sistemi di gestione di workflow barbara pernici, politecnico di milano
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Sistemi di gestione di workflow
Barbara Pernici,
Politecnico di Milano
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Argomenti
• Gestione di processi
• Workflow management systems
• Modellazione di processi (WIDE)
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Cosa e’ un Workflow?• L’automazione, in tutto o in parte, di un
processo aziendale (business process) nel quale documenti, informazioni e compiti vengono passati da un partecipante a un altro per essere eseguiti o elaborati, secondo un insieme predefinito di regole procedurali, per raggiungere un obiettivo comune.
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Esempi di workflow
• Gestione prestiti
• ordini acquisto
• valutazione personale
• fogli orari settimanali
• approvazione richieste rimborso assicurativo
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Processi del Ministero delle Finanze
• Assistere i cittadini, le imprese e gli intermediari fiscali nel rispetto degli adempimenti
• Attribuire codice fiscale
• Riscuotere le imposte
• Ricevere le dichiarazioni e atti
• Controllare la correttezza delle imposte versate
• Eseguire i rimborsi
• Accertare l’evasione
• Fornire certificazioni e visure
• Gestire il personale e pianificare le attivita’ (autoamministrazione)
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Processo interfunzionale o macroprocesso
Processo 1
Processo 2
Processo 3
Macro-processo
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Altro esempio di processo interfunzionale: invalidi civili
17
A.S.L
MinisteroTesoro
Utente
1 2 3
4
6
7
8
91011
12
13
14180gg
180gg
5
1516
MinisteroInterno
Prefettura
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Sistema organizzativo, processisistema informativo, sistema informatico
Organizzazione
Procedimenti e processi
Informazioni e applicazioni
Tecnologie di elaborazione e comunicazione
Richieste Servizi
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01/07/98
Workflow automation
TecnologieTecnologie per il supporto alla gestione di processi– Groupware
supporto alla gestione del lavoro di gruppo (es.: editing di documenti)
– Workflow Management Systems (WFMS)supporto alla gestione di documenti all’interno di un processo
Workflow Coalition
– BPR (Business Process Reingeneering)riorganizzazione dei processi da automatizzare
strumenti di supporto alla reingegnerizzazione
– Evoluzione e integrazione degli strumenti
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Workflow Management System • La tecnologia dei sistemi di gestione di
workflow (Work Flow Management System - WFMS) e’ in rapida evoluzione e puo’ essere utilizzata in un’ampia varieta’ di applicazioni
• E’ caratterizzata principalmente dall’automatizzazione di processi con attivita’ sia manuali che automatiche, e in particolare quelle che comportano l’interazione con applicazioni e strumenti IT
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Workflow Management System
• Un sistema software che definisce, crea, gestisce l’esecuzione di workflow, con uno o piu’ motori di workflow (workflow engine), capace di interpretare la definizione dei processi, interagire con i partecipanti, e chiamare applicazioni e strumenti software esterni.
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Workflow Management System
• Molte istanze di processo (o casi) possono essere attive durante l’esecuzione di un processo, ciascuna con i propri dati e i propri partecipanti
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Esempio grafico
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Esempio di schermata (client)
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Workflow e BPR• I Workflow vengono spesso messi in relazione
con la reingegnerizzazione dei processi (Business Process Re-engineering - BPR), che riguarda la valutazione, analisi, modellazione, e realizzazione dei processi aziendali
• La tecnologia WFMS e’ spesso una soluzione adeguata per separare la logica delle procedura aziendali dagli strumenti utilizzati per supportarle, facilitando il cambiamento, anche in successive modifiche delle regole procedurali adottate in esse
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Evoluzione dei workflow• Elaborazione di immagini
• gestione di documenti
• posta elettronica
• groupware
• software per la gestione dei progetti
• BPR e strumenti per la progettazione strutturata
• separazione delle funzionalita’ di gestione di WF
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WFMS
• Cinque sono le funzioni essenziali di un prodotto di gestione di WF:– istradamenti documenti/attivita’– monitoraggio e controllo– notifica o code di lavoro– assegnamento lavoro e automazione– gestione procedure
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Workflow Management Coalition WFMC
• The Workflow Management Coalition, fondata nell’agosto 1993, e’ un’organizazione internazionale che comprende venditori di tecnologia WFMS, utenti e analisti
• Obiettivi: favorire l’uso dei WFMS, definendo una terminologia standard, standard di interconnessione tra WFMS e con applicazioni esterne.
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Aree funzionali dei WFMS
• Build-time functions (funzioni di creazione), riguardano la definizione e la modellazione del processo e delle attivita’ che lo compongono
• Funzioni di controllo run-time: riguardano la gestione dei processi di workflow in un ambiente operativo, l’attivazione delle diverse attivita’ che devono essere gestite come parte del processo
• Interazioni run-time interactions con gli utenti e altre applicazioni nell’esecuzione delle attivita’ del WF
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WFMS
ProcessDefinition
Build Time
Business Process Analysis,Modelling & Definition Tools
Run Time
Workflow Enactment Service
Process changes
Process Instanciation& Control
Applications& IT Tools
Interaction with Users & Application Tools
Process Design& Definition
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Definizione dei processi• E’ la rappresentazione dei processi aziendali in
una forma che consente la loro simulazione o la loro manipolazione automatica, come per la loro esecuzione in un WFMS
• La definizione di un processo consiste in una rete di attivita’ con relazioni tra attivita’, criteri per iniziare e terminare il processo e informazioni sulle singole attivita’, quali i partecipanti, i documenti e i dati collegati, le applicazioni sw da utilizzare, ecc.
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Partecipante di un Workflow
• E’ una risorsa che esegue il lavoro associato a una particolare istanza di attivita’. Questo lavoro e’ normalmente indicato come un compito assegnato a una partecipante in una lista dei lavori (worklist).
• Il partecipante puo’ essere una risorsa umana o una applicazione software, o hardware specifico in grado di eseguire il compito.
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Lista lavori
• Una lista dei lavori e’ normalmente associata a un certo partecipante (o a un gruppo di partecipanti che condividono un insieme di compiti da svolgere). La lista lavori fa parte dell’interfaccia tra il motore del workflow e il gestore di liste lavori.
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Esempio di esecuzione
Work List 1
Work Item 1
Work Item 2
Work Item 3
Process Definition Process Instance Worklist
Activity B
1st Process Instance
2nd Process Instance
3rd Process Instance
Activity DActivity A
Activity C
Process Definition A
Activity B
Activity D
Activity A Activity C Activity E
Process Definition B Work Item 20
Work Item 22
1st Process Instance
2nd Process Instance
Work Item N
Work Item N
Work Item 4
Work Item 21
Work List 2
Work List 1
Work List 2
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Distribuzione e Interfacce
Individual activity
Applications
Interfaccia utente e &Local DesktopApplications
BusinessProcess
Databases
Process/Activity Mgt
Distribution Functionsteps
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Modello di riferimentoProcess
Definition Tools
Administration & Monitoring
Tools
Interface 1
Interface 4Interface 5
Workflow Enactment Service
Workflow API and Interchange formats
Other WorkflowEnactment Service(s)
WorkflowClient
Applications
Interface 3Interface 2
WorkflowEngine(s)
WorkflowEngine(s)
InvokedApplications
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Servizi di supporto all’esecuzione di WF
• Servizio software che puo’ essere composto da uno o piu’ motori di workflow per creare, gestire e eseguire istanze di WF. Le applicazioni possono interagire con questo servizio attraverso il workflow application programming interface (WAPI).
• Un servizio di esecuzione puo’ operare in un dominio di WF omogeneo, oppure, utilizzando le funzionalita’ fornite dall’interfaccia WfMC interoperability interface, l’esecuzione puo’ avvenire su motori di esecuzione di WF diversi
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Interazione con risorse esterne
• client application interface (2), attraverso cui un gestore di liste di lavoro interagisce con applicazioni esterne
• invoked application interface (3), consente a un workflow engine di attivare direttamente uno strumento specifico per una particolare attivita’
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Transizioni di stato per processi e attivita’
• Il servizio di esecuzione di WF puo’ essere considerato una macchina a stati finiti, dove le istanze di processi e attivita’ cambiano stato in risposta a eventi esterni.
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Transizioni di stato per istanze di processi
RestartSuspend/Resume
Complete
Running
Suspended
InitiatedInitiate
Terminate/Abort
Start
Terminated
Iterate throughall active activities
RestartActive
(1 or more activity instances)
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Transizioni di stato per attivita’
Suspend/Resume
Active
(has Work Item)
Start Completed
Suspended
Inactive
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Dati
• Workflow Control Data: Dati interni gestiti dal WFMS
• Workflow Relevant Data: Dati usati dal WFMS per determinare le transizioni di stato di una istanza di processo
• Workflow Application Data: Dati delle applicazioni non accessibili dal sistema di WF
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Tipi di dati nei Workflow Management Systems
ProcessDefinition
Build TimeBusiness Process Analysis,
Modelling & Definition Tools
Run Time
Workflow Enactment Service
Process changesProcess Instanciation& Control
Applications& IT Tools
Run Time
Interaction with Users & Application Tools
Process Design& Definition
Workflow Control Data
Workflow Relevant Data
Application Data
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Process Definition Interchange
Workflow Enactment Service
WorkflowEngine(s)
Process AnalysisModelling & Definition
Tools
Process Definition
Process StructureActivities & NavigationRoles & ParticipantsTrigger ConditionsApplication invocationEtc...
Interchange Formats & APIs
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Meta-model per la definizione dei processiWorkflow
Type Definition
Role
TransitionConditions
InvokedApplication
WorkflowRelevant Data
consistsof
has
usesmayhave may
refer to
mayrefer to uses
Activity
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Client Application Interface
User Interface
ClientApplication
Command Set
Connection/Disconnection
Process and Activity Control Functions
Process Status Functions
Worklist Manipulation Commands
Standardised APIs & Interchange
Workflow Enactment Service
WorkflowEngine(s)
ApplicationsInvoked
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Invoked Application Interface
Standardised APIs & Interchange
ApplicationAgent
Application Specific Interfaces
(Local or RemoteMany Variants)
Workflow Enactment Service
WorkflowEngine(s)
Workflow-enabled
ApplicationsInvoked
Applications
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Workflow Interoperability
• Un obiettivo della coalition e’ definire standard per consentire a sistemi di workflow realizzati da diversi produttori sw di scambiarsi elementi di lavoro
• Sono stati identificati 4 diversi possibili modelli di interoperabilita’, con possibilita’ diverse
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Modello a servizi concatenatiProcess A Process B
A1
A2 A3
A4
A5 B1
B2
B3
B4 B5
Questo modello consente il trasferimento di un singolo elemento di lavoro (istanza di processo o attivita’) tra due ambienti WFMS diversi, che operano indipendentemente dopo lo scambio, senza ulteriori sincronizzazioni
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Modello a sottoprocessi annidati
Domain of Workflow Service A Domain of Workflow Service B
Process A Process B
A1
A2 A3
A4
A5 B1
B2
B3
B4 B5
Nel diagramma, il servizio di WF A ha un’attivita’ definita (A3) che e’ eseguita come un processo completo (B) sul sistema di WF B, con ritorno del controllo a A dopo l’esecuzione
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Modello Peer-Peer
Shared Domain of Workflow Services A & B
Process C
WorkflowEngine(s)
B
WorkflowEngine(s)
A
Enacted across
C1
C2 C3
C4
C5 C6
Questa alternativa richiede che entrambi i servizi di WF supportino una interfaccia API comune per la comunicazione e che siano in grado di interpretare una definizione di processo comune, che puo’ essere importata da un processo di definizione esterno o trasferita run time durante l’esecuzione
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Modello parallelo sincronizzato
Synchronisation point
Domain of Workflow Service A Domain of Workflow Service B
Process A
A1
A2 A3
A4
A5
Process B
B1
B2
B3
B4 B5
I due processi operano sostanzialmente indipendentemente, ma richiedono dei punti di sincronizzazione tra i due processi
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Workflow interoperability interface
Interface 4
Workflow Enactment Service
Workflow API and Interchange formats
WorkflowEngine(s)
Activity or sub-process invocationProcess/Activity status/control
Application/workflow relevant data transfer
Workflow Enactment Service
Workflow API and Interchange formats
WorkflowEngine(s)
Synchpoint coordinationProcess definition read/write
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Systems Administration & Monitoring Interface
ManagementApplication
User managementRole managementAudit management
Process supervisory functions, etc
Resource control
Typical Functional Areas
WAPIInterface 5
Workflow Enactment ServiceA
WorkflowEngine(s)
Workflow Enactment ServiceB
WorkflowEngine(s)
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FINE WFMS
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WIDE Workflow model
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Modello di workflow WIDE
3 modelli:
• modello dell’organizzazione
• modello delle informazioni
• modello dei processi
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Modello dell’organizzazione
Per rappresentare
– la struttura dell’organizzazione– le autorizzazioniu– individui, gruppi, funzioni
indipendentemente dai processi
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Il modello delle informazioni
Per rappresentare
– informazioni relative ai WF
– documenti, moduli (form), dossier– accesso a dati esterni
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Il modello dei processi
– attivita’ nei WF
– sequenze di attivita’
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01/07/98
Relazione tra i modelli
TASK/SUPERTASK
Role
perf_stat
Agent
authorized
1:n
1:m
0:n
0:m
push/pulldecision
processmodel
organizationmodel
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01/07/98
Modello dell’organizzazioneConcetto generale di agente
specializzato in:– actoractor
unita’ di elaborazione individuale• umana• automatizzata
– groupgroup• insieme di attori
– funzione organizzativafunzione organizzativa
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01/07/98
name AGENT domain
sec. levelworkdesk
U UU
ass. ruleaccessrights
ROLE
perf-stat
name
state
agentconst.
TASK/SUPERTASK
is_a
processmodel
push/pulldecision
authorized
skills authoriz.
ORG.FUNCTION
risk mgmtunit resp.
has-fun assigned-to
part-ofGROUP
part-of
ACTOR
supervis.
avail.
risk mgmtunit
organizationmodel
d
![Page 54: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/54.jpg)
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Assegnazione delle attivita’ agli agenti
MODELLO PUSH
• il sistema assegna le attivita’
• politiche di schedulazione
MODELLO PULL
• gli utenti si comportano attivamente nel selezionare le attivita’
• code di attivita’ • tavolo condiviso• controllo delle attivita’
bloccate
![Page 55: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/55.jpg)
01/07/98
Modello dei processi: Attivita’
nomenome
descrizionedescrizione
versioneversione
azioniazioni
postcondizionipostcondizioni
ruoliruoli
condizionale: SE saldo>100 ALLORA agente seniorcondizionale: SE saldo>100 ALLORA agente senior
informazioni informazioni (documenti manipolati)(documenti manipolati)
eccezionieccezioni
azioni di compensazioneazioni di compensazione
![Page 56: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/56.jpg)
01/07/98
Esecuzione delle attivita’
Delayed
pullselect
delay
select
Waiting
Rejected
assign
reject
Completed
Canceled
complete
cancel
cancel
cancel
modify
Running
![Page 57: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/57.jpg)
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Sequenza delle attivita’
j
k
k
supertask
wait
Attivita’
inizioConnettore SPLIT/JOIN
Connettore OR
![Page 58: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/58.jpg)
Arruolamento
Registra i dati
Test fisico
Risultati test = negativi
Risultati test = positivi
Risultati test = positivi Risultati
test = negativiarruola rifiuto
![Page 59: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/59.jpg)
Arruolamento (2)
• Dati WF– arruolando
• nome, cognome, data di nascita, via, citta’
– risultati test (positivo, negativo)
• Modulo– Domanda arruolamento
![Page 60: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/60.jpg)
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Eccezioni nei workflow
• Eccezioni previste– nel modello
• eccezioni nell’esecuzione– modifica della sequenza delle attivita’ prevista
(ad esempio, cancella attivita’)
• eccezioni organizzative– cambi nell’organizzazione
(ad esempio, dimissioni)
![Page 61: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/61.jpg)
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Eccezioni (2)
Dove possono essere definite le eccezioni:
• a livello attivita’
• a livello supertask
• a livello di workflow
Struttura delle eccezioni
(evento, condizione, azione)
![Page 62: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/62.jpg)
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Condizioni
• Sui dati del workflow
• temporali
• eventi (anche esterni)
![Page 63: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/63.jpg)
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Events taxonomy
Event
Temporal WFEvent (Internal) External
TelephoneCall (withsubtypes)
Document/DossierArrival
DBEventInstant Interval Periodic Regu lar Exceptional
TASK_CANCELLATIONCASE_CANCELLATION
MANUAL_TASK_REJECTIONAUTO_TASK_REJECTIONROLE_NOT_AVAILABLE
AGENT_NOT_AVAILABLEJUMP_FORWARDJUMP_BACKWARD
Constraintviolation
Object/variab leupdate
Completionevents
Assignmenteven ts
Taskassigned
Task complet ionMult itask complet ionSupertask complet ion
Case complet ion
Variableout ofran ge
Typed e-mailarrival
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Azioni
• Azioni informative– NOTIFY_MAIL <Agent> text
– NOTIFY_BEEP <Agent> [Hold] Freq
– ...
• Azioni correttive– CANCEL_TASK
– CANCEL_CASE
– ...
• Gestori di eccezioni– TASK_CANCELLATION_HANDLER
– azioni specifiche nel WF
– ...
![Page 65: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/65.jpg)
Eccezione nell’arruolamento
• Evento: arrivo richiesta arruolamento
• Condizione: la persona e’ gia’ stata rifiutata
• Azione: esegui attivita’ Rifiuto e termina il WF
![Page 66: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/66.jpg)
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Definizione attivita’TASK ”Test fisico"
ROLE Dottore
DESCRIPTION Il candidato e’ sottomesso a test fisico;
il risultato e’ riportato nella domanda di arruolamento
INFORMAZIONI
FORM ”Domanda arruolamento"
ENDTASK
![Page 67: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/67.jpg)
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Bibliografia
• P. Grefen, B. Pernici, G. Sanchez: Workflow Management Systems: The WIDE approach, Kluwer, 1999
![Page 68: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/68.jpg)
Un caso di studio
• Agenzia viaggi– scelta del viaggio (albergo, trasporto)– conferma– emissione documenti di viaggio– pagamento (con fattura)
![Page 69: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/69.jpg)
Title: ABC FlowCharter: PrintingCreator: PSCRIPT.DRV Version 4.0CreationDate: 07/ 24/ 97 18:08:21
Travel Reservation Case Study (1)Travel Reservation Case Study (1)
![Page 70: Sistemi di gestione di workflow Barbara Pernici, Politecnico di Milano](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062303/5542eb4f497959361e8beac2/html5/thumbnails/70.jpg)
Title: Microsoft Word - Documento1Creator: PSCRIPT.DRV Version 4.0CreationDate: 10/ 20/ 97 15:09:59
Travel ReservationTravel Reservation Case Case Study Study (2) (2)