跨组织业务流程挖掘及其隐私保护方法研究

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随着经济全球化进程的推进,越来越多的用户或者业务需求超越了传统的组织界限,要求多个组织协同完成,跨组织业务流程管理应运而生。由于跨组织业务流程的业务结构复杂且涉及到多个地理空间上分布的组织,因此设计和建模跨组织业务流程是一项极其复杂且耗时耗力的工作,通常要求建模人员有广泛的经验。业务流程管理系统在执行过程中记录的日志数据包含了流程具体执行信息,这些数据可以为我们从事件日志中重构业务流程模型提供支持。跨组织业务流程挖掘是以分布于多个组织中的事件日志为输入,通过流程挖掘技术重构整个跨业务流程模型的过程。然而,传统的跨组织流程挖掘方法忽略了挖掘过程中组织间的隐私保护问题,主要是指组织内部日志数据的隐私保护和组织内部私有业务流程的隐私保护。  本文以分布式的跨组织业务流程日志数据为起点,对跨组织业务流程的隐私保护问题展开研究,主要内容包括:  1、在跨组织业务流程挖掘方面,提出了支持业务隐私保护的跨组织业务流程挖掘方法。该方法主要包含三个方面的工作:(1)各个组织通过挖掘日志数据构造各自的私有流程模型和公共流程模型,并将其公共流程模型提交给可信第三方中间件;(2)可信第三方中间件为每个组织构造其协作组织的公共流程模型片段,并反馈给各个组织;(3)各个组织根据反馈的合作组织的协作流程片段来构造组织相关的跨组织协作流程模型。  2、在传统跨组织业务流程隐私保护方面,通过构造组织的公共流程模型(视图)来实现,提出了两种等价的组织内部公共流程模型构造方法,一种是基于流程挖掘的方法,通过对事件日志进行处理,过滤掉组织内部任务,只保留交互任务,然后进行挖掘,另一种是通过对私有流程进行行为等价变换,来构造相应的公共流程模型。  3、在跨组织业务流程组织间协作信息的隐私保护方面,提出了延迟发送策略和提前接收策略,充分分析了该类策略对整个跨组织业务流程时间性能的影响,在不影响组织间协作的情况下给出了针对四种基本流程控制结构的隐私保护方法。对于不能够该策略的特殊结构,我们通过引入虚拟发送任务和虚拟接收任务来表示某些消息的接收和发送任务,提出了一系列的特殊模式来进行隐私保护。
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