面向目標的遷移工作流主動服務方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、遷移工作流(Migrating Workflow)是將移動agent計算模式應用于工作流管理的一門新技術。與傳統(tǒng)的工作流模型不同,遷移工作流是一個或多個遷移實例(Migrating Instance)在不同工作位置(Work Place)之間不斷遷移并就地利用工作位置服務執(zhí)行業(yè)務活動的過程,其中,遷移實例是工作流活動的主體,工作位置是工作流聯(lián)盟成員服務在網絡上的節(jié)點映射。工作流聯(lián)盟上所有工作位置的集合稱作遷移工作流環(huán)境,為了與本文研究相

2、區(qū)別,文中稱為單工作位置環(huán)境。目前的遷移工作流研究主要采用面向過程的方法,即令遷移實例攜帶業(yè)務過程說明書工作。業(yè)務過程說明書中固有的結構化屬性,不可避免地會限制遷移實例求解問題的靈活性,降低其對環(huán)境動態(tài)變化的適應性。
   為了克服面向過程的遷移工作流方法的不足,在面向目標的遷移工作流模型中,遷移實例攜帶工作流目標說明書工作。工作流目標既可以通過遷移實例自身的服務發(fā)現實現,也可以通過工作位置的服務推薦實現(本文稱工作位置對遷移實

3、例的工作位置導航和工作流資源推薦為遷移工作流主動服務)。當工作流目標可以分解為多個業(yè)務子目標時,對于并行的業(yè)務子目標,不同的遷移實例可以在不同的工作位置上生成并首先在該工作位置運行。因為面向目標的遷移工作流可以大大提高遷移實例對工作環(huán)境動態(tài)變化的適應性,因此特別適合那些活動及其轉移規(guī)則難于完全定義的跨機構業(yè)務過程。
   本文針對單工作位置環(huán)境上主動服務能力不足的問題,在國家自然科學基金項目的資助下,以曾廣周教授提出的遷移工作流

4、系統(tǒng)框架為基礎,研究了一類面向目標的遷移工作流主動服務方法,包括:基于業(yè)務熟人域的遷移工作流主動服務環(huán)境構建方法,業(yè)務熟人域上面向目標的遷移實例導航服務方法,業(yè)務熟人域上面向目標的遷移工作流資源服務推薦方法,業(yè)務熟人域上多服務主體收益分配方法,并通過實驗對研究成果進行了驗證和分析。
   本文的主要工作包括:
   1.面向目標的遷移工作流主動服務環(huán)境構建方法研究。
   針對單工作位置環(huán)境上主動服務能力不足的問

5、題,本文借鑒人類社會中的“小世界現象”,提出了一種基于業(yè)務熟人域的遷移工作流主動服務環(huán)境構建方法。方法的基本思想是:首先依據成員合作關系的類型和性質,將工作流聯(lián)盟上的成員劃分為面向目標的“小世界”(稱為業(yè)務熟人域)集合;然后通過業(yè)務熟人域之間的成員合作關系,將工作流聯(lián)盟上的成員集合映射為一個業(yè)務熟人網絡,該業(yè)務熟人網絡即為面向目標的遷移工作流主動服務環(huán)境。文中重點討論了業(yè)務熟人域的可構造性質,給出了業(yè)務熟人域的構造算法和演化策略。實驗表

6、明,基于業(yè)務熟人域為遷移實例提供主動服務,較之單工作位置服務有更高的服務能力。
   2.面向目標的遷移工作流服務導航方法研究。
   在面向目標的遷移工作流模型中,服務導航是指當前工作位置向遷移實例推薦下一個合適的工作位置,工作位置上的導航主體既可以有全局工作流視圖,也可以沒有全局工作流視圖。本文只研究導航主體缺少全局工作流視圖的情況,因此,對服務導航方法的最低要求是不能造成遷移實例迷航而使遷移工作流中斷。針對業(yè)務熟人

7、域上導航主體缺少全局工作流視圖的問題,本文視業(yè)務熟人域為當前導航主體部分可觀測的工作流環(huán)境,采用POMDP方法,提出了一種基于業(yè)務熟人域的服務導航模型,定義了目標關聯(lián)策略描述規(guī)范,給出了服務導航索的生成算法和目標驅動的服務導航算法。實驗表明,基于業(yè)務熟人網進行服務導航,可以有效避免遷移實例迷航,并具有較高的導航效率和導航可靠性。
   3.面向目標的遷移工作流資源服務推薦方法研究。
   在面向目標的遷移工作流模型中,工

8、作流資源服務推薦是指工作位置向遷移實例推薦那些能夠滿足工作流目標的數據、程序、工具和用戶,以幫助遷移實例高效地完成那些需要在本地執(zhí)行的任務。如果工作位置上的工作流資源服務能力受限,輕則會影響工作流進程的速度,重則會造成工作流進程停滯。針對單工作位置上資源服務能力不足的問題,本文建立了一種基于業(yè)務熟人域的多主體工作流資源服務推薦方法。為了快速實現成員間的資源服務分擔,本文重點研究了成員發(fā)現和群組織中的通信協(xié)議問題。實驗表明,本文建立的通信

9、協(xié)議,可以有效提高基于業(yè)務熟人域的多主體資源服務推薦效率,具有很好的服務可靠性。
   4.面向目標的遷移工作流多服務主體收益分配方法研究。
   業(yè)務熟人域上的遷移工作流主動服務,本質上是一種多主體聯(lián)合主動服務。為了保證多主體之間的穩(wěn)定合作,本文針對現有研究成果中收益分配策略對收益補償評估的不足,提出了一種基于動態(tài)合作博弈的多主體收益分配策略。策略的基本思想是:將多主體收益分配問題形式化為一個多人動態(tài)合作博弈,通過尋求

10、動態(tài)合作博弈中馬爾可夫完美均衡計算多主體的收益補償,并利用補償協(xié)調多服務主體最優(yōu)收益分配。文中定義了多主體共識原則,給出了業(yè)務熟人域上的收益分配算法。實驗表明,本文提出的收益分配策略能夠使多服務主體根據最優(yōu)共識原則,分配各方的合作收益,從而達到多贏的帕累托最優(yōu)局面。
   本文工作的創(chuàng)新點主要體現在:
   1.針對單工作位置環(huán)境主動服務能力不足的問題,提出了一種基于業(yè)務熟人域的遷移工作流主動服務環(huán)境模型。
  

11、 業(yè)務熟人域是工作流聯(lián)盟成員集合上面向服務目標的成員子集,其“小世界”性質使得業(yè)務熟人域容易構造和演化。由業(yè)務熟人域互連而成的業(yè)務熟人網絡,覆蓋工作流聯(lián)盟上的所有成員和服務,因而可以保證遷移實例有一個目標可達的動態(tài)工作環(huán)境。與單工作位置環(huán)境相比,業(yè)務熟人域上不僅蘊含了更強的多主體聯(lián)合服務能力,而且可以使遷移實例在同一個業(yè)務熟人域上就近盡可能地完成多個工作流子目標,從而提高執(zhí)行效率。
   2.針對業(yè)務熟人域上服務主體缺少全局工作

12、流視圖的問題,提出了一種部分可觀測環(huán)境下的遷移工作流服務導航方法。
   在面向目標的遷移工作流模型中,業(yè)務熟人域上的工作流視圖是導航主體唯一可見的局部工作流視圖,或稱作導航主體部分可觀測的遷移工作流環(huán)境。與基于全局工作流視圖的服務導航模型和算法相比,本文建立的部分可觀測環(huán)境下的遷移工作流服務導航方法,不僅可以使工作流設計者擺脫全局工作流視圖難以完善定義的困境,而且能夠使遷移實例盡可能地在業(yè)務熟人域上遷移和就地工作,因而既可以有

13、效規(guī)避迷航風險,也可以提高工作流效率。
   3.針對業(yè)務熟人域上的合作穩(wěn)定性問題,提出了基于動態(tài)合作博弈的多主體收益分配策略。
   業(yè)務熟人域上的服務主體都是理性的工作流參與者,他們在追求工作流全局目標的同時,必定關注自己的收益,因此,合理的收益分配是保持業(yè)務熟人域穩(wěn)定的基礎。與現有研究成果中的收益分配策略相比,本文提出的基于動態(tài)合作博弈的多主體收益分配策略,彌補了現有策略對收益補償評估的不足,實現了服務主體收益的最

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