一种基于节点层关联映射的简易业务流程模型的建立方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工作流建模及应用领域，具体地说是一种基于节点层关联映射的简易 业务流程模型的建立方法及应用。
【背景技术】
[0002] 业务流程建模问题主要使用工作流技术进行解决。工作流是将实际工作过程进行 任务分解，按照一定的流程进行执行这些任务并进行监控，以便提高工作效率、降低生产成 本。工作流技术是属于计算机支持的协同工作技术的一种。目前，工作流模型尚未有统一、 公认的理论和方法，主要应用了图论、Petri网、协同理论、语言动作理论和基于状态转移的 方法等。
[0003] 图论模型中主要是将工作流中的活动（任务）看成是节点，活动的流转（迀移） 用控制流表示，最终工作流模型表示成一个以活动为节点的有向控制流图。该模型适合用 于表示工作流任务间的局部依赖关系，但难以表示全局依赖关系。
[0004] Petri网模型是一种典型且应用较多的用于工作流建模的模型，有很好的数学理 论基础，对模型的形式化描述有较强表示能力。利用Petri网建立工作流模型取得了较好 的效果，可以表示非常复杂的业务流程，善于表示业务流程中活动间的迀移。Petri网的活 动控制能力强，但容易使模型变得庞大、复杂而难以理解，实现过程和系统集成也很复杂， 企业应用成本高，不太适合中小企业。
[0005] 协同理论研究多个参与者之间协同完成一个目标任务，与工作流的本质相一致， 但偏向于计算机程序的实现，模型相关的支撑理论不足。
[0006] 语言动作理论不仅注重工作流活动，同时还突出参与者间的交互，应用了工作流 环的概念，这些工作流环网络形成了业务流程模型。语言动作理论建模工作流模型，本质上 是以工作流任务为核心同时强调参与者间交互的方法，其缺点是过程描述相对较为复杂。
[0007] 基于状态转移的方法将任务间的迀移看成是状态的改变，其缺点是如何把握各任 务状态的粒度，细粒度的状态定义会使得模型变得复杂，粗粒度的状态定义不利于构造激 发状态改变的条件。
[0008] 简而言之，现有工作流建模方法研究成果虽然较多，但仍然存在一些不足，主要包 括（1) 一些方法偏重于各种复杂符号描述流程模型的逻辑关系、图形化表示和计算机上的 实现，其中部分方法过于复杂难以理解，部分方法过于简单不能充分表达流程各级节点的 多种对应关系；（2)另一些工作流模型建模方法复杂，导致实现过程和系统集成难度大、成 本高，不适合一般的中小企业。
【发明内容】
[0009] 本发明是为了克服现有技术存在的不足之处，提供一种基于节点层关联映射的简 易业务流程模型的建立方法，从流程整体角度构造节点层，以期既能有效地简化流程模型 设计，又能充分表达流程节点间的逻辑关系，同时还能有效地降低计算机程序实现的难度， 从而能大幅度减少流程模型的应用成本，为广大中小企业业务流程信息化提供服务。
[0010] 本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
[0011] 本发明一种基于节点层关联映射的简易业务流程模型的建立方法的特点是按如 下步骤进行：
[0012] 步骤1、假设所述简易业务流程模型中包含由η个业务流程构成的流程集合，记为 F = (F1, F2,…，Fi,…，Fj，Fi表示第i个业务流程；
[0013] 并有，
：表示所述第i个业务流程F1中包含Hi 1个节 点层；表示所述第i个业务流程F1中第j个节点层；且相邻两个节点层之间可能存在 迀移方向和迀移动作；所述迀移动作包括正常迀移、异常迀移和流程恢复；
[0014] 并有，
表示所述第i个业务流程F1中第 j个节点层包含1个节点；所述第i个业务流程F1中第j个节点层中第k个节点； 定义所述第k个节点的处理状态包括：正常和异常；当K,> 1时，则表示所述第i个业务流 程F1中第j个节点层iVL(f存在迀移规则;
[0015] 步骤2、将所述第i个业务流程F1采用m i阶有向邻接矩阵M i表示为：
并有Mg =Ii表示所述第p个节点层根据迀移 动作向所述第j个节点层Λ?*；进行迀移，并记所述第p个节点层为上游节点层，所述第 j个节点层Mf1为下游节点层；=〇表示所述第i个业务流程F1中第p个节点层 和第j个节点层Λ2?}之间不存在迀移；1彡p彡m1;从而完成第i个业务流程F ^勺简易业 务流程模型的建立。
[0016] 本发明所述的基于节点层关联映射的简易业务流程模型的建立方法的特点也在 于：
[0017] 所述第i个业务流程F1中第j个节点层的迀移规则为：
[0018] 比例值阈值#且第j个节点层Λ/Zif中不存在处理状态为异常的节 占.
[0019] 并有，/"油# = /?/Α> K' j表示处理状态为正常的节点个数。
[0020] 本发明一种基于节点层关联映射的简易业务流程模型的实例生成方法的特点是 按如下步骤进行：
[0021] 步骤 1、初始化 i = I ;p = 1 ;
[0022] 步骤2、初始化j = l;
[0023] 步骤3、判断Hi1阶有向邻接矩阵M1中第p行第j列= 1是否成立，若成立，则执 行步骤5,否则，j+Ι赋值给j ;并返回步骤3执行，直到j = Hi1为止，再执行步骤4 ;
[0024] 步骤4、将p+1赋值给p，并执行步骤2,直到p = Iiii为止，从而完成实例的生成；
[0025] 步骤5、判断所述第i个业务流程F1中第p个节点层Mf中的节点个数Kp= 1是 否成立，若成立，则在第Kp个节点的处理状态为正常时，所述第i个业务流程F1中第 P个节点层规丨?根据迀移动作直接向所述第j个节点层旭^进行迀移；否则，所述第i个业 务流程F1中第p个节点层在满足相应的迀移规则rw/e；： 1时，根据所述迀移动作向所述 第j个节点层进行迀移。
[0026] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0027] 1、本发明利用节点层的设计思想对业务流程模型的建模进行了简化，流程中各种 节点之间复杂的迀移关系统一表示成节点层的迀移关系，节点层之间的关联映射由上游节 点层和下游节点层内节点的映射关系表示，不仅简化了流程模型的结构，而且优化了流程 模型的建模过程，从而克服了现有流程模型复杂、难以理解的缺陷。
[0028] 2、本发明根据节点在流程中所处的层号对节点层进行了界定和划分，节点层对整 个流程结构进行了模块化，直接简化了流程结构，易于理解，便于操作。
[0029] 3、本发明提出的利用迀移规则进行节点层的迀移方法简单有效，只要需要判断迀 移规则大于指定的阈值和不存在异常处理节点即可进行节点层迀移，且迀移规则容易统计 计算，从而有利于模型的实现。
[0030] 4、本发明利用有向邻接矩阵对业务流程进行建模，有效地表达了节点层间迀移方 向和迀移动作，且有向邻接矩阵有利于计算机存储流程模型信息和编程实现。
[0031] 5、本发明所提出的简易业务流程建模方法可适用于各种企业业务流程管理，由于 对模型进行了巧妙的基于层的简化和规则的迀移使得所述流程模型实现起来难度降低，易 于使用计算机编程实现，尤其是适合中小企业业务流程管理，应用部署成本更低。
【附图说明】
[0032] 图1为本发明的简易业务流程模型结构示意图；
[0033] 图2为本发明的流程节点与节点层间的依赖关系和特征属性；
[0034] 图3为本发明的简易业务流程模型的邻接矩阵实例图；
[0035] 图4为本发明的任意具有迀移动作的两个节点层间的关联映射关系示意图；
[0036] 图5为应用本发明简易业务流程模型所生成流程实例的执行过程。
【具体实施方式】
[0037] 本实施例中，一种基于节点层关联映射的简易业务流程模型的建立方法和应用过 程，具体是按如下步骤进行：
[0038] 步骤1、假设某企业实际业务中包含由η个业务流程构成的流程集合，记为F = 的，F2，…，F1，…，Fn}，F1表示第i个业务流程；
[0039] 并有： 、
。薆示所述第i个业务流程F1中包含m A 节点层，如图1所示；表示所述第i个业务流程F1中第j个节点层；且相邻两个节点 层之间可能存在迀移方向和迀移动作；所述迀移动作包括正常迀移、异常迀移和流程恢复； 其中，异常迀移动作包括冻结、终止和退回。若流程匕在节点层冻结，表示流程 Fi暂时 停止执行，不能进行进一步迀移；若流程匕在节点层iVL(^终止，表示流