CN102592203A - 业务活动监控中基于规则引擎的kpi生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种业务活动监控中基于规则引擎的KPI生成方法，在业务活动监控系统中，BAM接收被监控服务数据源——具体的业务服务器发布的被监控业务数据，根据业务文法定义将KPI定义模型转换成规则文件集合，并将此规则文件集传入规则引擎后执行而生成KPI。本发明解决了分布式环境下BAM应用中KPIs建模的不确定性问题，提升了对KPIs变化监控的实时性，同时也解决了复杂分布式环境下不同被监控业务活动的KPIs参考指标不统一和动态更新种类繁多带来的非标准化问题，降低了BAM系统实现的复杂度，在一定程度上也提高了业务活动监控系统从模型设计初期到具体实现的开发效率。

Description

业务活动监控中基于规则引擎的KPI生成方法

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种在分布式企业应用环境下，业务活动监控BAM(Business Active Monitoring)中关于业务关键绩效指标KPI(Key PerformanceIndicators)的生成方法。

背景技术

BAM是Business Activity Monitoring的缩写，即业务活动监控，其概念最早出现在Gartner公司对于BAM的定义中，其主要针对企业从组织内部收集和统计出的业务数据，采用一定的方法或者技术手段，得到能体现业务相关的指标和业务执行水平的结果，并通过实时动态的展现和相关提醒业务，帮助决策层及时制定针对性业务策略，提升商业系统的响应速度、提高客户满意度。它可满足企业对业务实时监控、提高决策效率、降低企业运营风险、优化企业决策等目标的需求。

关键绩效指标KPI(Key Performance Indicators)在BAM系统实现中具有非常重要的地位，其具体的建模生成方法是整个BAM中的核心问题之一。在商业应用环境下，对KPI的建模和生成依赖于变量相关的数学表达式，而实际业务中KPI建模涉及到的变量众多，且变量来源于不同的机构或业务。其中任何一个变量的波动或者机构的改变都会导致KPI数值的改变。设计和维持这样一种计算的关联关系是比较复杂的问题。而Gartner对BAM的定义相对比较宽泛，并没有说明实现BAM的技术需求，更没有明确给出一种比较有效和实用的KPI的生成方法。这也造成了尽管BAM可以帮助企业感知、理解和及时应对企业重大事件而提高和改进企业工作效率，但仍然很少被利用的即成事实。

目前，IBM、Oracle等一些知名的软件服务提供商都推出了自己的BAM套件产品。其中IBM的WebSphere Business Monitor系列套件类产品，可向用户提供实时的业务监控类的信息，如metrics、虚拟化仪表展示和预警报告等。但IBM作为全球最大的软件服务提供商，其BAM套件更依赖于业务进程管理(BPM)的概念，其更侧重于对企业内部已经提供的、成熟的KPI的展现和监控功能。在IBM已注册或者申请的公开众多文献和专利中，未见其有针对性的KPI的建模和生成方法说明。

德国软件AG公司曾经提出了“端对端业务流程管理、业务事件管理和/或业务活动监控的系统和/或方法”，其主要基于发布-订阅模型、管理和/或监控业务流程的应用整合技术。该方法主要研究业务活动监控的宏观描述和模型部署，并未涉及到监控指标中的关键绩效指标生成方法。

而纵观目前与BAM相关的企业中间件产品和公开的文献资料，都未见及明确的针对KPI建模和生成方法的阐述，也未有公开的将KPI建模和生成方法与规则引擎驱动集成起来的方法。如果企业在实际的BAM应用中缺乏对KPI的系统的建模和生成方法，则会导致BAM应用无法精确定位目标，监控指标不明晰，无法起到有效的动态、实时对企业业务活动进行监控的作用，进而就缺失了BAM应用的实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以解决上述问题的方法，可以帮助客服现有技术在复杂的企业应用环境下缺乏对KPI形式化建模和具体生成方法的不足，提出了业务活动监控中基于规则引擎的KPI生成方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一个或多个被监控服务数据源通过消息服务器MQ接入业务活动监控BAM，其发布的业务原始数据MetaData通过BAM的适配器模块过滤后，形成规约化的业务数据Metrics进入到BAM，成为定义关键绩效指标KPI所需的原子数据。本发明适用的企业业务环境系统部署和框架包括业务活动监控中所要监控的实际业务服务对象、消息服务器、适配器以及用于KPI持久化的数据库，见附图1。

在业务活动监控系统中，BAM接收被监控服务数据源——具体的业务服务器发布的被监控业务数据，根据业务文法定义将KPI定义模型转换成规则文件集合，并将此规则文件集传入规则引擎后执行而生成KPI。具体步骤如下：

步骤一，接入业务活动监控系统BAM中的业务服务器，将被监控的业务数据发布到BAM，可以以XML格式的SOAP消息内容形式或者其他BAM与业务服务器均可识别的数据形式。对所需求的关键绩效指标KPI，按照业务需求以及企业定义和构建的KPI模型生成形式化表达式。

步骤二，根据步骤一构建的KPI模型，定义其对应的相关文法，将其模型构建中的表达式(包括乘除算数表达式、加减算数表达式和原子算数表达式)通过文法转换为形式化表达式；定义经过适配器过滤后进入BAM的原子数据为Metric，并按照数据类型定义浮点数类型；并自定义用户函数，函数中多个参数以“，”隔开。

步骤三，依照步骤二定义文法，对步骤一中KPI构建模型的形式化表达式进行语法分析以验证其合法性，即验证表达式是否能按文法归约成步骤二所定义的加减算数表达式；若不能规约成功，则合法性检查失败，转回步骤一，重新对KPI进行模型构建和形式化表达式构建。

步骤四，将步骤三中通过合法性检查的KPI形式化表达式，按照公知的规则引擎所定义的规则语言转化成规则文件，其中规则语言为基于XML可扩展语言构成和演化而来的形式化描述语言。规则文件则为规则引擎对应的可识别的，通过使用标记符号形成并用Schema描述、规范和验证规则文档的逻辑结构形成的轻量化文件。

步骤五，将该KPI对应的规则文件传入规则引擎，同时将生成的KPI以及Metric的事实对象插入到规则引擎的工作内存当中，然后启动规则引擎。本步骤中的规则文件进入规则引擎后，将会被构建成针对该KPI生成规则的规则网络。

步骤六，规则引擎实时监听工作内存中事实对象的状态，一旦Metric对象的状态发生变化，规则引擎就会去匹配激活条件。若匹配成功，就会触发KPI的生成规则，从而更新KPI对象的状态。

本发明的有益效果是：本发明提出的在分布式业务活动监控环境下一种基于规则引擎的KPIs建模和生成方法，能够在不同的接入系统和接入协议下，将BAM中关于关键绩效指标KPIs的模型构建和生成都利用规则引擎驱动而得到实时的KPIs，解决了分布式环境下BAM应用中KPIs建模的不确定性问题，提升了对KPIs变化监控的实时性，同时也解决了复杂分布式环境下不同被监控业务活动的KPIs参考指标不统一和动态更新种类繁多带来的非标准化问题，降低了BAM系统实现的复杂度，在一定程度上也提高了业务活动监控系统从模型设计初期到具体实现的开发效率。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

图1为BAM系统部署与框架图。

图2为基于规则引擎的KPI生成图。

具体实施方式

该实例描述了中国电信的业务处理过程中，利用业务活动监控BAM对接入的电信业务数据处理平台提交的业务数据进行处理后，针对用户通话时间等用于业务评估的关键绩效指标进行定义并通过生成规则网络得到KPI值的过程。

BAM应用部署在分布式环境下，其中包括：一个MQ消息服务器，电信被监控业务接入服务器，BAM Server为提供业务活动监控的服务器，邮件服务器用于BAM系统为用户发送预警信息，同时还可选择短信网关进行预警。

根据电信业务需求，考察某用户群其市话通话时间和所花费用在其整个月通话时长和总话费中所占比重，电信被监控业务活动接入BAM后提供的基本统计信息为：

Metric1：日市话通话总时长；

Metric2：日长话通话总时长；

Metric3：日国际通话总时长；

Metric4：市话通话费计量单位；

Metric5：长途通话费计量单位；

Metric6：国际通话费计量单位。

根据上述技术方法描述：

步骤一，按照电信业务需求，构建和定义用户月市话通话所占总通话比重KPI1的模型及表达式如下：

$\mathrm{KPI}1=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{30}\mathrm{Metric}{1}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{30}{\mathrm{Metric}1}_i+{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{30}{\mathrm{Metric}2}_i+{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{30}{\mathrm{Metric}3}_i}$

步骤二，定义如下文法：

表格1

其中，

Factor    原子算数表达式

Term      乘除算数表达式

Expr      加减算数表达式

Var      Metric名字

Digit    浮点数

sigma    自定义的求和函数

步骤三，以KPI1为例，利用定义文法对其归约并做合法性检查，归约过程如下：

$\mathrm{KPI}1=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{30}\mathrm{Metric}{1}_i}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{30}{\mathrm{Metric}1}_i+{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{30}{\mathrm{Metric}2}_i+{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{30}{\mathrm{Metric}3}_i}$

$=\frac{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)}{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (等价变化)

$=\frac{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Factor},30)}{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法4)

$=\frac{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Term},30)}{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},30)}{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法1)

$=\frac{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Factor})}{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法5)

$=\frac{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Term})}{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Expr})}{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法1)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{1,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法6)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Factor},30)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法4)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Term},30)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},30)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法1)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Factor})+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法5)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Term})+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Expr})+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法1)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Factor}+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法6)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{2,30}\right)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Factor},30)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法4)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Term},30)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ （根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},30)+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法1)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Factor})+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法5)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Term})+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Expr})+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法1)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Factor}+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法6)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}\left(\mathrm{Metric}\mathrm{3,30}\right)}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Factor},30)}$ (根据文法4)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Term},30)}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},30)}$ (根据文法1)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Factor})}$ (根据文法5)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Term})}$ (根据文法2)

$=\frac{\mathrm{Factor}}{\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Sigma}(\mathrm{Expr},\mathrm{Expr})}$ (根据文法1)

$=\mathrm{Factor}/(\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Factor})$ (根据文法6)

$=\mathrm{Factor}/(\mathrm{Term}+\mathrm{Term}+\mathrm{Term})$ (根据文法2)

(根据文法1)

(根据文法3)

(根据文法2)

(根据文法1)

由上面的归约过程得，KPI1可根据定义的文法最终归约成Expr，由此证明KPI1定义合法。

步骤四，将通过合法验证的KPI1形式化表达式按照公知的规则引擎所定义的规则语言转换成格式化的规则文件，其中规则文件结构定义如下：

表格2规则文件结构

如表格3所示：

表格3

步骤五，将此规则文件rule_KPIs_KPI1传入规则引擎，同时将KPI1、Metric1、Metric2、Metric3的Java事实对象插入到规则引擎的工作内存中，启动规则引擎。

步骤六，规则引擎运行态下，一直监听工作内存中Java事实对象Metric1、Metric2、Metric3的状态。一旦任一Metric对象的状态发生变化，规则引擎就会主动去匹配激活条件。若有条件项匹配成功，就会触发KPI1的生成规则，从而得到实时KPI1的值。

Claims (4)

1.一种业务活动监控中基于规则引擎的KPI生成方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一，接入业务活动监控系统BAM中的业务服务器，将被监控的业务数据发布到BAM，对所需求的关键绩效指标KPI，按照业务需求以及企业定义和构建的KPI模型生成形式化表达式；

步骤二，根据步骤一构建的KPI模型，定义其对应的相关文法，将其模型构建中的表达式通过文法转换为形式化表达式；定义经过适配器过滤后进入BAM的原子数据为Metric，并按照数据类型定义浮点数类型；并自定义用户函数，函数中多个参数以逗号隔开；

步骤三，依照步骤二定义文法，对步骤一中KPI构建模型的形式化表达式进行语法分析以验证其合法性，即验证表达式是否能按文法归约成步骤二所定义的加减算数表达式；若不能规约成功，则合法性检查失败，转回步骤一，重新对KPI进行模型构建和形式化表达式构建；

步骤四，将步骤三中通过合法性检查的KPI形式化表达式，按照规则引擎所定义的规则语言转化成规则文件；

步骤五，将该KPI对应的规则文件传入规则引擎，同时将生成的KPI以及Metric的事实对象插入到规则引擎的工作内存当中，然后启动规则引擎；

步骤六，规则引擎实时监听工作内存中事实对象的状态，一旦Metric对象的状态发生变化，规则引擎就会去匹配激活条件；若匹配成功，就会触发KPI的生成规则，从而更新KPI对象的状态。

2.根据权利要求1所述的业务活动监控中基于规则引擎的KPI生成方法，其特征在于：所述的步骤一以XML格式的SOAP消息内容形式将被监控的业务数据发布到BAM。

3.根据权利要求1所述的业务活动监控中基于规则引擎的KPI生成方法，其特征在于：所述的步骤二中表达式包括乘除算数表达式、加减算数表达式和原子算数表达式。

4.根据权利要求1所述的业务活动监控中基于规则引擎的KPI生成方法，其特征在于：所述的步骤四中规则语言为基于XML可扩展语言构成和演化而来的形式化描述语言；规则文件则为规则引擎对应的可识别的，通过使用标记符号形成并用Schema描述、规范和验证规则文档的逻辑结构形成的轻量化文件。

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