【摘 要】
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随着现代商业市场的高速发展,业务流程在企业发展中扮演着越来越重要的角色。它们常常被用于支持组织内的沟通、项目中的文档编制和企业员工的培训等目的。广泛的应用领域伴随着大量业务流程模型的存在,通常,大型企业通常拥有由数百甚至数千个模型组成的流程存储库,而这些大规模流程库通常由不同的人来开发。如何高效的应用和管理这些流程存储库成为加强企业竞争力的不可或缺的技术之一,而这样的一种需求则带来了对精确而又高效
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随着现代商业市场的高速发展,业务流程在企业发展中扮演着越来越重要的角色。它们常常被用于支持组织内的沟通、项目中的文档编制和企业员工的培训等目的。广泛的应用领域伴随着大量业务流程模型的存在,通常,大型企业通常拥有由数百甚至数千个模型组成的流程存储库,而这些大规模流程库通常由不同的人来开发。如何高效的应用和管理这些流程存储库成为加强企业竞争力的不可或缺的技术之一,而这样的一种需求则带来了对精确而又高效的流程模型相似性度量方法的挑战。流程模型相似性度量这种技术已经在业务流程管理的众多领域中得到应用,例如,流程模型相似性度量可以用于简化管理和促进流程变体的重用、合并流程模型、流程片段和流程模型的查询、管理大规模流程存储库、流程自动化执行、一致性检验等场景。为了在基于距离的情况下进一步度量流程变体与基模型之间的差异,本文的第三章提出了一种基于变迁紧邻关系的流程变体距离相似性分析方法,该方法将变迁紧邻关系相似性与距离两个相似性度量指标进行结合,利用它们之间的比值来度量基模型与流程变体的之间相似性值。此种相似性度量方法不仅避免了当利用单一指标产生的相似性度量结果片面的问题,又解决了对流程变体簇中的等距离流程变体的区分问题。为了解决当前大多数流程模型行为相似性度量算法在应对含有不可见任务或循环结构的流程模型时,可能导致两个行为和结构上均具有差异的流程模型产生相似性度量结果为1的情况,本文的第四章以自由选择的工作流网为形式化建模基础,提出任务执行关系的概念,通过定义两个任务之间的直接跟随关系、间接跟随关系和不可达关系,进而基于任务执行关系构造任务执行关系矩阵,接着通过度量两个任务执行关系矩阵之间的相似性来计算流程模型相似性。本文的第五章针对BPMN流程模型之间的相似性度量问题,设计了一种基于概率BPMN流程模型的流程相似性度量方法,该方法对BPMN流程模型中的流关系依据发生的概率进行权重分配,得到概率BPMN流程模型（Probabilistic BPMN Model）。在图编辑距离的基础上进一步细化了不同网关节点之间的编辑操作代价,进而通过PBMN流程模型图编辑距离来度量两个BPMN流程模型之间的相似性,此种方法弥补了当前在使用图编辑距离度量两个BPMN流程模型的相似性值时,对流程模型网关变化的不敏感的缺陷。本文的第六章设计了两种流程相似性度量方法,该方法分为两个情景:（1）在事件日志和流程模型均已知的情况下,在业务流程图的基础上进行改进,提出了改进业务流程图的概念,并使用事件日志中的频率信息来对改进业务流程图进行权值分配,得到加权改进业务流程图,进而基于加权改进业务流程图编辑操作来度量相似性结果;（2）在仅有事件日志已知的情况下,通过将事件日志中的活动信息与执行频次相结合,将事件日志抽象为概率分布,进而基于JS散度度量两个概率分布之间的相似性。本文共有4个实验,分别用以验证基于变迁紧邻关系的流程变体距离相似性分析算法、一种利用任务执行关系的流程相似性度量方法、基于概率BPMN流程模型的流程相似性度量方法和基于事件日志和模型结构的流程相似性度量方法。四个实验的结果主要对本文提出的四个主要算法的可行性进行验证。另外,还通过两组基准数据集验证了本文所提出算法在准确率方面的优越性能。综上,本文主要研究内容和贡献如下:（1）设计了一种基于变迁紧邻关系的流程变体距离相似性分析算法,用于处理等距离的流程变体之间的区分问题;（2）设计了一种利用任务执行关系的流程相似性度量方法,该算法可以有效处理不可见任务以及循环结构,且具有较高的查询准确率;（3）设计了一种基于概率BPMN流程模型的流程相似性度量方法,用于BPMN流程模型之间的相似性计算;（4）设计了一种基于流程模型事件日志和模型结构的流程相似性度量方法,该算法在事件日志已知的情况下,根据流程模型是否已知,提出了两种不同的流程模型相似性度量方法。图[26]表[26]参[118]
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