Provision of service level agreements in human-enhanced service-oriented computing environments

Abstract

Der Einsatz von serviceorientierter Architektur (SOA) in Unternehmen ist aufgrund ihrer Flexibilität sehr beliebt. Heutige Technologien erlauben die Integration von menschlicher Arbeit mit Softwarediensten in SOAs, wodurch eine reibungslose Automatisierung von Geschäftsprozessen in solchen gemischten Systemen erreicht wird.<br />Unternehmen versuchen jedoch laufend die Ausgaben für menschliche Arbeit zu optimieren. Daraus resultieren unter anderem Knappheit von personellen Ressourcen und der Einsatz von flexibleren Anstellungsformen wie z.B. Crowdsourcing. Gleichzeitig muss aber die Konkurrenzfähigkeit durch Erhöhung der Qualität der angebotenen Dienste und Einhaltung von Dienstgütevereinbarungen oder Service-Level-Agreements (SLAs) erhalten werden. Die systeminhärente Unsicherheit in Crowdsourcing-Umgebungen, sowie der Einfluss von menschlichen Faktoren, erhöhen jedoch die Risiken für Unternehmen und erschweren die Verwaltung von SLAs. Bisherige Forschung auf dem Gebiet der SLA-basierten Optimierung, sowie Methoden zur Vermeidung von SLA-Verletzungen in SOAs vernachlässigt die speziellen Eigenschaften von Diensten, die mit Hilfe von Menschen und Crowdsourcing angeboten werden.<br />Diese Arbeit behandelt die oben beschriebenen Probleme mit Hilfe von spezifischen Kontrollmechanismen und durch die Verwendung von adaptiven Verfahren, welche in geeigneter Weise auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren und bestimmte Prozesscharakteristika oder -ressourcen rekonfigurieren können. Weiters wird die Etablierung von SLAs in Crowdsourcing-Umgebungen untersucht, und adaptive Methoden für die SLA-basierte Ausführung von Geschäftsprozessen, welche von Diensten abhängig sind, die von Menschen zur Verfügung gestellt werden, vorgestellt. Darüber hinaus werden Architekturen, Methoden und Algorithmen zur Verhandlung und Erfüllung von SLAs und deren kostenbasierte Optimierung in solchen Umgebungen präsentiert.<br />

Deploying Service-Oriented Architecture (SOA) in enterprises has become mainstream, as it provides business agility benefits.<br /> Today's technologies allow to integrate human labour together with software services into service-oriented architectures therefore achieving smooth automation of business processes in such mixed systems.<br />However, companies are continuously trying to optimize expenses associated with human labour. This results into scarcity of available resources and switching to more flexible paradigms of employment such as crowdsourcing. At the same time there is need to sustain the competitiveness by improving the quality of provided services and assuring Service Level Agreements (SLAs). However, the inherent uncertainty of crowdsourcing environments and the impact of human factors increase risks and complicate service level management. Although there is a solid amount of research on SLA-based optimization, and techniques for prevention of SLA violations in SOA, however, it does not take into account the specific features of human-provided and crowdsourced services. This thesis addresses the problems by identifying specific control mechanisms and using adaptive techniques that can appropriately react to unexpected events and dynamically reconfigure certain processes characteristics or resources. It investigates SLA provision in crowdsourcing environments and adaptable techniques for SLA-aware execution of business process dependent on human-provided services. It presents, architectures, methods, and algorithms for SLA negotiation and fulfillment, and cost-based optimization in such environments.