跨組織應急業務過程挖掘

譚文安, 吳亞鋒

(1.南京航空航天大學計算機科學與技術學院,南京211106;2.上海第二工業大學計算機與信息工程學院,上海201209)

跨組織應急業務過程挖掘

譚文安1,2, 吳亞鋒1

(1.南京航空航天大學計算機科學與技術學院,南京211106;2.上海第二工業大學計算機與信息工程學院,上海201209)

對跨組織應急業務過程案例進行分析,給出了跨組織應急業務過程任務的形式化定義及其協作關系的定義,根據跨組織應急業務過程任務間的協作關系定義不同組織間的協同模式;然后,基于擴展消息庫所的Petri網模型來描述跨組織應急業務過程模型;給出挖掘組織內業務過程模型和組織間協同過程模型的挖掘算法,最后通過模型集成算法將不同組織的內部業務過程模型和組織間協同過程模型進行合并,得到跨組織全局應急業務過程模型,使用PIPE對模型進行正確性驗證。

跨組織;應急;協同模式;Petri網;業務過程

0 引言

涉及公共安全和公共衛生的突發事件應急救援需要多個組織部門共同完成,應急預案是這些組織部門應對突發事件的行動指南。然而,由于具體情況不同,應急救援組織部門執行的實際任務和應急預案規定的執行任務可能存在不同。通過挖掘跨組織應急救援執行過程,可發現應急預案的不足,對應急救援執行過程進行改進,從而提高應急救援執行效率,加強組織間協同合作,減少突發災害事件造成的公共財產損失。

各類企業信息系統(IS)得到了廣泛應用,大量信息以事件日志的形式保留在企業數據庫系統中[1]。過程挖掘技術能夠從IS產生的事件日志中抽取信息,為各類應用的過程發現、監測和改進提供新的手段[2]。傳統上,過程挖掘應用于單一的組織內部。但是,隨著服務技術、供應鏈技術和云計算技術的普及,會遇到很多包含多組織的事件日志挖掘場景。過程挖掘宣言[3]中指出一般存在2種跨組織的過程挖掘情形:① 不同組織共同工作,處理業務于過程協作環境;② 不同組織環境中執行相同的過程,同時分享經驗、知識或者一個共同的框架。前者,Claes等[4]提出一種根據不同組織之間的合作伙伴關系來合并不同組織的事件日志的方法,然后對不同組織的集成事件日志進行集中挖掘,即可得到一個跨組織業務過程模型;Zeng等[5]提出一種分布式的跨組織業務過程挖掘方法,可以根據多源事件日志挖掘跨組織全局業務過程模型;劉聰[6]提出一種支持隱私保護的跨組織業務流程挖掘方法。后者,Buijs等[7-8]提出了一種挖掘不同組織從事同一類業務的過程模型的方法,借鑒處理經驗,從而改進自身業務過程。

1 跨組織應急業務過程案例分析

結合南京市突發環境污染事件應急方案中規定的事件處置過程給出跨組織任務的形式化定義,分析跨組織任務的構成要素以及任務間的協作關系。

1.1 應急案例分析

南京市突發環境污染事件應急預案規定:當發生環境污染突發事件后,各個應急組織的具體應急處理過程如下。

市公安局:110接警后,在第一時間抽調警力趕赴事故現場,同時向市政府應急辦報告突發環境污染事件的發生情況;組織開展現場治安、疏散人員、警戒及周邊道路交通管制,保障救援運輸暢通和城市公共交通;協調并做好事故現場記錄,視聽資料、證人證言收集等取證工作;參與對突發事件信息報道、善后處置、調查處理等工作。

市政府應急辦:在接到突發環境污染事件爆發信息后,立即成立應急小組,同時將接到信息報送上級部門,根據應急響應級別向省、市政府報告突發事件情況;組織有關部門和專家分析判定事故性質和危害程度,同時制定事件處置方案;向市衛生局、市環保局等有關部門發送啟動應急處置方案的信息;匯集各部門的處置信息,組織相關部門召開突發事故通報會。

市消防局:119接警后,立刻組織消防人員趕赴現場,同時將事件上報,開展專業消防救援工作,組織調查突發事件中污染事故原因,并參與協調綜合力量投入救援行動。

市衛生局:立即調配醫務人員、醫療器材、急救藥品等趕赴現場;組織有關醫療專家根據傷員情況制定救治方案;組織現場搶救及傷員轉運、分流等救治工作;組織突發事件中公共衛生事件的調查、處理工作;負責統計上報接收到的傷亡人員信息。

市環保局:組織有關環保專家趕赴現場,開展突發環境事件現場調查,分析污染物種類、濃度、污染程度和范圍,提出對現場應急處置和人員保護措施的建議,組織有關專家分析并評估事件發生的原因、發展趨勢以及污染影響程度等。

在跨組織應急業務過程處置過程中,每個應急組織部門都會有相應的執行任務集合,表1為某城市突發環境污染事件應急處置任務集合。

表1中:M1表示某地發生突發環境污染事件,M2表示所執行的突發環境污染事件應急預案,M3表示事件中搶救的中毒人員,M4表示根據污染物給出的人員保護建議,M5表示中毒人員治療情況,M6表示后期環境污染情況,M7表示事故的發生原因。

分析上述城市突發環境污染事件應急處置過程可以發現:① 參與城市突發環境污染事件應急救援的組織部門一共有5個,分別為市公安局、市政府應急辦、市消防局、市衛生局和市環保局;② 每個組織部門需要執行各自的任務集合,每個任務具有一些固定的屬性,例如任務執行的組織部門、任務執行的開始和結束時間、任務執行需要接收的消息集合以及發送的消息集合;③ 任務間可能存在消息傳遞關系,例如公安局執行“上報事件”和應急辦所執行“成立應急小組”之間存在消息傳遞關系;④ 任務間可能存在消息共享關系,例如衛生局“趕赴現場”和環保局“趕赴現場”共享由應急辦發送的消息“執行突發環境污染事件應急預案”;⑤ 任務“事件通報會”需要公安局、消防局、應急辦、環保局和衛生局等多個組織部門共同參與,則稱“事件通報會”為同步任務。

定義1 在跨組織應急業務過程模型中,六元組Task= 〈Name,Organization,TimeStart,TimeEnd,MessReq,MessSent〉被稱為跨組織任務。

其中:Name表示任務的名稱,Organization表示任務所屬的執行部門,TimeStart表示任務的開始執行時間,TimeEnd表示任務的執行完成時間,Mess-Req表示任務執行時接收的消息集合,MessSent表示任務執行完成后發送的消息集合。

1.2 任務關系

分析上述城市突發環境污染事件應急處置過程,可以發現不同組織部門的跨組織任務間存在有消息傳遞、消息共享和任務同步等協同模式。

如果某個任務的執行需要接收其他任務發送來的消息,則稱這2個任務間存在消息傳遞關系。

定義2 任意給定2個不同的跨組織任 務 〈t1,O1,TS1,TE1,MessReq1,MessSent1〉與〈t2,O2,TS2,TE2,MessReq2,MessSent2〉, 如 果 有條件O1/=O2,MessSent1∩MessRe q2/=?或MessSent2∩MessRe q1/= ?成立,則稱t1和t2間存在消息傳遞關系。

如果某2個任務的執行需要接收其他任務發送的相同消息,則稱這2個任務間存在消息共享關系。

定義3 任意給定2個不同的跨組織任 務 〈t1,O1,TS1,TE1,MessReq1,MessSent1〉與〈t2,O2,TS2,TE2,MessReq2,MessSent2〉,如果 O1/=O2,MessReq1∩MessReq2/=?成立,則稱t1和t2間存在消息共享關系。

如果某個任務由不同組織部門共同合作完成,由此形成多個分屬各個組織部門內部的任務,它們具有相同的任務名稱、開始時間、完成時間、接收消息和發送消息等屬性,則稱此任務為同步任務。

定義4 任意給定2個不同的跨組織任 務 〈t1,O1,TS1,TE1,MessReq1,MessSent1〉與〈t2,O2,TS2,TE2,MessReq2,MessSent2〉,如果有條件t1=t2,O1/=O2,TS1=TS2,TE1=TE2,MessReq1=MessReq2MessSent1=MessSent2成立,則稱t1(或t2)為同步任務。

2 擴展消息庫所的Petri網模型

2.1 基礎知識

介紹擴展消息庫所的Petri網模型之前,先簡單介紹Petri網和工作流網等相關的基本概念。Petri網是一種用于描述離散的、分布式系統的數學建模工具[9]。它既能描述系統的結構,又能描述系統的運行。從形式上看,1個網就是1個沒有孤立節點的有向二分圖。

定義5 滿足下列條件的四元組(P,T;F,M)稱為Petri網:

(1)P∪T/=?;

(2)P∩T=?;

(3)F?(P×T)∪(T×P);

(4)dom(F)∪cod(F)=P∪T;

(5)M ∶P → {0,1,2,···}。

其中:P是庫所的有限集合,T是變遷的有限集合,F是網的流關系集合,M是網的標識映射。在建模過程中,一般使用庫所代表條件,變遷代表事件。一個變遷有一定數量的輸入和輸出庫所,分別代表可以使用的資源或者數據。

定義6 設四元組PN=(P,T;F,M)是一個Petri網,對于任意給定的元素x∈P∪T,稱·x={y|y∈P∪T∧(y,x)∈F}是元素x的前集,稱x·={y|y∈P∪T∧(x,y)∈F}是x的后集。

在Petri網的基礎上,Aalst提出了工作流網的概念,工作流網是一種特殊的Petri網,其定義如下:

定義7 Petri網PN=(P,T;F,M)被稱為工作流網,當且僅當其滿足下面的條件:

(1)有2個特殊的庫所i和o。庫所i是起始庫所,即·i=?;庫所o是終止庫所,即o·=?。

(2)如果在PN 中加入1個新的變遷t?,使t?連接庫所 i和 o,即 ·t?={o},t?·={i},這時所得到的PN是強連通的。

2.2 擴展消息庫所的Petri網

定義8 給定Petri網PN=(P,T;F,M),當且僅當其滿足條件:

(1)P=PL∪PM,其中PL為邏輯庫所集合,PM為消息庫所集合,且PL∩PM=?;

(2)T表示任務變遷集合;

(3)F=FL∪FM,稱FL=(PL×T)∪(T×PL)為邏輯庫所與任務變遷之間的邏輯關系,FM=(PM×T)∪(T×PM)為消息庫所與任務變遷之間的消息接收與發送關系;

(4)?p∈ P,如果 p ∈ PL∧·p= ?,則有M0(p)=1,否則 M0(p)=0。

則稱PN為擴展消息庫所的Petri網,記為MWF net。MWF net模型是在普通Petri網基礎上增加了消息庫所元素,有關其變遷引發規則、可達性和有界性等可根據普通Petri網的相關知識給出。

2.3 組織間協同模式

在1個跨組織應急業務過程中,如果2個不同組織的任務之間存在消息傳遞或消息共享關系,則說這2個組織之間存在消息交互模式。

定義9設MWF Net1=(P1,T1;F1,M01)和MWF Net2=(P2,T2;F2,M02)分別是兩個不同組織部門O1和O2的業務過程模型,其中Pi=PLi∪PMi(i=1,2),如果 ① PM1∩PM2/= ?;②PL1∩PL2=?;③ T1∩T2=?成立,則稱O1和O2之間存在消息交互模式。

在1個跨組織應急業務過程中,如果2個不同組織之間存在同步任務,則說這2個組織之間存在任務同步模式。

定義10設M WF Net1=(P1,T1;F1,M01)和M WF Net2=(P2,T2;F2,M02)分別是2個不同組織部門O1和O2的業務過程模型,如果①P1∩P2=?;② T1∩T2/=?成立,則稱O1和O2之間存在任務同步模式。

3 跨組織應急業務過程挖掘

本節首先介紹運行日志、任務集合和直接后繼任務集合等相關概念,然后給出組織內業務過程挖掘算法和組織間協同模式挖掘算法,最后給出模型集成算法以得到全局跨組織業務過程模型。

定義11 跨組織應急業務過程產生的案例是一系列跨組織任務的集合,即案例Case={Task|其中Task是一個跨組織任務}。

定義12 跨組織應急業務過程產生的運行日志(RunningLogs)是一系列案例的集合,即運行日志RLogs={Case|Case是一個案例}。

定義13 設RLogs是一個跨組織應急業務過程產生的運行日志,對于?Casei∈RLogs,則稱集合 TaskSet(Casei)={Tk|?Task ∈ Casei,其中任務 Task= 〈Tk,O,TS,TE,MessReq,MessSent〉,1≤k≤|Case|}為案例任務集合,則稱集合TaskSet(RLogs)=TaskSet(Casei)為運行日志任務集合。

定義14 設RLogs是一個跨組織應急業務過程產生的運行日志,對于運行日志RLogs中的任意兩個任務Ti與Tj,滿足條件Ti·TE ≤Tj·TS,則稱Tj是Ti的一個后繼任務(稱Ti是Tj的一個前驅任務),記為Ti?Tj;如果Ti?Tj,且不存在任務Tk,使得Ti? Tk與Tk? Tj成立,則稱Tj是Ti的一個直接后繼任務(稱Ti是Tj的一個直接前驅任務),記為Ti? Tj。

定義15 集合Ti·PostSet={Tj|Ti? Tj}稱為任務Ti的直接后繼任務集合。

3.1 組織內部業務過程挖掘

使用擴展消息庫所的Petri網模型表示組織內部的業務過程模型,現有過程挖掘方法[10-14]不能直接應用于組織內部的業務過程模型挖掘,需要根據MWF Net模型擴展消息庫所這一特性,給出新的挖掘方法來挖掘組織內部的業務過程模型。在挖掘組織內部的MWF Net模型之前,本文首先給出計算案例(Case)中的任務T的直接后繼任務集合的方法。

算法1 計算案例(Case)中的任務T的直接后繼任務集合T·PostSet。

輸入:〈Ti,Ti·TS,Ti·TE〉(1 ≤ i≤ |Case|)

輸出:Ti·PostSet

Step 1 For i=1 to|Case|do

Ti·PostSet← ?

For j=1 to|Case|do

If Ti·TE ≤ Tj·TS do

Ti·PostSet← Ti·PostSet∪ {Tj}

End if

End for

End for

Step 2 For each Tj∈ Ti·PostSet do

For each Tk∈Tj·PostSet do

Ti·PostSet← Ti·PostSet? {Tk}

End for

End for

Step 3 Return Ti·PostSet

其中,步驟1負責計算案例(Case)中的每個任務Ti的后繼任務,首先令Ti·PostSet為空,依次遍歷案例(Case)中的每個任務Tj,如果Ti·TE ≤ Tj·TS,則將任務 Tj加入到 Ti·PostSet;步驟 2,對于?Tj∈Ti·PostSet,將Tj的后繼任務集合中的所有任務從Ti·PostSet中刪除,此時所得集合即為Ti的直接后繼任務集合;步驟3,返回Ti·PostSet。

算法1的時間復雜度主要在于步驟1,由分析知步驟1的復雜度為O(|Case|2),因此算法1的時間復雜度為O(|Case|2)。

以表1中公安局的任務集合為例,使用算法1可以得到如表2所示的直接后繼任務集合。

表2 公安局任務的直接后繼任務集合Tab.2 Direct successor task set of public security bureau

通過算法1得到運行日志中的每個案例任務的直接后繼任務集合后,就可以利用算法2挖掘組織內部的MWF Net模型,具體挖掘過程如下:

算法2 挖掘組織內部的MWF Net模型。

輸入:(Ti,Ti·PostSet,Ti·MessReq,Ti·Sent)

輸出:MWF Net=(P,T;F,M0)

Step 1 PL← ?,PM← ?T← T∪{Ti},(1≤i≤|Case|),F←?,M0←?;

Step 2 For each Ti∈T do

If Ti·MessSent/= ? do

PM←PM∪Ti·MessSent

F←F∪{(Ti,P)|P∈Ti·MessSent}

End if

If Ti·MessReq/= ? do

PM←PM∪Ti·MessReq

F←F∪{(P,Ti)|P∈Ti·MessReq}

End if

End for

Step 3 For any two tasks Ti,Tj∈T do

If Tj∈ Ti·PostSet do

PL←PL∪{Pij}

F←F∪{(Ti,Pij),(Pij,Tj)}

End if

End for

Step 4 For each place p∈P do

If p=psdo

M0(p)←1

Else

M0(p)←0

End if

End for

Step 5 Return MWF Net=(P,T;F,M0)

其中,步驟1負責初始化組織內MWF Net模型;步驟2,若MessSent/= ? 或MessReq/= ?,則將PM加入Ti的消息集合,并增加Ti與消息庫所間的流關系;步驟3,對于?Ti,Tj∈T,如果Tj∈ Ti·PostSet,則將Pij加入集合PL,并增加流關系(Ti,Pij),(Pij,Tj);步驟4,對于?p∈P,如果p是開始庫所,則置M0(p)為1,否則置M0(p)為0;步驟5,返回單個組織內部的MWF Net模型。

算法2的時間復雜度主要在于步驟3,經分析知步驟3的時間復雜度為O(|T|2),因此算法2的時間復雜度為O(|T|2)。

將表2中公安局的任務及其直接后繼任務集合作為算法2的輸入,即可得到圖1所示的公安局內的應急業務過程模型,其中使用同心圓表示消息庫所。

圖1 公安局應急業務過程模型Fig.1 Emergency business process model of public security bureau

3.2 組織間協同模型挖掘

為了得到組織間的協同模型,需要過濾處理每個組織的運行日志。設RLogi和RLogj分別是組織Oi和Oj的運行日志,任意給定2個任務Ti∈RLogi和Tj∈RLogj,如果滿足下列條件之一:

(1)Ti·MessReq∩Tj·MessSent/= ?;

(2)Ti·MessSent∩Tj·MessReq/= ?;

(3)Ti·MessReq∩Tj·MessReq/= ?;

(4)Ti·TS=Tj·TS ∧Ti·TE=Tj·TE。

則將任務Ti和Tj保留在各自的運行日志中,否則將它們從運行日志中刪除。

算法3 組織間協同模型挖掘。

輸入:2個組織過濾處理后的運行日志RLog1和RLog2

輸出:2個組織間的協同模型MWF Net12

Step 1 PL← ?,PM← ?,T← ?,F← ?,M0←?

Step 2 For i=1 to|Case1|do

For j=1 to|Case2|do

If Ti·TS=Tj·TS and

Ti·TE=Tj·TE do

Ti←Tj

T←T∪Ti

End if

If Ti·MessReq∩Tj·MessSent/= ? do

PM← PM∪(Ti·MessReq∩

Tj·MessSent)T ←T∪Ti∪Tj

F←F∪{(Tj,p),(p,Ti)|

p∈ Ti·MessReq∩Tj·MessSent}

End if

If Ti·MessSent∩Tj·MessReq/= ? do

PM←PM∪(Ti·MessSent∩Tj·

MessReq)

T←T∪Ti∪Tj

F←F∪{(Ti,p),(p,Tj)|

p ∈ Ti·MessSent∩Tj·MessReq}

End if

If Ti·MessReq∩Tj·MessReq/= ? do

PM← PM∪(Ti·MessReq∩

Tj·MessReq)

T←T∪Ti∪Tj

F←F∪{(p,Ti),(p,Tj)|

p∈ Ti·MessReq∩Tj·MessReq}

End if

End for

End for

Step 3 For each place p∈P do

If p=psdo

M0(p)←1

Else

M0(p)←0

End if

End for

Step 5 Return MWF Net12

其中,步驟1負責初始化不同組織間的協同模型;步驟2依次遍歷RLog1中的任務Ti,?Tj∈RLog2,如果 Ti·TS=Tj·TS 且 Ti·TE=Tj·TE,則Ti和Tj為同步任務,合并Ti和Tj,將Ti加入集合T中;如果Ti·MessReq∩Tj·MessSent/= ?,則將它們的交集加入集合P中,并增加流關系(Tj,p),(p,Ti);如果Ti·MessSent∩Tj·MessReq/= ?,則將它們的交集加入集合P中,并增加流關系(Ti,p),(p,Tj);如果 Ti·MessReq∩Tj·MessReq/= ?,則將它們的交集加入集合P中,并增加流關系(p,Ti),(p,Tj);步驟3對于?p∈P,如果p是開始庫所,則置M0(p)為1,否則置M0(p)為0;步驟4返回組織間協同模型MWF Net12。

算法3的時間復雜度主要在于步驟2,經分析知步驟2的復雜度為O(|Case1|·|Case2|),因此算法3的時間復雜度為O(|Case1|·|Case2|)。

過濾公安局與應急辦的運行日志,作為算法3的輸入,可得圖2所示的協同過程模型。

圖2 公安局與應急辦的協同模型Fig.2 Cooperative model of public security bureau and emergency office

3.3 跨組織應急業務過程模型挖掘

組織的內部業務過程模型描述了組織內部任務的執行情況,組織間的協同過程模型描述了不同組織之間相互協作情況,但是組織內部業務過程模型和組織間協同過程模型都不能直觀的反映跨組織業務過程的全局執行情況,因此需要將組織內業務過程模型和組織間協同過程模型進行集成,以得到全局跨組織應急業務過程模型。

算法4 業務過程模型集。

輸入:n個組織內的業務過程模型MWF Neti(1≤i≤n),兩兩組織間的協同模型

MWF Netij(1≤i,j≤n)

輸出:跨組織應急業務過程模型MWF Net

Step 1 P←?,T←?,F←?,M0←?;

Step 2 For i=1 to n do

For j=1 to n do

If i/=j do

Pi←Pi∪Pj∪Pij

Ti←Ti∪Tj∪Tij

Fi←Fi∪Fj∪Fij

M0i←M0i∪M0j∪M0ij

End if

End for

P←P∪Pi

T←T∪Ti

F←F∪Fi

M0←M0∪M0i

End for

Step 3 For i=1 to n do

M0i(psi)←1

End for

Step 4 Return MWF Net

其中,步驟1負責初始化跨組織應急業務過程模型;步驟2對于?MWF Neti,MWF Netj,合并MWF Neti,MWF Netj與MWF Netij,即可得到2個組織的跨組織應急業務過程模型,依次對只包含2個組織的跨組織應急業務過程模型合并,即可得到全局跨組織應急業務過程模型;步驟3對于每個組織內的開始庫所Psi和結束庫所Pei,將每個組織內的開始庫所標識設置為1;步驟4返回跨組織全局應急業務過程模型MWF Net。

算法4的時間復雜度主要在于步驟2,經分析知步驟2的復雜度為O(n2),因此算法4的時間復雜度為O(n2),其中n表示組織數。

綜合集成執行突發環境污染事件應急救援的5個組織內部業務過程模型和他們之間的協同過程模型,即可得到如圖3所示的跨組織全局應急業務過程模型。

4 模型正確性驗證

這里將給出跨組織應急業務過程模型的正確性定義,并使用Petri網編輯器[15]驗證所挖掘的跨組織應急業務過程模型滿足正確性定義。在文獻[16]中,Aalst等給出了工作流網的正確性引理:

圖3 跨組織應急業務過程模型Fig.3 Cross-organizational emergency businessprocessmodel

引理1任意給定工作流網WF =(P,T,F,M0),其中庫所i∈P為開始庫所,o∈P為結束庫所,WF是正確的,當且僅當下列條件成立:① 對于庫所i中的任意托肯,在庫所o中都將有對應的托肯,當WF運行結束時;② 如果庫所o中僅有一個托肯,則其他庫所中無托肯;③ 在WF中無死變遷。

根據引理1,可以給出跨組織應急業務過程模型的正確性定義:

定義16設MWF Netk={MWF Neti=(Pi,Ti,Fi,M0i)|MWF Neti是第i個組織的應急過程模型},MWF Net=(P,T,F,M0)是集成的跨組織應急業務過程模型,當條件① 當MWF Net運行完成時,在消息庫所中無托肯;② 對于每一個MWF Neti運行完成時,其結束庫所中的托肯數等于開始庫所中的初始托肯數;③ MWF Net中無死變遷,成立時,則MWF Net是正確的。

模擬運行圖3所示的跨組織應急業務過程模型,可得到圖4所示的結果,其運行完成的狀態滿足定義16中的3個條件,故本文所挖掘的跨組織應急業務過程模型是正確的。

圖4 運行完成的跨組織應急業務過程模型Fig.4 The fi nished cross-organizational emergency business process model

5 結語

應急預案設計的合理有利于減少突發事件造成的公共財產損失,挖掘分析跨組織應急救援過程,可發現應急預案存在的不足,從而改進應急救援過程,通過組織間協同合作,提高應急救援執行效率。本文對跨組織應急業務過程案例進行分析,提出了一種跨組織應急業務過程挖掘方法。通過定義跨組織任務的協作關系,確定跨組織間協同運作模式和策略;擴展消息庫所的Petri網模型來描述跨組織應急業務過程模型,在任務同步和消息交換的基礎上,挖掘跨組織協同業務過程模型,本文的創新貢獻是設計組織內業務過程模型挖掘和組織間協同過程模型挖掘算法,采用模型集成得到全局跨組織應急業務過程模型。

下一步的工作將對跨組織任務間的協作關系進行擴展,如對挖掘任務的并行、互斥和資源共享等模式進行研究,以及驗證挖掘的模型是否為最優模型。

[1]AALST W M PV D,SCHONENBERG M H,SONG M.Time prediction based on process mining[J].Information Systems,2011,36(2):450-475.

[2] AALST W M PV D.Process mining:Discovery,conformanceand enhancement of businessprocesses[M].Berlin,Heidelberg:Springer-Verlag,2011.

[3]AALST W V D,ADRIANSYAH A,MEDEIROS A,et al.Process mining manifesto[C]//International Conference on Business Process Management.Berlin,Heidelberg:Springer-Verlag,2011:169-194.

[4] CLAESJ,POELSG.Merging event logs for processmining:A rule based merging method and rule suggestion algorithm[J].Expert Systems with Applications,2014,41(16):7291-7306.

[5] ZENGQ,SUN SX,DUAN H,et al.Cross-organizational collaborativeworkfl ow mining from amulti-sourcelog[J].Decision Support Systems,2013,54(3):1280-1301.

[6] 劉聰.跨組織業務流程挖掘及其隱私保護方法研究[D].山東:山東科技大學,2015.

[7]BUIJS J C A M,DONGEN B F V,AALST W M P V D.Towards cross-organizational process mining in collections of process models and their executions[J].Business Process Management Workshops-bpm International Workshops,2015,100:2-13.

[8]BUIJS J C A M,DONGEN B F V,AALST W M P V D.Mining confi gurable process models from collections of event logs[M].Berlin,Heidelberg:Springer-Verlag,2013.

[9] 吳哲輝.Petri網導論[M].北京:機械工業出版社,2006.

[10]WEN L J,AALSTWM PV D,WANGJM,et al.Mining process models with non-free-choice constructs[J].Data Mining and Knowledge Discovery,2007,15(2):145-180.

[11]WEIJTERA JM M,AALST W M PV D.Process mining with theheuristics miner-algorithm[R].Eindhoven:Eindhoven University of Technology,2006.

[12]BRATOSIN C,SIDOROVA N,AALST W V D.Discovering process models with genetic algorithms using sampling[C]//BERLIN S-V.KES’10 Proceedings of the 14th International Conferenceon Knowledge-based and Intelligent Information and Engineering Systems.Cardiff,UK:Cardiff,2010:41-50.

[13]BERGENTHUM R,DESEL J,LORENZ R,et al.Processmining based on regionsof languages[C]//ALONSO G,ZURICH E.BPM’07 Proceedings of the 5th International Conference on Business Process Management.Berlin,Heidelberg:Springer-Verlag,2007:375-383.

[14]SONG M,GUNTHER C W,AALST W M PV D.Trace clustering in process mining[M].Berlin,Heidelberg:Politecnico di Milano,2008.

[15]DINGLE N J,KNOTTENBELT W J,SUTO T.Pipe2:A tool for theperformanceevaluation of generalised stochastic Petri Nets[J].Acm Sigmetrics Performance Evaluation Review,2009,36(4):34-39.

[16]AALST W M P V D.The application of Petri nets to workfl ow management[J].Journal of Circuits Systemsand Computers,1998,8(1):21-66.

Abstract:Thecaseof cross-organizationalemergency businessprocesswasfirstly analyzed,and theformal defi nitionof cross-organizational task was given.At the same time,the cooperative relationship between cross-organizational taskswas defi ned.The cooperative modelbetween different organizations based on the cooperative relationship among inter-organizational tasks was defined.Then,the crossorganizational emergency business process model was described by using the extended Petri net model.The mining algorithms of the intra-business process model and the inter-organizational collaborative process model were given.Finally,the internal business process model and the inter-organizational collaborative process model of different organizations are merged through the model integration algorithm to obtain the global cross-organizational emergency business process model.The platform independent petri net editor(PIPE)wasapplied to support thesoundnessof thecross-organizational emergency businessprocessmodel.

Keywords:cross-organization;emergency;collaborativemodel;petrinet;businessprocess

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應用藝術設計學院教師獲2016年度“晨光計劃”(藝術學專項)資助

近日,上海市教育委員會、上海市教育發展基金會組織舉辦了2016年度“晨光計劃”項目資助儀式,全市70項A類項目、29項B類項目以及9項藝術學專項項目獲得立項資助。上海第二工業大學應用藝術設計學院黎春輝老師的“古代玉器造型在當代陶藝創作中的應用研究”成功立項。

“晨光計劃”是為推進本市高校教師隊伍建設,促進優秀人才的成長,培養造就一批青年骨干教師,由上海市教育發展基金會倡議并出資設立的上海高校青年科研骨干培養計劃,由上海市教育委員會與上海市教育發展基金會共同管理實施。

Cross-organizational Emergency Business Process Mining

TAN Wenan1,2,WU Yafeng1
(1.School of Computer Science and Technology,Nanjing University of Aeronauticsand Astronautics,Nanjing 210016,China;2.School of Computer and Information Engineering,Shanghai Polytechnic University,Shanghai201209,China)

TP 391

A

1001-4543(2017)03-0217-10

10.19570/j.cnki.jsspu.2017.03.010

2017-05-29

譚文安(1965–),男,湖北荊州人,博士,教授,主要研究方向為協同計算與系統進化、協同學習與知識管理。E-mail:watan@sspu.edu.cn。

國家自然科學基金項目(61672022),南京航空航天大學研究生創新基地(實驗室)開放基金項目(kfjj20161608),上海第二工業大學校重點學科(XXKZD1604),上海第二工業大學研究生創新基金(No.A01GY17F022)資助