1 概述

    Web服務(wù)工作流技術(shù)主要解決如何定義參與流程的各個(gè)服務(wù)之間的邏輯和時(shí)序關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜Web服務(wù)執(zhí)行的自動(dòng)化，并實(shí)現(xiàn)服務(wù)組件之間的動(dòng)態(tài)交互、協(xié)調(diào)和狀態(tài)保持等問題。利用其跨平臺(tái)、松耦合等特性，引入到應(yīng)急管理領(lǐng)域，對(duì)各個(gè)應(yīng)急服務(wù)進(jìn)行封裝發(fā)布，可以解決應(yīng)急聯(lián)動(dòng)框架內(nèi)存在的信息孤島問題。

    但在服務(wù)注冊(cè)中心，滿足特定功能要求的Web服務(wù)可能會(huì)有多個(gè)，導(dǎo)致流程中的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)不能夠綁定到具體的Web服務(wù)，同時(shí)隨著信息技術(shù)的發(fā)展，提供的服務(wù)也越來越多，對(duì)于用戶而言，在應(yīng)急聯(lián)動(dòng)框架內(nèi)使用傳統(tǒng)的服務(wù)匹配模型，從一堆服務(wù)中選出合適的服務(wù)已不能滿足現(xiàn)在的需求，針對(duì)這一問題，基于建立的突發(fā)事件領(lǐng)域本體，考慮采用邏輯工作流到可執(zhí)行工作流的映射模型、概念語(yǔ)義相關(guān)度算法，對(duì)流程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行服務(wù)匹配和服務(wù)推薦。

    本文將Web服務(wù)引用到應(yīng)急管理領(lǐng)域。使用邏輯工作流到可執(zhí)行工作流的映射模型來完成應(yīng)急業(yè)務(wù)流程的服務(wù)綁定，最后使用語(yǔ)義相關(guān)度算法對(duì)流程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行服務(wù)匹配和推薦。

2 應(yīng)急Web服務(wù)的發(fā)布

    Web服務(wù)技術(shù)在整合各個(gè)聯(lián)動(dòng)部門信息系統(tǒng)上具有跨平臺(tái)、跨網(wǎng)絡(luò)、易于維護(hù)和擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)。應(yīng)急處置部門所能提供的功能以Web服務(wù)的形式發(fā)布有2種方法：(1)通過對(duì)該部門所涉及的具體業(yè)務(wù)進(jìn)行分析，針對(duì)具體部門重新進(jìn)行基于Web的軟件開發(fā)，替換掉已有的系統(tǒng)；(2)在已有的系統(tǒng)軟件組件上添加一層Web服務(wù)包裝器，從而可以把已有的系統(tǒng)業(yè)務(wù)發(fā)布成Web服務(wù)。第(1)種方法的實(shí)現(xiàn)總體上思路簡(jiǎn)單，但如果對(duì)所有信息系統(tǒng)都進(jìn)行重構(gòu)，不能有效利用現(xiàn)有系統(tǒng)資源、代價(jià)會(huì)非常高。第(2)種方法的實(shí)現(xiàn)則需要對(duì)原有系統(tǒng)源代碼進(jìn)行研究，找出具體業(yè)務(wù)的調(diào)用接口，然后再利用Web服務(wù)開發(fā)框架把這些采用不同編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的接口進(jìn)行Web服務(wù)封裝，這種方法顯然可以充分利用現(xiàn)有的信息系統(tǒng)，并且花費(fèi)的成本也相對(duì)較低。采用這種方法對(duì)現(xiàn)有信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝的過程如圖1所示。

    眾多應(yīng)急Web服務(wù)在封裝后要統(tǒng)一發(fā)布到服務(wù)注冊(cè)中心，其存儲(chǔ)可以使用二維表來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)服務(wù)使用方也可以通過注冊(cè)中心進(jìn)行服務(wù)查詢等操作。

    應(yīng)急業(yè)務(wù)要求系統(tǒng)具有及時(shí)性，為保證服務(wù)注冊(cè)中心所存儲(chǔ)的wsdl文檔及其描述信息是與服務(wù)提供方信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)同步的，則需要數(shù)據(jù)同步技術(shù)。傳統(tǒng)的用于實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器間數(shù)據(jù)同步的方法是使用數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品自身自帶的數(shù)據(jù)同步功能，但這種方法只能限于同類數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品間進(jìn)行，兼容性較差。采用Web服務(wù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)中心與服務(wù)提供端的信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容同步，能有效屏蔽不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間的差異，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息同步。

圖1 采用服務(wù)封裝器進(jìn)行Web服務(wù)發(fā)布與維護(hù)的過程

3 應(yīng)急業(yè)務(wù)流程的服務(wù)綁定

    突發(fā)事件在處置過程中，往往有多個(gè)處理環(huán)節(jié)，各個(gè)處理環(huán)節(jié)之間一般存在著滿足業(yè)務(wù)流程特點(diǎn)的關(guān)系(如順序、分支、聚合等)。通過研究現(xiàn)有應(yīng)急預(yù)案發(fā)現(xiàn)，目前應(yīng)急預(yù)案中對(duì)處置流程的定義仍僅局限于規(guī)定某些部門的任務(wù)，并沒有形成一個(gè)適合于計(jì)算機(jī)處理的業(yè)務(wù)流程定義信息。本文把各個(gè)應(yīng)急處置部門的應(yīng)急業(yè)務(wù)發(fā)布為Web服務(wù)后，通過業(yè)務(wù)流程管理技術(shù)進(jìn)行處理。但是在服務(wù)注冊(cè)中心中，滿足特定功能要求的Web服務(wù)可能會(huì)有多個(gè)，導(dǎo)致流程中的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)不能夠綁定到具體的Web服務(wù)，在此使用邏輯業(yè)務(wù)流程到執(zhí)行業(yè)務(wù)流程的映射方法來實(shí)現(xiàn)綁定。

    邏輯業(yè)務(wù)流程是指組成處理流程的各個(gè)節(jié)點(diǎn)綁定的不是具體的Web服務(wù)，而只是對(duì)服務(wù)的功能性和其他非功能性參數(shù)的描述�？蓤�(zhí)行業(yè)務(wù)流程是指在邏輯業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，針對(duì)每一個(gè)活動(dòng)所要求的服務(wù)分類從資源中動(dòng)態(tài)地查找候選的服務(wù)實(shí)例集合，然后再對(duì)候選集合進(jìn)行篩選，進(jìn)而為每一個(gè)活動(dòng)綁定具體服務(wù)實(shí)例，組成服務(wù)工作流。

    邏輯流程到可執(zhí)行流程的映射可通過流程匹配、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)選擇和服務(wù)綁定4個(gè)功能模塊來完成，如圖2所示。

圖2 邏輯工作流到可執(zhí)行工作流的映射模型

    在這個(gè)過程中，邏輯工作流的匹配可通過規(guī)則引擎來完成，經(jīng)服務(wù)匹配后完成服務(wù)的綁定。

4 流程節(jié)點(diǎn)的服務(wù)推薦

    在上述邏輯流程到可執(zhí)行流程的映射模型中，服務(wù)匹配中的輸入?yún)��?shù)是通過對(duì)流程節(jié)點(diǎn)的解析所得到的每一個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)對(duì)服務(wù)的功能要求和非功能性描述要求。

    本文的匹配推薦過程分為2個(gè)步驟：(1)基于概念相關(guān)度的服務(wù)匹配；(2)基于非功能性描述參數(shù)對(duì)服務(wù)進(jìn)行再次篩選、推薦。

    4.1 基于概念相關(guān)度的服務(wù)匹配

    本文采用計(jì)算概念語(yǔ)義相關(guān)度的算法，同時(shí)針對(duì)所構(gòu)建本體的特點(diǎn)對(duì)算法進(jìn)行了必要的參數(shù)調(diào)整。算法核心內(nèi)容如下：

    (1)本體概念圖中語(yǔ)義關(guān)系權(quán)值的確定

    通過考慮概念在本體網(wǎng)絡(luò)中所處的局部密度、本體同有的關(guān)系和用戶自定義關(guān)系、概念在本體層次網(wǎng)絡(luò)中所處的深度來確定。由于概念之間的各種關(guān)系在反應(yīng)概念之間的關(guān)系時(shí)重要性不同，因此可通過對(duì)每個(gè)邊賦予不同的權(quán)值來表示關(guān)系的重要程度。本文用1－n表示權(quán)值，如表1所示。

表1 突發(fā)事件領(lǐng)域本體中關(guān)系權(quán)值定義

    權(quán)值越小則表示關(guān)系越重要，一般情況下，同義關(guān)系的語(yǔ)義距離小，而上下位關(guān)系語(yǔ)義距離大。例如在風(fēng)災(zāi)中，包含了“揚(yáng)沙”、“浮塵”、“沙塵暴”等概念，這就是同義關(guān)系。“揚(yáng)沙”、“浮塵”的相似度比“揚(yáng)沙”、“風(fēng)災(zāi)”大。同理，上下位關(guān)系表示了繼承、包含等關(guān)系，比并發(fā)、誘發(fā)關(guān)系的相似度要大。由于并發(fā)、誘發(fā)有時(shí)很難區(qū)分，因此其權(quán)值定義為相同。概念之間的語(yǔ)義距離可定義為概念與概念在本體加權(quán)有向圖中的最小距離，此最小距離為概念與概念之間最

    (3)α值的測(cè)算

    α為傳統(tǒng)匹配算法的匹配度系數(shù)，對(duì)于不同的匹配水平，α的值不同。由于傳統(tǒng)的匹配算法只給出了相似度函數(shù)，并沒有給出α。α的取值直接影晌匹配算法的性能，是相似度函數(shù)的關(guān)鍵因素。

    本文采用應(yīng)急領(lǐng)域?qū)＜艺{(diào)查方法獲得概念間主觀相似度值為參照，作為相似度函數(shù)中sim(O₁，O₂)的取值。反向確定α的值。α的測(cè)算公式為：

    4.2 基于相關(guān)度存儲(chǔ)表的服務(wù)推薦

    通過上述本體概念語(yǔ)義距離算法對(duì)本文所使用的突發(fā)事件本體進(jìn)行了測(cè)算，但在實(shí)驗(yàn)中所得出的概念間語(yǔ)義相關(guān)度僅是2個(gè)概念之間的相關(guān)度，需要解決的問題是針對(duì)任何一個(gè)本體概念都可通過相關(guān)度算法計(jì)算出與其相關(guān)度大于某一閾值的概念，從而產(chǎn)生一個(gè)概念擴(kuò)展集，再基于該擴(kuò)展集進(jìn)行服務(wù)搜索(即把擴(kuò)展后的概念與服務(wù)注冊(cè)中心wsdl_Table中的Emergency字段進(jìn)行匹配)，并按概念的相關(guān)度對(duì)檢索出的wsdl文檔進(jìn)行排序。

    由于針對(duì)某一概念需要對(duì)本體中所有概念進(jìn)行相關(guān)度比較，從而需要具有遍歷整個(gè)本體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的算法。對(duì)邏輯業(yè)務(wù)流程中的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行Web服務(wù)推薦時(shí)，如果每次都要通過遍歷本體中所有概念來與服務(wù)的功能描述進(jìn)行相關(guān)度計(jì)算來得出符合某一閾值條件的突發(fā)事件概念，這無(wú)疑是非常耗時(shí)的，同時(shí)也違背了應(yīng)急處置快速反應(yīng)的要求。因此，在系統(tǒng)運(yùn)行前就把本體中所有概念以及與某概念相關(guān)度大于0.5的概念集合求解出來，并且存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而就把系統(tǒng)在運(yùn)行階段與耗時(shí)的本體文件操作分開，僅僅對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行查詢就可以實(shí)現(xiàn)，這將大大提高效率，概念相關(guān)度數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)如圖3所示。

圖3 相關(guān)度存儲(chǔ)表的計(jì)算結(jié)果

5 算法實(shí)現(xiàn)與分析

    本文通過主觀相關(guān)度值與客觀相關(guān)度值的對(duì)比驗(yàn)證α值測(cè)算公式的有效性。

    由于本文所建立的突發(fā)事件本體是在搜集到的大量的應(yīng)急預(yù)案抽取概念、關(guān)系的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，概念之間的相關(guān)性是客觀存在的。但由于目前并沒有突發(fā)事件領(lǐng)域概念之間相關(guān)度的權(quán)威數(shù)據(jù)，因此從突發(fā)事件本體中抽取出100個(gè)概念對(duì)，通過調(diào)查問卷的形式向多名本課題參與人員、應(yīng)急領(lǐng)域的專家進(jìn)行問卷調(diào)查，讓他們選擇出兩事件之間相關(guān)度的主觀反映值，最后再對(duì)所有人的結(jié)果求平均，最終得出100組概念對(duì)之間的主觀相關(guān)度值。然后采用α的測(cè)算公式反向計(jì)算出對(duì)應(yīng)的α的取值。表2列出了部分概念對(duì)的α值。

    α的測(cè)算值以0.5為中心正態(tài)分布，因此，可選取α=0.5。為驗(yàn)證α測(cè)算值的有效性，采用統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算2種相似度的相關(guān)系數(shù)Cor來說明。

    “以0.2的步長(zhǎng)取值，利用相似度函數(shù)計(jì)算出客觀相似度，計(jì)算主觀相似度與客觀相似度的相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)Cor的計(jì)算公式如下：

    其中，主觀感知值用x表示；客觀計(jì)算值用y表示。

表2 相關(guān)度主觀感知值測(cè)算的α值

    表3給出了α對(duì)相關(guān)系數(shù)的影響�？梢钥闯�，α取0.5時(shí)，2種相關(guān)度的相關(guān)性最高。這與α的測(cè)算公式的結(jié)果相一致，驗(yàn)證了公式的有效性。

表3 α參數(shù)對(duì)相關(guān)系數(shù)的影響

6 結(jié)束語(yǔ)

    本文引用Web服務(wù)，通過研究基于突發(fā)事件概念相關(guān)性和應(yīng)急服務(wù)流程節(jié)點(diǎn)服務(wù)推薦策略，提出本體概念相似度公式中匹配度系數(shù)的測(cè)算方法，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了測(cè)算方法的有效性�；�于本工作。將此測(cè)算方法得到的匹配度系數(shù)具體應(yīng)用到基于P2P網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急業(yè)務(wù)流程節(jié)點(diǎn)服務(wù)匹配中，同先前的輸出結(jié)果對(duì)比分析，處置效率提高的同時(shí)，也減少了人為主觀判斷，為應(yīng)急處置業(yè)務(wù)的處置提供了便利。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：基于Web服務(wù)的應(yīng)急業(yè)務(wù)流程服務(wù)推薦

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