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随着网络技术的发展,许多以网络为基础的信息管理应用领域孕育而生并不断壮大。电子商务、电子政务、办公自动化和企业信息系统的应用成为了当今管理信息系统应用的焦点。在这些领域中,业务流程管理(Business Process Management,简称 BPM)是它们共同关心的问题,将工作流概念引入到管理信息系统中——工作流管理系统(Workflow Management System,简称WfMS),使其具备自适应和重配置能力就显得相当重要。实现一个工作流的设计是一个耗时间的复杂过程,而且经常在实际的工作流程和管理的工作流之间存在差异。本文给出了一个新的建模方法以支持精确流程建模,这种建模方法称为“模块化流程挖掘算法”,即从已经存在的业务流程执行过程产生的日志中挖掘出需要的工作流模型。
本文首先介绍了工作流技术的研究背景和国内外的研究现状,然后从工作流技术的相关概念入手,详细介绍了工作流管理系统和参考模型,然后文章总结了当前工作流建模的主要方法,并对当前流行的工作流建模方法进行比较,重点介绍了Petri网建模理论在工作流建模中的应用。在详细讨论流程挖掘方法前,文章对与挖掘有关的技术和理论进行了描述,包括流程概念引入,日志的数学表达模型等。
之后,文章讨论了最具有挑战性的问题——模块化流程挖掘。其中分为三个部分:模块化流程挖掘基本思路,日志预处理和基本模块流程挖掘算法提出。在第一部分,讨论了模块化流程挖掘的思路。第二部分讨论了如何完成日志的过滤和噪音去除。第三部分是挖掘工作的核心。文章主要讨论如何从日志中将四种基本结构(顺序、并行、选择和循环结构)挖掘出来是成功的关键。文章的基本思想是对四种基本结构进行分析的基础上,从日志中找出具有这些结构的模块,并用结点来替换每个模块。通过循环使用四种模块挖掘方法进行挖掘和替换,最后得到一个最小的日志。同时,利用Petri网的库所和变迁将四种基本结构表示出来,将挖掘结果用Petri网基本结构表示出来 后,分别进行替换后,得到一个容易理解的工作流网模型。
本文最后用C语言基于该算法编写了一个日志模块化流程挖掘系统,通过运行模拟日志获得足够的实验数据,对该算法的挖掘质量进行了检验与分析。