劉 聰 程 龍

（1. 山東理工大學計算機科學與技術學院，山東淄博 255000；2. 華北電力大學控制與計算機工程學院，北京 102206）

概 要：流程挖掘（Process Mining）作為一個新興信息科學研究領域，已經(jīng)在企業(yè)流程分析、醫(yī)療流程管理和制造業(yè)流程管理等領域得到廣泛應用并產(chǎn)生了巨大的價值。當前流程挖掘的初創(chuàng)公司和客戶群主要集中于歐美地區(qū)，我國流程挖掘理論研究和產(chǎn)業(yè)化都還處于初級階段。本文首先概述了流程挖掘基本概念，進而通過案例簡述了流程挖掘在推動企業(yè)數(shù)字化轉型方面的價值。

0 引言

商業(yè)智能軟件已經(jīng)廣泛應用于現(xiàn)代企業(yè)運行優(yōu)化和管理中，來對企業(yè)歷史數(shù)據(jù)和當前數(shù)據(jù)進行處理，并提供數(shù)據(jù)的收集、挖掘和可視化等分析功能，以幫助企業(yè)快速發(fā)現(xiàn)可推動戰(zhàn)略決策制定的可行性見解。然而，這些工具通常假設企業(yè)流程是已知的，并且它們只執(zhí)行與數(shù)據(jù)相關的分析操作（如分類、聚類、關聯(lián)分析等）。這意味著，當前商業(yè)智能的研究和應用缺少對顯示流程的支持，而這就形成了一個新的研究領域--流程挖掘[1]。近年來，流程挖掘已成為信息科學領域的一個研究熱點，大量相關的初創(chuàng)公司已經(jīng)在歐美成立，并得到了快速發(fā)展。相比于歐美等國的火熱程度，我國學術界和工業(yè)界對流程挖掘技術的關注還相對較少。實際上，大量的商業(yè)案例已經(jīng)展示了流程挖掘?qū)ΜF(xiàn)代企業(yè)在數(shù)據(jù)決策、成本控制、效率提高等方面的價值。在我國推廣流程挖掘技術的研究與應用，將很好地助力并加速我國企業(yè)數(shù)字化轉型與發(fā)展。

1 流程挖掘簡介

流程挖掘旨在構建起傳統(tǒng)的模型驅(qū)動方法（如業(yè)務流程建模和模型正確性驗證）和新型的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法（如數(shù)據(jù)挖掘和機器學習）之間的橋梁[2]。對于企業(yè)來說，業(yè)務流程在信息系統(tǒng)中留下足跡，而流程挖掘則可以從這些足跡中抽取有用的信息，如自動發(fā)現(xiàn)端到端的流程模型、檢測性能瓶頸等，為企業(yè)自身業(yè)務流程的理解、改進和重構提供事實依據(jù)。

如圖1所示，流程挖掘始于對企業(yè)信息系統(tǒng)中業(yè)務執(zhí)行行為的記錄，而這樣的執(zhí)行信息通常是以事件日志的形式保存。以事件日志為基礎，根據(jù)具體的分析目標，流程挖掘技術總的來說可以分為三類：模型發(fā)現(xiàn)、一致性檢測和流程增強。

圖1：流程挖掘的主要研究任務[2]

模型發(fā)現(xiàn)以事件日志為輸入來進行流程模型的還原。在實際應用中，往往需要業(yè)務人員對發(fā)現(xiàn)的模型進行進一步的討論和分析，以洞悉流程在實際執(zhí)行中可能出現(xiàn)的問題。同時，為了科學地評估挖掘算法的效果或評估挖掘模型的質(zhì)量，需要對事件日志和模型進行合規(guī)性度量。當今，最常用的合規(guī)性度量指標為契合度、準確性、一般性和復雜性等[2]。

以流程模型和事件日志作為輸入，一致性檢測是將模型允許的行為和日志中觀察到的行為進行比較，并量化他們之間差異。因此，一致性檢測可以用于評估流程發(fā)現(xiàn)的結果，如前面提到的契合度就是在一致性檢測基礎上實現(xiàn)的。另一方面，也可以用于審計以確定實際執(zhí)行是否符合預定義的業(yè)務規(guī)范。當事件日志和流程模型不一致時，它們之間的差異可能表明流程執(zhí)行過程中可能存在不良偏差、欺詐、低效率等問題。

流程增強的目的是使用事件日志中記錄的流程執(zhí)行信息來擴展或改進現(xiàn)有的流程模型。常見的增強方案是擴展，即向過程模型添加新的視角或使用基于流程上下文的信息來擴展流程模型，例如頻率、時間、資源等，以顯示流程執(zhí)行的瓶頸、吞吐量和頻率等性能指標。

2 流程挖掘?qū)嶋H應用

圖2展示了流程挖掘技術典型應用場景。其核心理念是貫穿企業(yè)流程執(zhí)行的全生命周期，并從流程運行過程中提取數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)關鍵因素，以揭示公司業(yè)務實際執(zhí)行的情況。流程挖掘在實踐中以分析為主，并在盡可能不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的情況下，發(fā)現(xiàn)對公司運行影響最大的無效或低效工作。同時，也可以通過流程挖掘來發(fā)現(xiàn)可以自動化的流程片段，并將其作為機器人流程自動化 (RPA) 改造的輸入，以實現(xiàn)企業(yè)在實際運營中的降本增效?？偟膩碚f，基于對合規(guī)性檢查、性能分析和運營優(yōu)化等方面的支持，流程挖掘已經(jīng)應用于金融、保險、電信、咨詢、制造、醫(yī)療、消費、能源、物流等行業(yè)[2]。

圖2：流程挖掘技術典型應用

以當前流程挖掘應用最為廣泛的金融和保險領域為例，它們涉及的業(yè)務流程例如貸款處理、索賠管理、保險申請等都是高度結構化的，并且流程執(zhí)行過程中所有事件都被系統(tǒng)安全地記錄。因此，流程挖掘可以很好的應用在這些場景以縮短流程時間、提高效率和合規(guī)性。此外，流程挖掘也可用于改進不同組織中的流程。例如，在電信行業(yè)的呼叫中心，客戶重復呼叫次數(shù)的增加，通常表明座席服務的質(zhì)量存在問題，原因是客戶的問題在第一次呼叫中沒有得到解決。如果企業(yè)在開始階段為了節(jié)省成本，對座席業(yè)務培訓的時間不夠，或者指示座席盡可能縮短通話時間，這就會導致客戶不斷回訪，使得問題解決的流程時間變長。從長遠來看，這將給企業(yè)運營成本帶來巨大的壓力。通過對呼叫服務日志進行流程挖掘，可以發(fā)現(xiàn)第一次應答的準確，進而提高客戶體驗和呼叫中心的效率，并降低呼叫中心的運營成本。

3 小結

本文對新興的流程挖掘技術和應用做了概述性介紹。實際上，在流程挖掘技術快速發(fā)展的近10年中，有大量的初創(chuàng)企業(yè)都推出了自己的商業(yè)流程挖掘工具。其中最引人矚目的是2011年成立于德國的Celonis公司[3]，其最近的市場估值已經(jīng)達到110億美元，且其軟件已經(jīng)廣泛應用到許多國際性公司中，例如西門子、寶馬、德勤等。國內(nèi)方面，雖然流程挖掘的研究和應用還處于初級階段，但是也出現(xiàn)了幾個以流程挖掘為核心的創(chuàng)業(yè)公司。一個比較典型的公司，如北京凡得流程科技有限公司[4]，它們的產(chǎn)品目前已經(jīng)全面支持模型發(fā)現(xiàn)、變體分析、一致性檢測以及合規(guī)性檢查等。相信隨著我國高校和企業(yè)對流程分析技術的關注和理解，在不久的將來，我國也會出現(xiàn)一批優(yōu)秀的流程挖掘研究團隊和企業(yè)，在推動我國企業(yè)數(shù)字化轉型和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展方面貢獻自己的力量。