[发明专利]成本约束下的工作流资源数量优化配置系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域，特别涉及成本约束下的工作流资源数量优化配置系统和方法。

背景技术

工作流技术是支持企业业务重组优化的核心技术，是企业信息系统实施的关键。工作流活动是工作流的组成单元，每个工作流活动通过工作流管理系统由相应的角色调度相关资源执行。角色是一组资源和它们能力的组合抽象。根据应用领域的不同，资源可以是人力资源、设备仪器资源、应用程序和网络资源等等。本发明所指的资源都是非消耗性质的资源，也就是那些在活动执行期间被占用，活动执行完毕被释放后可以被重用，而不能在活动执行期间被生产或消耗的资源。

衡量一个工作流性能优劣最主要的因素之一是工作流的执行时间是否满足客户需要的截至日期。如果工作流的执行时间超过了截至日期，工作流管理系统需要加入补偿活动和人工干预等，这样会导致额外的花销和系统资源的浪费，从而降低系统的性能。因此，为了提高工作流系统性能，需要使得尽量多的业务实例能满足截至日期的要求。此外，工作流资源最优配置工作的进行必须基于工作流结构的正确性，这包括逻辑结构的正确性和时序结构的正确性。工作流逻辑结构的正确性要解决的主要问题是工作流活动对各个资源实体的使用不存在死锁，使得工作流在逻辑上能够运行，工作流时序结构的正确性要解决的主要问题是工作流活动在调用各个资源实体时不存在时序上的冲突。只有在保证工作流逻辑和时序正确性的前提下才能进行工作流资源最优配置工作。

李建强等(Li Jianqiang，Fan Yushun，Zhou Mengchu.Performance Modeling andAnalysis of Workflow.IEEE Transactions on Systems，Man and Cybernetics，Part A，Vol.34，Iss.2，March 2004，pp：229-242)提出了一种基于自由选择逻辑结构下的工作流性能分析的方法，但对工作流资源的使用情况仅停留在获得资源的到达速率上，没有给出后续的优化策略。Son等(Jin Hyun Son，Myoung Ho Kim.Improving the performance of time-constrainedworkflow processing.The Journal of Systems and Software，2001，58(1)：211-219)解决了在一定到达率下每个工作流活动需要的最少角色个数的问题，但是没有做后续优化配置工作。

工作流活动，角色和资源之间的关系由图1所示的多维工作流网清楚的展示。多维工作流网为5元组(Wf，O，R，F_ao，F_or)，由过程维、角色维、资源维组成，最上面一层为过程维，使用有向图描述了工作流活动之间的控制逻辑关系；第二层是角色维，表示支持过程维中的活动执行的角色；第三层是资源维，表示角色所能调度的资源池。多维工作流网满足：

1)Wf＝{a₁，a₂，...，a_u}为工作流活动集合，构成过程维；

2)O＝{o₁，o₂，...，o_v}为一组角色的集合，每个角色o_i负责组织协调资源完成相应工作流活动，构成角色维；

3)R＝{r₁，r₂，...，r_q}为一组资源池的集合，每个元素r_i表示一个资源池或者一种资源类型(包含多个相同资源实体)，构成资源维；

4)F_aoWf×O，表示工作流活动和角色之间的映射关系；

5)F_orO×R，表示角色和调用资源的映射关系。