基于資源約束的企業(yè)過程的建模與優(yōu)化.pdf

1、企業(yè)為了在激烈的市場競爭中獲得競爭利益，需要不斷優(yōu)化其生產(chǎn)、經(jīng)營過程。企業(yè)過程的建模與優(yōu)化是提高企業(yè)效益、增強企業(yè)競爭力的重要手段；企業(yè)資源是企業(yè)過程運行最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，企業(yè)過程的運行必須得到企業(yè)資源的支持并受其約束；如何使企業(yè)過程的建模與優(yōu)化理論能與生產(chǎn)資源和資源環(huán)境相結(jié)合，使其更接近生產(chǎn)實際是建模與優(yōu)化中的一個難點。針對該難點問題，在分析資源環(huán)境特點以及過程優(yōu)化需求特點的基礎(chǔ)上，給出了一套動態(tài)資源約束下的、考慮過程結(jié)構(gòu)隨資源環(huán)境變

2、化而變化的、運用計算機支持的企業(yè)過程時間（T）、成本（C）和質(zhì)量（Q）優(yōu)化方法：HEPOR(HEPOR， Directed Hypergraph based Enterprise Process Modeling and Optimization Method with Constraints of Dynamic Resource)。該方法包括下面幾部分：
　?。?）企業(yè)過程模型表達。為了動態(tài)生成過程可能的支持資源，在工作流標準

3、中過程模型描述的基礎(chǔ)上，對其中的活動結(jié)構(gòu)、活動屬性的描述進行了改進，對變遷的描述進行了擴展，使每個活動描述為最小的資源需求單元。同時，為了提高模型的重用性，支持不同層次的過程優(yōu)化，在建模中引入了領(lǐng)域空間的概念。建立過程模型是本文進一步優(yōu)化的基礎(chǔ)。
　?。?）支持企業(yè)過程優(yōu)化的資源建模方法。為了支持根據(jù)現(xiàn)實動態(tài)的資源環(huán)境進行企業(yè)過程優(yōu)化，縮小生成過程可能的支持資源時的搜索范圍，提出了一種加入環(huán)境描述和資源分類器的企業(yè)資源分類建模方法

4、。它把資源分類環(huán)境描述和分類依據(jù)作為分類模型必不可少的一部分，給出了分類模型的形式化定義以及形式化的分類規(guī)則。為了實現(xiàn)活動/資源的自動映射，提出了一種面向活動的資源能力建模方法，給出了面向活動的資源能力模型構(gòu)建框架、通用的能力模板及具體的活動/資源映射過程。資源能力模型與資源分類模型共同實現(xiàn)動態(tài)地、自動地生成過程的可能的支持資源，從而約束、支持企業(yè)過程優(yōu)化。
　?。?）資源約束下的過程結(jié)構(gòu)優(yōu)化。為了提高企業(yè)過程結(jié)構(gòu)優(yōu)化的實用性、合

5、理性以及計算機支持性，提出了基于有向超圖的資源約束下的優(yōu)化方法。根據(jù)優(yōu)化需求，通過對考慮了支持資源的過程進行不同的有向超圖建模，利用有向超圖的性質(zhì)以及超圖上所附加的過程語義，把過程結(jié)構(gòu)優(yōu)化轉(zhuǎn)化為
　　企業(yè)為了在激烈的市場競爭中獲得競爭利益，需要不斷優(yōu)化其生產(chǎn)、經(jīng)營過程。企業(yè)過程的建模與優(yōu)化是提高企業(yè)效益、增強企業(yè)競爭力的重要手段；企業(yè)資源是企業(yè)過程運行最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，企業(yè)過程的運行必須得到企業(yè)資源的支持并受其約束；如何使企業(yè)過程

6、的建模與優(yōu)化理論能與生產(chǎn)資源和資源環(huán)境相結(jié)合，使其更接近生產(chǎn)實際是建模與優(yōu)化中的一個難點。針對該難點問題，在分析資源環(huán)境特點以及過程優(yōu)化需求特點的基礎(chǔ)上，給出了一套動態(tài)資源約束下的、考慮過程結(jié)構(gòu)隨資源環(huán)境變化而變化的、運用計算機支持的企業(yè)過程時間（T）、成本（C）和質(zhì)量（Q）優(yōu)化方法：HEPOR(HEPOR， Directed Hypergraph based Enterprise Process Modeling and Optimi

7、zation Method with Constraints of Dynamic Resource)。該方法包括下面幾部分：
　?。?）企業(yè)過程模型表達。為了動態(tài)生成過程可能的支持資源，在工作流標準中過程模型描述的基礎(chǔ)上，對其中的活動結(jié)構(gòu)、活動屬性的描述進行了改進，對變遷的描述進行了擴展，使每個活動描述為最小的資源需求單元。同時，為了提高模型的重用性，支持不同層次的過程優(yōu)化，在建模中引入了領(lǐng)域空間的概念。建立過程模型是本文進一步

8、優(yōu)化的基礎(chǔ)。
　?。?）支持企業(yè)過程優(yōu)化的資源建模方法。為了支持根據(jù)現(xiàn)實動態(tài)的資源環(huán)境進行企業(yè)過程優(yōu)化，縮小生成過程可能的支持資源時的搜索范圍，提出了一種加入環(huán)境描述和資源分類器的企業(yè)資源分類建模方法。它把資源分類環(huán)境描述和分類依據(jù)作為分類模型必不可少的一部分，給出了分類模型的形式化定義以及形式化的分類規(guī)則。為了實現(xiàn)活動/資源的自動映射，提出了一種面向活動的資源能力建模方法，給出了面向活動的資源能力模型構(gòu)建框架、通用的能力模板及具

9、體的活動/資源映射過程。資源能力模型與資源分類模型共同實現(xiàn)動態(tài)地、自動地生成過程的可能的支持資源，從而約束、支持企業(yè)過程優(yōu)化。
　?。?）資源約束下的過程結(jié)構(gòu)優(yōu)化。為了提高企業(yè)過程結(jié)構(gòu)優(yōu)化的實用性、合理性以及計算機支持性，提出了基于有向超圖的資源約束下的優(yōu)化方法。根據(jù)優(yōu)化需求，通過對考慮了支持資源的過程進行不同的有向超圖建模，利用有向超圖的性質(zhì)以及超圖上所附加的過程語義，把過程結(jié)構(gòu)優(yōu)化轉(zhuǎn)化為有向超圖的切割和活動合并問題，并給出具體

10、求解過程。通過與其它方法進行實例對比，證明本文方法更合理、有效。
　?。?）基于資源約束的過程T、C、Q優(yōu)化。為了實現(xiàn)動態(tài)資源環(huán)境下的過程T、C、Q優(yōu)化，提出了以資源為協(xié)調(diào)因子的解決辦法。定義活動完成時間、成本和質(zhì)量為其支持資源函數(shù)。根據(jù)當前的資源可用狀態(tài)，通過調(diào)整過程的支持資源種類、資源的數(shù)量及質(zhì)量來控制活動的時間、成本和質(zhì)量。通過在不同結(jié)構(gòu)過程的活動中合理分配資源使過程的T、C、Q達到優(yōu)化，利用遺傳算法對該優(yōu)化問題進行了求解。

11、通過與Babu和Suresh提出的基于時間、成本和質(zhì)量相互線性相關(guān)的優(yōu)化模型進行實例對比，說明本文所定義的時間、成本和質(zhì)量關(guān)系模型更合理。
　?。?）對HEPOR方法進行了系統(tǒng)實現(xiàn)和應(yīng)用驗證。設(shè)計并實現(xiàn)了一個支持 HEPOR方法的集成化企業(yè)過程的建模與優(yōu)化原型系統(tǒng)：IEPMOS（IEPMOS，Intergrated Enterprise Modeling and Optimization System）。該系統(tǒng)支持根據(jù)現(xiàn)實的資源環(huán)