Titel: Verfahren zur Bewertung von mit charakteristischen Merkmalen behafteten Prozessen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung von mit charakteristischen Merkmalen behafteten Prozessen und/oder Vorgängen in computerbasierten Netzwerken, wie durch den Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1 beschrieben.
Computerbasierte Netzwerke wie z.B. Local Area Networks (LAN), Wide Area Networks (WAN) oder aber auch das Internet bzw. das darauf aufsetzende World Wide Web (WWW) bilden heutzutage eine für die Wirtschaft nicht mehr wegzudenkende Plattform zur Steuerung von Produktionsprozessen sowie zur Abwicklung von Vorgängen. Insbesondere werden immer mehr Vorgänge zwischen Herstellern, Anbietern und Kunden über die genannten Netzwerke und hier insbesondere über das Internet abgewickelt.
Die weltweite Vernetzung von Computersystemen zu einer übergreifenden Kommunikations- und Steuerungsplattform hat aber nicht nur Vorteile, sondern bringt auch erhebliche Schwierigkeiten mit sich. So ist die Flut an Informationen, an Angeboten, Steuerungsparametern u.a. in der bisher bekannten Art, z.B. durch einzelne entscheidungsberechtigte Personen, Gruppen hiervon, oder aber auch Expertensystemen der bekannten Art kaum noch bzw. gar nicht mehr zu übersehen, wobei es fast ein Ding der Unmöglichkeit ist, innerhalb einer vertretbaren Zeit eine geeignete Auswahl aus dieser Vielzahl von Informationen zu treffen. Insbesondere stellt sich das Problem, daß es nur sehr schwierig ist, die zu vergleichenden Daten in einer Weise zu reduzieren, daß eine vernünftige Auswahl, Handhabung oder ähnliches überhaupt möglich wird. Erst durch diese Reduktion der zu beurteilenden Daten wird eine sinnvolle Ausnutzung der vorhandenen Übertragungsbandbreiten und Speicherbereiche der vorhandenen und zu erwartenden Netze möglich, ohne die die gesamte frastruktur der Computernetzwerke über kurz oder lang zwangsläufig zusammenbrechen muß.
In diesem Sinne ist beispielsweise in dem Dokument EP 0 845 748 ein Verfahren, ein Computerprogramm sowie ein System zur Durchführung des computerbasierten On-Line-Handels (e-commerce) vorgeschlagen worden, bei dem ein Client-Computer eine Anfrage aufgibt und
eine Anzahl von Server-Computern vorhanden ist, um diese Anfrage zu bearbeiten, wobei das Verfahren, ausgeführt durch einen intelligenten Agenten in Form eines Computerprogrammes folgende Schritte umfaßt: Entgegennahme der Anfrage vom Client-Computer; Beurteilung inhaltsbezogener Informationen und Geschäftsbedingungen der einzelnen Server-Computer; Entscheidung auf der Basis der inhaltsbezogenen Informationen und Geschäftsbedingungen der einzelnen Server-Computer bezüglich der Frage, welcher Server-Computer die Anfrage bearbeiten soll.
Die Problematik derartiger Verfahren, wie sie in dem vorgenannten Dokument beschrieben werden, ist die Tatsache, daß die automatisierte Auswahl und Bewertung von Transaktionen derzeit im wesentlichen über die Auswertung von Kategorien erfolgt. Dabei wird zur Auswertung ein Vorgabewert angegeben, der das Ziel der Realisierung angibt, wobei in nachteiliger Weise zu diesem Vorgabewert auch ähnliche, d.h. nahe an der Vorgabe liegende Werte gefunden werden, wodurch die Menge der Ergebnisse nach wie vor zu Groß sein kann.
Bei einem anderen Verfahren zur Bewertung von Prozessen, dem Multivariate-Matching, kann es ganz im Gegenteil dazu kommen, daß überhaupt keine Ergebnisse ermittelt werden, was ebenso nachteilig ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Bewertung von mit charakteristischen Merkmalen behafteten Prozessen und/oder Vorgängen in computerbasierten Netzwerken anzubieten, welches in der Lage ist, eine Menge von Merkmalen ohne existierende Vorgaben untereinander in Relation zu setzen und somit eine Filterung der interessantesten Werte vornimmt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausf hrungsformen durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche beschrieben sind.
Vorgesehen ist dabei ein automatisch ablaufendes, insbesondere computergestütztes Verfahren zur Bewertung von vorgegebenen, mit charakteristischen Merkmalen behafteten Prozessen und/oder Vorgängen in computerbasierten, vernetzten Umgebungen, welches sich nach Maßgabe der Erfindung dadurch auszeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
- Aufstellen eines Merkmalbaumes zur Repräsentation der Menge aller Merkmale, wobei die Merkmale mit einer dem jeweiligen Merkmal zugeordneten Gewichtung sowie einem dem jeweiligen Merkmal zugeordneten Funktional zu einer prozessbezogenen Merkmalsmenge verknüpft werden; - Speicherung der Merkmalsbäume in einer Datenbank;
- Strukturierung des Wertebereichs der jeweiligen Merkmale mittels Berechnung von zumindest drei definierten Kenngroßen;
- Abbilden des einzelnen Merkmalswertes auf ein Zielintervall, das vorzugsweise dem Intervall [0,100] entspricht; - Gewichtung der Abbildungen mittels Multiplikation der einzelnen Werte der Abbildungen mit der Gewichtung des jeweiligen Merkmals innerhalb des Merkmalsbaumes;
- Bewertung der einzelnen Prozesse mittels Verknüpfung, vorzugsweise Addition der ge- wichteten Abbildungen und Vergleich der verknüpften Abbildungen untereinander.
Das Verfahren nach Maßgabe der Erfindung ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, daß die Gewichtung die Wertigkeit des jeweiligen Merkmals innerhalb der Menge aller Merkmale repräsentiert, wobei die Werte der Gewichtungen reelle Zahlen in einem definierten Intervall sind und derart gewählt sind, daß die Summe aller Gewichtungen konstant ist. Vorzugsweise sind die Werte der Gewichtungen reelle Zahlen im Intervall [0,1] und sind derart gewählt, daß die Summe aller Gewichtungen 1 ergibt.
In weiterer Ausgestaltung kann das Verfahren nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet sein, daß das Funktional des jeweiligen Merkmals stückweise stetig gewählt ist, wobei der Wertebereich des jeweiligen Funktionales vorzugsweise reell ist im Be- reich [0,100].
Bei den drei Kenngrößen zur Strukturierung des Wertebereichs der jeweiligen Merkmale kann es sich um einen virtuellen Vorgabewert, ein Minimum und ein Maximum des jeweiligen Wertebereichs handeln, wobei zur Bestimmung des virtuellen Vorgabewertes vorzugsweise unter allen vorhandenen Werten eines Merkmales das arithmetische Mittel gebildet wird, welches ebenso bevorzugt mit dem zugehörigen Funktional des Merkmals auf 50 abgebildet wird. Ebenso kann aber auch das geometrische Mittel, das harmonische Mittel oder ein anderes geeignetes Mittel herangezogen werden.
Zur Bestimmung des Minimums des Wertebereichs des jeweiligen Merkmals wird vorzugsweise ein virtuelles Minimum als Maß für die Häufung der niedrigen Werte des jeweiligen Merkmals in der Nahe des kleinsten Wertes berechnet, wobei das Minimum des Wertebe- reichs, welches durch das Bewertungsfunktional auf 0 abgebildet wird, durch das Minimum des kleinsten Wertes und des virtuellen Minimums gebildet wird.
Ebenso bevorzugt wird zur Bestimmung des Maximums des Wertebereichs des jeweiligen Merkmals ein virtuelles Maximum als Maß für die Häufung des hohen Werte des jeweiligen Merkmals in der Nahe des größten Wertes berechnet, wobei das Maximum des Wertebereichs, das durch das Bewertungsfunktional auf 100 abgebildet wird, durch das Maximum des größten Wertes und das virtuelle Maximum gebildet wird.
Zur Berechnung der virtuellen Maxima und Minima geht man dabei bevorzugt derart vor, daß die Schwankung der gegebenen Werte, die das Verhältnis des jeweiligen Mittelwertes zur Differenz der gegebenen Extremwerte beschreibt, vom virtuellen Vorgabewert abgezogen wird, um das virtuelle Minimum zu bilden, bzw. zum jeweiligen Mittelwert addiert wird, um das virtuelle Maximum zu bilden.
Zur Abbildung der einzelnen Merkmalswerte auf das Zielintervall, bei dem es sich um die Wertemenge abgebildet auf [0,100] handelt, wird vorzugsweise der Wertebereich [Minimum, virtueller Vorgabewert] auf das Intervall [0,50] und der Wertebereich [virtueller Vorgabewert, Maximum] auf das Intervall [50,100] abgebildet, wobei die Abbildung der beiden Wertebereiche über das Funktional des jeweiligen Merkmals erfolgt
Das Zielintervall kann in einen höherwertigen Teil und einen niederwertigen Teil segmentiert werden, wobei die beiden Segmente disjunkt sind. Das Intervall [Minimum, virtueller Vorgabewert] wird auf den niederwertigen Teil abgebildet, das Intervall [virtueller Vorgabe- wert,Maximum] wird auf den höherwertigen Teil abgebildet.
Zur Gewichtung der Abbildungen des jeweiligen Merkmals durch das Funktional auf das Zielintervall werden bevorzugt die einzelnen Abbildungen des jeweiligen Merkmals mit der Gewichtung dieses Merkmals innerhalb des Merkmalsbaumes multipliziert.
Zur Bewertung der einzelnen Prozesse werden die gewichteten Abbildungen der einzelnen Merkmale durch deren Funktionale auf deren Zielintervalle vorzugsweise addiert, wodurch eine Metrik auf der Menge der Prozesse definiert und eine Reihenfolge erstellt wird.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Systemkonfiguration, in der die vorliegende Erfindung arbeitet, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2 einen Flow-Chart, der die Schritte zeigt, die in einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Verfahrens durchgeführt werden.
In der Figur 1 ist in schematischer Art und Weise eine Systemkonfiguration, in der das Verfahren der vorliegenden Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zur Ausführung kommt. Der Fig. 1 sind dabei ein Intranet (2) sowie das Internet (4), in schematischer Weise jeweils als Wolke dargestellt. Es ist in diesem Zusammenhang offensichtlich, daß die Systemkonfiguration nicht auf ein Intranet (2) beschränkt ist, sondern mehrere Intranets umfassen kann. Sowohl das Intranet (2) als auch das Internet (4) umfaßt eine Anzahl von Informationsspeichern (6, 8), vorzugsweise in Form von Server-Rechnern, die jeweils mit zumindest einem Massenspeicher (10, 12) z.B. in Form von Festplatten, magento-optischen Platten, etc. verbunden sind. Mit dem Intranet (2) sowie dem Internet sind darüber hinaus Client- Rechner (14, 16) verbunden, die jeweils mit Web-Browsern oder anderen geeigneten Terminalprogrammen für die Arbeit im Intranet und/oder Internet ausgestattet sind, von denen Informationen aus dem Intranet (2) bzw. dem Internet (4) abgerufen .werden können, die auf den Informationsspeichern (6, 8) bzw. den damit verbundenen Massenspeichern (10, 12) abgelegt sind. Es ist offensichtlich, daß die in Fig. 1 dargestellten Client-Rechner (14, 16) lediglich stellvertretend für eine große Anzahl von Client-Rechnern dargestellt sind, die mit dem Intranet (2) bzw. dem Internet (4) verbunden sind. Sowohl mit dem Intranet (2) als auch dem Internet (4) verbunden ist zumindest ein Bewertungsrechner (18), der mit einer Datenbank (20) kommuniziert. In der dargestellten Konfiguration läuft das Verfahren vorzugsweise in Form
eines Computerprogrammes auf diesem Bewertungsrechner (18) mit der Datenbank (20) ab. Das Verfahren wird dabei durch eine von einem Client-Rachner (14, 16) aus gestarteten Anfrage angestoßen und unter Heranziehung der auf den Informationsspeichern (6, 8) abgelegten Informationen durchgeführt.
Denkbar ist dabei zum Beispiel ein Szenario, bei dem auf Rechnern einer verteilten Umgebung, d.h. auf Rechnern, die an den unterschiedlichsten Stellen der Welt arbeiten, Simulationen verschiedener Ausgestaltungen eines Produktionsprozesses z.B. für eine hochkomplexe automatisierte Fertigung mit bestimmten Randbedingungen und Charakteristika durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Simulationen bzw. die Eignung der den Simulationen zugrundeliegenden Produktionsstrukturen sollen zur Auswahl miteinander verglichen und bewertet werden. Von Interesse können dabei unter Umständen konkurrierende Zielvorgaben, wie Kosten, Produktionszeit, Ausschuß, etc. sein, die das Ergebnis beeinflussen. Zur Auswahl bzw. zur Bewertung der unterschiedlichen den jeweiligen Simulationen zugrundeliegenden Pro- duktionssystemen oder -Strukturen kann dabei das Verfahren nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform durch eine entsprechende von einem der Client-Rechner (14, 16) ausgehende Anfrage, unter Angabe des Prozesses sowie der charakte- ristischen Merkmale, der Ablauf des Verfahrens in Form eines Programmes oder Software- Agenten auf dem Bewertungsrechner (18) unter Heranziehung der Informationsspeicher (6, 8) bei denen es sich im angegebenen Szenario um die Rechner handeln kann, auf denen die Ergebnisse der Simulationen gespeichert sind, angestoßen.
Nach Maßgabe des Verfahrens wird dabei zunächst ein Merkmalsbaum zur Repräsentation der Menge aller Merkmale oder Charakteristika der zu vergleichenden und zu bewertenden Prozesse aufgestellt, wobei die Merkmale mit einer dem jeweiligen Merkmal zugeordneten Gewichtung sowie einem dem jeweiligen Merkmal zugeordneten Funktional zu einer pro- zessbezogenen Merkmalsmenge verknüpft werden. Der oder die Merkmalsbäume werden in der Datenbank (20) gespeichert. Der Wertebereich der jeweiligen Merkmale wird daraufhin mittels Berechnung von zumindest drei definierten Kenngroßen strukturiert, die einzelnen Merkmalswerte werden auf ein Zielintervall abgebildet, das dem Intervall [0,100] entspricht, die Abbildungen werden mittels Multiplikation der einzelnen Werte der Abbildungen mit der
Gewichtung des jeweiligen Merkmals innerhalb des Merkmalsbaumes gewichtet, und die einzelnen Prozesse werden mittels Addition der gewichteten Abbildungen und Vergleich der Additionen untereinander bewertet. Die Ausgabe der Ergbenisse erfolgt wiederum auf dem Client-Rechner (14, 18), von dem das Verfahren aus angestoßen wurde.
Nach Maßgabe der bevorzugten Ausführungsform repräsentiert die Gewichtung die Wertigkeit des jeweiligen Merkmals innerhalb der Menge aller Merkmale., wobei die Werte der Gewichtungen reelle Zahlen im Intervall [0,1] sind und derart gewählt sind, daß die Summe aller Gewichtungen 1 ergibt.
Das Funktional des jeweiligen Merkmals ist dabei stückweise stetig gewählt, wobei der Wertebereich des jeweiligen Funktionales reell ist im Bereich [0,100].
Bei den drei Kenngrößen zur Strukturierung des Wertebereichs der jeweiligen Merkmale han- delt es sich um einen virtuellen Vorgabewert, ein Mimmum und ein Maximum des jeweiligen Wertebereichs, wobei zur Bestimmung des virtuellen Vorgabewertes unter allen vorhandenen Werten eines Merkmales das arithmetische Mittel gebildet wird, welches mit dem zugehörigen Funktional des Merkmals auf 50 abgebildet wird.
Zur Bestimmung des Minimums des Wertebereichs des jeweiligen Merkmals wird ein virtuelles Minimum als Maß für die Häufung der niedrigen Werte des jeweiligen Merkmals in der Nahe des kleinsten Wertes berechnet, wobei das Minimum des Wertebereichs, welches durch das Bewertungsfunktional auf 0 abgebildet wird, durch das Minimum des kleinsten Wertes und des virtuellen Minimums gebildet wird.
Darüber hinaus wird zur Bestimmung des Maximums des Wertebereichs des jeweiligen Merkmals ein virtuelles Maximum als Maß für die Häufung des hohen Werte des jeweiligen Merkmals in der Nahe des größten Wertes berechnet, wobei das Maximum des Wertebereichs, daß durch das Bewertungsfunktional auf 100 abgebildet wird, durch das Maximum des größten Wertes und das virtuelle Maximum gebildet wird.
Zur Berechnung der virtuellen Maxima und Minima geht man dabei derart vor, daß die Schwankung der gegebenen Werte, die das Verhältnis des jeweiligen Mittelwertes zur Diffe-
renz der gegebenen Extremwerte beschreibt, vom jeweiligen Mittelwert abgezogen wird, um das virtuelle Minimum zu bilden, bzw. zum jeweiligen Mittelwert addiert wird, um das virtuelle Maximum zu bilden.
Zur Abbildung der einzelnen Merkmalswerte auf das Zielintervall, bei dem es sich um die Wertemenge abgebildet auf [0,100] handelt, wird der Wertebereich [Minimum, virtueller Vorgabewert] auf das Intervall [0,50] und der Wertebereich [virtueller Vorgabewert, Maximum] auf das Intervall [50,100] abgebildet, wobei die Abbildung der beiden Wertebereiche über das Funktional des jeweiligen Merkmals erfolgt
Zur Gewichtung der Abbildungen des jeweiligen Merkmals durch das Funktional auf das Zielintervall werden die einzelnen Abbildungen des jeweiligen Merkmals mit der Gewichtung dieses Merkmals innerhalb des Merkmalsbaumes multipliziert.
Zur Bewertung der einzelnen Prozesse werden die gewichteten Abbildungen der einzelnen Merkmale durch deren Funktionale auf deren Zielintervalle schließlich addiert, wodurch eine Metrik auf der Menge der Prozesse definiert und eine Reihenfolge erstellt wird.
Ein schematische Darstellung der grundsätzlichen Abfolge der Schritte des Verfahrens ergibt sich aus der Fig. 2, in der ein Flow-Chart des Verfahrens nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Mit dem Verfahren nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst, bei einer fast beliebig großen Zahl unterschiedlicher angebotener bzw. verfügbarer Alternativen von bestimmten Prozessen, Vorgängen, o.a. wie sie in vernetzten Umgebungen, wie z.B. dem Internet, auftreten, die vor dem Hintergrund bestimmter Merkmale und Randbedingungen interessantesten oder vorteilhaftesten innerhalb eines vertretbaren Zeitfensters zu bewerten und auszuwählen.
Bei der automatisierten Auswahl und Bewertung nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist es dabei im grundsätzlichen Unterschied zu den bisher bekannten Verfahren nicht mehr nötig einen Vorgabewert anzugeben, der das Ziel der Realisierung angibt, wodurch die Menge der Ergebnisse in einem überschaubaren Bereich gehalten werden kann. Auf diese Weise wird
eine bisher nicht bekannte Steigerung der Effizienz sowohl bezüglich der notwendigen Zeit als auch der Nutzung von Bandbreiten und Speicherkapazitäten bei Auswahlvorgängen erreicht.