跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法与系统技术方案

技术编号:31317362 阅读:28 留言:0更新日期:2021-12-12 23:56
本发明专利技术公开了一种跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法与系统,包括:1)获取跨组织业务流程事件日志;2)利用获得的跨组织业务流程事件日志挖掘每个组织的业务流程模型和任意两个组织之间存在的协作模式;3)集成挖掘到的不同组织的业务流程模型与组织间的协作模式,得到全局跨组织业务流程模型;4)对挖掘的跨组织业务流程事件日志中每个组织的业务流程模型和组织间的协作模式进行合规性检查;5)对全局跨组织业务流程模型进行合规性检查并得出结论。本发明专利技术能够挖掘各种场景下的跨组织业务流程模型,突破现有合规性检查方法无法有效地度量挖掘的跨组织业务流程模型的问题。效地度量挖掘的跨组织业务流程模型的问题。效地度量挖掘的跨组织业务流程模型的问题。

【技术实现步骤摘要】
跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法与系统


[0001]本专利技术涉及业务流程中业务流程模型的挖掘和对模型进行合规性检查的
,尤其是指一种跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法与系统。

技术介绍

[0002]通过对业务流程进行挖掘和分析,能够发现业务流程中存在的问题,并且对业务流程进行挖掘和分析的研究已经越来越深入,同时跨组织业务流程已在多个领域得到了广泛的应用,如跨组织突发事件的应急处置流程,在面对突发重大灾害事件时,不同机构将会相互合作并建立应急联动系统以达到减少突发事件带来的各种可能的损失,提高救援效率的目的;在医疗机构中,多个部门协作为病人提供治疗服务,由此产生了跨部门医疗业务流程;在物流运输行业,多种运输方式协同运输完成物流的配送工作,由此产生了跨组织多模态运输业务流程。在对模型验证方面,从组织间工作流的角度对已有的跨组织建模方法进行分类和比较,并对工作流模型的正确性和有效性分别进行定性和定量分析;基于着色Petri网针对电子商务中客户和生产商两个机构的工作流程进行跨组织业务流程建模,并对模型的健壮性进行分析。尽管已有很多建模方法与分析方法,但在跨组织业务流程中,随着组织间的协作变得已经变得越来越紧密,而现有的合规性检查方法却无法度量挖掘的组织间的协作模式模型,因此,迫切需要一种合规性检查方法为跨组织业务流程中的挖掘的模型进行合规性检查,进而更好的评价挖掘模型的准确性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法,适合多种跨组织场景的跨组织业务流程模型挖掘,并打破了现有合规性检查方法无法度量跨组织业务流程中组织间协作模型的局限性,对跨组织业务流程中组织间的协同模式的拟合度进行评价,度量了挖掘到跨组织业务流程模型的拟合度,可有效地评价挖掘模型的质量。
[0004]本专利技术的第二目的在于提供一种跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查系统。
[0005]本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现:跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法,包括以下步骤:
[0006]1)获取跨组织业务流程事件日志;
[0007]2)利用获得的跨组织业务流程事件日志挖掘每个组织的业务流程模型和任意两个组织之间存在的协作模式;
[0008]3)集成挖掘到的不同组织的业务流程模型与组织间的协作模式,得到全局跨组织业务流程模型;
[0009]4)对挖掘的跨组织业务流程事件日志中每个组织的业务流程模型和组织间的协作模式进行合规性检查;
[0010]5)对全局跨组织业务流程模型进行合规性检查并得出结论。
[0011]进一步,在步骤1)中,所述跨组织业务流程事件日志是指多个组织在业务流程中产生的事件日志,事件日志是一个有限事件序列的集合,每个事件包括8个属性:组织属性、事件ID、案例ID、任务名、发送消息集合、接收消息集合、使用资源集合和时间戳信息。
[0012]进一步,在步骤2)中,利用步骤1)获得的跨组织业务流程事件日志,挖掘每个组织的业务流程模型和任意两个组织之间存在的协作模式,具体步骤如下:
[0013]a、挖掘跨组织业务流程事件日志中每个组织的业务流程模型;
[0014]a1)将获得的跨组织业务流程事件日志依据组织属性的不同,分为组织属性不同的子事件日志,即每个组织的事件日志,挖掘每个组织的Petri网控制流模型;
[0015]a2)在步骤a1)中挖掘到Petri网控制流模型的基础上,利用获得的子事件日志,分别挖掘发送消息库所、接收消息库所和资源库所;
[0016]挖掘发送消息库所:遍历事件日志记录中有限事件序列的每一个任务发送的消息库所,若任务存在发送消息库所,则挖掘此任务的发送消息库所和对应的流关系;
[0017]挖掘接收消息库所:遍历事件日志记录中有限事件序列的每一个任务接收的消息库所,若任务存在接收消息库所,则挖掘此任务的接收消息库所和对应的流关系;
[0018]挖掘资源库所:遍历事件日志记录中有限事件序列的每一个任务使用的资源库所,若任务存在使用的资源库所,则挖掘此任务使用的资源库所和对应的流关系;
[0019]a3)合并所有的逻辑库所B
L
、消息库所B
M
、资源库所B
R
和对应流关系的逻辑关系F
L
、消息关系F
M
、资源关系F
R
,并将资源库所和初始库所的初始标记置为1,用RM_Petri网描述挖掘到的不同组织的业务流程模型;
[0020]所述RM_Petri网是扩展了消息和资源信息的Petri网,也是一个四元组∑=(B,T,F,M0),B表示库所集合,T表示变迁集合,F表示关系集合,M0表示初始标识,需满足以下条件:B=B
L
∪B
R
∪B
M
,,表示逻辑库所,表示资源库所,表示消息库所;F=F
L
∪F
R
∪F
M
,表示逻辑关系,表示资源关系,表示消息关系;设b是任意一个库所,当b∈B
R
∪{i},i是逻辑库所中的一个库所,
·
i是i的前集,则库所b的初始标识M0(b)=1,否则M0(b)=0;
[0021]上述前集定义如下:对任意的一个x∈B∪T,y∈B∪T,
·
x={y|y∈B∪T∧(y,x)∈F}表示x的前集,其中x表示库所集合和变迁集合并集中的任意一个元素;
[0022]所述Petri网是一个四元组∑=(B,T,F,M0),需满足以下条件:库所集合B是一组有限的库所集合;变迁集合T是一组有限的变迁集合;是有向弧的集合,称为流关系;每个库所的初始标识M0取{0,1,2,

};};
[0023]b、利用获得的跨组织业务流程事件日志,分析组织属性不同的多个组织在协作处置业务流程时的协作模式,其中,所述协作模式包含消息传递协作模式、资源共享协作模式、活动同步协作模式,定义如下:
[0024]消息传递协作模式:组织属性不同的两个活动中,一个活动的发送消息集合与另一个活动的接收消息集合存在交集;
[0025]资源共享协作模式:组织属性不同的活动的使用资源集合相同;
[0026]活动同步协作模式:除组织属性不同的其它属性全部相同的是同步活动;
[0027]依据组织间的上述三种协作模式,挖掘跨组织业务流程事件日志中组织间的协作模式,具体如下:
[0028]消息传递协作模式挖掘:首先依据消息传递协作模式的定义挖掘出组织属性不同的两个活动中一个活动的发送消息集合与另一个活动的接收消息集合存在的交集,即为两个活动间传递的消息库所,前者即为此消息库所的发送方,后者即为此消息库所的接收方,并挖掘对应的流关系;
[0029]资源共享协作模式挖掘:首先依据资源共享协作模式的定义挖掘出组织属性不同并且使用资源本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法,其特征在于,包括以下步骤:1)获取跨组织业务流程事件日志;2)利用获得的跨组织业务流程事件日志挖掘每个组织的业务流程模型和任意两个组织之间存在的协作模式;3)集成挖掘到的不同组织的业务流程模型与组织间的协作模式,得到全局跨组织业务流程模型;4)对挖掘的跨组织业务流程事件日志中每个组织的业务流程模型和组织间的协作模式进行合规性检查;5)对全局跨组织业务流程模型进行合规性检查并得出结论。2.根据权利要求1所述的跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法,其特征在于:在步骤1)中,所述跨组织业务流程事件日志是指多个组织在业务流程中产生的事件日志,事件日志是一个有限事件序列的集合,每个事件包括8个属性:组织属性、事件ID、案例ID、任务名、发送消息集合、接收消息集合、使用资源集合和时间戳信息。3.根据权利要求2所述的跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法,其特征在于:在步骤2)中,利用步骤1)获得的跨组织业务流程事件日志,挖掘跨组织业务流程事件日志中每个组织的业务流程模型和任意两个组织之间存在的协作模式,具体步骤如下:a、挖掘跨组织业务流程事件日志中每个组织的业务流程模型;a1)将获得的跨组织业务流程事件日志依据组织属性的不同,分为组织属性不同的子事件日志,即每个组织的事件日志,挖掘每个组织的Petri网控制流模型;a2)在步骤a1)中挖掘到Petri网控制流模型的基础上,利用获得的子事件日志,分别挖掘发送消息库所、接收消息库所和资源库所;挖掘发送消息库所:遍历事件日志记录中有限事件序列的每一个任务发送的消息库所,若任务存在发送消息库所,则挖掘此任务的发送消息库所和对应的流关系;挖掘接收消息库所:遍历事件日志记录中有限事件序列的每一个任务接收的消息库所,若任务存在接收消息库所,则挖掘此任务的接收消息库所和对应的流关系;挖掘资源库所:遍历事件日志记录中有限事件序列的每一个任务使用的资源库所,若任务存在使用的资源库所,则挖掘此任务使用的资源库所和对应的流关系;a3)合并所有的逻辑库所B
L
、消息库所B
M
、资源库所B
R
和对应流关系的逻辑关系F
L
、消息关系F
M
、资源关系F
R
,并将资源库所和初始库所的初始标记置为1,用RM_Petri网描述挖掘到的不同组织的业务流程模型;所述RM_Petri网是扩展了消息和资源信息的Petri网,也是一个四元组∑=(B,T,F,M0),B表示库所集合,T表示变迁集合,F表示关系集合,M0表示初始标识,需满足以下条件:需满足以下条件:表示逻辑库所,表示资源库所,表示消息库所;F=F
L
∪F
R
∪F
M
,表示逻辑关系,表示资源关系,表示消息关系;设b是任意一个库所,当b∈B
R
∪{i},i是逻辑库所中的一个库所,
·
i是i的前集,则库所b的初始标识M0(b)=1,否则M0(b)=0;上述前集定义如下:对任意的一个x∈B∪T,y∈B∪T,
·
x={y|y∈B∪T∧(y,x)∈F}表
示x的前集,其中x表示库所集合和变迁集合并集中的任意一个元素;所述Petri网是一个四元组∑=(B,T,F,M0),需满足以下条件:库所集合B是一组有限的库所集合;变迁集合T是一组有限的变迁集合;是有向弧的集合,称为流关系;每个库所的初始标识M0取{0,1,2,

};};b、利用获得的跨组织业务流程事件日志,分析组织属性不同的多个组织在协作处置业务流程时的协作模式,其中,所述协作模式包含消息传递协作模式、资源共享协作模式、活动同步协作模式,定义如下:消息传递协作模式:组织属性不同的两个活动中,一个活动的发送消息集合与另一个活动的接收消息集合存在交集;资源共享协作模式:组织属性不同的活动的使用资源集合相同;活动同步协作模式:除组织属性不同的其它属性全部相同的是同步活动;依据组织间的上述三种协作模式,挖掘跨组织业务流程事件日志中组织间的协作模式,具体如下:消息传递协作模式挖掘:首先依据消息传递协作模式的定义挖掘出组织属性不同的两个活动中一个活动的发送消息集合与另一个活动的接收消息集合存在的交集,即为两个活动间传递的消息库所,前者即为此消息库所的发送方,后者即为此消息库所的接收方,并挖掘对应的流关系;资源共享协作模式挖掘:首先依据资源共享协作模式的定义挖掘出组织属性不同并且使用资源集合存在交集的活动,交集即为共享的资源库所,再分别挖掘两个活动使用此资源库所的对应的流关系;活动同步协作模式挖掘:依据活动同步协作模式的定义直接挖掘出除组织属性不同的其它属性全部相同的活动,即为同步活动。4.根据权利要求3所述的跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查的方法,其特征在于:在步骤3)中,集成步骤2)中挖掘到的每个组织的业务流程模型和任意两个组织之间存在的协作模式,得到全局跨组织业务流程模型,具体步骤如下:3.1)以挖掘到的不同组织的业务流程模型和组织间的协作模式为输入,初始化预定义的一个跨组织业务流程模型,该跨组织业务流程模型中的所有库所包括逻辑库所、消息库所和资源库所,所有流关系包括逻辑关系、消息关系和资源关系,所有变迁以及初始标记都为空集;3.2)往初始化后的跨组织业务流程模型增加初始库所、终结库所、初始变迁、终结变迁与对应的逻辑流;3.3)将不同组织的业务流程模型集成到经步骤3.2)处理后的跨组织业务流程模型当中,并且满足有且仅有一个初始库所、终结库所;3.4)再集成组织间的协同模式,将组织间的消息传递协作模式、资源共享协作模式、活动同步协作模式集成到经步骤3.3)处理后的跨组织业务流程模型当中,即可得到最终的全局跨组织业务流程模型。5.根据权利要求4所述的跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法,其特征在于:对步骤2)中挖掘到的每个组织的业务流程模型的拟合度进行合规性检查,具体步骤如下:a.1)以步骤2)中的子事件日志为挖掘到的单个组织的业务流程模型的输入重演事件
日志,记录在重演的过程中库所中遗留的托肯、消耗的托肯、产生的托肯、缺失的托肯;a.2)依据公式(1)计算每个组织的业务流程模型与事件日志的拟合度fitness;a.2)依据公式(1)计算每个组织的业务流程模型与事件日志的拟合度fitness;所述托肯是指库所的标识,若库所的标识为1,则此库所中含有一个托肯,其中遗留的托肯是指模型重演完事件日志时模型的库所中仍然存在的托肯;消耗的托肯是指变迁发生所消耗的托肯;产生的托肯是指变迁发生后产生的托肯;缺失的托肯是指变迁发生时虽不满足条件但被强制执行时加入的托肯;所述变迁发生有如下规则:

对任意的变迁t∈T,若在标识M下变迁可以发生,则所有的库所b在标识M下满足M(b)≥1,库所b满足b∈
·
t;

若变迁t在标识M下发生,则从标识M发生变迁t得到新的标识M

,则任意库所b∈B,若b∈
·
t

t
·
,则M

(b)=M(b)

1;若b∈t
·

·
t,则M

(b)=M(b)+1;否则M

(b)=M(b),其中M(b)表示库所b在标识M下的值,M

(b)表示库所b在标识M

下的值;上述中所涉及的前集和后集的定义如下:对任意的一个x∈B∪T,y∈B∪T,
·
x={y|y∈B∪T∧(y,x)∈F}表示x的前集;x
·
={y|y∈B∪T∧(x,y)∈F}表示x的后集;对步骤2)中挖掘到的组织间的协同模式的拟合度进行合规性检查,具体过程如下:b.1)对一个变迁到库所或库所到变迁的对应关系,统计此关系在事件日志中出现的次数;b.2)针对同一个对应关系,即变迁到库所或库所到变迁,统计重演事件日志时此同一对应关系在建立的模型中出现的次数;b.3)步骤b.1)中统计的次数与步骤b.2)中统计的次数的比作为同一个对应关系的拟合度fitness,具体公式如(2)所示:6.根据权利要求5所述的跨组织业务流程模型挖掘、合规性检查方法,其特征在于:对步骤3)中挖掘到的全局跨组织业务流程模型进行合规性检查,具体过程如下:a.1)使用公式(1)中的fitness和质量评估指标precision对全局跨组织业务流程模型进行合规性检查,具体如下:利用获得的跨组织业务流程事件日志作为步骤3)挖掘到的跨组织业务流程模型的输入重演事件日志,记录在重演的过程中库所中遗留的托肯、消耗的托肯、产生的托肯、缺失的托肯,利用公式(1)对构建的模型的拟合度进行合规性检测;使用传统的合规性检查方法的质量评估指标precision,评价全局跨组织业务流程模型的质量;所述precision量化了模型允许但事件日志不允许的行为的比例;a.2)由于fitness和precision两个质量评估指标之间存在抑制,即若提高fitness,则precision会降低,反之若提高precision,则fitness会降低,因此为了统一这两个指标,平衡fitness和precision两个质量评估指标,重新定义质量评估指标F

measure评价全局...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘聪李会玲陆婷李彩虹何华巩秀钢
申请(专利权)人:山东理工大学
类型:发明
国别省市:

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