[发明专利]一种支持结构与行为融合的过程模型索引构建与检索方法

说明书

本发明公开了一种支持结构与行为融合的过程模型索引构建与检索方法。构建方法包括：在待构建索引的过程模型包含复杂结构时，将复杂结构部分模拟为花模型、其余部分以基本块表示，否则全部以基本块表示；所述花模型为不能用基本块表示的活动关系的合集；生成转换后的过程模型所对应的过程树；以过程树作为所述待构建索引的过程模型的索引。检索方法包括：接受目标检索式；分别计算所述目标检索式与所述过程库索引中各索引间的相似度，取相似度最大的一个或若干个索引或者索引所对应的过程模型作为检索结果。本发明可生成可同时表达模型结构和行为的索引，检索的结果更加精准和高效。

技术领域

本发明涉及过程模型领域，尤其是一种支持结构与行为融合的过程模型索引的构建与检索方法。

背景技术

随着业务过程管理的方法、工具和实践日益增加，当前制造业已经积累了海量的业务过程模型。SAP参考模型大概有600多个；澳大利亚Suncorp银行和保险公司累计有6000多个模型；中国北车集团累计有20多万个模型。如此海量的业务过程模型，它的存储、查询、排序等管理问题都需要过程模型库(Process Model Repository)的支持。

过程模型库中存储的海量过程模型，不同于传统的结构化数据。过程模型作为一种既有图形表示，又有行为语义的特殊数据，它的管理是较为复杂的。一个过程模型库的构建需要考虑两个核心问题：存储与检索。存储与检索之间具有密切的关系，不同的存储方式需要设计不同的检索方法。

过程模型的存储与模型的描述方法有关。为了描述过程模型，当前实践中已经存在了大量过程建模方法，包括标号迁移系统、业务过程建模与标记(BPMN)、Petri网、工作流网、YAWL、事件驱动过程链、因果网以及UML活动图等等。这些建模语言间含有大量共性的内容(比如，大多包含两类节点：活动和控制)，甚至其中有些模型能够相互转化(比如：Petri网和BPMN模型、变迁系统或UML活动图模型等等)。本文选用Petri网作为过程模型描述工具，原因在于Petri网是当前图形化描述并发最常用的形式化工具。为了存储一个基于Petri网建模的过程模型，还需要确定它的数据结构。一个Petri网从显示层到数据持久层再到可执行层，分别可以使用Petri网标记语言(Petri Net Markup Language,PNML)、面向对象以及关联矩阵进行表达，无论是哪种描述方法，它们都描述了模型中元素间的结构关系，这些结构关系只能用于对图形的展示，而无法表达模型的行为语义和特征。因此，过程模型存储问题的关键在于过程模型库到底存储一个过程模型的哪些部分。文献《Anadvanced process model repository[J].Expert Systems with Applications,2011》提出一种高级的过程模型库APROMORE，该库使用XML文件对模型档案(Model Archive)进行存储与规范。文献《Simplifying process model abstraction:Techniques for generatingmodel names[J].Information ystems,2014》提出了通过建立模型摘要来对模型抽象的方法。文献《Fast detection of exact clones in business process model repositories[J].Information Systems,2013》提出了一种索引结构RPSDAG来支持过程模型库中克隆的快速检测。文献《Business process model repositories-Framework and survey[J].Information&Software Technology,2012》提出了一个有助于管理大型业务过程模型集合的存储库框架，同样使用XML来表达原始的存储模型。但是，上述文献均是对于过程模型的结构或者行为之一的单一维度所构建的索引，并不能表达两种关系，要想表达两种情况，需要构建不同的索引，构建效率不高。