基于模态Petri网寻找业务流程最优路径的新方法

摘要

一种基于模态Petri网的寻找最优行为执行路径的新方法，涉及业务流程行为有效区间的确立和基于分支有效区间的路径优化。首先根据流程网的结构特征确立分支区域集。对分支区域中的每个分支子流程，通过映射活动变迁的约束关系来计算分支有效值，以确立分支子区间，并进一步优化成分支有效区间。在分支有效区间内，考虑行为约束条件，确定每个分支子流程中的局部最优执行路径，进而逐步动态演化确定整个流程模型的最优执行路径。本发明提出了最优路径寻找的新方法，有效地解决了在行为约束下的模型网中行为有效性的计算和寻找最优路径的问题，避免了现有的固定值方法中因行为约束的存在而引起的局部最优路径变化的缺陷。

说明书

技术领域

本发明属于电子商务信息技术领域，涉及流程模型中一种新的最优路径寻找方法，包括 建立分支有效区间和一种基于区间的路径优化方法。

背景技术

随着计算机技术软件平台的不断成熟，以及流程模型应用领域的逐步扩展，势必会出现 由多个子流程组合而成的大粒度的业务流程模型，以解决单个服务对象不能满足所需功能的 问题。这些子流程之间蕴含了执行逻辑，不同的子流程可实现相同的行为服务，但执行结果 往往存在一定的差异。针对这种情况，以满足用户所需功能为前提，在一定的行为约束条件 下研究流程模型中行为执行的结果属性显得尤为重要，而寻找流程模型中行为执行的最优路 径则成为关键所在。

行为执行路径在实际的流程模型中，其最优解的判断复杂，执行路径存在很大的可选性。 传统的查找方法仅能反映一条可执行路径在整个模型区域中的执行特征，但是对于其他可执 行路径所包含的特征信息却不考虑。确立的分支子区间，包含大量执行路径信息，采用局部 最优值进行约简的过程中，需要考虑行为约束条件对执行路径的选择影响，遗失了大量有用 信息，降低了查找最优路径的精确度。采用固定值方法，存在局限化查找区域的缺点，无法 保证最优路径的准确性。现有的针对最优执行路径的查找方法都不能很好的提高最优路径查 找的全面性和准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于模态Petri网的分流部分区域有效性量化， 并在此基础上进行基于分支有效区间的最优路径寻找，用以有效地指导行为执行的路径选择。

为解决以上技术问题，本发明采用如下的技术方案：

对于分流部分区域划分，本发明根据流程网的结构特征，对网中执行结果存在差异的部 分，将同一出入口的分支路径划分到一个总的分支区域，其内部的分支路径为分支子流程。

根据所确立的分支子流程，可以计算行为轮廓关系权值，由行为轮廓关系约束条件确定 可执行关系，从而计算分支有效值，再由行为关系的有效性，确立分支子区间。对每个分支 区域，从结构角度，将所有分支子区间集成一个总的分支有效区间。

对于基于分支有效区间的最优路径查找，以分支子流程为单位，对第一区间内的第一分 支子流程，计算该子流程内的局部最优执行路径。

当行为执行到第二区间时，以在第一区间第一分支子流程找到的局部最优路径为基点， 在行为约束条件下，计算所有执行路径的执行结果，得出局部最优路径，即为第二区间下的 局部最优路径。

按照上述方法，随着行为执行，可在分支有效区间内找出第一区间第一分支子流程下的 最优执行路径。同理，对第一区间内的其余分支子流程，也可找出该子流程下的最优执行路 径。

对第一区间内所有分支子流程下的最优执行路径，通过比较行为执行结果，选出最优解 下的执行路径，即为约束条件下的行为最优执行路径。

附图说明

图1是本发明的流程模型图。

图2是本发明的一种实施的流程图。

图3是本发明的分支有效区间的计算步骤图。

图4是本发明的基于分支有效区间寻找最优路径的步骤图

具体实施方式

本发明提出基于模态Petri网的分流部分的区域划分与有效性量化，并在此基础集成分支 有效区间，在区间内比较行为执行结果，并考虑行为约束条件来保证寻找结果的最优性。

以下结合附图对本发明作进一步的说明。

图1所示，在流程模型中，根据结够特征，找出所有的分支区域，每个分支区域包含数 个分支子流程，且不同的分支区域内可能存在行为约束。

图2是本发明的一种实施的流程，包括分支区域量化和最优路径寻找。如图所示，由结 够特征找出模型中的所有分支区域，再分割成不同的分支子流程，利用行为轮廓关系，计算 分支有效值，将得到的分支子区间集成分支有效区间，在第一区间内，找出所有分支子流程 下的最优执行路径并进行比较，确定最优路径。

图3描述了分支有效区间的计算步骤，其中有效执行关系为交叉序和严格序，严格序、 并行序、弱交叉序和循环序的关系权值计算公式为$W_{\left|\right|}=|\forall (x,y)\in (T\times T):x|\left|y\right|,W_{\times }=|\forall (x,y)\in (T\times T):x\times y|,W_{\leftrightarrow }=|\forall (x,y)\in (T\times T):x\leftrightarrow y|,$由此计算分支有 效值，根据行为关系的有效性，得到分支子区间再集成分支有效区间

图4是基于基于分支有效区间寻找最优路径的步骤图，在第一区间内，首先计算出第一 分支子流程中的最优局部路径，在其后的分支区域内找出行为的最优执行路径，按照此方法， 找出第一区间内余下分支子流程的最优执行路径，通过比较，选出模型中行为执行的最优路 径。