一种基于元数据的流程模型相似性度量方法技术

本发明专利技术提供一种基于元数据的流程模型相似性度量方法，包括：S1，基于流程注册元模型框架MFI‑5构建流程模型描述框架PMDF，并基于所述流程模型描述框架PMDF定义流程模型相似性特征集；S2，基于所述流程模型相似性特征集，分别对各目标业务流程BPMN模型进行标识与量化，获取各所述目标业务流程BPMN模型分别对应的多个特征向量；S3，分别计算所有所述目标业务流程BPMN模型中任意二者间关于所述多个特征向量的相似性，获取模型间特征向量相似性；S4，基于所述模型间特征向量相似性，计算对应目标业务流程BPMN模型间的相似性。本发明专利技术能够有效提高对流程模型相似性的度量精度，从而为流程推荐等提供决策支持，并更好地满足用户需求。

A metadata based similarity measurement method for process models

The invention provides a metadata-based process model similarity measurement method, which includes: S1, a process model description framework PMDF based on process registration metamodel framework MFI_5, and a process model similarity feature set defined based on the process model description framework PMDF; S2, based on the process model similarity feature set, Each BPMN model of the target business process is identified and quantified respectively, and a plurality of eigenvectors corresponding to each BPMN model of the target business process are obtained; S3 calculates the similarity of any two eigenvectors in the BPMN model of all the target business process, and obtains the similarity of eigenvectors between the two models. S4, based on the similarity of feature vectors between the models, the similarity between BPMN models corresponding to the target business process is calculated. The method can effectively improve the measurement accuracy of process model similarity, thereby providing decision support for process recommendation and the like, and better meeting user requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种基于元数据的流程模型相似性度量方法
本专利技术涉及信息处理
，更具体地，涉及一种基于元数据的流程模型相似性度量方法。
技术介绍
全球化、虚拟化、网络化组织或企业的业务过程管理的日益复杂化，对业务过程的柔性建模、高效调度、智能分析、合规控制等提出了新挑战，业务流程的相似性度量受到越来越广泛的重视。业务流程的相似性度量可用于发现企业或组织业务流程间的流程重用，从而发掘满足用户需求的服务。两个流程模型间的相似性度量通常涉及三个方面，即文本概念相似性、结构相似性和行为相似性。其中：文本概念相似性通常是指从流程文本概念的角度来评估相似性，或者是综合度量流程每个节点文本概念的相似性，并将其作为度量两个流程模型相似性的一个重要指标。同时，也可以通过度量语法，语义和结构相似性来评估两个流程元素之间的语义相似性，然后将这些相似性度量指标集成到流程模型整体的相似性度量中。结构相似性是指选择特定特征来描述业务流程模型，然后通过两个流程模型间匹配的特征个数来评估其相似性，也可以用最大公共图代替图编辑距离来度量流程结构相似性。基于行为相似性的流程模型搜索同样也受到人们的广泛关注。基于转换邻接关系集(TAR)的流程相似性度量，从流程模型中提取四类行为特征：存在性、因果关系、冲突关系和并发关系，然后基于这些特征计算两个流程模型的行为相似性。同时，也有基于行为使用索引来度量流程模型之间的相似性。但是，无论是上述哪一种流程模型相似性度量方法，均存在度量维度单一，从而导致度量结果不具有代表性，度量结果不精确的问题。
技术实现思路
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术提供一种基于元数据的流程模型相似性度量方法，用以有效提高对流程模型相似性的度量精度，从而为流程推荐等提供决策支持，并更好地满足用户需求。本专利技术提供一种基于元数据的流程模型相似性度量方法，包括：S1，基于流程注册元模型框架MFI-5构建流程模型描述框架PMDF，并基于所述流程模型描述框架PMDF定义流程模型相似性特征集；S2，基于所述流程模型相似性特征集，分别对各目标业务流程BPMN模型进行标识与量化，获取各所述目标业务流程BPMN模型分别对应的多个特征向量；S3，分别计算所有所述目标业务流程BPMN模型中任意二者间关于所述多个特征向量的相似性，获取模型间特征向量相似性；S4，基于所述模型间特征向量相似性，计算对应目标业务流程BPMN模型间的相似性。其中，步骤S1中所述基于流程注册元模型框架MFI-5构建流程模型描述框架PMDF的步骤进一步包括：S11，在所述流程注册元模型框架MFI-5中，对位于抽象元类层的元数据进行裁剪，并对在实际应用中不直接参与流程构建的元数据进行删减；S12，在经过元数据裁剪和元数据删减后的流程注册元模型框架MFI-5中，添加用于描述流程执行顺序的有向关联特征，构建所述流程模型描述框架PMDF。其中，步骤S1中所述基于所述流程模型描述框架PMDF定义流程模型相似性特征集的步骤进一步包括：确定所述流程模型描述框架PMDF的基础特征，并基于所述基础特征构成所述流程模型相似性特征集。其中，确定所述流程模型描述框架PMDF的基础特征包括：流程Process、资源Resource、事件Event、顺序依赖Sequence_Dependency、分支依赖Split_Dependency、联结依赖Join_Dependency和关联Association；相应的，所述基于所述基础特征构成所述流程模型相似性特征集的步骤进一步包括：构建包含元素流程Process、资源Resource、事件Event、顺序依赖Sequence_Dependency、分支依赖Split_Dependency、联结依赖Join_Dependency和关联Association的集合作为所述流程模型相似性特征集；其中，所述流程Process用于特定目标的结构化活动或任务，所述资源Resource包括流程利用、创建或消耗的实体或虚拟资源，所述事件Event用于标记特定事件的发生，所述顺序依赖Sequence_Dependency用于指明流程按顺序执行，所述分支依赖Split_Dependency用于指明若一个前驱流程执行完毕，一个或多个后继流程将并行执行，所述联结依赖Join_Dependency用于指明若前驱的多个流程执行完毕，后继的一个流程将开始执行，所述关联Association用于指明流程间有向的关联关系。其中，所述S3的步骤进一步包括：利用基于距离的相似性算法，分别计算每个所述目标业务流程BPMN模型与其余各目标业务流程BPMN模型关于所述多个特征向量中每个特征向量间的相似性，获取所述模型间特征向量相似性。其中，所述S4的步骤进一步包括：计算所述模型间特征向量相似性的代数平均值，作为所述对应目标业务流程BPMN模型间的相似性。进一步的，在所述S2的步骤之前，所述方法还包括：以业务流程建模标注BPMN语言作为流程建模语言，对实际的目标业务流程进行描述，获取所述目标业务流程BPMN模型和BPMN模型集。其中，所述S3的步骤进一步包括：基于谷本系数法，定义所述BPMN模型集中任意两个元素间关于所述多个特征向量中每个特征向量的相似性计算公式，并基于所述BPMN模型集中各元素的所述多个特征向量，利用所述相似性计算公式计算所述模型间特征向量相似性。其中，所述基于谷本系数法，定义所述BPMN模型集中任意两个元素间关于所述多个特征向量中每个特征向量的相似性计算公式的步骤进一步包括：基于谷本系数法，定义如下相似性计算公式：MA,MB∈MS,i＝1,2,...,n；式中，MA、MB表示BPMN模型集MS中的任意两个模型，MAi、MBi分别表示模型MA和MB的第i个特征，i的取值为1至n间的正整数，n表示流程模型描述框架PMDF的基础特征的总个数，Sim(MAi,MBi)表示特征向量MAi与MBi间的相似性，其值等于Tanimoto(MAi,MBi)，即特征向量MAi与MBi间的距离。进一步的，在所述S4的步骤之后，所述方法还包括：根据所述目标业务流程建模标注BPMN模型间的相似性，构建流程模型相似性矩阵，并基于所述流程模型相似性矩阵对度量结果进行分析评价。本专利技术提供的一种基于元数据的流程模型相似性度量方法，针对现有技术度量维度单一而导致度量不精准的问题，利用流程注册元模型框架MFI-5，构建流程模型描述框架PMDF，有效实现对流程模型相似性度量的维度扩展，从而有效提高对流程模型相似性的度量精度，为流程推荐等提供决策支持，并更好地满足用户需求。附图说明图1为本专利技术实施例一种基于元数据的流程模型相似性度量方法的流程图；图2为根据本专利技术实施例一种基于元数据的流程模型相似性度量方法中流程注册元模型框架MFI-5的结构框架示意图；图3为根据本专利技术实施例一种基于元数据的流程模型相似性度量方法中流程模型描述框架PMDF的结构框架示意图；图4为根据本专利技术实施例一种基于元数据的流程模型相似性度量方法中PMDF模型数为3的BPMN模型集示例图；图5为根据本专利技术实施例一种基于元数据的流程模型相似性度量方法中构建流程模型描述框架PMDF的流程图；图6为本专利技术实施例另一种基于元数据的流程模型相似性度量方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于元数据的流程模型相似性度量方法，其特征在于，包括：S1，基于流程注册元模型框架MFI‑5构建流程模型描述框架PMDF，并基于所述流程模型描述框架PMDF定义流程模型相似性特征集；S2，基于所述流程模型相似性特征集，分别对各目标业务流程BPMN模型进行标识与量化，获取各所述目标业务流程BPMN模型分别对应的多个特征向量；S3，分别计算所有所述目标业务流程BPMN模型中任意二者间关于所述多个特征向量的相似性，获取模型间特征向量相似性；S4，基于所述模型间特征向量相似性，计算对应目标业务流程BPMN模型间的相似性。

【技术特征摘要】
1.一种基于元数据的流程模型相似性度量方法，其特征在于，包括：S1，基于流程注册元模型框架MFI-5构建流程模型描述框架PMDF，并基于所述流程模型描述框架PMDF定义流程模型相似性特征集；S2，基于所述流程模型相似性特征集，分别对各目标业务流程BPMN模型进行标识与量化，获取各所述目标业务流程BPMN模型分别对应的多个特征向量；S3，分别计算所有所述目标业务流程BPMN模型中任意二者间关于所述多个特征向量的相似性，获取模型间特征向量相似性；S4，基于所述模型间特征向量相似性，计算对应目标业务流程BPMN模型间的相似性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述基于流程注册元模型框架MFI-5构建流程模型描述框架PMDF的步骤进一步包括：S11，在所述流程注册元模型框架MFI-5中，对位于抽象元类层的元数据进行裁剪，并对在实际应用中不直接参与流程构建的元数据进行删减；S12，在经过元数据裁剪和元数据删减后的流程注册元模型框架MFI-5中，添加用于描述流程执行顺序的有向关联特征，构建所述流程模型描述框架PMDF。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述基于所述流程模型描述框架PMDF定义流程模型相似性特征集的步骤进一步包括：确定所述流程模型描述框架PMDF的基础特征，并基于所述基础特征构成所述流程模型相似性特征集。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述流程模型描述框架PMDF的基础特征包括：流程Process、资源Resource、事件Event、顺序依赖Sequence_Dependency、分支依赖Split_Dependency、联结依赖Join_Dependency和关联Association；相应的，所述基于所述基础特征构成所述流程模型相似性特征集的步骤进一步包括：构建包含元素流程Process、资源Resource、事件Event、顺序依赖Sequence_Dependency、分支依赖Split_Dependency、联结依赖Join_Dependency和关联Association的集合作为所述流程模型相似性特征集；其中，所述流程Process用于特定目标的结构化活动或任务，所述资源Resource包括流程利用、创建或消耗的实体或虚拟资源，所述事件Event用于标记特定事件的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昭，吴军，陈鹏，张晓峰，宋壹，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42