基于Petri网的工作流挖掘技术分析

针对传统的工作流管理生命周期对“商业过程再造”不能紧密支持的问题,引入了过程挖掘阶段和过程验证阶段。本文着重讨论基于Petri网的过程模型挖掘技术,对其步骤和所涉及的问题进行了分析,并提出了过程挖掘的算法。     

软件过程中的并行性挖掘

挖掘软件过程中的并行性,使其中的活动尽量并行进行,是提高软件生产率的重要手段。本文提出了一种通过活动间相关性分析,寻找软件过程中可并行化的因素,挖掘出可并行进行的活动,进而构造出Petri网表示的并行经的软件过程模型的技术,获得了较理想的并行性挖掘效果。     

一种基于多视角数据属性的决策表Petri网挖掘方法

当处理高度可变的流程时,已有的自动过程挖掘技术产生的模型可能并不能真实反映流程运行中不同决策点之间规则的变化情况。从声明性过程挖掘的角度出发,提出了一种具备可视化规则的决策表Petri网挖掘方法,实现真实日志到声明性过程决策表Petri网模型的映射。首先,形式化了决策表Petri网模型及其携带的规则分析决策表,并对模型的静态语义和动态语义进行定义;其次,通过扩展属性的添加,分析流程内部属性和事件属性是否会对决策产生影响,并通过规则分析决策表的异常值属性,判断规则的异常程度;最后,在一组人工日志和真实事件日志的基础上进行实验仿真,并与数据Petri网的挖掘技术进行分析对比。实验结果表明所提方法在反映流程运行中规则的变化情况具有一定优势,并为数据流异常检测提供数值可解释性;同时,所设计的决策表Petri网挖掘方法可以将决策信息与模型结构整合在一起,为过程模型的可变性建模提供形式化基础。     

对工作流网的过程挖掘算法研究

过程挖掘主要是发现事件日志的有价值的客观信息,对于它的研究为实施新的业务过程和对已实施的业务过程进行分析改进具有重要的作用,本文主要是基于工作流网,对于多事件类型挖掘、间接依赖关系挖掘以及不可见任务挖掘及算法进行的探讨研究。     

过程挖掘中一种能发现重复任务的扩展α算法

基于α-算法,提出了能发现工作流日志中重复任务的过程挖掘算法α**,并给出了正确性证明.该算法先通过机器学习的方法分析重复任务的性质,给出了判定重复任务的定理并证明了其正确性;然后使用这些定理判断并标识出日志中的所有重复任务;最后,采用α-算法从标识后的日志中提取出工作流网,并对其进行调整得到包含重复任务的工作流网模型.通过模拟实验验证了算法的有效性,与现有的重复任务挖掘方法的实验结果相比证实了文中提出的方法具有更高的效率.     

PAIS中过程挖掘技术的研究

过程挖掘是PAIS中的一项关键技术,能够根据信息系统中记录的事件日志信息,提取相关知识,重构出一个过程实例模型且日志中所有信息轨迹的实例都能够符合该过程模型.文中通过分析事件日志自动产生过程模型,辅助过程模型的设计与再设计.首先介绍了过程挖掘的概念、基本架构步骤和挖掘算法,然后从过程维度的角度介绍了一种有代表性的过程挖掘算法的应用.最后对α算法过程挖掘领域目前存在的挑战性问题从两个方面进行了分析和讨论.     

基于动态工作流网的工作流过程挖掘

挖掘和描述过程日志中的动态信息可以提高工作流过程建模的效率和效果.为此,在工作流网的基础上提出了动态工作流网,进行了合理性分析,并给出了基于此概念的过程挖掘算法.原型系统的实验结果表明,该算法是有效的.     

基于行为轮廓和逻辑Petri网的模型修复方法

现实中的业务流程不断发生变化,需要对初始的业务流程模型进行修复以更好地表示实际业务流程。模型修复的关键步骤是分析现实日志和模型间的偏差,目前寻找偏差的方法主要采用对齐重演技术,未从行为的角度定量分析抽象的结构。因此,提出了一种通过行为轮廓分析日志和模型偏差的方法,并在此基础上进一步给出了基于逻辑Petri网的模型修复方法。首先,基于行为轮廓计算日志和模型间的服从度以识别偏差迹;然后,在偏差迹中依据偏差三元组集从偏差活动中选择逻辑变迁;最后,基于逻辑变迁设置逻辑函数,并通过添加新的分支或重构新的结构来修复原模型。对修复模型的适应度和精确度进行了验证,仿真实验结果表明,在尽可能保持修复模型与原始模型相似的基础上,相较于Fahland方法与Goldratt方法,所提修复方法在适应度都为1的情况下,得到的修复模型具有更高的精确度。     

一种基于过程挖掘的业务过程决策规则发现算法

针对现有的决策点规则挖掘研究在挖掘时都只考虑了业务对象等过程外部对象的属性,而忽视了业务过程的内部属性——各决策点间的结构关系——对决策点的分支选择决策的影响,在深入研究过程内部属性提取方法的基础上,提出了一种基于过程挖掘的决策规则发现算法。该算法在挖掘决策规则时综合考虑过程外部对象属性和业务过程内部属性,从而可以更加全面、准确地挖掘决策点决策规则。实验结果证明,该算法能够有效挖掘业务过程决策规则,从而帮助用户更好地分析和理解实际业务过程。     

基于拟间接依赖的流程挖掘优化分析

业务流程挖掘旨在从记录的事件日志中挖掘出满足人们需求的流程模型。以往的方法多是根据事件之间的直接依赖关系建立流程模型,具有一定的局限性,提出了基于拟间接依赖的流程挖掘优化分析方法。依据事件日志,以行为轮廓为基础,构建初始模型。在执行日志下,通过基于整数线性规划流程发现算法的基本约束体查找出具有拟间接依赖关系的变迁对,并对模型进行完善,挖掘出优化模型。通过具体的实例分析验证了该方法的有效性。     

Business process mining: An industrial application

Contemporary information systems (e.g., WfM, ERP, CRM, SCM, and B2B systems) record business events in so-called event logs. Business process mining takes these logs to discover process, control, data, organizational, and social structures. Although many researchers are developing new and more powerful process mining techniques and software vendors are incorporating these in their software, few of the more advanced process mining techniques have been tested on real-life processes. This paper describes the application of process mining in one of the provincial offices of the Dutch National Public Works Department, responsible for the construction and maintenance of the road and water infrastructure. Using a variety of process mining techniques, we analyzed the processing of invoices sent by the various subcontractors and suppliers from three different perspectives: (1) the process perspective, (2) the organizational perspective, and (3) the case perspective. For this purpose, we used some of the tools developed in the context of the ProM framework. The goal of this paper is to demonstrate the applicability of process mining in general and our algorithms and tools in particular.     

流程树切挖掘业务流程隐变迁的方法

隐变迁是指存在于事件日志中的不频繁行为,从流程模型中挖掘出隐变迁,提高流程运行效率和服务质量显得尤为重要。已有的方法大部分基于业务流程序列进行分析,但很少考虑跨序列间的关系,因此对挖掘业务流程隐变迁有一定的影响。提出流程树切挖掘业务流程隐变迁的方法,首先根据发生频数较高的日志序列得到初始模型,再根据流程树切预处理事件日志,把日志活动关系与初始模型关系进行对比,找到存在变化的区域,挖掘可能存在的隐变迁,通过评价指标判定带隐变迁的模型是最优模型,最后实例分析验证该方法的有效性。     

基于Petri网的流程挖掘算法设计与应用

讨论了利用Petri网对应用系统日志进行建模和分析的方法,给出一个日志过滤、简化及转换模型的方法,提出了一个基于Petri网的专家挖掘算法,其中专家是指对某个业务流程特别熟练的人.以广州地铁法律咨询流程为例,介绍了该流程的建模和模型的简化算法.使用该算法可以有效的对操作人员进行评估和考核,有利于资源的合理配置.最后,以法律咨询流程日志为基础进行了实验,实验结果表明,算法认准率达90%以上,且通过模型简化可有效减低算法时间复杂度.     

借助Petri网进行流程审计

信息的使用者往往关注保存在介质上的信息而忽视处理信息的程序。由于保存在介质上的信息有多个操作入口,即使处理信息的程序真实地反映了组织的业务流程,也难保证信息使用者所获得的信息是正确的,也就是说对于访问数据的程序,存在外部干扰。引入数据库中的审计表功能,协助信息系统审计人员识别信息系统中数据的形成是否遵循了既定的业务流程。由于Petri网是描述流程的有力工具,对于复杂的业务流程,引入Petri网对流程进行审计是必要的。     

Business process analysis in healthcare environments: A methodology based on process mining

Performing business process analysis in healthcare organizations is particularly difficult due to the highly dynamic, complex, ad hoc, and multi-disciplinary nature of healthcare processes. Process mining is a promising approach to obtain a better understanding about those processes by analyzing event data recorded in healthcare information systems. However, not all process mining techniques perform well in capturing the complex and ad hoc nature of clinical workflows. In this work we introduce a methodology for the application of process mining techniques that leads to the identification of regular behavior, process variants, and exceptional medical cases. The approach is demonstrated in a case study conducted at a hospital emergency service. For this purpose, we implemented the methodology in a tool that integrates the main stages of process analysis. The tool is specific to the case study, but the same methodology can be used in other healthcare environments.     

基于资源共享的医疗服务流程的建模与仿真分析

针对目前患者到医院就诊等待时间长、医院内部资源利用效率低的问题,提出一种基于着色Petri网的医疗服务流程模型.利用仿真工具CPN Tools对整个医疗服务流程构建模型,在证明模型正确性的基础上对模型进行仿真分析与计算,获取患者就诊过程中各个环节的等待时间、被服务时间、医护人员的有效服务时间以及床位的有效服务时间等各项指标,最后通过对各项制约效率指标的分析,为资源进行合理调配,提高服务效率和资源利用率提供了理论依据.实验结果表明,该方法与以往就医模式相比,能够为流程重组及资源分配等各项优化措施提供事实数据,对同类研究具有一定借鉴意义.     

Classification and evaluation of timed running schemas for workflow based on process mining

The system running logs of a workflow contain much information about the behavior and logical structure between activities. In this paper, a mining approach is proposed to discover the structural and temporal model for a workflow from its timed running logs. The mining results are represented in the formalized form of Petri nets extended with two timing factors that allows validation or verification the actual behaviors, especially the temporal constraints between activities. According to the reachability graph of the extended Petri net model mined, all running schemas of a workflow can be generated, which defines the temporal constraints between running activities. By calculating the earliest and latest start time of each activity, the earliest starting and latest existing time of each state in the running schema can be determined. Based on the temporal relations between the timing factors of each running state, the running schemas can be classified into six classes. The effects of the six classes of running schemas on the implementation of the whole workflow are evaluated so as to obtain the best one that can ensure the workflow is finished in the shortest time. The standards for the ideal, reliable and favorable running schemas and their existence conditions are discussed, which can be used to evaluate the running logs and control the future running of a workflow.