基于流程挖掘的资源分配优化方法

目前，越来越多的企业认识到流程管理的价值。流程管理帮助企业梳理业务流程，以较低的成本、较短的时间、最优的质量完成预定目标。现阶段的流程挖掘是发现有价值信息的有效方法，它能够从流程执行日志中挖掘流程模型、社会网络关系、资源分配规则等知识，从而为流程智能化管理提供了新的启发。近年来，基于流程挖掘的资源分配优化引起少数学者的注意。

资源分配关注如何进行合理的资源配置从而达到流程绩效最大化。因此，资源分配的质量直接决定了流程绩效的表现。流程挖掘能够从流程的运行日志中发现资源的分配规则和模式，及时消除存在的瓶颈，对于提高资源的执行效率和流程绩效水平具有十分重要的意义。资源可以是机器、人员、资金和软件等[1]，本章只考虑人员（参与者）这种重要资源。

目前，基于流程挖掘的资源优化研究主要集中在挖掘资源分配模型，目的是将活动分配给最合适的参与者[2，3，4]。例如，Huang等以参与者、活动的开始时间与完成时间以及其他活动相关的数据作为输入，以活动之间的顺序关联为约束条件，从流程日志中挖掘资源分配的关联规则[5]。Ly等把发现资源分配规则看作是一个归纳学习的问题，将活动参与者和活动类型作为输入，将参与者是否参与活动作为分类结果，然后使用决策树方法从流程运行的历史数据和组织结构发现活动指派规则，改善流程的资源分配[6]。在此基础上，Senkul和Yang提出了更复杂的资源分配模型，通过从流程日志中挖掘资源与活动之间的匹配关系选择最合适的资源[7，8]。

以上挖掘资源分配规则的研究很少考虑资源分配对流程绩效的影响。少数学者开始关注这个问题，产生了一些以优化流程绩效为目标的资源分配方法。其中，活动执行时间和成本是衡量流程绩效常见的两个指标。但时间和成本不容易同时达到最优状态。因为缩小流程成本可能增大时间消耗，而加快执行流程可能会导致成本增加。例如，效率高的资源工资通常要比效率低的资源工资高，人工费较大。因此，如何协调流程成本与时间，有学者提出了一些影响流程绩效的资源分配方法。例如，Kumar等提出平衡流程绩效和资源访问控制的动态资源分配方法[9]。Xu等则提出一种在限定时间约束内，最小化流程成本的资源分配方法[10]。

在分配资源时，大部分资源分配方法只考虑资源的适用性、一致性、可用性等因素[11]。然而资源作为流程的主体，角色以及协作关系是流程的基本要素，活动及其逻辑关系只是角色行为以及合作关系的外在表现[12]。有学者在资源分配时突出分析了资源之间的协作关系，保证资源之间具有较高的协作水平。Kumar等考虑到资源之间的不同协作程度，利用贪心法计算协作程度，寻找合适的资源分配[13]。Aalst等则依据活动之间的因果关系，计算与资源协作水平相关的参数[14]。Huang等在Aalst研究成果的基础上，计算资源之间执行相关活动的先验概率，从而判断资源之间的协作水平[15]。这些文献对流程绩效的影响均考虑不足。此外，资源协作程度大多是主观确定或者只考虑活动承接关系，没有通过流程日志分析员工的协作水平。但丰富的流程日志蕴含了资源协作的丰富信息，这个问题值得进一步研究。

本章从资源分配对流程绩效的影响出发，提出了一种新的资源分配模型。该模型在满足成本约束的条件下使执行时间最短。例如，在网络购物流程中，客户希望尽快收到预定的商品，而电商也希望能把物流的成本控制在一定范围内。在此基础上，该模型考虑了资源之间协作关系对资源分配的影响，从而全面描述了流程真实的运行情况，弥补了目前对资源之间协作考虑不足的缺憾。