基于大数据的应急管理流程建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于大数据的应急管理流程建模方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、数据预处理；步骤二、流程实例解析与统计；步骤三、将流程实例抽象为流程变体；步骤四、合并流程变体为流程模型PM；步骤五、提取价值弧集合VA；步骤六、构建应急管理流程模型EMPM；步骤七、形成流程模型库。本发明专利技术不仅可以对多源异构数据进行处理实现对管理流程的建模，还可以对应急资源进行配置，建立面向多主体的应急管理流程模型库。应急管理流程模型库是流程模型的集合，流程模型中包含了活动的参与者以及活动之间的价值弧，完善的流程模型库有利于帮助企业更好地应对突发情况。企业更好地应对突发情况。企业更好地应对突发情况。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的应急管理流程建模方法


[0001]本专利技术属于安全生产和应急管理
，涉及一种应急管理的处理流程建模方法，具体涉及一种以化工园区为核心的基于大数据的应急处理流程模型构建方法。

技术介绍

[0002]应急管理是指政府及其他公共机构在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后恢复过程中，通过建立必要的应对机制，采取一系列必要措施，应用科学、技术、规划与管理等手段，保障公众生命、健康和财产安全；促进社会和谐健康发展的有关活动。应急管理工作是国家和各级政府的重点工作之一，是关系国家安全、保障人民生命和财产安全的重要领域。
[0003]截至2020年底，全国重点化工园区或以石油和化工为主导产业的工业园区共有616家。以传统园区为例，园内一旦突发公共事件发生，上到整体应急预案的制定、下到管理机制和人员管控等多数工作仍依靠人力完成，难以实现快速管理响应及数据统计，无法保证信息及时准确的收集，对于整体事件影响的评估、重建、恢复产能等方面的建设并不够完善，各类应急资源配置不合理、应急救援能力不强。虽然针对危险化学品的安全监管我国建立了一套自己的法规体系，并相应出台了一系列危险化学品的管理规定和标准，这对有效控制和预防危险化学品的危害起到了积极作用，但是我国现行的危险化学品安全监管制度体系已不能适应市场经济的需要，制度建设本身存在着立法滞后、制度体系标准矛盾、与国际不接轨等突出问题。其次，企业预防意识薄弱，预警和监控系统不完善，在天津8.12重特大事故发生之后，我国化工企业发生较大及其以上级别事故仍然频发，伤亡惨重，特别是火灾、爆炸、泄露事故，影响甚大。再者，发生危险化学品事故时还是处于手忙脚乱，临时抱佛脚，仓促面对的现象，造成不应有的损失。
[0004]基于物联网/传感网的应急管理平台能够实时、准确的从各种设备及终端系统采集项目所需的各类数据，如有害气体浓度、污水重金属含量、车辆进出、物品状态、仓库信息等，为后续技术提供可靠的数据来源；大数据技术不仅能够对多源异构数据进行融合和解析，而且能够与应急管理业务相结合，实现对管理流程的建模，同时结合最新的流程挖掘技术能够实现基于数据的实时动态监控，对可能存在的风险进行预测和预警。
[0005]流程挖掘是指从信息系统收集的实际业务执行的数据中获取流程知识，并提取结构化流程模型的技术，可以发现、监控和改进实际的系统行为。α算法是流程挖掘的一个里程碑算法。它通过找出流程中的活动并挖掘日志中的四个基本关系，即跟随、并发、因果和不相关关系，来构建一个由Petri网表示的流程模型。但由于α算法不能解决噪声问题和识别异常问题，研究者提出了一系列不同角度的新算法来解决这些问题，如归纳式挖掘算法、启发式挖掘算法等。
[0006]虽然这些算法已经广泛应用于实际分析中，但考虑应急管理领域特性及需求，需要拓展流程挖掘技术应用场景，提出适应应急管理的新挖掘算法。

技术实现思路

[0007]针对目前化工产业事故依然频发造成影响重大，同时企业预警监控不到位、应急处理工作不完善，如何能够利用大数据技术与应急管理业务相结合的问题，本专利技术提供了一种基于大数据的应急管理流程建模方法，用于从园区产生大数据中实现应急管理流程模型(EMPM)的构建。该方法以基于物联网的应急管理平台汇集的事件日志为基础，不仅可以从历史的应急处理事件日志中挖掘出业务流程，还能够描述处理过程中应急资源的配置情况，并在此基础上建立面向多主体的应急管理流程模型库。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009]一种基于大数据的应急管理流程建模方法，包括如下步骤：
[0010]步骤一、数据预处理：
[0011]对存储在应急管理平台中的事件数据进行清洗、过滤以及分类，获取事件日志集合log；
[0012]步骤二、流程实例解析与统计：
[0013]以一个分类主体S的流程实例集合为样本，对其中的流程实例T解析和统计，获得集合{(T1,n1),(T2,n2),...,(T
k
,n
k
)},其中T
i
是具体的流程实例i，n
i
是该流程实例的数量，具体步骤如下：
[0014]步骤二一、以一个分类主体S的流程实例集合为样本，将流程实例T的事件映射为具有相同名字的相应活动a，根据时序关系挖掘活动顺序关系和并行关系，从而确定流程实例T中所包含的活动a及其关系；
[0015]步骤二二、将包含的活动a及其关系相同的流程实例T进行归并，统计相同实例的数量，得到集合{(T1,n1),(T2,n2),...,(T
k
,n
k
)}；
[0016]步骤三、将流程实例抽象为流程变体：
[0017]确定流程实例集合{T1,T2,...,T
k
}中的循环关系，对存在相同循环关系的流程实例T进行归并，将流程实例集合抽象为流程变体集合{VI1,VI2,...,VI
p
}；
[0018]步骤四、合并流程变体为流程模型PM：
[0019]对变体集合{VI1,VI2,...,VI
p
}中的流程变体依次进行两两合并，确定变体的选择关系，从而得到完整的流程模型PM，具体步骤如下：
[0020]步骤四一、对变体集合{VI1,VI2,...,VI
p
}中的流程变体依次进行两两合并，整合并保留两个变体中的相同部分，而不同的部分则以选择关系的形式存在，对存在选择关系的流程变体进行归并；
[0021]步骤四二、抽取原流程变体中全部不重复的事件、活动以及网关，网关根据其相连的元素进行标识；
[0022]步骤四三、遍历所有原流程变体中的每一条边(head,tail)，不重复地添加到新流程模型中，由于变体之间存在不同的部分，新流程模型中可能存在非网关元素有多条出边的情况，需要为该元素添加选择网关，将该元素所有出边中的head替换为选择网关，并删除该元素所有出边，最后添加一条由该元素指向选择网关的边，从而得到完整的流程模型PM；
[0023]步骤五、提取价值弧集合VA：
[0024]基于步骤二获得的活动集合中的每个活动，从对应的事件E中抽取相应的参与者ar以及输入价值v
in
和输出价值v
out
，从而获得价值弧集合VA，具体步骤如下：
[0025]步骤五一、基于步骤二获得的活动a，从对应的事件E中抽取相应的参与者ar，并从事件E的属性和值的集合attrVal抽取ar参与活动a的输入价值v
in
和输出价值v
out
，从而确定它们之间价值弧va＝(a,ar,v
in
,v
out
)；
[0026]步骤五二、对每个活动执行步骤五一的操作，即可获得价值弧集合VA；
[0027]步骤六、构建应急管理流程模型EMPM：
[0028]将价值弧集合VA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的应急管理流程建模方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、数据预处理：对存储在应急管理平台中的事件数据进行清洗、过滤以及分类，获取事件日志集合log；步骤二、流程实例解析与统计：以一个分类主体S的流程实例集合为样本，对其中的流程实例T解析和统计，获得集合{(T1,n1),(T2,n2),...,(T
k
,n
k
)},其中T
i
是具体的流程实例i，n
i
是该流程实例的数量；步骤三、将流程实例抽象为流程变体：确定流程实例集合{T1,T2,...,T
k
}中的循环关系，对存在相同循环关系的流程实例T进行归并，将流程实例集合抽象为流程变体集合{VI1,VI2,...,VI
p
}；步骤四、合并流程变体为流程模型PM：对变体集合{VI1,VI2,...,VI
p
}中的流程变体依次进行两两合并，确定变体的选择关系，从而得到完整的流程模型PM；步骤五、提取价值弧集合VA：基于步骤二获得的活动集合中的每个活动，从对应的事件E中抽取相应的参与者ar以及输入价值v
in
和输出价值v
out
，从而获得价值弧集合VA；步骤六、构建应急管理流程模型EMPM：将价值弧集合VA中每个价值弧标注到流程模型PM中对应活动a
i
上，建立应急管理流程模型EMPM；步骤七、形成流程模型库：将得到分类主体S的应急管理流程模型EMPM加入到流程模型库中；对每个分类主体的流程实例集合重复步骤二～步骤六，将得到各个分类实体所对应的应急管理流程模型加入到流程模型库中，从而得到完整的流程模型库。2.根据权利要求1所述的基于大数据的应急管理流程建模方法，其特征在于所述步骤二的具体步骤如下：步骤二一、以一个分类主体S的流程实例集合为样本，将流程实例T的事件映射为具有相同名字的相应活动a，根据时序关系挖掘活动顺序关系和并行关系，从而确定流程实例T中所包含的活动a及其关系；步骤二二、将包含的活动a及其关系相同的流程实例T进行归并，统计相同实例的数量，得到集合{(T1,n1),(T2,n2),...,(T
k
,n
k
)}。3.根据权利要求1所述的基于大数据的应急管理流程建模方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周学权，初钿辉，孟凡超，田雨，赵誉茹，吴吉海，张华，
申请(专利权)人：威海新派信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：