f |=| f • |= 1</p>
    </sec>
    <sec id="sec-18">
      <title>Ereignisse haben genau eine eingehende und/oder genau eine ausgehende</title>
    </sec>
    <sec id="sec-19">
      <title>Kontrollflusskante:</title>
      <p>∀e ∈ E :| •e |≤ 1∧ | e• |≤ 1
(Falls ein Ereignis nur eine Kontrollflusskante aufweist, handelt es sich um
ein Start- oder Endereignis: ∀e ∈ E :| •e | + | e• |= 1 ⇒ e ∈ E S ∪ E E )</p>
    </sec>
    <sec id="sec-20">
      <title>Prozesswegweiser haben genau eine eingehende oder eine ausgehende</title>
    </sec>
    <sec id="sec-21">
      <title>Kontrollflusskante:</title>
      <p>∀p ∈ P :| • p | + | p• |= 1</p>
    </sec>
    <sec id="sec-22">
      <title>Verknüpfungsoperatoren haben entweder eine eingehende und mehrere</title>
      <p>ausgehende (Split-Operator) oder mehrere eingehende und eine ausgehende</p>
    </sec>
    <sec id="sec-23">
      <title>Kontrollflusskante (Join-Operator):</title>
      <p>∀v ∈V : (| •v |= 1∧ | v• |&gt; 1) ∨ (| •v |&gt; 1∧ | v• |= 1)</p>
    </sec>
    <sec id="sec-24">
      <title>Es gibt keinen gerichteten Kreis im EPK-Schema, der nur aus</title>
    </sec>
    <sec id="sec-25">
      <title>Verknüpfungsoperatoren besteht:</title>
      <p>∀u, v ∈V : u →VC v ⇒ u ≠ v</p>
    </sec>
    <sec id="sec-26">
      <title>Ereignisse sind nur mit Funktionen und Prozesswegweisern (möglicherweise über Verknüpfungsoperatoren) verbunden:</title>
      <p>∀e ∈ E, f ∈ K − V : e →VC f ⇒ f ∈ F ∪ P</p>
    </sec>
    <sec id="sec-27">
      <title>Funktionen und Prozesswegweiser sind nur mit Ereignissen (möglicherweise über Verknüpfungsoperatoren) verbunden:</title>
      <p>∀f ∈ F ∪ P, e ∈ K − V : f →VC e ⇒ e ∈ E
Nach Ereignissen folgt kein XOR- oder OR-Split-Operator im Kontrollfluss:2
∀e ∈ E : e →VC v ∧ v ∈V ⇒ v ∈ S AND ∪ J OR ∪ J XOR ∪ J AND
11. Es gibt mindestens ein Start- und mindestens ein Endereignis:
| E S |&gt; 0∧ | E E |&gt; 0
12. In einer Startbelegung dürfen nur Startereignisse und diese nur mit der</p>
    </sec>
    <sec id="sec-28">
      <title>Multiplizität 1 enthalten sein:</title>
      <p>∀S ∈ S 0∀e ∈ S : e ∈ E S ∧ mS (e) = 1
13. Jedes Startereignis ist in einer Startbelegung enthalten:</p>
      <p>∀e ∈ E S ∃S ∈ S 0 : e ∈ S
1 Anschaulich gesprochen wird hierdurch die Einfachheit des Graphen gefordert. Die dadurch mögliche
Darstellung der Kanten als Teilmenge von K x K wird allerdings nicht gewählt, da die Einfachheit bei den in
[Ru99] eingeführten Junktornetzen nicht mehr gegeben ist, aber trotzdem dieselbe Semantikdefinition
anwendbar sein soll.
2 Somit werden nur die in [KN92] dargestellten Verknüpfungsarten erlaubt. Diese Einschränkung entspricht
auch der Interpretation des Ereignisbegriffes im Kontext deterministischer endlicher Zustandsautomaten.
Definition 2.3 (syntaktisch korrektes, flaches EPK-Schema) Ein flaches EPK-Schema
A = (E, F , P,V , C, S 0 ) heißt syntaktisch korrekt, wenn das Schema die Eigenschaften
113 erfüllt.</p>
      <p>Geschäftsprozesse werden in der Praxis aufgrund der besseren Übersichtlichkeit und der
Möglichkeit der Wiederverwendung von Prozessteilen nicht durch ein einzelnes
EPKSchema, sondern durch eine Menge von EPK-Schemata beschrieben, die über
Prozesswegweiser oder Funktionen miteinander verbunden sind. Diese hierarchischen
EPK</p>
    </sec>
    <sec id="sec-29">
      <title>Schemata werden im folgenden eingeführt.</title>
      <p>Definition 2.4 (hierarchisches EPK-Schema) Sei E′ = {A1,..., An} eine Menge von</p>
    </sec>
    <sec id="sec-30">
      <title>EPK-Schemata. Ein hierarchisches</title>
      <p>A = (E, F , P,V , C, S0 , H ) , für welches</p>
    </sec>
    <sec id="sec-31">
      <title>EPK-Schema</title>
      <p>A
ist
ein</p>
    </sec>
    <sec id="sec-32">
      <title>Tupel</title>
      <p>•
•</p>
      <p>A′ = (E, F , P,V , C, S0 ) ein flaches EPK-Schema ist und
H ⊆ (F ∪ P) × E′ die Verknüpfung zu einem anderen EPK-Schema herstellt
(Hierarchierelation)
Die Relation H ordnet somit einer Funktion oder einem Prozesswegweiser ein anderes
EPK-Schema zu. Eine Funktion, die derart durch ein anderes EPK-Schema verfeinert
wird, wird im folgenden hierarchisierte Funktion genannt. In einer EPK-Schemamenge
werden nun EPK-Schemata zusammengefasst, bei denen die über Prozesswegweiser
oder Funktionen referenzierten EPK-Schemata auch wieder selbst Elemente der
EPK</p>
    </sec>
    <sec id="sec-33">
      <title>Schemamenge sind.</title>
      <p>Definition 2.5 (EPK-Schemamenge) Eine EPK-Schemamenge E* = {A1,..., An} ist eine
Menge von (flachen oder hierarchischen) EPK-Schemata, bei der für alle hierarchischen
EPK-Schemata Ai = (Ei , Fi , Pi ,Vi , Ci , S0i , Hi ) gilt: Hi ⊆ (Fi ∪ Pi ) × E* .
Durch die nachfolgende Definition eines syntaktisch korrekten, hierarchischen
EPKSchemas wird festgelegt, wie die Verknüpfung von EPK-Schemata einer
EPK</p>
    </sec>
    <sec id="sec-34">
      <title>Schemamenge zu erfolgen hat:</title>
      <p>Definition
2.6
(syntaktisch
korrektes,
hierarchisches</p>
      <p>EPK-Schema)</p>
      <p>Sei
E* = {A1,..., An} eine EPK-Schemamenge. Ai = (Ei , Fi , Pi ,Vi , Ci , S0i , Hi ) ∈ E* ist ein
syntaktisch korrektes, hierarchisches EPK-Schema, wenn folgende Forderungen erfüllt
sind:
1.
2.</p>
      <p>A′ = (Ei , Fi , Pi ,Vi , Ci , S0i ) ist ein syntaktisch korrektes, flaches EPK-Schema.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-35">
      <title>Jedem Prozesswegweiser ist über die Hierarchierelation genau ein EPK</title>
      <p>Schema zugeordnet:
∀p ∈ Pi :| {A ∈ E* | ( p, A) ∈ Hi} |= 1</p>
    </sec>
    <sec id="sec-36">
      <title>Jeder Funktion wird maximal ein EPK-Schema zugewiesen:</title>
      <p>∀f ∈ Fi :| {A ∈ E* | ( f , A) ∈ Hi} |≤ 1</p>
    </sec>
    <sec id="sec-37">
      <title>Die Menge der vorangehenden Ereignisse einer hierarchisierten Funktion</title>
      <p>entspricht der Menge der Startereignisse des referenzierten EPK-Schemas:
∀f ∈ Fi : ( f , Aj ) ∈ Hi ⇒ {e ∈ Ei | e →VC f } = E
S j</p>
    </sec>
    <sec id="sec-38">
      <title>Die Menge der nachfolgenden Ereignisse einer hierarchisierten Funktion</title>
      <p>entspricht der Menge der Endereignisse des referenzierten Schemas:
∀f ∈ Fi : ( f , Aj ) ∈ Hi ⇒ {e ∈ Ei | f →VC e} = EE j</p>
    </sec>
    <sec id="sec-39">
      <title>Die Menge der vorangehenden Ereignisse eines Prozesswegweisers ist eine</title>
    </sec>
    <sec id="sec-40">
      <title>Teilmenge der Startereignisse des referenzierten EPK-Schemas:</title>
      <p>∀p ∈ Pi : ( p, Aj ) ∈ Hi ⇒ {e ∈ Ei | e →VC p} ⊆ E
S j</p>
    </sec>
    <sec id="sec-41">
      <title>Die Menge der nachfolgenden Ereignisse eines Prozesswegweisers ist eine</title>
    </sec>
    <sec id="sec-42">
      <title>Teilmenge der Endereignisse des referenzierten Schemas:</title>
      <p>∀p ∈ Pi : ( p, Aj ) ∈ Hi ⇒ {e ∈ Ei | p →VC e} ⊆ EE j
Das hierarchische EPK-Schema Ai ist nicht über die Hierarchierelation mit
sich selbst verbunden (Verbot der Rekursion):
¬∃Ai1 ,..., Ai j ∈ E* : (∀k,1 ≤ k &lt; j∃f ∈ Fik ∪ Pik : ( f , Aik+1 ) ∈ Hik ) ∧ Ai1 = Ai j = Ai
Diese Forderungen bieten die Möglichkeit, aus einem syntaktisch korrekten,
hierarchischen EPK-Schema ein flaches EPK-Schema zu erzeugen („Flachklopfen“),
indem hierarchisierte Funktionen bzw. Prozesswegweiser durch die in der
Hierarchierelation referenzierten EPK-Schemata sukzessive verfeinert werden, wobei die
Verknüpfung durch die in beiden Schemata enthaltenen, benachbarten Ereignisse
spezifiziert ist. Aufgrund dieser Möglichkeit werden zur Semantikdefinition nur flache
Schemata ohne Prozesswegweiser betrachtet, was entsprechend dieser Ausführungen
keine Einschränkung darstellt.
2.2</p>
      <p>Semantikdefinition
Zur Definition der Semantik wird zunächst das flache EPK-Schema in ein
Vorverknüpfer-ergänztes, flaches EPK-Schema umgewandelt. Dazu wird vor jedem
Join-Operator für jede Kante ein Vorverknüpfer in den Kontrollfluss eingefügt, um
feststellen zu können, welche eingehenden Pfade aktiviert sind.</p>
      <p>Definition 2.7 (Vorverknüpfer-ergänztes, flaches EPK-Schema) Ein
Vorverknüpferergänztes EPK-Schema A′ = (E, F ,V ,W , C ′, S 0 ) zu einem syntaktisch korrekten
EPKSchema A = (E, F ,V , C, S 0 ) ergibt sich durch folgende Ergänzung einer Menge von
Vorverknüpfern W im Graphen, wobei K ′ = E ∪ F ∪V ∪W und C ′ = (K ′ × K ′, mC′ ) 3:
3 Im folgenden beziehen sich die Multimengen der direkten Vorgänger und Nachfolger auf die Mengen K’
und C’.</p>
      <p>•
•
•
•
•
| W |= ∑v∈JOR ∪ J XOR ∪ J AND | {x ∈ K | (x, v) ∈ C} |
∀(x, v) ∈ C, v ∈ JOR ∪ J XOR ∪ J AND∃w ∈W : (w, v) ∈ C′ ∧ (x, w) ∈ C′
∀(x, y) ∈ C, y ∈ E ∪ F ∪ SOR ∪ S XOR ∪ S AND : (x, y) ∈ C´
∀( j, k) ∈ C ′ : mC′ (( j, k)) = 1
∀w ∈W :| •w |=| w• |= 1</p>
    </sec>
    <sec id="sec-43">
      <title>Weiterhin sind einige einführende Definitionen erforderlich:</title>
      <p>Definition 2.8 (Zustand eines EPK-Schemas) Seien ein Vorverknüpfer-ergänztes
EPKSchema A′ und die Menge K ′ als Menge aller Knoten dieses EPK-Schemas gegeben.
S ∈ K M′S ist ein Zustand des EPK-Schemas A′ .</p>
      <p>Falls ein Element e ∈ K ′ des EPK-Schemas in einem Zustand S enthalten und somit
e ∈ S ist, wird e als aktiviert in S bezeichnet. Für Ereignisse bedeutet dies
anschaulich, dass sie eingetreten sind, und für Funktionen, dass sie sich gerade in Ausführung
befinden.</p>
      <p>Zur Beschreibung der Dynamik einer EPK wird weiterhin zunächst die EPK-Instanz
eingeführt, die eine Instanz zu einem gegebenen Schema darstellt und der daher ein
konkreter Zustand zugeordnet ist.</p>
      <p>Definition 2.9 (EPK-Instanz) Sei S ein Zustand des EPK-Schemas A′ . Eine
EPKInstanz I ist ein Tupel I = ( A′, S ) .</p>
      <p>Zur Definition der Semantik muss exakt festgelegt werden, welche Zustände von einer
gegebenen EPK-Instanz I = ( A′, S ) im nächsten Schritt erreicht werden können.
Gesucht ist somit eine Transitionsrelation TR ⊆ K M′S × K M′S für ein EPK-Schema A′ ,
die einem Zustand S einen Folgezustand S ′ zuordnet, so dass (S, S ′) ∈ TR gilt.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-44">
      <title>Anschaulich wird dafür im folgenden</title>
      <p>S →TR S ′ geschrieben. Anhand dieser
Transitionsrelation kann der Übergang einer EPK-Instanz I = ( A′, S ) in einen
Folgezustand S ′ ermittelt werden.</p>
      <p>Zur Einführung der Transitionsrelation →TR wird ein Vorverknüpfer-ergänztes
EPKSchema vorausgesetzt. Sei S = (K ′, mS ) ein Zustand und a ∈ S . {a}n sei die
Multimenge (K ′, m) , die nur das Element a enthält ( b ∈{a}n ⇒ b = a ) und für die
m(a) = n ist. Die Transitionsrelation →TR wird folgendermaßen definiert:
S →TR S ′ :⇔
4.
5.
6.</p>
      <p>S ′ = (S −{a}1 ) + {b}1 , b ∈ a • , falls a ∈ S XOR
S ′ = (S −{a}1 ) + B , B ≤ a • ∧ | B |&gt; 0 , falls a ∈ SOR
S ′ = (S − •v) + v • , falls a ∈W , v ∈ a • , v ∈ J AND und
∀w ∈ •v : w ∈ S
S ′ = (S −{a}1 ) + v • , falls a ∈W , v ∈ a • , v ∈ J XOR ,
| {w ∈ •v | w ∈ S} |= 1 und
¬∃S1,..., Sn : S1 = S − {a}1 ∧ S1 →TR ... →TR Sn ∧ w ∈ Sn ∧ w ∈ •v</p>
      <p>S ′ = (S − •v) + v • , falls a ∈W , v ∈ a • , v ∈ J OR und
¬∃S1,..., Sn : S1 = S − •v ∧ S1 →TR ... →TR Sn ∧ w ∈ Sn ∧ w ∈ •v
Der aktuelle Zustand eines EPK-Schemas kann durch „wandernde“ Prozessmappen
veranschaulicht werden. Liegt eine Prozessmappe auf einem Kontrollflussobjekt, so ist
dieses im Zustand „aktiv“, andernfalls „inaktiv“. Die Transitionsrelation →TR beschreibt
somit folgende Eigenschaften für die Kontrollflussobjekte:</p>
      <p>Aufgrund der Semantikdefinition der Verknüpfungsoperatoren kann man leicht eine
Kontrollflusslogik beschreiben, die innerhalb einer EPK-Instanz zu einer Unter- bzw.
Überbelegung von Join-Operatoren führt. In diesem Fall können Prozessmappen im
Verlauf der Prozessausführung im EPK-Schema „verklemmen“ und als Folge kein
Endereignis mehr erreichen. Aus pragmatischen Gründen wird im
EPKKontrollflusskonzept keine generelle Verklemmungsfreiheit gefordert. So kann z.B. zur
Abbildung einer maximalen Nebenläufigkeit eine fallbezogenen Blockierung eines
Pfades eines EPK-Schemas in der Form einer „Kann-Verklemmung“ beabsichtigt sein.
Derartige Überlegungen sind Gegenstand von Validierungs- und Verifikationskonzepten
und erfordern Formalismen zur Definition und zum Nachweis allgemeiner Eigenschaften
eines EPK-Schemas.
3</p>
      <p>Ausblick
In diesem Beitrag wurde für das Kontrollflusskonzept der Ereignisgesteuerten
Prozesskette (EPK) eine formale Syntax- und Semantikdefinition entworfen. Diese kann als
Grundlage zur Formalisierung des Zeit-, Mengen- und Ressourcenkonzeptes dienen.
Alle Konzepte gemeinsam bieten dann eine valide Grundlage für eine integrierte
Geschäftsprozessarchitektur zur Konzeption und Implementierung
betriebswirtschaftlicher und (informations-)technischer EPK-Anwendungen (Geschäftsprozesssimulation,
Prozesskostenrechnung, Workflowmanagement etc.). Ein weiterer wichtiger Nutzen liegt
in der Bereitstellung adäquater Modellierungskonventionen und Verifikations- und</p>
    </sec>
    <sec id="sec-45">
      <title>Transformationsverfahren.</title>
      <p>Zur Bündelung der Forschungsaktivitäten haben die Autoren des Beitrages die Gründung
des Arbeitskreis „Geschäftsprozessmanagement mit Ereignisgesteuerten Prozessketten
(WI-EPK)“ im Fachbereich Wirtschaftsinformatik der Gesellschaft für Informatik e.V.
initiiert. Die Aktivitäten des Arbeitskreises sind unter der URL
http://www.epkcommunity.de dokumentiert.</p>
      <p>Literaturverzeichnis
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