Patrón y clasificación taxonómica para directrices prácticas en modelos de procesos de negocio

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(1)UNIVERSIDAD CENTRAL “MARTA ABREU” DE LAS VILLAS FACULTAD DE MATEMÁTICA, FÍSICA Y COMPUTACIÓN DEPARTAMENTO DE COMPUTACIÓN. Patrón y clasificación taxonómica para directrices prácticas en modelos de procesos de negocio. Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas. MSc. Isel Moreno Montes de Oca. Santa Clara 2015.

(2) UNIVERSIDAD CENTRAL “MARTA ABREU” DE LAS VILLAS FACULTAD DE MATEMÁTICA, FÍSICA Y COMPUTACIÓN DEPARTAMENTO DE COMPUTACIÓN. Patrón y clasificación taxonómica para directrices prácticas en modelos de procesos de negocio. Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas. Autor: Isel Moreno Montes de Oca Tutores: Dra. Monique Snoeck Dr. Abel Rodríguez Morffi. Santa Clara 2015.

(3) Agradecimientos.. A mis tutores, la Prof. Dra. Monique Snoeck y el Dr. Abel Rodríguez Morffi, por tantas buenas enseñanzas ofrecidas, por ser guías insustituibles y ejemplos de consagración, por dedicarme gran parte de su valioso tiempo, por su apoyo ilimitado y confianza, y por la coordinación de importantes intercambios científicos. A la Dra. Gladys Casas y Dra. Leticia Arco por sus magníficos aportes y por su apoyo incondicional. Al Dr. Hajo Alexander Reijers por aceptar colaborar con este tema y por dedicarme parte de su tiempo. A: Dra. Ailyn Febles, Dr. Waldo Pérez y Dr. Ramiro Pérez por la revisión exhaustiva de este trabajo. A: Dra. María Matilde García, Dra. Gheisa Ferreira, Dra. Luisa González, Dr. Rosendo Moreno, MSc. Yoan Pacheco y Dra. Martha Beatriz Boggiano por sus valiosas sugerencias y ayuda en todo momento. A todos los que han trabajado conmigo en estos años con tanto entusiasmo y entrega, en especial al Lic. Frank Reyes, Lic. Juan Luis García, Lic. Lisbet Hernández, Lic. Claudia Noriega, y Lic. Jennifer Pérez. A todos mis colegas por asistirme en cada momento que los necesité, por sus sugerencias y colaboración. A la Dra. Ana María García por su asistencia en la realización de encuestas. Al Consejo de Universidades Flamencas por su apoyo financiero a través del programa VLIR-UCLV, en especial a la Dra. Ann Nowé. A mis amigos por estar siempre conmigo, en especial a Bea, Jenny y Gayane, quienes además me facilitaron gran cantidad de literatura científica sobre el tema. A mi familia por apoyarme tanto y por darme fuerzas para seguir siempre..

(4) A mi niña Ana Beatriz A mis padres y a mi hermano.

(5) SÍNTESIS. Existen diversos estudios sobre la calidad del modelado de procesos de negocio que no son ampliamente aplicados en la práctica porque están a un alto nivel de abstracción. Además, existen directrices de modelado, pero no siempre se encuentran al alcance de los modeladores por estar dispersas entre los distintos trabajos de investigación. El objetivo de este trabajo consiste en diseñar un patrón para la descripción homogénea de directrices prácticas que posibilite unificarlas y clasificarlas taxonómicamente para contribuir a la mejora de la calidad de los modelos de procesos de negocio. Los principales resultados obtenidos son: la unificación de los diferentes resultados de investigación sobre calidad en los modelos de procesos de negocio en un conjunto de directrices prácticas, un patrón para la definición homogénea de las mismas a partir de un estudio sobre su usabilidad; una taxonomía para la categorización de directrices prácticas que ofrezca una vista estructurada, unificada y homogénea de estas; la herramienta SAD_BPMN para evaluar modelos de procesos de negocio BPMN y contribuir a la mejora de la calidad de los mismos.. Palabras Clave: patrón de directrices prácticas, calidad del modelado de procesos de negocio, taxonomía. i.

(6) ABSTRACT. There are different studies about business process modeling quality that are not really applied in practice because they are at high levels of abstraction. Besides, modeling guidelines exist that are not always available to modelers because they are scattered between different research works. The objective of this work is to design a pattern for uniform description of practical guidelines. This pattern will allow unification and taxonomic classification of the guidelines in order to contribute to business process modeling quality. The main results include: unification of the different business process modeling quality research results into a set of practical guidelines; a pattern for uniform formulation of the guidelines according a usability study, a taxonomy for categorization of the guidelines to offer a structured; unified and uniform view of the guidelines; and SAD_BPMN tool for evaluation of BPMN business process models using practical guidelines that aims at the contribution of improvement of business process modeling quality.. Keywords: practical guidelines pattern, business process modeling quality, taxonomy. ii.

(7) TABLA DE CONTENIDOS. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 1 ACERCA DE LA MODELACIÓN DE PROCESOS DE NEGOCIO Y SU CALIDAD ........................... 7 1.1 Proceso de negocio ................................................................................................... 7 1.2 Gestión de procesos de negocio................................................................................. 8 1.3 Modelos de procesos de negocio ............................................................................. 10 1.4 Calidad de los modelos de procesos de negocio....................................................... 11 1.5 Lenguajes para el modelado de procesos de negocio - BPMN ................................. 13 1.6 Definición formal de modelo de proceso de negocio ............................................... 15 1.7 Revisión sistemática de la literatura ........................................................................ 16 1.7.1. Método ............................................................................................................ 17. 1.7.2. Resultados de la extracción de los datos ........................................................... 17. 1.8 Conclusiones parciales ............................................................................................ 28 FORMULACIÓN. DE DIRECTRICES PRÁCTICAS A PARTIR DE UN ESTUDIO SOBRE SU. USABILIDAD ...................................................................................................................... 29. 2.1 Estudio sobre usabilidad de las directrices ............................................................... 29 2.1.1. Directrices prácticas ......................................................................................... 29. 2.1.2. Instrumento...................................................................................................... 31. 2.1.3. Análisis de los datos ........................................................................................ 32. 2.1.4. Discusión de los resultados .............................................................................. 35. 2.2 Patrón para la formulación de directrices prácticas .................................................. 37 2.2.1. Formulación de directrices prácticas relacionadas con el tamaño ...................... 40 iii.

(8) Tabla de Contenidos. 2.2.2. Formulación de directrices prácticas relacionadas con la morfología ................ 44. 2.2.3. Formulación de directrices prácticas relacionadas con el diseño visual ............. 51. 2.2.4. Formulación de directrices prácticas relacionadas con el estilo de etiquetado ... 58. 2.3 Método para la mejora continua de las directrices ................................................... 63 2.4 Conclusiones parciales ............................................................................................ 64 CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DE DIRECTRICES PRÁCTICAS Y VALIDACIÓN .................... 65 3.1 Consideraciones sobre las taxonomías ..................................................................... 65 3.2 Estructura de la taxonomía de directrices prácticas .................................................. 67 3.2.1. Validación de la taxonomía de directrices prácticas.......................................... 71. 3.3 Prueba empírica de directrices prácticas .................................................................. 76 3.3.1. Modelo de evaluación de métodos. .................................................................. 76. 3.3.2. Diseño del experimento ................................................................................... 77. 3.3.3. Análisis e interpretación de los datos en cuanto a efectividad actual ................. 80. 3.3.4. Análisis e interpretación de los datos en cuanto a facilidad de uso percibida,. utilidad percibida e intención de uso. ............................................................................. 84 3.4 Aplicación de directrices prácticas .......................................................................... 86 3.5 Opiniones de expertos del negocio sobre la aplicación de las directrices prácticas ... 89 3.6 Evaluación de los modelos de procesos de negocio ................................................. 91 3.6.1. Estudio del soporte ofrecido por herramientas de modelado para las directrices. prácticas ........................................................................................................................ 92 3.6.2. Herramienta para la evaluación de modelos BPMN (SAD_BPMN).................. 94. 3.7 Conclusiones parciales ............................................................................................ 97 CONCLUSIONES ................................................................................................................. 98 RECOMENDACIONES ........................................................................................................ 100 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................... 101 iv.

(9) Tabla de Contenidos. PRODUCCIÓN CIENTÍFICA DE LA AUTORA SOBRE EL TEMA DE LA TESIS ............................. 120 ANEXO 1. BREVE INTRODUCCIÓN AL MARCO DE TRABAJO CMQF ................ 122 ANEXO 2. ANÁLISIS FORMAL DE CONCEPTOS ..................................................... 124 ANEXO 3. ESTUDIO DE USABILIDAD DE LAS DIRECTRICES .............................. 126 ANEXO 4. ORIGEN DE LAS DIRECTRICES EN LA LITERATURA ......................... 127 ANEXO 5. EJEMPLO DE APLICACIÓN DE DIRECTRICES PRÁCTICAS ............... 139 ANEXO 6. FORMULACIÓN DE DIRECTRICES DE CALIDAD – DISCUSIÓN, MOTIVACIÓN Y ACCIÓN ........................................................................................... 149. v.

(10) LISTA DE FIGURAS. Figura 1.1: Ciclo de vida de BPM [1]. ..................................................................................... 9 Figura 1.2: Conceptos de una técnica de modelado [35]. ....................................................... 13 Figura 1.3: Identificación de los estudios incluidos [24]. ....................................................... 17 Figura 1.4: Distribución de los artículos en cuanto a proceso y producto [24]. ....................... 19 Figura 1.5: Tipos de calidad basados en criterios de autores (producto) [24].......................... 20 Figura 1.6: Tipos de calidad de acuerdo a los criterios de los autores (proceso) [24]. ............. 20 Figura 1.7: Tipos de calidad tomando como base CMQF [24]. .............................................. 21 Figura 1.8: Clasificación de los artículos de acuerdo a su objetivo de investigación [24]. ...... 22 Figura 1.9: Objetivos de investigación para producto y para proceso [24].............................. 23 Figura 1.10: Perspectiva de los métodos de investigación [24]. ............................................. 24 Figura 1.11: Perspectiva de los resultados de investigación [24]. ........................................... 26 Figura 2.1: Modelo de investigación basado en TAM [88]. ................................................... 32 Figura 2.2: Coeficiente de correlación de Pearson [88]. ......................................................... 33 Figura 2.3: Elementos incluidos en el patrón (Fuente: Elaboración propia). ........................... 39 Figura 2.4: Principio de estructuración [96] ........................................................................... 46 Figura 2.5: Modelo con cruces evitables de flujos de secuencia. ............................................ 52 Figura 2.6: Modelo que no presenta el problema asociado a cruces de flujos de secuencia..... 52 Figura 2.7: Fragmento de modelo con actividades cuyas etiquetas no siguen el estilo verbosustantivo. ............................................................................................................................. 59 Figura 2.8: Fragmento de modelo con actividades cuyas etiquetas siguen el estilo verbosustantivo. ............................................................................................................................. 59 Figura 2.9: Mejora continua para las directrices prácticas (Fuente: Elaboración propia). ....... 63 Figura 3.1: Taxonomía para directrices de calidad de modelado de procesos de negocio (Fuente: Elaboración propia). .............................................................................................................. 68 Figura 3.2 Taxonomía de directrices usando FCA (Fuente: Elaboración propia). ................... 70 Figura 3.3: Aplicación de la directriz sobre el número de curvas (Fuente: Elaboración propia) ............................................................................................................................................. 71 vi.

(11) Lista de Figuras. Figura 3.4: Dimensiones que integran la taxonomía de directrices de calidad (Fuente: Instrumento de evaluación). .................................................................................................. 75 Figura 3.5: Modelo de evaluación de métodos [120]. ............................................................ 77 Figura 3.6: Diseño experimental (Fuente: Elaboración propia). ............................................. 77 Figura 3.7: Modelo teórico (Fuente: Elaboración propia)....................................................... 79 Figura 3.8: Sobrepaso del umbral para cada una de las métricas (Fuente: Elaboración propia). ............................................................................................................................................. 81 Figura 3.9: Relación de las métricas de calidad con umbrales para comprensión y capacidad de modificación (Fuente: Elaboración propia). ........................................................................... 83 Figura 3.10: Aplicación para las directrices prácticas según la taxonomía (Fuente: Elaboración propia) .................................................................................................................................. 86 Figura 3.11: Grado de soporte para las directrices por las herramientas [161]. ....................... 93 Figura 3.12: Grado de soporte por categoría de directrices [161]. .......................................... 94 Figura 3.13: Interfaz gráfica de SAD_BPMN (fuente: Elaboración propia). .......................... 96. vii.

(12) LISTA DE TABLAS. Tabla 1.1 Interrelaciones entre los tipos de calidad de CMQF y otras categorías de calidad. .. 19 Tabla 1.2 Interrelación entre los métodos de investigación y los tipos de calidad. .................. 25 Tabla 2.1 Directrices con mayor y menor PEU, PU u BI. ...................................................... 33 Tabla 2.2 Matriz de componentes rotadaa para los constructos del cuestionario. .................... 34 Tabla 2.3. Directrices originales para número de elementos [96]. .......................................... 40 Tabla 2.4. Directrices originales para la estructuración [96]. ................................................. 45 Tabla 2.5. Directrices originales para cruces de flujos de secuencia [96]. .............................. 51 Tabla 2.6. Directrices originales para estilo de etiquetado verbo-sustantivo [96].................... 58 Tabla 3.1 Clasificación taxonómica de las directrices prácticas para modelos de procesos de negocio. ................................................................................................................................ 69 Tabla 3.2 Índices de KMO y prueba de Bartlett para la evaluación de la taxonomía. ............. 72 Tabla 3.3 Varianza total explicada para los ítems de las dimensiones en la taxonomía. .......... 72 Tabla 3.4 Matriz de componentes rotadaa relativa a las dimensiones de la taxonomía. ........... 73 Tabla 3.5 Medidas de bondad de ajuste obtenidas.................................................................. 76 Tabla 3.6 Fiabilidad del instrumento para cada construcción. ................................................ 85 Tabla 3.7 Resultados de la Prueba-t para una muestra con valor de prueba igual a tres. ......... 85 Tabla 3.8 Comparación de medias para dos estudios con directrices. ..................................... 86 Tabla 3.9. Opiniones de la aplicación de las directrices prácticas........................................... 91. viii.

(13) INTRODUCCIÓN. Muchas organizaciones se centran en buscar una forma de orientar la gestión de sus procesos de negocio en la actualidad. Esta idea se asume por el concepto de gestión de procesos de negocio (Business Process Management; BPM) que constituye una forma esencial de controlar y gobernar los procesos de negocio para cualquier organización con el objetivo de mejorar su rendimiento empresarial. Para las organizaciones por lo general es importante descubrir, controlar y mejorar sus procesos para aumentar sus ingresos totales, la satisfacción del cliente, o para asegurar el cumplimiento normativo [1]. La importancia de BPM se refleja en las cifras de la industria relacionada. Por ejemplo, Wintergreen Research estima que el mercado internacional de software y servicios relacionados con BPM contó con más de 2.6 millones de dólares en el 2012 con una tendencia de crecimiento rápido para los próximos cinco años [2]. Además, la abundancia de literatura académica [1, 3] así como las series de conferencias internacionales profesionales y académicas en el tema [4-6] confirman su importancia. Una parte esencial de BPM como un concepto de gestión es el modelado de procesos de negocio, el cual requiere una abstracción de los procesos del mundo real con el fin de asignarlos a los modelos de procesos. Los modelos de procesos de negocio juegan un papel importante para la dirección, diseño y perfeccionamiento de los sistemas de información (SI) que respaldan las organizaciones y los procesos de negocio que tienen lugar en ellas, por lo que su aplicación es extensa en la práctica de BPM. Por esto, la calidad de los modelos de procesos de negocio es de gran importancia [7]. Sin embargo, a pesar del reconocimiento general de la importancia de esta sub-disciplina de BPM, algunos problemas relacionados con la calidad que poseen los modelos de procesos de negocio permanecen sin resolver. Un problema notorio es la baja competencia de modelado que pueden poseer modeladores casuales en proyectos de documentación de procesos [8]. Existen evidencias de errores en modelos de procesos creados de la práctica, así como en la academia [9, 10], que los modeladores introducen sin comprender las implicaciones que estos pueden tener [11]. Como consecuencia, los diseños de modelos de procesos de la etapa 1.

(14) Introducción. de documentación del negocio muy difícilmente pueden reutilizarse en la etapa de ejecución. Además, aparecen inconsistencias entre la realidad y los modelos de procesos de negocio que no pueden detectarse a tiempo porque los modelos no son comprendidos con la mayor claridad posible, tanto por parte del personal del negocio, como por los encargados de las tecnologías de la información (TI). Dado que los costos de los errores se incrementan exponencialmente a través del desarrollo del ciclo de vida del proceso de producción de software [7], es de suma importancia descubrir estos errores tan pronto como sea posible así como documentar los procesos de negocio de forma tal que la comprensión de los modelos sea la mayor posible. Por esto, entre otras razones, el modelado de procesos de negocio desde los años setenta ha devenido en un área de investigación cada vez más importante dentro del modelado conceptual en el campo de los SI [12]. Según [13], la presencia de errores en los modelos y otros problemas de calidad que estos poseen puede atribuirse, en parte, a la falta de un soporte de verificación en las herramientas de modelación y a la dificultad que conlleva la comprensión de las implicaciones de comportamiento de sus diseños para muchos modeladores. Además, producto de que grandes proyectos de documentación de procesos suelen confiarse a modeladores noveles y no expertos, se reconoce que la enseñanza del modelado de procesos de negocio debe enfocarse en transmitir los principios generales, más allá de un lenguaje de modelado específico, que guíen hacia la obtención de modelos con la mayor calidad posible que puedan soportarse por los SI [13]. Una guía adecuada en el modelado es de particular importancia [14], ya sea a través de soporte de verificación en las herramientas o a través de la enseñanza de cómo crear modelos de procesos de negocio de alta calidad. Una amplia cantidad de trabajos se condujeron para tratar de curar los síntomas de la falta de calidad en los modelos de procesos de negocio al ofrecer marcos de trabajo para la calidad (SEQUAL [15, 16], CMQF (Conceptual Modeling Quality Framework) [17]), métricas de calidad [18-20], estudios de valores de umbrales relacionados a las métricas [21, 22], entre otros. Sin embargo, estos enfoques difícilmente pueden aplicarse en la práctica del modelado debido a que se encuentran a un alto nivel de abstracción. Otros intentos se han dirigido a los modeladores desde un punto de vista más concreto a través de la propuesta de directrices prácticas [23]. Estas aspiran a contribuir a la mejora de la calidad de los modelos de procesos de negocio mediante el ofrecimiento de sugerencias que sirvan de apoyo a modeladores de 2.

(15) Introducción. procesos de negocio de la industria y de la academia. Sin embargo, son relativamente escasos los trabajos que explícitamente elaboran directrices prácticas [8]. De manera general, el conocimiento sobre qué determina alta calidad en los diseños de procesos de negocio se encuentra disperso a través de distintos trabajos de investigación, dando lugar a fragmentación, incoherencias [24] y falta de homogeneidad, tanto en los trabajos sobre directrices prácticas como en los otros flujos de investigación antes mencionados. Por todo esto, el problema de investigación se enmarca en que las directrices prácticas existentes no ofrecen una vista unificada, homogénea y ordenada del conocimiento producido en las investigaciones sobre la calidad en la modelación de procesos de negocio y esto a su vez dificulta la aplicación de dicho conocimiento en la práctica. Este trabajo se centra en directrices prácticas en la Notación de Modelación de Procesos de Negocio (Business Process Modeling Notation; BPMN) debido a que éste constituye un importante estándar respecto al modelado de procesos dentro y entre las organizaciones, aunque esto no limita la generalización que de este trabajo se pueda realizar. El objetivo general de la investigación consiste en diseñar un patrón para la descripción homogénea de directrices prácticas que posibilite unificarlas y clasificarlas taxonómicamente con el fin de contribuir a la mejora de la calidad de los modelos de procesos de negocio. Para lograr el cumplimiento del objetivo planteado se proponen los siguientes objetivos específicos: 1. Unificar los diversos resultados de investigación sobre calidad en los modelos de procesos de negocio en un conjunto de directrices prácticas. 2. Desarrollar un patrón para la formulación homogénea de directrices prácticas que contribuya a la efectividad y adopción en la práctica de las mismas. 3. Diseñar una taxonomía para la categorización de las directrices prácticas a partir de sus características inherentes con el propósito de ofrecer una vista estructurada de estas. 4. Integrar las directrices unificadas, homogéneas y clasificadas taxonómicamente en una herramienta para la evaluación de modelos de procesos de negocio. Las preguntas de investigación planteadas son: 1. ¿Cuáles son las directrices de calidad para el modelado de los procesos de negocio que se identifican en los trabajos disponibles en la literatura? 3.

(16) Introducción. 2. ¿Qué aspectos deben incorporarse en el patrón para la descripción homogénea de directrices prácticas de forma tal que se beneficie la usabilidad de las mismas? 3. ¿Qué características se deben tomar en cuenta para la clasificación taxonómica de las directrices? 4. ¿Cómo lograr la integración de la taxonomía en una herramienta para la evaluación de la calidad de los modelos de procesos de negocio? Después de haber realizado el marco teórico se formuló la siguiente hipótesis de investigación como presunta respuesta a las preguntas de investigación: H: La descripción homogénea de directrices prácticas mediante un patrón y su clasificación taxonómica contribuyen a la mejora de la calidad de los modelos de procesos de negocio. Entre los métodos de trabajo científico utilizados se destacan los siguientes: Métodos generales. El método hipotético-deductivo para elaborar las hipótesis de investigación y proponer líneas de trabajo a partir de resultados parciales; el método sistémico para el desarrollo del sistema computacional y lograr que los elementos que formen parte de la aplicación real sean un todo que funcione de manera armónica; el método histórico-lógico y el dialéctico para el estudio crítico de los trabajos anteriores, y para utilizar éstos como punto de referencia y comparación de los resultados alcanzados. Métodos lógicos. El método analítico-sintético al descomponer el problema de investigación en elementos por separado y profundizar en el estudio de cada uno de ellos, para luego sintetizarlos en la solución de la propuesta. Métodos empíricos. El método coloquial para la presentación y discusión de los resultados en sesiones científicas; el método experimental para comprobar la utilidad de los resultados obtenidos. Métodos matemáticos. Los métodos estadísticos para evaluar la efectividad y la adopción en la práctica de las directrices prácticas formuladas, así como de la taxonomía propuesta. La novedad científica de la investigación radica en: . La formulación de directrices prácticas de forma homogénea a partir de un nuevo patrón, la clasificación taxonómica de las mismas usando sus características inherentes, así como la aplicación de los resultados teóricos de alcance general a través del sistema para evaluar la calidad de modelos de procesos de negocio denominado SAD_BPMN, todo 4.

(17) Introducción. lo que ofrece una ayuda práctica a los modeladores para obtener modelos de procesos de negocio de mayor calidad. El valor práctico del trabajo está dado por: . La creación de un patrón para la formulación homogénea de directrices prácticas que incluye aspectos cuyo propósito es incrementar la usabilidad de las directrices.. . La unificación de resultados teóricos sobre la calidad del modelado de procesos de negocio en un conjunto de directrices prácticas y su formulación siguiendo el patrón propuesto que facilitan la aplicación del conocimiento generado por las investigaciones sobre calidad en el modelado de procesos de negocio en la práctica.. . La taxonomía de directrices que favorece la identificación de las mismas de acuerdo a su naturaleza, así como su aplicación en la práctica.. . El sistema SAD_BPMN que dispone de los métodos para evaluar los modelos y a partir de ahí ofrecer las directrices prácticas necesarias a los modeladores. Este sistema facilita a los investigadores y docentes revisar sus modelos de procesos de negocio tomando como base la integración del conocimiento sobre calidad de los modelos de procesos de negocio que se encuentra disperso en la literatura y obtener una idea de qué acciones llevar a cabo para mejorar la calidad de los mismos.. El valor metodológico del trabajo está dado por: . Las directrices unificadas, el patrón para su formulación y su clasificación taxonómica que ofrecen una sistematización de la calidad de los modelos de procesos de negocio lo cual tiene repercusiones docentes.. La tesis está estructurada en tres capítulos. En el capítulo 1 se tratan aspectos relacionados con BPM y el modelado en este contexto. Se lleva a cabo una revisión sistemática de la literatura para determinar el estado del arte en las investigaciones sobre la calidad del modelado de procesos de negocio. El capítulo 2 propone un patrón para la formulación de las directrices prácticas a partir de un estudio sobre la usabilidad de directrices recopiladas como resultado de la revisión de la literatura. El capítulo 3 ofrece una vista organizada de las directrices de calidad mediante su clasificación taxonómica y se evalúa la taxonomía propuesta así como las directrices formuladas. Además, se presenta el sistema SAD_BPMN para la evaluación de modelos de procesos de negocio tomando como base directrices prácticas, contribuyendo de 5.

(18) Introducción. este modo a la mejora de la calidad de modelos de procesos mediante el ofrecimiento de sugerencias. a. los. modeladores.. Este documento. culmina. con las. conclusiones,. recomendaciones, referencias bibliográficas, producción científicas de la autora sobre el tema de la tesis y los anexos.. 6.

(19) ACERCA DE LA MODELACIÓN DE PROCESOS DE NEGOCIO Y SU CALIDAD. En la actualidad muchas organizaciones se centran en buscar una forma de orientar la gestión de sus procesos de negocio. De manera general, para las mismas es importante descubrir, controlar y mejorar sus procesos para mejorar su rendimiento empresarial, lo cual se sintetiza en el concepto de BPM. Una parte esencial de este concepto es el modelado de los procesos y los aspectos relacionados con su calidad. En el presente capítulo se ofrece una perspectiva sobre la gestión de procesos de negocio y su modelado. Además, se determinan, identifican, evalúan e interpretan las investigaciones relevantes relacionadas con la calidad del modelado de procesos de negocio. Particularmente, se investigan los problemas de calidad tratados y la madurez que posee el campo de investigación relacionado con esta temática. 1.1 Proceso de negocio Cada organización administra una cantidad de procesos. Se han propuesto varias definiciones para procesos de negocio. En la década de los años 30, Nordsieck [25] describió un proceso de negocio como una secuencia de actividades que producen una salida. En este contexto, una actividad consiste en la unidad de trabajo independiente más pequeña que puede desempeñarse por un sujeto de trabajo. Siguiendo esta idea, en [3] se propone la siguiente definición: “Un proceso es una secuencia lógica de actividades en el tiempo, cerrada completamente, que se requiere para trabajar sobre un objeto de negocio orientado a proceso. Tal objeto orientado a proceso puede ser, por ejemplo, una factura o una orden de compra. Un proceso de negocio es un proceso especial dirigido por los objetivos de negocio de una compañía y por el ambiente de negocio. Las características esenciales de un proceso de negocio son las interfaces con los socios de la compañía, como por ejemplo clientes y proveedores”. Por otra parte, en [26] se expresa que un “proceso es un orden específico de actividades de trabajo a través del tiempo, con un comienzo, un fin, y salidas y entradas claramente identificadas, en otras palabras, una estructura para la acción”. En [27] se añade a esta definición que el orden de las actividades se determina por un conjunto de condiciones. De esta forma, es posible afirmar que un proceso de negocio es un conjunto de actividades estructuradas 7.

(20) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. relacionadas entre sí, diseñadas para producir un determinado producto para un cliente o mercado específico; que implica un fuerte énfasis en cómo se ejecuta el trabajo dentro de la organización. La descripción y visualización de los procesos se realiza en la forma de un gráfico o diagrama como una secuencia de actividades con puntos de decisiones o como una secuencia de actividades con reglas de relevancia basadas en los datos del proceso [28]. Un proceso de negocio comienza con un objetivo a cumplir y culmina con el logro del objetivo del negocio; puede ser descompuesto en varios subprocesos que tienen sus propios atributos y además contribuyen a lograr el objetivo del proceso de más alto nivel [29]. Los procesos de negocio están directamente relacionados con las actividades de la empresa y actúan como un agente para invocar varias aplicaciones. 1.2 Gestión de procesos de negocio En los últimos años, el interés en BPM se ha incrementado tanto en la práctica como en la administración de negocios y en las investigaciones desarrolladas en el área de los SI. En su esencia, BPM trata sobre la coordinación eficiente de las actividades del negocio entre y dentro de las compañías. Según [30], BPM es una metodología empresarial que incluye conceptos, métodos y técnicas para dar soporte al diseño, administración, configuración, realización y análisis de procesos de negocio. Su principal objetivo consiste en mejorar la eficiencia a través de la gestión sistemática de los procesos de negocio que se deben modelar, automatizar, integrar, monitorizar y optimizar de forma continua. BPM no sólo puede dirigir los procesos de negocio sistemáticamente manteniendo la funcionalidad original, sino que también permite soluciones flexibles ante los cambios de los procesos [19]. La organización de los procesos de negocio, sobre todo en las empresas, ha demostrado su eficiencia en la reducción de errores, asegurando que los procesos se comporten siempre de la misma manera, y dando elementos que permitan visualizar el estado de los mismos durante cada etapa [31]. BPM puede definirse como el conjunto de todas las actividades de gestión relacionadas con los procesos de negocio. En esencia, las actividades de gestión pueden organizarse en un ciclo de vida como se describe, por ejemplo, en [1, 30]. En la Figura 1.1 se presenta el ciclo de vida BPM propuesto en [1] que comprende las etapas de identificación del proceso, descubrimiento. 8.

(21) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. del proceso tal como es (as-is), análisis del proceso, rediseño del proceso, implementación del proceso, y finalmente, monitoreo y control del proceso.. Figura 1.1: Ciclo de vida de BPM [1].. En la etapa de identificación del proceso se plantea un problema y seguidamente se identifican, delimitan y relacionan entre sí los procesos relevantes a este problema. La salida de la identificación del proceso es una arquitectura nueva o actualizada que ofrece una visión general de los procesos de la organización y sus interrelaciones. En la etapa de descubrimiento del proceso as-is se documenta el estado actual de los procesos relevantes. En la etapa de análisis del proceso se identifican, documentan y miden cuantitativamente los procesos as-is usando métricas de desempeño. La fase de rediseño del proceso determina los cambios a realizar al mismo que ayudarán a corregir los aspectos que se identificaron en la etapa previa. Con este fin, las opciones de cambios múltiples se analizan y se comparan en términos de las métricas de desempeño seleccionadas. Esto supone que el rediseño del proceso y el análisis del proceso estén estrechamente relacionados; tan pronto como se propongan nuevas opciones de cambios, se analizan utilizando distintas técnicas de análisis de procesos. Eventualmente, se combinan las opciones de cambio más prometedoras, dando lugar al modelo de proceso rediseñado. La salida de esta fase es el modelo deseado (to-be), que sirve de base a la etapa siguiente. En la etapa de implementación del proceso se preparan y desarrollan los cambios requeridos para ir del proceso as-is hacia el proceso to-be. Esta etapa involucra dos aspectos: la gestión de cambios organizacionales y la automatización del proceso. La primera se refiere al conjunto de 9.

(22) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. actividades que se requieren para cambiar el modo de trabajar de todos los participantes involucrados en el proceso. La segunda, por otra parte, se refiere al desarrollo y despliegue de los sistemas de TI (o versiones mejoradas de los mismos) que respaldan el proceso to-be. Por último, la fase de monitoreo y control se tiene una vez que el proceso rediseñado está ejecutándose. Los datos relevantes se coleccionan y analizan para determinar cuán bien se desempeña el mismo con respecto a las métricas y objetivos de desempeño. Se identifican los cuellos de botella, los errores recurrentes o las desviaciones con respecto al comportamiento intencionado del proceso y se emprenden acciones. Pueden surgir nuevos elementos a tener en cuenta, por lo que el ciclo de vida debe repetirse de forma constante. La tecnología en general, y especialmente la TI, constituye un instrumento clave para mejorar los procesos de negocio. Durante años recientes, la investigación en este campo ha aumentado considerablemente, y con ello, las aplicaciones de esta técnica en campos tan diversos como la planificación de recursos empresariales, la integración de aplicaciones empresariales, la gestión de las relaciones con los clientes y la gestión de flujos de trabajo, entre otros [32]. 1.3 Modelos de procesos de negocio El ciclo de vida BPM revela que los modelos de procesos de negocio juegan un rol importante durante el descubrimiento, rediseño e implementación, especialmente cuando los SI ofrecen soporte a los procesos [1, 30]. En [33] se enfatiza que la utilización de símbolos permite la creación de modelos, no solo para reemplazar o complementar el lenguaje natural para la representación de asuntos complejos, sino para revelar la noción central del asunto a menudo de forma más comprensiva que con otras formas de representación. En [34] se define un modelo como el resultado de una simplificación de la correspondencia con la realidad que sirve con un propósito determinado. De acuerdo con [35], los términos modelo de proceso de negocio y modelado de proceso de negocio se definen como sigue: Un modelo de proceso de negocio es el resultado de representar explícita y gráficamente un proceso de negocio. Este proceso de negocio puede ser percibido del mundo real o conceptualizado por un modelador. El modelado de un proceso de negocio es la actividad humana encargada de crear un modelo de proceso de negocio. Esta involucra una abstracción de los procesos de negocio del mundo real 10.

(23) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. porque sirve a cierto objetivo de modelado, e incluye solamente aquellos aspectos relevantes al mismo. Los modelos de procesos de negocio se usan principalmente para el rediseño organizacional y para el desarrollo de sistemas [36], pues estos pueden usarse para tomar decisiones acerca de dónde, cómo y por qué los cambios a los procesos deben realizarse para garantizar la mejora de la eficiencia operacional [37]. Los modelos de procesos de negocio pueden caracterizarse como modelos lingüísticos que son fundamentalmente representacionales y matemáticos [35]. El aspecto representacional apunta a la notación visual de un lenguaje de modelado, mientras que la noción matemática se refiere a la sintaxis y a la semántica formal. En la práctica, los modelos de procesos de negocio se utilizan comúnmente con objetivos de documentación [12]. Es por esto que pueden considerarse como modelos descriptivos para la organización y para ingenieros de SI. Esta tesis se centra en la naturaleza descriptiva de los modelos de procesos de negocio. El modelado de procesos de negocio se ha convertido en un área de investigación cada vez más importante dentro del modelado conceptual [12]. Básicamente, sus objetivos son [38]: a) mejorar la comprensión de una situación para que pueda comunicarse entre los involucrados del negocio y b) usar el proceso como una herramienta para lograr las metas de un proyecto de desarrollo de procesos. Para el logro de estos objetivos es importante que los modelos de negocio sean de alta calidad. Sin embargo, varios estudios [10, 39] muestran que muchos modelos de procesos de negocio contienen errores. 1.4 Calidad de los modelos de procesos de negocio De acuerdo a [33], las características más relevantes de un modelo relacionadas con su calidad son brevedad, claridad, precisión, y su calidad gráfica. Según [35], existen tres nociones de calidad que debe poseer un modelo. Primeramente, una correspondencia que establece una representación de un origen natural o artificial. Segundo, solo se representan en el modelo los atributos relevantes del origen y el resto se omite. Es por esto que el modelo ofrece una abstracción en términos de un homomorfismo en un sentido matemático [40]. Tercero, el modelo se usa por el modelador en lugar del origen en un cierto momento o con cierto objetivo. Los modelos de procesos de negocio son artefactos significativos del el ciclo de vida BPM, y en ocasiones un número revelador de modeladores casuales, que tienen diversos antecedentes, se involucran en la creación de estos. Es por ello que el mantenimiento y el aseguramiento de la 11.

(24) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. calidad de los modelos de procesos de negocio son retos críticos [23] lo que se enfatiza con el hecho de que los modelos conceptuales de baja calidad suelen incrementar el esfuerzo de desarrollo o resultar en un proceso o en un sistema que no satisface a los usuarios (como consecuencia de no detectar o no corregir los errores) [7]. Diversos trabajos de investigación sobre la calidad de los modelos de procesos de negocio contribuyen a la evolución del conocimiento en el área. Al mismo tiempo, han evolucionado las investigaciones sobre la calidad del modelado conceptual. Un ejemplo de esta evolución es la creación sucesiva de marcos de trabajo para la calidad [15-17, 41-43] con un número creciente de dimensiones de calidad. Sin embargo, solo una pequeña cantidad de trabajos de investigación contribuyen a la interrelación entre la calidad de los modelos de procesos de negocio y los marcos de trabajo de calidad, como por ejemplo [44-46]. De forma general, existe una ausencia de consenso en la comunidad académica sobre las características de calidad de los modelos de procesos de negocio [47] por lo que una vista unificada de los factores que contribuyen a la construcción de modelos de procesos de negocio con un nivel aceptable de calidad está en falta [48]. Otros trabajos relacionados con la calidad de modelos de procesos de negocio investigan métricas de calidad que ofrecen una cuantificación precisa considerando aspectos estructurales de un modelo de proceso de negocio, lo que a su vez es un paso importante hacia la mejora de la calidad interna de estos [49]. Aunque las investigaciones relacionadas con los marcos de trabajo y las métricas para la calidad ofrecen buena percepción sobre los principios de calidad de un modelo, estas no brindan un método directo y sencillo para su implementación en un proyecto de modelado [8] y en la toma de decisiones sobre qué alternativas de modelado tomar frente a determinadas situaciones en la práctica. Dado que un problema importante de los proyectos de modelado es el bajo nivel de competencia que los modeladores casuales poseen [14], son necesarias directrices prácticas que sean fáciles de seguir y que ofrezcan consejos sobre las alternativas de modelado. Una directriz práctica en el contexto de modelado de procesos de negocio constituye una buena práctica o consejo explícito que ofrece una guía sobre cómo un modelo de proceso puede mejorarse y cuál alternativa de un conjunto de representaciones de comportamiento equivalente debe preferirse, que sirve como una importante herramienta de transferencia de conocimiento desde la academia hacia la práctica del modelado [8].. 12.

(25) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. Este trabajo se centra en directrices prácticas que ayuden a la obtención de modelos de procesos de negocio con la mayor calidad posible, enfocándose principalmente en las características de calidad que poseen mayor madurez en el campo de investigación y que son las más relevantes en la práctica [1]: comprensión [50-52] y capacidad de modificación [15, 53, 54] de los modelos como posibilitadores de la calidad pragmática, de la calidad empírica; así como en la corrección [43, 50, 51, 53] de los modelos desde la perspectiva de la presencia de errores de comportamiento para una mejor calidad semántica. 1.5 Lenguajes para el modelado de procesos de negocio - BPMN Siguiendo esta línea de argumento, la definición explícita de técnica de modelado aparece como un medio útil para apuntar a varios de los principios o dimensiones de calidad. Una técnica de modelado consiste en dos partes interrelacionadas: un lenguaje de modelado y un método de modelado (como se muestra en la Figura 1.2). El lenguaje de modelado consta de tres partes: sintaxis, semántica, y opcionalmente, al menos una notación. La sintaxis ofrece un conjunto de construcciones y un conjunto de reglas de cómo estas construcciones pueden combinarse [55]. La semántica enlaza las construcciones definidas en la sintaxis a un significado. Esto se puede hacer de modo matemático, por ejemplo, con el uso de ontologías formales o semánticas operacionales. La notación define un conjunto de símbolos gráficos que se utilizan para la visualización de los modelos [56]. El método de modelado define los procedimientos para la utilización del lenguaje de modelado [55]. El resultado de aplicar el método de modelado consiste en un modelo que cumple con un lenguaje de modelado específico.. Figura 1.2: Conceptos de una técnica de modelado [35].. Los lenguajes de modelado de procesos de negocio guían el procedimiento de modelado de proceso de negocio al ofrecer un conjunto de elementos predefinidos y sus interrelaciones para el modelado de procesos de negocio. En conjunción con un método de modelado, establecen una técnica para el modelado de procesos de negocio. 13.

(26) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. Los modelos de procesos de negocio pueden ser creados o presentados usando diversos lenguajes, los cuales son muy diferentes unos de otros. Cada uno describe los procesos de distintas formas, dependiendo del propósito para el cual fueron creados. Entre ellos se pueden citar UML (acrónimo de Unified Modeling Language) [57], IDEF3 (Integrated Definition for Process Description Capture Method) [58], EPC (Event-driven Process Chain) [19], el Lenguaje de Definición de Procesos XML (XML Process Definition Language; XPDL) [59], BPMN [60] entre otros. Este trabajo se centra en directrices prácticas para modelos BPMN debido a que el creciente interés en BPMN lo convierte en un importante estándar respecto al modelado de procesos en las organizaciones [61, 62]. BPMN ofrece un modo de conceptualizar los procesos de negocio en una representación gráfica, especialmente en la etapa de análisis del dominio y del diseño de sistemas. La notación hereda y combina elementos de otras notaciones definidas previamente para la modelación de procesos de negocio como son XPDL y los diagramas de actividades UML [63]. Los modelos de procesos BPMN se componen por eventos, compuertas, actividades, procesos, sub-procesos, y dependencias de flujo de control [64, 65]. BPMN es un medio para documentar, modelar y analizar los cambiantes procesos de negocio en un modo estructurado, lógico y sistemático [66]. Su meta primaria es, según [60], “proporcionar una notación fácilmente comprensible por todos los usuarios del negocio, desde los analistas, que son los que crean los primeros bosquejos de los procesos; (…) los desarrolladores técnicos, responsables de implementar la tecnología que caracterizará los procesos; (…) y, finalmente, las personas del negocio que monitorizarán y gestionarán los procesos”. Por esta razón ha ganado gran popularidad a nivel organizacional. Este lenguaje es independiente de cualquier metodología de modelado de procesos y su sintaxis está basada en elementos gráficos. La notación gráfica que incluye el lenguaje para expresar procesos de negocio permite desarrollar modelos de variada complejidad y consta de cuatro categorías básicas de elementos: objetos de flujo, que incluye eventos, actividades y compuertas; objetos de conexión, que contiene flujos de secuencia, flujos de mensaje y asociaciones; contenedores, que son los contenedores (pools) y compartimentos (lanes); y artefactos, que incluye objetos de datos, grupos y anotaciones.. 14.

(27) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. 1.6 Definición formal de modelo de proceso de negocio En el contexto de este trabajo se utilizan las definiciones ofrecidas en [19] para la sintaxis formal de modelos: Definición 2.1 (Modelo). Un modelo M = (E, F, C, l, A) consiste en cuatro conjuntos finitos y disjuntos E, F, C, una correspondencia l : C → {and, or, xor}, y una relación binaria A ⊆ (E ∪ F ∪ C) × (E ∪ F ∪ C) tal que: – Un elemento de E se llama evento. E ≠ Ø. – Un elemento de F se llama actividad. F ≠ Ø. – Un elemento de C se llama compuerta. C ≠ Ø. – La correspondencia l especifica el tipo de una compuerta c ∈ C como and, or, o xor. – Se define el flujo de control como un grafo dirigido G = (N, A), donde A es el conjunto de arcos (o flujos de secuencia) y N es el conjunto de nodos (o elementos) que constituye la unión. N = E ∪ F ∪ C. Definición 2.2 (Anterioridad y posterioridad de los nodos). Sea N un conjunto de los nodos y A ⊆ N × N una relación binaria sobre N que define los arcos. Para cada nodo n ∈ N, se define •n = {x ∈ N|(x, n) ∈ A} como su anterioridad, y n • = {x ∈ N|(n, x) ∈ A} como su posterioridad. Definición 2.3 (Subconjuntos). Para un modelo M = (E, F, C, l, A) se definen los siguientes subconjuntos de sus nodos y arcos: – ES = {𝑒 ∈ 𝐸 | | • 𝑒| = 0 ∧ |𝑒 • | ≥ 1} conjunto de eventos de inicio, EInt = {𝑒 ∈ 𝐸 | | • 𝑒| ≥ 1 ∧ |𝑒 • | ≥ 1} conjunto de eventos intermedios, EE = {𝑒 ∈ 𝐸 | | • 𝑒| ≥ 1| ∧ 𝑒 • | = 0} conjunto de eventos de fin. – J = {𝑐 ∈ 𝐶 | | • 𝑐| > 1 } conjunto de compuertas de unión y S = {𝑐 ∈ 𝐶 | |𝑐 • | > 1} conjunto de compuertas de división. – Cand = {𝑐 ∈ 𝐶 | 𝑙(𝑐) = 𝑎𝑛𝑑} conjunto de compuertas de tipo and, Cxor = {𝑐 ∈ 𝐶 | 𝑙(𝑐) = 𝑥𝑜𝑟} conjunto de compuertas de tipo xor, y Cor = {𝑐 ∈ 𝐶 | 𝑙(𝑐) = 𝑜𝑟} conjunto de compuertas de tipo or. – Jand = {𝑐 ∈ 𝐽 | 𝑙(𝑐) = 𝑎𝑛𝑑} conjunto de compuertas de unión de tipo and, Jxor = {𝑐 ∈ 𝐽 | 𝑙(𝑐) = 𝑥𝑜𝑟} conjunto de compuertas de unión de tipo xor, Jor = {𝑐 ∈ 𝐽 | 𝑙(𝑐) = 𝑜𝑟} conjunto de compuertas de unión de tipo or. 15.

(28) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. – Sand = {𝑐 ∈ 𝑆 | 𝑙(𝑐) = 𝑎𝑛𝑑} conjunto de compuertas de división de tipo and, Sxor = {𝑐 ∈ 𝑆 | 𝑙(𝑐) = 𝑥𝑜𝑟} conjunto de compuertas de división de tipo xor Sor = {𝑐 ∈ 𝑆 | 𝑙(𝑐) = 𝑜𝑟} conjunto de compuertas de división de tipo or. En las notaciones de modelado de procesos de negocio contemporáneas tales como BPMN [60] y EPC [67], un modelo de procesos está compuesto por nodos (tareas, eventos, compuertas) conectados por una relación de “flujo”. En este trabajo, se considera que un modelo de proceso está compuesto por elementos y flujos de secuencia. En términos de BPMN, esto significa que se obvian otros elementos como anotaciones, flujos de mensajes, artefactos, y grupos. Sin embargo, el análisis de los modelos se realiza aún con la presencia de estos elementos. Por otra parte, BPMN es un lenguaje con una semántica amplia, enriquecida por un alto número de componentes. Por ejemplo, los tipos de compuertas de BPMN se corresponden de la siguiente forma con los tres tipos de compuertas definidos anteriormente [68]: las compuertas de división and se corresponden con la compuerta de división paralela y con la compuerta de división paralela basada en eventos de BPMN. Además, la compuerta de división or se relaciona con la compuerta de división de tipo or y con la compuerta de división compleja de BPMN. Por último, la compuerta de división de tipo xor se corresponde con la compuerta de división exclusiva y la compuerta de división exclusiva basada en eventos de BPMN. 1.7 Revisión sistemática de la literatura Con el objetivo de contribuir al avance del campo sobre la calidad del modelado es útil determinar el estado del arte actual logrando la identificación, evaluación e interpretación de las investigaciones relevantes hasta la fecha que se encuentran relacionadas con la calidad del modelado de procesos de negocio. Una búsqueda sobre revisiones de la literatura reveló la existencia de revisiones en el área, por ejemplo [19, 69-74]. Sin embargo, ninguno de estos estudios ofreció una visión general sobre calidad del modelado de procesos de negocio. Dada la ausencia de esta perspectiva, el objetivo de este epígrafe es desarrollar una Revisión Sistemática de la Literatura (Systematic Literature Review; SLR) sobre los artículos relacionados con esta temática, tomando como base las pautas propuestas en [75].. 16.

(29) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. 1.7.1 Método Se desarrolló una SLR sobre la calidad en el modelado de procesos de negocio en el período de tiempo contenido entre Noviembre 2012 hasta Agosto 2013. El área principal de investigación dentro de la cual pueden encontrarse artículos relevantes determina los términos principales de búsqueda: modelado de procesos de negocio (“business process modeling”) y calidad (“quality”). En esta SLR se consideró el modelado de procesos de negocio desde un punto de vista conceptual como parte de la etapa de descubrimiento de los procesos [1]. En particular, se buscó conocimiento sobre calidad de los modelos de procesos de negocio a partir del cual sea posible extraer directrices prácticas. El proceso de búsqueda incluyó diferentes tipos de búsqueda y selección de artículos, como se muestra en la Figura 1.3. Para los estudios duplicados se retuvieron los artículos más completos y recientes como se recomienda en [75-77]. Como resultado de la SLR se obtuvo un conjunto final de 72 artículos relacionados con la temática.. Figura 1.3: Identificación de los estudios incluidos [24].. 1.7.2 Resultados de la extracción de los datos En esta sección, se presentan las preguntas de investigación que guían la SLR y se ofrece un resumen de los datos recogidos de los 72 artículos para responderlas. RQ1: ¿A qué problemas de calidad se refieren los investigadores y cómo se distribuyen los estudios a través de estos problemas?. Se identificaron las dimensiones o atributos de calidad referidos por cada investigación de la forma en que fueron nombradas por los autores. Adicionalmente, se registró si los autores presentaron una definición precisa de calidad en sus estudios, por ejemplo, al referirse a marcos de trabajo o estándares de calidad. Dado que alrededor de 50 términos diferentes para referirse a la calidad se mencionaron por los autores y a que se usan muchos nombres diferentes para los 17.

(30) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. mismos atributos y viceversa, se necesitó caracterizar los artículos de acuerdo a un marco de trabajo uniforme de calidad con el objetivo de obtener una mejor percepción al responder RQ1. Por esta razón, se examinaron los marcos de trabajo sobre calidad para el modelado conceptual [15, 17] así como marcos de trabajo para la calidad del modelado de procesos de negocio existentes [41, 43]. Para clasificar los artículos se seleccionó el marco de trabajo CMQF [17]. Primero que todo, porque combina las dimensiones de calidad de SEQUAL [15] y BWW (Bunge-Wand-Weber) [78]. En este sentido, el marco de trabajo es útil para la evaluación del resultado final del proceso de modelado, es decir, la representación conceptual, y la calidad del proceso de modelado en sí. Además, es el marco de trabajo con el conjunto más abundante de dimensiones de calidad del producto pues contiene los atributos de calidad de SIQ [79] y se solapa parcialmente con GoM [43]. En el anexo 1 se presentan las dimensiones de calidad de CMQF que se tuvieron en cuenta para analizar los artículos al responder RQ1. Los tipos de calidad definidos por los autores y el CMQF se agruparon y relacionaron como un resultado de esta SLR (como se muestra en la Tabla 1.1). En general, se encontraron muchos atributos de calidad diferentes que, además, no siempre estaban bien definidos en los artículos analizados. Como un ejemplo, algunos autores usaron la palabra “correcto” para referirse a calidad sintáctica, algunas veces este término se utilizó para hacer referencia a la calidad semántica, y otras veces a la calidad empírica. Para analizar la distribución de los artículos a través de las diferentes categorías, se usó la técnica de Análisis de Concepto Formal (FCA, Formal Concept Analysis) [80]. Esta técnica permite agrupar los artículos dentro de un entramado y visualizar el nivel en los cuáles los artículos se refieren a una misma o a diferentes características. Cada nodo en el entramado identifica una característica y el número de artículos que se refieren específicamente a esta. En adición, las líneas hacia arriba denotan una relación de subconjunto (en el anexo 2 se muestra una explicación más detallada de la técnica FCA). Considerando la distinción hecha en la literatura sobre gestión de calidad [81] donde se considera la calidad del producto para describir la calidad de un modelo de proceso de negocio como un producto final de un ejercicio de modelado y la calidad del proceso para la calidad del proceso de modelado en sí, de los 72 artículos seleccionados, 53 se orientan hacia la calidad del producto (product), mientras que 19 se refieren a la calidad del proceso de modelado (process) (como se muestra en la Figura 1.4).. 18.

(31) Capítulo 1. Acerca del modelado de procesos de negocio y su calidad. Tabla 1.1 Interrelaciones entre los tipos de calidad de CMQF y otras categorías de calidad1. Tipos de calidad de CMQF Calidad Sintáctica. Categorías mencionadas por los autores Errors, correctness, syntactic quality. Calidad Intensional Calidad Semántica Calidad Empírica. (no apareció en ningún artículo) Errors, soundness, completeness, correctness, semantic quality Errors, readability, maintainability, correctness, structural complexity, structuredness, modularity, complexity, reusability, model representation factors (labels, icons and layout) quality, modifiability, connectivity, understandability Personal factors relating to modeling experience, educational background, analytical skills, visual perceptiveness and general user characteristics. Personal Factors relating to modeling experience, educational background, analytical skills, visual perceptiveness and general user characteristics. Perceived ambiguity, perceived usefulness, completeness, personal factors relating to modeling experience, educational background, analytical skills, visual perceptiveness and general user characteristics. (no apareció en ningún artículo) Understandability, pragmatic quality (no apareció en ningún artículo). Calidad Sintáctica Percibida Calidad Intensional Percibida Calidad Semántica Percibida. Calidad Empírica Percibida Calidad Pragmática Calidad del conocimiento de dominio aplicado Calidad del conocimiento del modelo aplicado Calidad del conocimiento del lenguaje aplicado. (no apareció en ningún artículo) (no apareció en ningún artículo). Figura 1.4: Distribución de los artículos en cuanto a proceso y producto [24].. La Figura 1.5 refina lo antes dicho por tipos de calidad según los autores para los artículos sobre calidad del producto. La complejidad de esta figura es una visualización de la compleja forma en que los términos se utilizan por los autores y revela la dificultad de encontrar fácilmente una estructura general en la literatura. Existen muchos términos diferentes y estos se usan en una multitud de combinaciones. La figura puede ser difícil de comprender, sin embargo se pueden sacar algunas conclusiones. Primeramente, en el grupo de artículos, una gran mayoría de los estudios (40 de los 53 estudios, o 75%) se dirigen a propuestas para mejorar la comprensión (understandability), seguidos por capacidad de mantenimiento (maintainability) (34%) y complejidad (complexity) (32%).. 1. Los términos se encuentran en el idioma inglés, como aparecieron en los artículos originales.. 19.

(32) Figura 1.5: Tipos de calidad basados en criterios de autores (producto) [24]..

(33) Capítulo 1. Acerca de la modelación de procesos de negocio y su calidad. La Figura 1.5 además muestra que la comprensión se discute a menudo en combinación con la capacidad de mantenimiento (maintainability) (28%) y con complejidad general (complexity) (23%). El nodo inferior muestra cuatro atributos de calidad que no se mencionaron por los artículos que se enfocaron en la calidad del producto. En cuanto a los tipos de calidad mencionados en los artículos sobre calidad del proceso de modelado, se observa que la eficiencia del proceso de modelado (efficiency of the modeling process) es la característica de calidad que más se discute (47%), seguida por la efectividad del proceso de modelado (effectiveness of the modeling process) (26%) y calidad sintáctica (syntactic quality) (26%) como se muestra en la Figura 1.6. La efectividad del proceso de modelado se relaciona con la efectividad de la reutilización de fragmentos de modelos en tres artículos.. Figura 1.6: Tipos de calidad de acuerdo a los criterios de los autores (proceso) [24].. Como un resultado de esta revisión se verificó que, en 17 de los 72 estudios, los autores presentaron una definición precisa de calidad al referirse a un marco de trabajo sobre calidad o a un estándar para la calidad. En el grupo de calidad del producto, esto ocurrió en alrededor de. 20.

(34) Capítulo 1. Acerca de la modelación de procesos de negocio y su calidad. un tercio de los estudios (28%), mientras que en el grupo de calidad del proceso de modelado esto ocurrió solamente en un décimo de los artículos (10%). La clasificación de los artículos de acuerdo a los tipos de calidad del CMQF reveló que la mayor parte de las investigaciones se enfocaron en la calidad empírica (empirical quality) (65%), seguida por la calidad pragmática (pragmatic quality) (62%). Estos tipos de calidad se tratan muy a menudo en conjunto (49%), como se muestra en la Figura 1.7. La calidad del conocimiento del lenguaje aplicado (applied language knowledge quality), del modelo aplicado (applied model knowledge quality) y del dominio aplicado (applied domain knowledge quality), la calidad empírica percibida (perceived empirical quality) y la calidad intensional (intensional quality) no se tratan en ninguno de los 72 artículos.. Figura 1.7: Tipos de calidad tomando como base CMQF [24].. RQ2: ¿Cuán maduro es el campo de investigación del modelado de procesos de negocio?. Dada la ausencia de una definición ampliamente aceptada de madurez de investigación, este trabajo se basa en la categorización usada en [72]. Primeramente, los objetivos de investigación indican el conocimiento que se pretende obtener. Seguidamente, la investigación puede también tener como soporte diferentes métodos de investigación. Finalmente, dada la amplitud del área de investigación, muchos medios diferentes pueden contribuir a la calidad del modelado y las 21.

(35) Capítulo 1. Acerca de la modelación de procesos de negocio y su calidad. investigaciones pueden ofrecer diferentes tipos de resultados. Un análisis a través de esta dimensión permitirá organizar el cuerpo de conocimiento en términos de tipos de resultados. Por todo esto, los siguientes incisos refinan RQ2: a) ¿Cuáles son los objetivos de investigación de calidad del modelado de procesos de negocio? Para evaluar el objetivo de investigación de los estudios se consideraron cinco tipos de objetivos de investigación [72]. Comprensión se refiere a los artículos que intentan definir dimensiones de calidad. Medición es para los artículos cuyo objetivo de investigación se enfoca en el desarrollo y evaluación de escalas para caracterizar la calidad de los modelos. Evaluación es para los artículos que estudian las interrelaciones entre las medidas y las experiencias del mundo real con el modelo. Investigaciones sobre aseguramiento examinan cómo garantizar que se obtengan modelos de alta calidad. Finalmente las investigaciones sobre mejoramiento examinan cómo incrementar la calidad de los modelos. El propósito de investigar los objetivos de los artículos consiste en determinar dónde se centran las investigaciones en la calidad del modelado de procesos. Como se muestra en la Figura 1.8, los principales intereses están en el mejoramiento (improving) (43%), evaluación (evaluating) (29%) y medición (measuring) (25%) de la calidad. Los artículos sobre medición desarrollan métricas de calidad para caracterizar cuantitativamente la calidad de los modelos de procesos de negocio.. Figura 1.8: Clasificación de los artículos de acuerdo a su objetivo de investigación [24].. Asegurar (assurance) y comprender (understanding) la calidad significan menos del 6% de los artículos en la SLR. Esta es una señal de que el campo de calidad del modelado todavía necesita ganar en madurez. De hecho, el aseguramiento de la calidad se refiere a actividades administrativas y procedimentales implementadas en sistemas de calidad, lo que a su vez 22.

(36) Capítulo 1. Acerca de la modelación de procesos de negocio y su calidad. requiere establecer políticas y objetivos de calidad, así como comprender la calidad de modelado y la creación de un conjunto sólido de métricas de calidad, modos de evaluar la calidad y directrices para mejorarla [24]. La Figura 1.9 muestra la clasificación combinada en grupos (proceso y producto) y en objetivos de investigación. En la parte derecha se muestra que las investigaciones en calidad del producto (product) (74%) se distribuyen de modo uniforme entre mejorar (improving) (24%), evaluar (evaluating) (28%), y medir (measuring) (25%). A la izquierda de la figura, se observa que los artículos sobre la calidad del proceso (process) (26%) se dirigen casi exclusivamente a la mejora de la calidad (improving) (19%), mientras que solo tres artículos tratan del aseguramiento de la calidad (assuring), un artículo con evaluación de la calidad (evaluating) y un artículo con la comprensión de la calidad (understanding).. Figura 1.9: Objetivos de investigación para producto y para proceso [24].. b) ¿Cuáles métodos de investigación se utilizan más y cuáles se utilizan menos en el área de investigación? Ejemplos de métodos de investigación son: especulación, llamado argumento informal en [82], para propuestas que tratan la calidad de la modelación de procesos de negocio sin presentar ningún estudio o ejemplo que indique la viabilidad y validez de los resultados, ejemplificación para investigaciones que son ilustradas por un ejemplo (este puede ser un caso real o no), revisión de la literatura para revisiones de investigaciones previas, experimentación para investigaciones de hipótesis demostrables donde una o más variables independientes se manipulan para medir su efecto sobre una o varias variables dependientes, estudios de casos para investigaciones empíricas que estudian un fenómeno contemporáneo dentro del contexto 23.

(37) Capítulo 1. Acerca de la modelación de procesos de negocio y su calidad. de la realidad, específicamente cuando las fronteras entre el fenómeno y el contexto no son evidentes, y encuesta para aquellas investigaciones que desarrollan una investigación con cuestionarios o entrevistas a un gran número de personas. Este análisis permitirá determinar la madurez de los resultados de investigación para cada una de las dimensiones identificadas anteriormente en términos de su naturaleza de investigación aplicada o fundamental y el nivel de validación científica de los resultados propuestos. Los resultados de la clasificación de los métodos de investigación se muestran en la Figura 1.10. La experimentación (experiment) es el método de investigación más utilizado (32/44%), seguido por propuestas que utilizan la ejemplificación (example) para referirse a la calidad del modelado de procesos de negocio (22/31%), y estudio de caso (case study) (12/17%). Casi tres cuartos (73%) de los artículos que realizan experimentos pertenecen al grupo de calidad del producto. En siete experimentos los participantes fueron estudiantes universitarios o postgraduados. Solo cuatro experimentos usaron modeladores expertos de la industria y la academia. El uso de los métodos de investigación descriptivos [82] es escaso en el conjunto de artículos de esta SLR. Este tipo de método de investigación se refiere a la especulación (speculation). Esta categoría cuenta con el 7% de los artículos de esta SLR. Los artículos cuya principal contribución es desarrollar revisiones de la literatura (literature review) para proponer investigaciones futuras también son escasas (5/7%).. Figura 1.10: Perspectiva de los métodos de investigación [24].. 24.