基于有向超图的企业业务过程及资源的优化方法

摘要

本发明公开了一种基于有向超图的企业业务过程及其支持资源的优化方法。该方法具体包括以下步骤：对企业进行建模，建立各模型之间的动态映射；构建业务发起者模型，根据业务发起者的目标推荐相应的业务过程；根据实际的业务过程发起者的资源背景及环境企业的资源状况，建立用于优化的、基于有向超图的业务过程模型；根据企业的资源背景及环境企业中的资源条件，选择可能的合作企业；根据企业内外具体的资源环境状况，利用有向超图的性质及模型上所附加的过程语义进行过程结构优化变换和过程结构及支持资源的优选，获得结构和支持资源都优化的过程。本发明可根据中小企业的具体目标、资源条件以及其所处的动态业务环境，指导企业选择恰当的伙伴企业，并对信息系统进行整合。

主权项

一种基于有向超图的个性化企业业务过程及资源的优化方法，其特征在于：总的建模与优化过程包括以下步骤：步骤1，对企业进行建模，包括对企业自身建模、构建通用的相关领域模型，以及根据可能合作的企业的相关信息构建伙伴模型，总的模型框架VEF可以形式化描述为：VEF＝(VEM，DM，PM)，其中，VEM为虚拟企业，DM为领域模型，PM为伙伴模型，伙伴企业拥有一定的业务相关的核心资源；其中，领域模型包括过程模型、资源模型及任务模型以及这些模型涉及的信息，采用与构成过程的活动相似的结构来描述能力，并应用能力对资源与任务进行一致化建模，通过能力建立各模型之间的动态映射，给出描述个性化资源需求的业务过程的有向超图模型；所述步骤1中，具体包括以下步骤：1)领域模型DM包括业务过程、资源、任务及信息模型，可形式化描述为：DM＝(Task,Process,Res,Info)，Task表示任务，Process表示过程，Res表示资源，Info表示信息；为了能快速进行资源和任务的定位，分别对它们进行分类组织；2)采用有向超图进行业务过程建模，基于有向超图的业务过程模型PH'可以形式化描述为：PH'＝(AV,DE)，其中，AV表示活动节点，DE为物(数据)流；3)采用与活动相似的结构来描述能力，能力可以形式化描述为：能力模型＝(ID,Name,Ope,IS,OS),其中,ID为能力的标识；Name为能力的名称；Ope为能力的操作；IS为操作的对象；OS为操作的输出对象；4)同时，为了建立模型之间的动态映射，任务模型描述为完成任务需要的能力，资源模型描述为具有某种能力；5)此外，利用活动的输入、输出，和资源具有的能力，建立业务过程模型和资源模型的动态映射，生成业务过程的资源需求模型：PH"，可以形式化描述为：PH"＝(V,E)，其中，V＝(AV，RV)，其中，AV为活动节点，RV为资源节点；E＝(DE,RE),其中,DE为物(数据)流,RE为资源对活动的支持；步骤2，设定业务发起者的目标，构建业务发起者模型，其中，任务目标来源于任务模型，利用任务模型与过程模型的映射关系，实现根据企业的任务目标推荐相应的业务过程；所述步骤2中，根据企业的功能目标，进行业务过程的选择，即过程输出的能力应该包含完成任务所需要的能力；可形式化描述为：对于一个业务发起者u_i，u_i的功能目标是FO_i，如果存在一个过程p，p的输出是O_p，如果存在那么u_i可以采用p来实现FO_i；步骤3，根据实际的过程发起者的资源背景及环境企业的核心资源状况，在业务过程的有向超图模型的基础上，用包含不同资源的边分别描述业务发起者企业和环境企业，从而建立用于优化的业务过程模型；所述步骤3中，在步骤5)所述的过程模型的基础上，用包含不同资源的边描述不同的企业，得到用于个性化优化的业务过程模型；该超图模型PH可以形式化描述为：PH＝(V，E)，其中，V是超图的节点集合，它又分为两类节点，V＝(AV，RV)，其中，AV为活动节点，RV为资源节点；E为超图的边集，它又可分为三类，E＝(DE，RE，EE)，DE为输入/输出边，也称为活动之间的变迁边；RE为资源对活动的支持；EE为活动与资源的企业所属关系；并且用超边描述活动之间的“与”逻辑，用普通的边来描述“或”逻辑；用超边描述组合资源对活动的支持关系；用普通边描述单个资源对活动的支持关系；用多个边描述活动有多种可能支持资源的情况；对于描述资源和活动所属企业的超边又可以分为两类：一类描述过程发起企业的相关资源状况，一类描述环境企业的相关资源状况；步骤4，在用于优化的业务过程模型基础上，利用活动的个性化资源需求、企业具体的资源背景及环境企业中的资源条件三者中的资源包含关系，选择可能的合作企业，达到初步的合作企业优选；所述步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1，进行企业间关系的判断，具体为：在一个过程超图模型PH中，对于e_j∈EE，如果SR(e_i)，SR(e_j)分别表示e_i，e_j包含的过程相关资源，如果SR(e_i)＝SR(e_j)，则e_i，e_j为竞争关系；如果则为合作关系；如果且SR(e_i)≠SR(e_j)，则这两个企业为既合作又竞争关系；步骤4.2，进行不同企业间关系的处理，选择合作企业及资源，具体为：在一个过程超图模型PH中，对于e_j∈EE，pe为处理后的相当企业，如果e_i，e_j为合作关系，则pe＝e_i∪e_j；如果e_i，e_j为竞争关系，则pe＝e_i或者pe＝e_j；步骤5，在达到初步合作企业优选的过程模型的基础上，利用有向超图的性质和模型上所附加的业务过程语义，根据企业内外具体的资源环境状况，进行过程结构优化变换；所述步骤5中的过程结构优化变化，具体包括以下步骤：步骤5.1，判断活动是否可合并；对于一个过程P，在其超图模型PH中，对于av_i，av_j∈AV，且av_i，av_j相邻，且相应的资源支持边为re_i，re_j∈RE，|T(re_i)|＝1，|T(re_j)|＝1，re_i，re_j为同一企业的资源，那么av_i，av_j可合并，如果rv_i＝T(re_i)，rv_j＝T(re_j)，并且合并后的活动a_u的支持资源为rv_i和rv_j组合；步骤5.2，判断活动是否可划分；对于一个过程P，在其超图模型PH中，对于av_i，av_j∈AV，av_i，av_j相邻且存在公共支持资源rv_k，对其进行或者C(av_i，av_j，rv_k⁺)划分或者C(av_i，av_j，rv_k^‑)划分，如果存在一种划分，划分后每个活动都有完全支持资源，则称这两个活动为可划分活动；步骤5.3，判断活动是否为必划分；对于一个过程P，在其超图模型PH中，对于av_i∈AV，如果r_j∈sr(av_i)，r_i≠r_j，且r_i∈{sr(av_k)|k＝1，…，i‑1}，r_j∈{sr(av_l)|l＝i+1，…，n}，n为活动数，则av_i为必划分活动；步骤5.4，若活动可合并，则进行活动的合并处理；对于一个过程P，在其超图模型PH中，对于av_i，av_j∈AV，且av_i，av_j可合并，即相邻且存在公共完全支持资源，假设re_j∈RE，H(re_i)＝av_i，H(re_j)＝av_j，{T(re_i)}＝{T(re_j)}，且合并后的活动为av_u，则且H(re_k)＝av_u，T(re_k)＝T(re_i)；假设H(ie_i)＝av_i，T(oe_j)＝av_i，H(ie_k)＝av_j，T(oe_l)＝av_j，且如果H(ie_m)＝av_u，T(ie_n)＝av_u，则T(ie_m)＝T(ie_i)∪T(ie_k)‑H(oe_j)，H(ie_n)＝H(ie_i)∪H(ie_i)‑T(ie_j)；以及步骤5.5，若活动可划分，则对其资源进行资源划分处理；在过程P的有向超图模型PH中，对于av_i，av_j∈AV，如果av_i，av_j为可划分活动，且rv_m为一公共支持资源，如果边re_i，re_j∈RE，且H(re_i)＝av_i，当进行C(av_i，av_j，rv_m⁺)切割时，则T(re_i)＝T(re_i)‑rv_m，T(re_j)＝T(re_j)；当进行C(av_i，av_j，rv_m^‑)切割时，则T(re_i)＝T(re_i)，T(re_j)＝T(re_j)‑rv_m；至此，得到一组不同结构、不同支持资源的业务过程模型；步骤6，利用资源属性和过程属性之间的关系，及过程属性和活动属性之间的关系，根据业务过程发起者的目标，进行过程结构及支持资源的优选，获得结构和支持资源都优化的过程；所述步骤6中进行过程结构及支持资源的优选，具体为：计算业务过程的属性，定义过程属性为活动属性和过程结构的函数；活动属性是业务发起者企业和伙伴企业资源状况的函数，这样就建立了业务过程的属性和企业内外的资源属性之间的关系；之后，根据业务发起者的具体目标进行优化求解，至此，得到结构和支持资源都优化的业务过程。