Nghiên cứu kỹ thuật khai phá quy trình và ứng dụng để phân tích quy trình yêu cầu bồi thường tại sân bay

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐỖ PHAN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT KHAI PHÁ QUY TRÌNH VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ PHÂN TÍCH QUY TRÌNH U CẦU BỒI THƯỜNG TẠI SÂN BAY LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Đà Nẵng - Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐỖ PHAN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT KHAI PHÁ QUY TRÌNH VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ PHÂN TÍCH QUY TRÌNH U CẦU BỒI THƯỜNG TẠI SÂN BAY Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN Mã số: 60.48.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM ANH PHƯƠNG Đà Nẵng - Năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn nghiên cứu kỹ thuật khai phá quy trình ứng dụng phân tích quy trình xử lý yêu cầu bồi thƣờng sân bay thực dƣới hƣớng dẫn TS Phạm Anh Phƣơng Tất tài liệu tham khảo từ nghiên cứu liên quan đến luận văn đƣợc nêu nguồn gốc cách rõ ràng từ danh mục tài liệu tham khảo Trong luận văn, khơng có việc chép tài liệu, cơng trình nghiên cứu ngƣời khác mà không ghi rõ tài liệu tham khảo TÁC GIẢ Đỗ Phan Trƣờng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu .3 Bố cục đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHAI PHÁ QUY TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHAI PHÁ QUY TRÌNH 1.2 MƠ HÌNH QUY TRÌNH VÀ PHÂN TÍCH MƠ HÌNH THEO QUY TRÌNH 1.2.1 Mơ hình hóa quy trình 1.2.2 Một số ngơn ngữ mơ hình quy trình .7 1.2.3 Phân tích quy trình dựa mơ hình 1.2.4 Giới hạn phân tích quy trình dựa mơ hình 1.2.5 Các thao tác nhật ký kiện mơ hình quy trình 10 1.3 BÀI TỐN PHÁT HIỆN QUY TRÌNH .11 1.3.1 Nhật ký kiện 11 1.3.2 Phát quy trình 14 1.4 KIỂM TRA PHÙ HỢP 17 1.4.1 Bài toán kiểm tra phù hợp 17 1.4.2 Kiểm tra phù hợp theo trƣờng hợp replay 19 1.4.3 Kiểm tra phù hợp theo so sánh vết 22 1.4.4 Ứng dụng khác kiểm tra phù hợp 22 1.5 MỞ RỘNG QUY TRÌNH 24 1.5.1 Thêm quan điểm tổ chức 25 1.5.2 Thêm quan điểm thời gian xác suất .29 1.5.3 Thêm quan điểm trƣờng hợp .30 1.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG I 31 CHƢƠNG II MỘT SỐ THUẬT TOÁN KHAI PHÁ QUY TRÌNH 32 2.1 THUẬT TỐN ALPHA .32 2.1.1 Đầu vào thuật toán 32 2.1.2 Thuật toán: 34 2.1.3 Ý tƣởng thuật toán Alpha .35 2.1.4 Giới hạn thuật toán Alpha .36 2.2 THUẬT TỐN KHAI PHÁ QUY TRÌNH HEURISTIC (HM) 41 2.2.1 Đầu vào đầu thuật toán 41 2.2.2 Thuật toán khai phá quy trình Heuristic .43 2.2.3 Kết luận thuật tốn khai phá quy trình Heuristic 56 2.3 THUẬT TOÁN KHAI PHÁ QUY TRÌNH DI TRUYỀN (GPM) .57 2.3.1 Thuật toán di truyền (GA) 57 2.3.2 Một số lựa chọn thiết kế cần thực .60 2.3.3 Kết luận thuật tốn khai phá quy trình di truyền 65 2.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 65 CHƢƠNG III ỨNG DỤNG KHAI PHÁ QUY TRÌNH XỬ LÝ YÊU CẦU BỒI THƢỜNG TẠI SÂN BAY 67 3.1 BÀI TOÁN KHAI PHÁ QUY TRÌNH XỬ LÝ YÊU CẦU BỒI THƢỜNG TẠI SÂN BAY 67 3.1.1 Đầu vào toán 67 3.1.2 Đầu toán .69 3.1.3 Hƣớng giải toán 69 3.2 CƠNG CỤ KHAI PHÁ QUY TRÌNH PROM 69 3.2.1 Giới thiệu chung công cụ khai phá quy trình ProM .69 3.2.2 Các chức cơng cụ khai phá quy trình ProM 70 3.3 THỰC NGHIỆM KHAI PHÁ QUY TRÌNH XỬ LÝ YÊU CẦU BỒI THƢỜNG TẠI SÂN BAY 75 3.3.1 Khai phá quy trình xử lý yêu cầu bồi thƣờng thuật toán Alpha .75 3.3.2 Khai phá quy trình xử lý yêu cầu bồi thƣờng thuật toán Heuristic mining 77 3.3.3 Khai phá quy trình yêu cầu bồi thƣờng thuật tốn khai phá quy trình di truyền .79 3.3.4 Đánh giá thuật toán .82 3.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG 84 KẾT LUẬN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BPM Business Process Management BPMN Business Process Modeling Notation C-net Causal Net CRM Customer Relationship Management DG Dependency Graph EmiT Enhanced Mining Tool EPC Event-driven Process Chain ERP Enterprise Resource Planning FHM Flexible Heuristics Miner GPM Genetic Process Mining HM Heuristics Miner MXML Mining eXtensible Markup Language PNML Petri Net Markup Language SCM Software Configuration Management SWF-net Structured Workflow Net WFM Workflow management WF-net Workflow Nets XES eXtensible Event Stream YAWL Yet Another Workflow Language DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Một ví dụ bảng ghi kiện 12 Bảng 1.2: Một cách biểu diễn gọn ghi kiện 13 Bảng 1.3: Một ghi kiện đơn giản với thông tin nguồn lực đƣợc làm bật 26 Bảng 1.4: Bảng nguồn lực hoạt động cho thấy thời gian trung bình ngƣời thực hoạt động cho trƣờng hợp 26 Bảng 2.1: Ví dụ bảng in vết 33 Bảng 2.2: Chuyển đổi mạng Petri hình 2.8 thành C-net 43 Bảng 2.3: Đếm tần suất xuất mối quan hệ nhân hoạt động 47 Bảng 2.4: Đếm số vịng lặp có độ dài (tức đếm a >>w b) 47 Giá trị 89 vị trí D,F cho biết có 89 mẫu DF ghi kiện 47 Bảng 2.5: Hiển thị độ phụ thuộc hoạt động 49 Bảng 2.6: Đồ thị phụ thuộc kết đƣợc suy từ bảng 2.5 49 Bảng 2.7: Một C-net mở rộng đồ thị phụ thuộc bảng 2.6 với liên kết ghi kiện với 1000 vết 52 Bảng 3.1: Bản ghi kiện LFull 68 Bảng 3.2: So sánh, đánh giá thuật toán thực nghiệm 82 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ khai phá quy trình Hình 1.2: Ba liên quan ghi kiện quy trình mơ hình: Play-in, Play-out, Replay 10 Hình 1.3: WF-net N2 đƣợc phát cho L2 15 Hình 1.4: Vấn đề phát lại quy trình 16 Hình 1.5: Kiểm tra phù hợp 18 Hình 1.6: kiểm tra phù hợp cung cấp biện pháp phù hợp toàn cục chẩn đoán địa phƣơng 21 Hình 1.7: Mơ hình tích hợp 25 Hình 1.8: Một mạng xã hội bao gồm nút đại diện cho tổ chức cung đại diện cho mối quan hệ 27 Hình 1.9: Mơ hình tổ chức đƣợc phát dựa ghi kiện 28 Hình 2.1: Một mơ hình quy trình đƣợc khai phá từ ghi kiện đƣợc mô tả nhƣ bảng 1.2 thuật toán Alpha 35 Hình 2.2: Mối liên hệ ghi kiện với cấu trúc mạng Petri dựa mối quan hệ >W, →W, ||W v{ #W 36 Hình 2.4: Một mơ hình quy trình với hoạt động trùng lặp 37 Hình 2.5: Một mơ hình quy trình với cấu trúc khơng tự lựa chọn 38 Hình 2.6: Mơ hình quy trình có vịng lặp ngắn độ dài 39 Hình 2.7: Mơ hình quy trình có vịng lặp ngắn độ dài 39 Hình 2.8: Mơ hình mạng Petri đƣợc sử dụng để tạo ghi kiện 42 Hình 2.9: Đồ thị phụ thuộc kết sử dụng tham số mặc định 50 Hình 2.10: Đồ thị phụ thuộc kết thiết lập tham số σa = 0.80 σr = 0.2 51 Hình 2.11: Một mơ hình quy trình dƣới dạng mạng Petri với cấu trúc phụ thuộc khoảng cách xa 54 Hình 2.12: Sự tƣơng ứng DG với hình 2.11 mà khơng có mối quan hệ phụ thuộc khoảng cách xa 54 Hình 2.13: DG tƣơng ứng với hình 2.12 với quan hệ đồ thị phụ thuộc khoảng cách xa 56 Hình 2.14: Tổng quan hƣớng tiếp cận sử dụng khai phá di truyền 58 Hình 2.15: Hai mơ hình bố mẹ (trên) hai mơ hình kết từ phép giao 64 Hình 2.16: Mơ tả q trình đột biến, vị trí bị loại bỏ cung đƣợc thêm vào 64 Hình 3.1: Tổng quan khung ứng dụng ProM 70 Hình 3.2: Các tùy chọn liệu đầu vào ghi kiện 71 Hình 3.3: Giao diện làm việc ProM 5.2 72 Hình 3.4: Giao diện chức quản lý gói flugin ProM 6.5 73 Hình 3.5: Kết khai phá quy trình xử lý yêu cầu bồi thƣờng sân bay thuật toán Alpha 75 Hình 3.6: Kết nhân đƣợc khai phá với ghi kiện có lỗi 76 Hình 3.7: Mơ hình kết khai phá quy trình thuật tốn HM sử dụng tham số mặc định 77 Hình 3.8: Mơ hình kết khai phá quy trình thuật toán HM thiết lập tham số σa = 0.90 σr = 0.1 78 Hình 3.9: Kết khai phá với ghi có kiện lỗi hoạt động trùng lặp 79 Hình 3.10: Các tham số thiết lập thực thuật toán khai phá quy trình di truyền 80 Hình 3.11: Một cá thể có độ phù hợp gần 81 Hình 3.12: Một cá thể có độ phù hợp thấp 81 Hình 3.13: So sánh thời gian thực độ phù hợp mơ hình kết ba thuật toán Alpha, HM, GPM 83 ... nghiệm kỹ thuật khai phá quy trình quy trình xử lý yêu cầu bồi thƣờng sân bay Đây quy trình đơn giản, thực nghiệm khai phá quy trình giúp minh họa rõ kỹ thuật nhƣ thuật toán khai phá quy trình. .. nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu - Kỹ thuật khai phá quy trình - Các thuật tốn khai phá quy trình - Cơng cụ khai phá quy trình ProM Phạm vi nghiên cứu - Tập trung nghiên cứu số thuật tốn ứng dụng. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐỖ PHAN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT KHAI PHÁ QUY TRÌNH VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ PHÂN TÍCH QUY TRÌNH U CẦU BỒI THƯỜNG TẠI SÂN BAY Chuyên ngành: HỆ THỐNG