Khai phá mạng xã hội dựa trên các bản ghi sự kiện hoạt động của doanh nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRẦN THỊ PHƯƠNG KHAI PHÁ MẠNG XÃ HỘI DỰA TRÊN CÁC BẢN GHI SỰ KIỆN HOẠT ĐỘNG CỦA DOANH NGHIỆP Ngành: Công nghệ Thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thơng tin Mã số: 604805 LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS HÀ QUANG THỤY Hà Nội - 2015 LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn hướng dẫn bảo tận tình PGS.TS Hà Quang Thụy – người đưa định hướng khoa học quan tâm, động viên, thông cảm, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực luận văn Tơi xin cảm ơn Phịng thí nghiệm Khoa học liệu Công nghệ Tri thức (DS&KTLab)và Đề tài cấp Đại học Quốc Gia Hà Nội, mã số QG.15.22 định hướng cho đề tài nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè giúp đỡ, hỗ trợ mặt tinh thần tảng kiến thức để tơi hồn thành luận văn Hà Nội, tháng 10 năm 2015 Trần Thị Phương LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đạt luận văn sản phẩm riêng cá nhân tôi, không chép lại người khác Trong toàn nội dung luận văn, điều trình bày cá nhân tơi tơi tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất nguồn tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin chịu tồn trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, tháng 10năm 2015 Trần Thị Phương LỜI CÁM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU Chương Những khái niệm nhật ký kiện khai phá quy trình 1.1 Khái niệm nhật ký kiện 1.2 Khai phá quy trình Chương Khai phá mạng xã hội 2.1 Trích xuất đồ thị quan hệ xã hội từ ghi kiện 2.2 Các độ đo xây dựng đồ thị quan hệ xã hội 2.2.1.Độ đo dựa quan hệ nhân 2.2.2.Độ đo dựa trường hợp chung 2.2.3.Độđo dựa hoạt động chung 2.3 Phân tích mạng xã hội Chương Cải thiện độ đo xây dựng đồ thị quan hệ xã hội 3.1 Đặt vấn đề 3.2 Giải pháp 3.2.2.Áp dụng trọng số chuyển giao vào công thức độ đo Chương Cài đặt, thực nghiệm 4.1 Công cụ MiSoN 4.2 Thiết kế cài đặt 4.2.1.Thiết kế tổng thể 4.2.2.Cấu trúc tệp nhật ký kiện đầu vào 4.3 Kết thực nghiệm Kết luận DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt HRM CRM HR SNA DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Một ví dụ nhật ký kiệ Bảng 1.2 Nhật ký kiện tổng qu Bảng 2.1 Giá trị độ đo dựa chuyển giao công việc Bảng 2.2 Ma trận tần xuất thực thi hoạt động Bảng 4.1 Bảng trọng số hoạt đ Bảng 4.2 Ma trận trọng số bỏ qua chuyển giao công việc nhiều lần, bỏ qua chuyển giao gián tiếp Bảng 4.3 Ma trận trọng số bỏ qua chuyển giao cơng việc nhiều lần, có tính tới chuyển giao gián tiếp Bảng 4.4 Ma trận trọng số có tính tới chuyển giao cơng việc nhiều lần, bỏ qua chuyển giao gián tiếp Bảng 4.5 Ma trận trọng số có tính tới chuyển giao cơng việc nhiều lần, bỏ qua chuyển giao gián tiếp DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ quy trình tuyển dụng Hình 1.2 Sơ đồ quy trình dạng lưới Petri cho nhật ký kiện tổng quát Hình 2.1 Đồ thị quan hệ xã hội trích xuất từ nhật ký kiện Bảng 1.1 Hình 2.2 Đồ thị minh họa độ gần nút đồ thị Hình 2.3 Đồ thị minh họa độ trung tâm cục nút Hình 2.4 Đồ thị minh họa độ trung gian Hình 4.1 Kiến trúc MiSoN Hình 4.2 Giao diện MiSoN hiển th Staffware log Hình 4.3 Vị trí mối quan hệ package SocialNetwork ProM Hình 4.4 Thiết kế lớp cài đặt độ đo chuyển giao cơng việc Hình 4.5 Biểu đồ cơng tác xây dựn Hình 4.6 Sơ đồ luồng tính tốn ma MỞ ĐẦU Cùng với phát triển công nghệ thông tin, hệ thống thông tin doanh nghiệp ngày ứng dụng phổ biến, kể đến tên tiêu biểu: HRM – hệ thống quản lý nhân sự, CRM - quản trị quan hệ khách hàng… Các hệ thống lưu trữ liệu kiện hoạt động doanh nghiệp dạng ghi có cấu trúc kèm theo thông tin thời gian, chi tiết hoạt động, đối tượng tham gia…, nhờ hình dung luồng cơng việc cách có hệ thống Tuy nhiên, hệ thống nói mới dừng mức lưu trữ thống kê, liệu kiện doanh nghiệp chưa sử dụng cách hiệu việc hỗ trợ nhà quản trị đưa định điều hành Việc phân tích ghi kiện thực từ sớm với nhiều cơng trình nghiên cứu khác Hầu hết đề tài nghiên cứu theo hướng khai phá quy trình - sử dụng ghi kiện phục vụ việc xây dựng, cải tiến kiểm chứng mô hình quy trình Tuy nhiên, bên cạnh thơng tin thời gian, cơng việc nhiều hệ thống cịn ghi lại thông tin yếu tố người (ví dụ người thực thi hành động, người chuyển giao công việc…) Như vậy, ghi kiện ngồi việc phản ánh luồng cơng việc cịn phản ánh mối quan hệ cộng tác công việc cá nhân, nhóm người doanh nghiệp Mơi trường doanh nghiệp coi xã hội thu nhỏ, mối quan hệ công việc coi loại quan hệ xã hội xã hội thu nhỏ Các cá nhân, nhóm người doanh nghiệp mối quan hệ họ hình thành nên mạng xã hội Từ ghi kiện xây dựng nên mơ hình mạng xã hội phân tích liệu thông tin tổng hợp góc nhìn thuận tiện, hữu ích, hỗ trợ cho nhà quản trị doanh nghiệp Luận văn dựa nghiên cứu WMP Van der Aalst Minseok Song trình bày [1] Trong đó, ghi kiện sử dụng khai phá mạng xã hội (mà cụ thể khai phá mối quan hệ cá nhân/nhóm người) nhằm phục vụ cho việc quản trị nhân doanh nghiệp Nội dung đề tài tơi trình bày bao gồm phần sau: Chương 1: Trình bày khái niệm nhật ký kiện, khai phá quy trình kiến thức khác liên quan đến đề tài 10 Chương 2: Trình bày khai phá mạng xã hội bao gồm khái niệm bản, độ đo trích xuất đồ thị quan hệ xã hội phân tích mạng xã hội Chương 3: Cải thiện độ đo trích xuất đồ thị quan hệ xã hội Chương 4: Cài đặt thực nghiệm Hà Nội, ngày18 tháng10 năm 2015 Trần Thị Phương 38 Hình 4.1 Kiến trúc MiSoN Dữ liệu định dạng XML bao gồm thơng tin quy trình, trường hợp, hoạt động, thời gian kiện người thực thi Dữ liệu XML xuất từ hệ thống thông tin doanh nghiệp[1] MinSON cung cấp chức tính tốn theo độ đo khác đề cập đến phần 2.3 Hình 4.2 ảnh chụp MinSoN hiển thị kết độ đo chuyển giao công việc áp dụng nhật ký kiện Bảng 1.1 39 Hình 4.2 Giao diện MiSoN hiển thị đồ thị quan hệ xã hội với liệu từ Staffware log 4.2 Thiết kế cài đặt Gần đây, MiSoN tích hợp thành module SocialNetwork ProM framework8 Dựa cấu trúc thiết kế ProM MiSoN, phần tơi xin trình bày chi tiết thiết kế cài đặt giải pháp đưa phần 3.2 4.2.1 Thiết kế tổng thể Vị trí mối quan hệ giữapackage SocialNetwork package liên quan khác thể Hình 4.3 http://processmining.org/ 40 Hình 4.3.Vị trí mối quan hệ package SocialNetwork ProM Trong đó: - Framework: cung cấp khung giao diện cho package tương ứng với plugin (SocialNetwork số đó) hoạt động - Log: cung cấp tính nhập tệp làm đầu vào cho plugin nói chung, SocialNetwork nói riêng hoạt động (Tệp nhật ký kiện) - SocialNetwork: cung cấp tính khai phá mạng xã hội, bao gồm trích xuất đồ thị quan hệ xã hội, phân tích mạng xã hội - Các hệ thống thông tin quản lý cung cấp tệp nhật ký kiện làm đầu vào cho khai phá mạng xã hội - Các công cụ phân tích mạng xã hội: đồ thị quan hệ xã hội xuất thành tệp làm đầu vào cho cơng cụ phân tích mạng xã hội khác - Mining: chứa lớp phục vụ cho xây dựng đồ thị quan hệ xã hội - Analysis: chứa lớp phục vụ cho phân tích mạng xã hội 41 4.2.2 Cấu trúc tệp nhật ký kiện đầu vào Tệp nhập đầu vào cho khai phá mạng xã hội có định dạng xml, tuân theo cấu trúc sau Task_A complete Duy 2002-08-04T11:09:00+01:00 Task_B complete Mai 2002-08-04T11:10:00+01:00 Trong Tag WorkflowLog Source Process ProcessInstance AuditTrailEntry WorkflowModelElement EventType Originator Timestamp 4.2.3 Thiết kế lớp Do phạm vi đề tài tập trung cải thiện độ đo dựa mối quan hệ chuyển giao công việc nên phần thiết kế chi tiết, lớp package 42 liên quan đến khai phá mạng xã hội nói chung, khơng liên quan trực tiếp đến độ đo tơi xin khơng trình bày cụ thể Sơ đồ thiết kế lớp cài đặt cho độ đo chuyển giao cơng việc trình bày hình 4.4 Hình 4.4.Thiết kế lớp cài đặt độ đo chuyển giao công việc Trong đó, quan trọng lớp thực tính tốn độ đo dựa mối quan hệ chuyển giao công việc Lớp BasicOperation HandoverCCCDCM HandoverICIDCM HandoverICIDIM HandoverICCDIM 4.2.4 Luồng hoạt động Sơ đồ luồng hoạt động chương trình Hình 4.5 Hình 4.6 44 Hình 4.5 Biểu đồ cơng tác xây dựng đồ thị quan hệ xã hội Hình 4.6 Sơ đồ luồng tính toán ma trận trọng số 4.3 Kết thực nghiệm Tôithử nghiệm cài đặt với tệp nhật ký kiện đơn giản để thấy khác sau thêm trọng số hoạt động vào độ đo Tệp nhật ký kiện đầu vào sau: 45 Register complete Duy 2003-11-25T09:00:00+01:00 Send complete Giang 2003-11-25T09:01:00+01:00 Evaluate complete Mai 2003-11-25T09:02:00+01:00 Send complete Giang 2003-11-25T09:03:00+01:00 Receive complete Duy 2003-11-25T09:03:30+01:00 Evaluate complete Mai 2003-11-25T09:04:00+01:00 Process_complain complete Minh 2003-11-25T09:06:00+01:00 Check_Processing complete Mai 2003-11-25T09:08:00+01:00 Archive complete Giang 2003-11-25T09:10:00+01:00 46 Register complete Duy 2003-11-25T09:10:00+01:00 Send complete Giang 2003-11-25T09:11:00+01:00 Evaluate complete Mai 2003-11-25T09:12:00+01:00 Send complete Giang 2003-11-25T09:13:00+01:00 Receive complete Duy 2003-11-25T09:13:30+01:00 Evaluate complete Mai 2003-11-25T09:14:00+01:00 Process_complain complete Minh 2003-11-25T09:16:00+01:00 Check_Processing complete Mai 2003-11-25T09:18:00+01:00 Archive complete Giang 2003-11-25T09:20:00+01:00 Với nhật ký kiện trên, vào thời gian thực thi trung bình hoạt động, ta có bảng trọng số tương ứng cho hoạt động sau 47 Bảng 4.1 Bảng trọng số hoạt động Register 0.5 Với bảng trọng số trên, ta có ma trận trọng số mối quan hệ cá nhân sau a Trường hợp bỏ qua việc chuyển giao công việc nhiều lần, bỏ qua chuyển giao gián tiếp Bảng 4.2 Ma trận trọng số bỏ qua chuyển giao công việc nhiều lần, bỏ qua chuyển giao gián tiếp (a) Không có trọng số hoạt động (b) Có trọng số hoạt động Quan sát bảng (a) ta thấy mối quan hệ Duy-Giang Duy-Mai có trọng số ngang (1.5) Tuy nhiên, đánh trọng số cho hoạt động, mối quan hệ Duy-Giangchịu ảnh hưởng trọng số hoạt động Register (0.5), mối quan hệ DuyMai chịu ảnh hưởng trọng số hoạt động Receive(0.25) nên trọng số mối quan hệ Duy-Giang 0.75, Duy-Mai 0.375 b Trường hợp bỏ qua chuyển giao công việc nhiều lần trường hợp, có tính tới chuyển giao gián tiếp Với hệ sốβ = 0.5 độ sâu tính tốn k = ta có ma trận trọng số Bảng 4.3 (a) (b) Bảng 4.3 Ma trận trọng số bỏ qua chuyển giao công việc nhiều lần, có tính tới chuyển giao gián tiếp Giang Duy 48 Minh Mai Giang Duy Minh Mai (b) c Có trọng số hoạt động Trường hợp có tính tới chuyển giao nhiều lần trường hợp, bỏ qua chuyển giao gián tiếp Bảng 4.4 Ma trận trọng số có tính tới chuyển giao cơng việc nhiều lần, bỏ qua chuyển giao gián tiếp Giang Duy Minh Mai Giang Duy Minh Mai (b) d Có trọng số hoạt động Trường hợp có tính tới chuyển giao nhiều lần trường hợp, bỏ qua chuyển giao gián tiếp 49 Với hệ số β = 0.5 độ sâu tính tốn k = ta có ma trận trọng số Bảng 4.5 (a) (b) Bảng 4.5 Ma trận trọng số có tính tới chuyển giao công việc nhiều lần, bỏ qua chuyển giao gián tiếp Giang Duy Minh Mai Giang Duy Minh Mai Kết thực nghiệm cho thấy sau đánh trọng số cho hoạt động quy trình, độ mạnh yếu mối mối quan hệ đồ thị thu có phân cấp rõ ràng, chịu ảnh hưởng theo tính chất hoạt động 50 Kết luận Luận văn phát triển dựa đề tài nghiên cứu tác giả WMP Van der Aalst Minseok Song [1] việc áp dụng khai phá mạng xã hội môi trường doanh nghiệp với liệu nhật ký kiện ghi cung cấp hệ thống thông tin doanh nghiệp Thông qua việc tìm hiểu, phân tích độ đo xây dựng đồ thị quan hệ xã hội, luận văn điểm yếu độ đo xây dựng đồ thị quan hệ xã hội đề xuất phương hướng cải tiến, khắc phục điểm yếu độ đo dựa mối quan hệ chuyển giao cơng việc Giải pháp trình bày luận văn đánh trọng số cho hoạt động quy trình dựa yếu tố thời gian thực thi hoạt động Nhận xét định hướng cho giải pháp cho tốn cải thiện độ đo: thơng thường, hoạt động cần nhiều thời gian thực thi cần có nhiều trao đổi mối quan hệ cá nhân tham gia mạnh Các thuật toán cải thiện độ đo cài đặt tiến hành thực nghiệm với liệu đơn giản minh họa cho giải pháp đưa Hướng nghiên cứu luận văn nghiên cứu đưa giải pháp cho độ đo khác xây dựng đồ thị quan hệ xã hội (độ đo dựa quan hệ thầu phụ, độ đo dựa trường hợp chung, độ đo dựa hoạt động chung) Đồng thời,giải pháp cần áp dụng liệu doanh nghiệp khác để kiểm chứng tính hiệu giải pháp có phương hướng điều chỉnh cho phù hợp với thực tiễn hoạt động doanh nghiệp 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Wil M P van der Aalst, Hajo A Reijers, Minseok Song Discovering Social Networks from Event Logs Computer Supported Cooperative Work 14(6), 2005 Wil M P van der Aalst, Minseok Song Mining Social Networks: Uncovering Interaction Patterns in Business Processes Business Process MMaigement 2004, 2004 Wil van der Aalst Process mining: Discovery, Conformance, enhancement of business processes, 2011 4.K Chandra Sekharaiah, MAM Khan Towards Metrics for Social Computing World Congress on Science, Engineering, Technology, Dubai, UAE, January, 20-30, 2009 Evelien Otte, Ronald Rousseau Social network Mailysis: a powerful strategy, also for the information sciences J Information Science 28(6): 441-453, 2002 6.Kazuya Okamoto, Wei Chen, Xiang-Yang Li.Ranking of Closeness Centrality for Large-Scale Social Networks 7.Guandong Xu, Yanchun Zhang, Lin Li Web Mining and Social Networking: Techniques and Applications (1st edition) Springer US, 2011 Neveen Ghali, Mrutyunjaya Panda, Aboul Ella Hassanien, Vaclav Snasel, Ajith Abraham (eds.) Computational Social Networks: Mining and Visualization Springer-London, 2012 9.Sibel Adal, Xiaohui Lu, Malik Magdon-Ismail Local, community and global centrality methods for analyzing networks 10.Freeman, Linton A set of measures of centrality based on betweenness, 1977 ... tin doanh nghiệp, kết hợp với phân tích quy trình đầu vào biết cho khai phá mạng xã hội Vì vậy, trước trình bày khai phá mạng xã hội việc ứng dụng khai phá mạng xã hội mơi trường doanh nghiệp, ... Chương Khai phá mạng xã hội Khác với khai phá quy trình, khai phá mạng xã hội nhằm tới mục tiêu hỗ trợ nhà quản trị đưa định mặt nhân doanh nghiệp. Do đó, thay tập trung vào thứ tự thực hoạt động, khai. .. quan hệ xã hội, phân tích mạng xã hội - Các hệ thống thơng tin quản lý cung cấp tệp nhật ký kiện làm đầu vào cho khai phá mạng xã hội - Các cơng cụ phân tích mạng xã hội: đồ thị quan hệ xã hội xuất