CN111612330A - 一种面向跨界服务的服务模式量化评估方法 - Google Patents

一种面向跨界服务的服务模式量化评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种面向跨界服务的服务模式量化评估方法：定义服务模式的顶层要素，包括定义参与者、工作流、数据流、资源流、现金流；描述服务模式中的参与者；基于已有的参与者描述参与者之间的工作流；在参与者之间的工作流的基础上，描述参与者之间的数据流；在参与者之间的工作流的基础上，描述参与者之间的资源流；在参与者之间的工作流的基础上，描述参与者之间的现金流；基于已描述的工作流、数据流、资源流和现金流，计算服务模式的评估指标，包括运行时间、消耗成本、传递效率、价值、可靠性；并根据评估指标计算模式熵，用于对服务模式进行整体评估。该方法可以帮助产品经理、企业家、商业顾问、业务设计师对现有服务模式进行量化评估。

Description

一种面向跨界服务的服务模式量化评估方法
技术领域
本发明涉及软件工程技术领域，尤其是业务流程管理中的服务计算领域，具体涉及一种面向跨界服务的服务模式量化评估方法。
背景技术
服务模式是指服务系统中不同参与者之间数据、资源、现金等的分配方式。跨界服务模式是一类跨领域、跨边界的新型服务模式。一方面，跨界可以通过打通不同企业、组织边界，以协作方式完成。另一方面，跨界也可以通过整合不同领域资源，打通业务上下游达到。与传统服务模式不同，由于单个服务涉及多个领域，跨界服务模式中通常存在更多的参与者。此外，伴随着业务服务单元之间互相的调用，这些参与者之间也会发生数据、资源、现金的产生、传递和交换。
目前，跨界服务模式主要通过整合不同领域的已有服务资源来进行实现。传统的单体式架构，由于代码逻辑和业务逻辑高度耦合，业务能力内化，在部署跨界服务模式时需要通过代码重构对业务能力进行透出，会消耗大量人力和时间。因此，在跨界服务模式下，大多数的公司和企业都会将其服务封装成单独的业务服务单元与其他公司、部门、或领域的服务进行交互。
在跨界服务环境下，业务系统被彻底的组件化和服务化，服务与服务之间几乎没有耦合，有很好的扩展性和复用性。传统的建模和评估方法主要关注单个用户在使用服务时所经历的服务过程和业务逻辑。近年来，由于跨界服务模式的出现，多用户复杂流程场景下的建模方法逐渐成为了工业界关心的重点。在跨界服务模式中，如何分析、优化各个参与者之间发生的数据、资源、现金转移变得更加重要。有人对于服务模式进行了建模，通过三个方面对业务模式进行了描述。然而，目前还没有一个模型同时对流程、数据、资源、现金同时进行建模和分析。
现有的服务商在设计服务流程的时候，通常会以功能实现为优先目标，同时考虑业务逻辑的合理性。然而在跨界服务模式中，多个参与者之间的协作给流程的运行引入了额外的时间和成本。如何优化业务逻辑变成了跨界服务模式优化的一个重要途径。
此外，跨界服务通常部署在特定服务器上，使得服务的运行效率、带宽、和可靠性等QoS指标与所在计算环境产生关联。不同平台之间的协作也会给整个系统带来额外的负担。因此，有必要对特定跨界服务模式当前的状态进行量化评估，以实现对服务模式的量化分析，进而支撑对服务模式中的参与者协同、服务选择、活动编排、资源分配等方法的优化。
发明内容
针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种面向跨界服务的服务模式量化评估方法，可以帮助产品经理、企业家、商业顾问、业务设计师对现有服务模式进行量化评估。
本发明的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，包括：
(1)定义跨界服务模式顶层要素，包括定义参与者、工作流、数据流、资源流、现金流；
(2)描述服务模式中的参与者；
(3)基于已有的参与者描述参与者之间的工作流；
(4)在参与者之间工作流的基础上，描述参与者之间的数据流；
(5)在参与者之间工作流的基础上，描述参与者之间的资源流；
(6)在参与者之间工作流的基础上，描述参与者之间的现金流；
(7)基于已描述的工作流、数据流、资源流和现金流，计算服务模式的评估指标，包括运行时间、消耗成本、传递效率、价值、可靠性；并根据评估指标计算模式熵，用于对服务模式进行整体评估，其中，模式熵的值越低，服务模式则越优。
本发明中服务模式从工作流、数据流、资源流、现金流四个不同方面描述参与者之间的关系。
所述的参与者的属性包括角色名称、角色类型、角色参与的节点，角色参与的节点可以是活动、网关、或事件。进一步的，角色类型包括但不限于：提供者、消费者、第三方平台；角色参与的节点中的活动节点、网关节点、事件节点应该与该服务模式下工作流中的活动节点、网关节点、事件节点一一对应。
所述的工作流包括活动节点、网关节点、事件节点、逻辑关系。
所述活动节点的属性包括名称、载体、运行时间、成本、可靠性。
所述网关节点的属性包括名称、网关类型、载体、运行时间、成本、可靠性。进一步的，所述网关类型包括但不限于并行型、包容型、排外型、复杂型。并行型网关称之为并行网关节点。
所述事件节点的属性包括名称、事件类型、载体、运行时间、成本、可靠性；进一步的，所述事件类型包括但不限于开始事件、中间事件、结束事件。
所述逻辑关系属性包括源节点、目标节点、转移时间，用于表征活动节点、网关节点、事件节点之间的执行顺序及任务转移消耗的时间。
所述数据流的属性包括名称、数据实体名称、数据类型、数据大小、源节点、目标节点、转移时间，用于表征一组数据在源节点中产生，传入目标节点进行使用；进一步的，数据类型包括但不限于数字型、字符串型、字典型、列表型，源节点及目标节点都应该来源于所有参与者的所有角色参与的节点所构成的集合。
所述资源流的属性包括名称、资源实体名称、资源类型、资源重量、源节点、目标节点、转移时间，用于表征一组资源在源节点中产生，传入目标节点进行使用；进一步的，资源类型包括但不限于食品类型、日用品类型、服装类型、电子产品类型、混合类型，源节点及目标节点都应该来源于所有参与者的所有角色参与的节点所构成的集合。
所述现金流的属性包括名称、现金实体名称、现金类型、现金量、源节点、目标节点、转移时间，用于表征一定量的现金在源节点中产生，传入目标节点进行使用；进一步的，现金类型包括但不限于人民币、美元、日元、比特币等一切在世界全部或部分范围类可流通的货币类型，源节点及目标节点都应该来源于所有参与者的所有角色参与的节点所构成的集合。
所述运行时间，包括节点时间和转移时间；其中，节点时间来源于活动节点、网关节点、事件节点的运行时间；转移时间来源于工作流中逻辑关系的转移时间。一个服务模式下的运行时间计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000041
其中，
Figure BDA0002498280160000042
代表该模式的运行时间，
Figure BDA0002498280160000043
分别代表模式中节点i的运行时间和可靠性，
Figure BDA0002498280160000044
代表该模式下的节点i的节点时间，
Figure BDA0002498280160000045
代表逻辑关系j的转移时间，
Figure BDA0002498280160000046
代表网关后的第k个分支的运行时间，αk代表网关后的第k个分支被运行的概率，N、F、K分别代表线型部分的节点数量、逻辑关系数量，以及网关节点后的分支数量。
所述运行时间的计算过程如下：
步骤1：以服务模式中第一个执行的节点为当前节点n，使运行时间t等于当前节点的运行时间，如果n为事件，认为事件节点的运行时间为0；
步骤2：找到以当前节点n为源节点的所有逻辑关系的集合sl；
步骤3：找到sl中所有逻辑关系的目标节点的集合sn；
步骤4：如果当前节点n为结束事件，返回运行时间t，结束；如果当前节点n为除结束事件外其他事件节点或活动节点，执行步骤5；如果当前节点为并行网关，执行步骤7；如果当前节点为除并行网关外的其他类型网关，执行步骤8；
步骤5：使运行时间t等于其自身的值与sl中所有逻辑关系转移时间之和与sn中所有节点运行时间之和的和，如果sn中存在事件节点，认为事件节点的运行时间为0；
步骤6：以sn中每个节点为当前节点n，执行步骤2；
步骤7：使运行时间t等于其自身的值与sl中所有逻辑关系及其之后的剩余部分服务模式运行时间之和的最大值之和，剩余部分服务模式的运行时间分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的运行时间t，结束；
步骤8：使运行时间t等于其自身的值与sl中所有逻辑关系及其之后的剩余部分服务模式运行时间乘以进入对应分支概率之和的和，剩余部分服务模式的运行时间分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的运行时间t，结束。
所述成本，包括运行成本及等待成本；一个服务模式下的成本计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000051
其中，
Figure BDA0002498280160000052
代表该模式的成本，
Figure BDA0002498280160000053
代表节点i的运行成本，
Figure BDA0002498280160000054
代表节点i等待单位时间增加的成本，
Figure BDA0002498280160000055
代表该模式下节点i需要等待的时间，
Figure BDA0002498280160000056
代表网关后的第k个分支的成本，αk代表网关后的第k个分支被运行的概率,N代表线型部分和并行网关部分的节点数量，K代表除并行网关外其他类型网关节点后的分支数量。
所述成本的计算过程如下：
步骤1：以服务模式中第一个执行的节点为当前节点n，使成本c等于当前节点的成本，如果n为事件节点，认为事件节点的成本为0；
步骤2：找到以当前节点n为源节点的所有逻辑关系的集合sl；
步骤3：找到sl中所有逻辑关系的目标节点的集合sn；
步骤4：如果当前节点n为结束事件，返回成本c，结束；如果当前节点n为除结束事件外其他事件节点或活动节点，执行步骤5；如果当前节点为并行网关，执行步骤7；如果当前节点为除并行网关外的其他类型网关，执行步骤8；
步骤5：使成本c等于其自身的值与sn中所有节点运行成本与等待成本之和的和，如果sn中存在事件节点，认为事件节点的运行成本和等待成本都为0；
步骤6：以sn中每个节点为当前节点n，执行步骤2；
步骤7：使成本c等于其自身的值与sl中所有逻辑关系之后的剩余部分服务模式的成本之和的和，剩余部分服务模式的成本分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的成本c，结束；
步骤8：使成本c等于其自身的值与sl中所有逻辑关系之后的剩余部分服务模式的成本乘以进入对应分支概率之和的和，剩余部分服务模式的成本分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的成本c，结束。
所述传递效率，包括数据传递效率、资源传递效率、现金传递效率；传递效率计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000061
其中，
Figure BDA0002498280160000064
代表模式效率；
Figure BDA0002498280160000062
代表求期望；d、ρ、q分别代表数据、资源、现金的下标；∈o代表数据大小或资源重量或现金量；
Figure BDA0002498280160000063
代表数据\资源\现金从被节点s产生或释放，到被节点t所消耗的中间时间；ηo、fo代表将不同类型的效率归一化到相同现金标准的系数和基函数。
所述传递效率的计算过程如下：
步骤1：找到服务模式中所有数据流的集合sd，所有资源流的集合sr，所有现金流的集合sq；
步骤2：对于sd中每个数据流d，通过d中数据实体的数据量、数据单位以及d中逻辑关系的转移时间，计算每个数据流的效率，构成数据流传递效率的集合sde；
步骤3：统一sd中每个数据流d中数据实体的数据单位为ud，计算该服务模式下的平均数据传递效率esde；
步骤4：对于sr中每个资源流r，通过r中资源实体的资源量、资源单位以及r中逻辑关系的转移时间，计算每个资源流的效率，构成资源流传递效率的集合sre；
步骤5：统一sr中每个资源流r中资源实体的资源单位为ur，计算该服务模式下的平均资源传递效率esre；
步骤6：对于sq中每个现金流q，通过q中现金实体的现金量、现金单位以及q中逻辑关系的转移时间，计算每个现金流的效率，构成现金流传递效率的集合sqe；
步骤7：统一sq中每个现金流q中现金实体的现金单位为uq，计算该模式下的平均现金传递效率esqe；
步骤8：根据ud、ur、uq在实际情况中的不同比重，确定数据归一化系数ηd与基函数fd，确定资源归一化系数ηr与基函数fr，确定数据归一化系数ηq与基函数fq；
步骤9：模式的传递效率为esde、esre、esqe分别通过对应基函数转换并与对应系数相乘后的得数之和，结束。
所述价值，是指服务模式中现金与资源交换所产生的额外现金。对于某一参与者来说，其价值是他在该模式下预期花费的现金和资源之和与得到的现金与资源之和之差。所有参与方的价值之和即为模式的价值之和。例如，一个卖家以10000元的价格把一台电脑卖给消费者。实际上，这台电脑的购买价是5000元人民币。但消费者可以用电脑创造2万元的现金。因此，在这个过程中，卖家和消费者分别创造了5000元和10000元的现金。该模式的价值为5000+10000＝15000元。一个模式的价值的计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000071
Figure BDA0002498280160000072
Figure BDA0002498280160000073
Figure BDA0002498280160000074
是参与者p的价值，
Figure BDA0002498280160000075
分别代表花费的现金的集合、花费的资源的集合、获得的现金的集合、获得的资源的集合。
Figure BDA0002498280160000076
和αr,p分别代表现金和资源相对参与者p的传输成功发生的比率，Ψr,p是资源r对参与者p的现金转化率。
所述价值的计算过程如下：
步骤1：找到服务模式中所有的参与者的集合sp；
步骤2：对于sp中每一个参与者p，执行步骤4到步骤9，得到sp中每个参与者p对应的价值集合spv；
步骤3：计算服务模式的价值v为spv中所有价值之和，结束；
步骤4：找到所有目标节点为p参与的节点的现金流的集合spqt，找到所有源节点为p参与的节点的现金流的集合spqs，找到所有目标节点为p参与的节点的资源流的集合sprt，找到所有源节点为p参与的节点的现金流的集合sprs；
步骤5：计算spqt中所有现金流与其发生可能性的乘积之和spqts；
步骤6：计算spqs中所有现金流与其发生可能性的乘积之和spqss；
步骤7：计算sprt中所有资源流与其发生可能性与其相对参与者p的现金转换率的乘积之和sprts；
步骤8：计算sprs中所有资源流与其发生可能性与其相对参与者p的现金转换率的乘积之和sprss；
步骤9：计算参与者p在该模式中的价值pv，为spqts与sprts之和与spqss与sprss之和之差。
所述可靠性是服务成功运行的比率，用来衡量服务流程中的活动按要求运行的可能性；所述可靠性计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000081
其中
Figure BDA0002498280160000082
表示服务模式的可靠性，
Figure BDA0002498280160000083
表示节点i的可靠性，
Figure BDA0002498280160000084
表示网关后的第k个分支的可靠性，αk代表网关后的第k个分支被运行的概率，N代表线型部分和并行网关部分的节点数量，K代表网关节点后的分支数量。
所述可靠性的计算过程如下：
步骤1：以服务模式中第一个执行的节点为当前节点n，使可靠性r等于当前节点的可靠性，如果n为事件节点，认为事件节点的可靠性为1；
步骤2：找到以当前节点n为源节点的所有逻辑关系的集合sl；
步骤3：找到sl中所有逻辑关系的目标节点的集合sn；
步骤4：如果当前节点n为结束事件，返回可靠性r，结束；如果当前节点n为除结束事件外其他事件节点或活动节点，执行步骤5；如果当前节点为并行网关，执行步骤7；如果当前节点为除并行网关外的其他类型网关，执行步骤8；
步骤5：使可靠性r等于其自身的值与sn中所有节点可靠性之积的积，如果sn中存在事件节点，认为事件节点的运行可靠性和等待可靠性都为1；
步骤6：以sn中每个节点为当前节点n，执行步骤2；
步骤7：使可靠性r等于其自身的值与sl中所有逻辑关系之后的剩余部分服务模式的可靠性中最小值的积，剩余部分服务模式的可靠性分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的可靠性r，结束；
步骤8：使可靠性r等于其自身的值与sl中所有逻辑关系之后的剩余部分服务模式的可靠性乘以进入对应分支概率之和的和，剩余部分服务模式的可靠性分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的可靠性r，结束。
所述模式熵的值的计算依赖运行时间、消耗成本、传递效率、价值、可靠性五类量化指标，与运行时间、消耗成本正相关，与传递效率、可靠性负相关，用于对模式进行整体评估，进一步的，模式熵的值越低，服务模式则越优。模式熵的计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000091
其中，f1、f2、f3、f4、f5代表相同或不同的正比例基函数，包括但不限于一次函数、指数函数等。θ1、θ2、θ3、θ4、θ5代表相同或不同的系数，N代表该模式下的节点数量。
所述模式熵的计算过程如下：
步骤1：计算服务模式的运行时间
Figure BDA0002498280160000092
成本
Figure BDA0002498280160000093
可靠性
Figure BDA0002498280160000094
价值
Figure BDA0002498280160000095
传递效率
Figure BDA0002498280160000099
节点数量N；
步骤2：确定
Figure BDA0002498280160000096
对应的归一化函数f1、f2、f3、f4、f5；
步骤3：确定
Figure BDA0002498280160000097
对应的归一化系数θ1、θ2、θ3、θ4、θ5；
步骤4：根据公式
Figure BDA0002498280160000098
计算模式熵，结束。
与现有技术相比，本发明提供的评估方法对流程、数据、资源、现金同时进行建模，可以对面向跨界服务的服务模式进行量化评估，从而帮助产品经理、企业家、商业顾问、业务设计师对服务模式中的参与者协同、服务选择、活动编排、资源分配等方法的进行分析和优化。
附图说明
图1为本发明的面向跨界服务的服务模式量化评估方法的模式线型部分结构示意；
图2为本发明的面向跨界服务的服务模式量化评估方法的模式并行网关部分结构示意；
图3为本发明的面向跨界服务的服务模式量化评估方法的模式其他网关部分结构示意；
图4为本发明的面向跨界服务的服务模式量化评估方法的流程示意图；
图5为本发明的面向跨界服务的服务模式量化评估方法的模式模型UML示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
下面以电商第三方模式为例子，具体说明本发明的技术方案。
此处是对电商第三方模式的一般描述。在电商第三方模式中，有四个参与者。消费者和销售者是不同的个体。他们使用的活动是由电子商务公司提供的。金融机构和物流公司提供自己的服务，帮助消费者和卖家共同完成交易。在电子商务产业发展之初，大多数企业都采用了这种模式。在电商第三方模式下，电子商务公司只负责建立与消费者和卖家匹配的在线购物平台。现金和资源交换的完成需要第三方物流公司和金融机构的支持。因此，用户的数据、资源和现金需要在不同的平台或应用程序之间进行交换。
可以看到，传统的模式描述倾向于对于服务模式某一突出方面进行定性描述。缺乏全面性、可量化性和可计算性。
本实施例提供的电商第三方模式的模型UML示意图如图5所示，对其进行量化评估方法的流程示意图如图4所示。
以下是本发明的技术方案对电商平台模式的描述。
1.对电商平台模式进行建模
1.1定义参与者
{卖家，消费者，物流公司，金融机构}
1.2定义工作流
{线上交易工作流}
1.3定义数据流
{卖家交易物流数据流，消费者交易物流数据流，退货物流数据流}
1.4定义资源流
{交易资源流，退货资源流}
1.5定义现金流
{预支付现金流，卖家结算现金流，物流结算现金流，退货物流现金流，退货退款现金流}
2.描述电商平台模式中的参与者
{卖家，个体商户类型，{发货，同意退货，退货确认收货，网关2}}
{消费者，个人消费者类型，{下单，支付订单，确认收货，申请退货，退货发货，网关1，事件1}}
{物流公司，第三方物流类型，{运货，退货运货}}
{金融机构，第三方金融机构类型，{确认付款，结算，退款，事件2，事件3}}
3.描述工作流。“线上交易工作流”是以下活动节点、网关节点、事件节点以及逻辑关系描述的集合。
3.1描述工作流中的活动节点
{发货，电商平台载体，60秒，1RMB，99.5％}
{同意退货，电商平台载体，60秒，1RMB，99.5％}
{退货确认收货，电商平台载体，60秒，1RMB，99.5％}
{下单，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}
{支付订单，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}
{确认收货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}
{申请退货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}
{退货发货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}
{运货，物流平台载体，3天，6RMB，99.5％}
{退货运货，物流平台载体，3天，6RMB，99.5％}
{确认付款，金融平台载体，1秒，1RMB，99.5％}
{结算，金融平台载体，1秒，1RMB，99.5％}
{退款，金融平台载体，1秒，1RMB，99.5％}
3.2描述工作流中的网关节点
{网关1，排外型，电商平台载体，1秒，1RMB，99.5％}
{网关2，排外型，电商平台载体，1秒，1RMB，99.5％}
3.3描述工作流中的事件节点
{事件1，开始事件，电商平台载体}
{事件2，结束事件，金融平台载体}
{事件3，结束事件，金融平台载体}
3.4描述工作流中三类节点之间的逻辑关系
{事件1，下单，0.05秒}
{下单，支付订单，0.05秒}
{支付订单，确认付款，2秒}
{确认付款，发货，100秒}
{发货，运货，100秒}
{运货，网关1，100秒}
{网关1，确认收货，0.05秒}
{网关1，申请退货，0.05秒}
{确认收货，结算，2秒}
{结算，事件2，0.05秒}
{申请退货，同意退货，100秒}
{同意退货，网关2，0.05秒}
{网关2，退款，2秒}
{网关2，退货发货，100秒}
{退货发货，退货运货，100秒}
{退货运货，退货确认收货，100秒}
{退货确认收货，退款，2秒}
{退款，事件3，0.05秒}
4.在参与者之间工作流的基础上，描述参与者之间的数据流
{卖家交易物流数据流，{卖家交易物流数据实体,2000，Byte}，{运货，结算，259301.05秒}}
{消费者交易物流数据流，{消费者交易物流数据实体，2000，Byte}，{运货，确认收货，259521.05秒}}
{退货物流数据流，{退货物流数据实体，2000，Byte}，{退货运货，退货确认收货，259300秒}}
5.在参与者之间工作流的基础上，描述参与者之间的资源流
{交易资源流，{交易资源实体，1000，克}，{发货，确认收货，259461.05秒}}
{退货资源流，{退货资源实体，1000，克}，{退货发货，退货确认收货，259520秒}}
6.在参与者之间工作流的基础上，描述参与者之间的现金流
{预支付现金流，{预支付现金实体，200，RMB}，{支付订单，确认付款，122秒}}
{卖家结算现金流，{卖家结算现金实体，180，RMB}，{结算，发货，259583.05秒}}
{物流结算现金流，{物流结算现金实体，20，RMB}，{结算，运货，259423.05秒}}
{退货物流现金流，{退货物流现金实体，20，RMB}，{退货发货，退货运货，220秒}}
{退货退款现金流，{退货退款现金实体，200，RMB}，{退款，退货发货，259582秒}}
7.基于已描述的服务模式，计算该服务模式下的运行时间、消耗成本、传递效率、价值、可靠性、模式熵；为了方便理解，我们约定：a)每个网关节点，都有同等可能进入每一个分支路径；b)每1000克货物，相对于卖家现金100RMB，相对于消费者现金400RMB；c)计算服务模式传递效率时，数据相对现金的折算率为1RMB/2000Byte，资源相对现金的折算率为1RMB/5克；d)计算模式熵时，所有基函数f1、f2、f3、f4、f5都使用恒等函数f(x)＝x，θ1＝1/86400，θ2＝θ3＝θ4＝θ5＝1。
7.1计算运行时间
运行时间计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000141
其中，
Figure BDA0002498280160000142
代表该模式的运行时间，
Figure BDA0002498280160000143
分别代表模式中节点i的运行时间和可靠性，
Figure BDA0002498280160000144
代表该模式下的节点i的节点时间，
Figure BDA0002498280160000145
代表逻辑关系j的转移时间，
Figure BDA0002498280160000146
代表网关后的第k个分支的运行时间，αk代表网关后的第k个分支被运行的概率，N、F、K分别代表线型部分的节点数量、逻辑关系数量，以及网关节点后的分支数量。
线型部分结构示意、并行网关部分结构示意和其他网关部分结构示意分别如图1-3所示。
计算过程如下：
步骤1：n＝事件1，t＝0
步骤2：sl＝{{事件1，下单，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{下单，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：t＝t+0.05+120＝120.05
步骤6：以“下单”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{下单，支付订单，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{支付订单，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：t＝t+0.05+120＝240.1
步骤6：以“支付订单”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{支付订单，确认付款，2秒}}
步骤3：sn＝{{确认付款，金融平台载体，1秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：t＝t+2+1＝243.1
步骤6：以“确认付款”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{确认付款，发货，100秒}}
步骤3：sn＝{{发货，电商平台载体，60秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：t＝t+100+60＝403.1
步骤6：以“发货”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{发货，运货，100秒}}
步骤3：sn＝{{运货，物流平台载体，3天，6RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：t＝t+100+3*24*60*60＝259 703.1
步骤6：以“运货”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{运货，网关1，100秒}}
步骤3：sn＝{{网关1，排外型，电商平台载体，1秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：t＝t+100+1＝259 804.1
步骤6：以“网关1”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{网关1，确认收货，0.05秒}，{网关1，申请退货，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{确认收货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}，{申请退货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤8
步骤8：t＝t*(0.5*以“确认收货”为第一个执行节点的剩余部分服务模式的运行时间+0.5*以“申请退货”为第一个执行节点的剩余部分服务模式的运行时间)，返回t，结束。
上述过程中，省去了剩余部分服务模式重复迭代计算的过程，详细的数值计算见如下算式：
运行时间
＝0.05+120+0.05+120+2+1+100+60+100+259200+100+1+0.5*(0.05+120+2+1+0.05)+0.5*(0.05+120+100+60+0.05+1+0.5*(2+1+0.05)+0.5*(100+120+100+259200+100+60+2+1+0.05))
＝324927.725(秒)
7.2计算消耗成本
成本计算方法如下：
其中，
Figure BDA0002498280160000162
代表该模式的成本，
Figure BDA0002498280160000163
代表节点i的运行成本，
Figure BDA0002498280160000164
代表节点i等待单位时间增加的成本，
Figure BDA0002498280160000165
代表该模式下节点i需要等待的时间，
Figure BDA0002498280160000166
代表网关后的第k个分支的成本，αk代表网关后的第k个分支被运行的概率,N代表线型部分和并行网关部分的节点数量，K代表除并行网关外其他类型网关节点后的分支数量。
计算过程如下：
步骤1：n＝事件1，c＝0
步骤2：sl＝{{事件1，下单，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{下单，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：c＝c+1＝1
步骤6：以“下单”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{下单，支付订单，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{支付订单，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：c＝c+1＝2
步骤6：以“支付订单”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{支付订单，确认付款，2秒}}
步骤3：sn＝{{确认付款，金融平台载体，1秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：c＝c+1＝3
步骤6：以“确认付款”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{确认付款，发货，100秒}}
步骤3：sn＝{{发货，电商平台载体，60秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：c＝c+1＝4
步骤6：以“发货”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{发货，运货，100秒}}
步骤3：sn＝{{运货，物流平台载体，3天，6RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：c＝c+6＝10
步骤6：以“运货”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{运货，网关1，100秒}}
步骤3：sn＝{{网关1，排外型，电商平台载体，1秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：c＝c+1＝11
步骤6：以“网关1”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{网关1，确认收货，0.05秒}，{网关1，申请退货，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{确认收货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}，{申请退货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤8
步骤8：c＝c+(0.5*以“确认收货”为第一个执行节点的剩余部分服务模式的消耗成本+0.5*以“申请退货”为第一个执行节点的剩余部分服务模式的消耗成本)，返回c，结束。
上述过程中，省去了剩余部分服务模式重复迭代计算的过程，详细的数值计算见如下算式：
消耗成本
＝1+1+1+1+6+1+0.5*(1+1)+0.5*(1+1+0.5*1+0.5*(1+6+1+1))
＝15.5(RMB)
7.3计算传递效率
传递效率计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000171
其中，
Figure BDA0002498280160000173
代表模式效率；
Figure BDA0002498280160000172
代表求期望；d、ρ、q分别代表数据、资源、现金的下标；∈o代表数据大小或资源重量或现金量；
Figure BDA0002498280160000181
代表数据\资源\现金从被节点s产生或释放，到被节点t所消耗的中间时间；ηo、fo代表将不同类型的效率归一化到相同现金标准的系数和基函数。
计算过程如下：
步骤1：
sd＝{{卖家交易物流数据流，{卖家交易物流数据实体,2000，Byte}，{运货，结算，259301.05秒}},{消费者交易物流数据流，{消费者交易物流数据实体，2000，Byte}，{运货，确认收货，259521.05秒}},{退货物流数据流，{退货物流数据实体，2000，Byte}，{退货运货，退货确认收货，259300秒}}}
sr＝{{交易资源流，{交易资源实体，1000，克}，{发货，确认收货，259461.05秒}},{退货资源流，{退货资源实体，1000，克}，{退货发货，退货确认收货，259520秒}}}
sq＝{{预支付现金流，{预支付现金实体，200，RMB}，{支付订单，确认付款，122秒}},{卖家结算现金流，{卖家结算现金实体，180，RMB}，{结算，发货，259583.05秒}},{物流结算现金流，{物流结算现金实体，20，RMB}，{结算，运货，259423.05秒}},{退货物流现金流，{退货物流现金实体，20，RMB}，{退货发货，退货运货，220秒}},{退货退款现金流，{退货退款现金实体，200，RMB}，{退款，退货发货，259582秒}}}
步骤2：sde＝{2000/259301.05,2000/259521.05,2000/259300}
步骤3：esde＝(2000/259301.05+2000/259521.05+2000/259300)/3
步骤4：sre＝{1000/259461.05,1000/259520}
步骤5：esre＝(1000/259461.05+1000/259520)/2
步骤6：
sqe＝{200/122,180/259583.05,20/259423.05,20/220,200/259582}
步骤7：
esqe＝(200/122+180/259583.05+20/259423.05+20/220+200/259582)/5
步骤8：确定数据归一化系数ηd＝1/2000与基函数fd(x)＝x，确定资源归一化系数ηr＝1/5与基函数fr(x)＝x，确定数据归一化系数ηq＝1与基函数fq(x)＝x；
步骤9：
传递效率
＝1/2000*(2000/259301.05+2000/259521.05+2000/259300)/3+1/5*(1000/259461.05+1000/259520)/2+1*(200/122+180/259583.05+20/259423.05+20/220+200/259582)/5
＝0.34713346379786(RMB/秒)
7.4计算价值
价值的计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000191
Figure BDA0002498280160000192
Figure BDA0002498280160000193
Figure BDA0002498280160000194
是参与者p的价值，
Figure BDA0002498280160000195
分别代表花费的现金的集合、花费的资源的集合、获得的现金的集合、获得的资源的集合。
Figure BDA0002498280160000196
和αr,p分别代表现金和资源相对参与者p的传输成功发生的比率，Ψr,p是资源r对参与者p的现金转化率。
计算过程如下：
步骤1：sp＝{卖家，消费者，物流公司，金融机构}；
步骤2：对于sp中每一个参与者p，执行步骤4到步骤9，得到sp中每个参与者p对应的价值，步骤4到步骤9的计算过程已体现在下述算式中，不再赘述；
卖家：0.5*180+0.25*0.1*1000-0.5*0.1*1000＝65
消费者：0.5*0.4*1000+0.25*200-1*200-0.25*0.4*1000＝-50
物流公司：0.5*20+0.25*20＝15
金融机构：1*200-0.25*200-0.5*180-0.5*20＝50
spv＝{65，-50，15，50}；
步骤3：计算模式的价值v为spv中所有价值之和，等于80RMB，结束；
7.5计算可靠性
可靠性计算方法如下：
Figure BDA0002498280160000201
其中
Figure BDA0002498280160000202
表示服务模式的可靠性，
Figure BDA0002498280160000203
表示节点i的可靠性，
Figure BDA0002498280160000204
表示网关后的第k个分支的可靠性，αk代表网关后的第k个分支被运行的概率，N代表线型部分和并行网关部分的节点数量，K代表网关节点后的分支数量。
所述可靠性的计算过程如下：
计算过程如下：
步骤1：n＝事件1，r＝1
步骤2：sl＝{{事件1，下单，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{下单，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：r＝r*0.995＝0.995
步骤6：以“下单”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{下单，支付订单，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{支付订单，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：r＝r*0.995＝0.990025
步骤6：以“支付订单”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{支付订单，确认付款，2秒}}
步骤3：sn＝{{确认付款，金融平台载体，1秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：r＝r*0.995＝0.985074875
步骤6：以“确认付款”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{确认付款，发货，100秒}}
步骤3：sn＝{{发货，电商平台载体，60秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：r＝r*0.995＝0.980149500625
步骤6：以“发货”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{发货，运货，100秒}}
步骤3：sn＝{{运货，物流平台载体，3天，6RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：r＝r*0.995＝0.97524875312187
步骤6：以“运货”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{运货，网关1，100秒}}
步骤3：sn＝{{网关1，排外型，电商平台载体，1秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤5
步骤5：r＝r*0.995＝0.97037250935627
步骤6：以“网关1”为当前节点，执行步骤2
步骤2：sl＝{{网关1，确认收货，0.05秒}，{网关1，申请退货，0.05秒}}
步骤3：sn＝{{确认收货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}，{申请退货，电商平台载体，120秒，1RMB，99.5％}}
步骤4：执行步骤8
步骤8：r＝r*(0.5*以“确认收货”为第一个执行节点的剩余部分服务模式的可靠性+0.5*以“申请退货”为第一个执行节点的剩余部分服务模式的可靠性)，返回r，结束。
上述过程中，省去了剩余部分服务模式重复迭代计算的过程，详细的数值计算见如下算式：
可靠性
＝0.995*0.995*0.995*0.995*0.995*0.995*(0.5*0.995*0.995+0.5*0.995*0.995*(0.5*0.995+0.5*0.995*0.995*0.995))
＝0.955907561
7.6计算模式熵
按照权利要求14中所述计算模式熵的方法，计算过程如下：
步骤1：计算模式的运行时间
Figure BDA0002498280160000211
为324927.725(秒)，成本
Figure BDA0002498280160000212
为15.5(RMB)，可靠性
Figure BDA0002498280160000213
为0.955907561，价值
Figure BDA0002498280160000214
为80(RMB)，传递效率
Figure BDA0002498280160000215
为1.732568933(RMB/秒)，节点数量N为15；
步骤2：确定
Figure BDA0002498280160000221
对应的归一化函数f1、f2、f3、f4、f5均为恒等函数f(x)＝x；
步骤3：确定
Figure BDA0002498280160000222
对应的归一化系数θ1＝1/86400，θ2＝θ3＝θ4＝θ5＝1；
步骤4：根据公式
Figure BDA0002498280160000223
计算模式熵，如下
模式熵
＝(1/86400*324927.725+15.5)/(15*1.732568933*80*0.955907561)
＝0.009691372
结束。

Claims (10)

1.一种面向跨界服务的服务模式量化评估方法，包括：
(1)定义服务模式的顶层要素，包括定义参与者、工作流、数据流、资源流、现金流；
(2)描述服务模式中的参与者；
(3)基于已有的参与者描述参与者之间的工作流；
(4)在参与者之间的工作流的基础上，描述参与者之间的数据流；
(5)在参与者之间的工作流的基础上，描述参与者之间的资源流；
(6)在参与者之间的工作流的基础上，描述参与者之间的现金流；
(7)基于已描述的工作流、数据流、资源流和现金流，计算服务模式的评估指标，包括运行时间、消耗成本、传递效率、价值、可靠性；并根据评估指标计算模式熵，用于对服务模式进行整体评估，其中，模式熵的值越低，服务模式则越优。
2.根据权利要求1所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的参与者的属性包括角色名称、角色类型、角色参与的节点，角色参与的节点包括活动节点、网关节点和事件节点；
步骤(3)中，所述的工作流包括活动节点、网关节点、事件节点和逻辑关系；
步骤(4)中，所述的数据流的属性包括名称、数据实体、逻辑关系，用于表征一组数据在源节点中产生，传入目标节点进行使用；所述的数据实体的属性包括名称、数据量、数据单位；
步骤(5)中，所述的资源流的属性包括名称、资源实体、逻辑关系，用于表征一组资源在源节点中产生，传入目标节点进行使用；所述的资源实体的属性包括名称、资源量、资源单位；
步骤(6)中，所述的现金流的属性包括名称、现金实体、逻辑关系，用于表征一组现金在源节点中产生，传入目标节点进行使用；所述现金实体的属性包括名称、现金量、现金单位；
步骤(7)中，所述的运行时间包括节点时间和转移时间；所述的成本包括运行成本及等待成本；所述的传递效率包括数据传递效率、资源传递效率、现金传递效率；所述的价值是指服务模式所创造的现金总量与消耗的现金总量之差；所述的可靠性是服务成功运行的比率，用来衡量服务流程中的活动节点按要求运行的可能性。
3.根据权利要求2所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，其特征在于，所述的活动节点的属性包括名称、载体、运行时间、成本、可靠性；所述的网关节点的属性包括名称、网关类型、载体、运行时间、成本、可靠性，网关类型包括并行型、包容型、排外型、复杂型，并行型网关称之为并行网关；所述的事件节点的属性包括名称、事件类型、载体，事件类型包括开始事件、中间事件、结束事件；所述的逻辑关系的属性包括源节点、目标节点、转移时间，用于表征活动节点、网关节点、事件节点之间的执行顺序及任务转移消耗的时间。
4.根据权利要求3所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，其特征在于，所述运行时间计算方法如下：
步骤1：以服务模式中第一个执行的节点为当前节点n，使运行时间t等于当前节点的运行时间，如果n为事件节点，认为事件节点的运行时间为0；
步骤2：找到以当前节点n为源节点的所有逻辑关系的集合sl；
步骤3：找到sl中所有逻辑关系的目标节点的集合sn；
步骤4：如果当前节点n为结束事件，返回运行时间t，结束；如果当前节点n为除结束事件外其他事件节点或活动节点，执行步骤5；如果当前节点为并行网关，执行步骤7；如果当前节点为除并行网关外的其他类型网关节点，执行步骤8；
步骤5：使运行时间t等于其自身的值与sl中所有逻辑关系转移时间之和与sn中所有节点运行时间之和的和，如果sn中存在事件节点，认为事件节点的运行时间为0；
步骤6：以sn中每个节点为当前节点n，执行步骤2；
步骤7：使运行时间t等于其自身的值与sl中所有逻辑关系及其之后的剩余部分服务模式运行时间之和的最大值之和，剩余部分服务模式的运行时间分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的运行时间t，结束；
步骤8：使运行时间t等于其自身的值与sl中所有逻辑关系及其之后的剩余部分服务模式运行时间乘以进入对应分支概率之和的和，剩余部分服务模式的运行时间分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的运行时间t，结束。
5.根据权利要求3所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，其特征在于，所述成本计算方法如下：
步骤1：以服务模式中第一个执行的节点为当前节点n，使成本c等于当前节点的成本，如果n为事件节点，认为事件节点的成本为0；
步骤2：找到以当前节点n为源节点的所有逻辑关系的集合sl；
步骤3：找到sl中所有逻辑关系的目标节点的集合sn；
步骤4：如果当前节点n为结束事件，返回成本c，结束；如果当前节点n为除结束事件外其他事件节点或活动节点，执行步骤5；如果当前节点为并行网关，执行步骤7；如果当前节点为除并行网关外的其他类型网关，执行步骤8；
步骤5：使成本c等于其自身的值与sn中所有节点运行成本与等待成本之和的和，如果sn中存在事件节点，认为事件节点的运行成本和等待成本都为0；
步骤6：以sn中每个节点为当前节点n，执行步骤2；
步骤7：使成本c等于其自身的值与sl中所有逻辑关系之后的剩余部分服务模式的成本之和的和，剩余部分服务模式的成本分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的成本c，结束；
步骤8：使成本c等于其自身的值与sl中所有逻辑关系之后的剩余部分服务模式的成本乘以进入对应分支概率之和的和，剩余部分服务模式的成本分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的成本c，结束。
6.根据权利要求3所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，其特征在于，所述传递效率计算方法如下：
步骤1：找到服务模式中所有数据流的集合sd，所有资源流的集合sr，所有现金流的集合sq；
步骤2：对于sd中每个数据流d，通过d中数据实体的数据量、数据单位以及d中逻辑关系的转移时间，计算每个数据流的效率，构成数据流传递效率的集合sde；
步骤3：统一sd中每个数据流d中数据实体的数据单位为ud，计算该服务模式下的平均数据传递效率esde；
步骤4：对于sr中每个资源流r，通过r中资源实体的资源量、资源单位以及r中逻辑关系的转移时间，计算每个资源流的效率，构成资源流传递效率的集合sre；
步骤5：统一sr中每个资源流r中资源实体的资源单位为ur，计算该服务模式下的平均资源传递效率esre；
步骤6：对于sq中每个现金流q，通过q中现金实体的现金量、现金单位以及q中逻辑关系的转移时间，计算每个现金流的效率，构成现金流传递效率的集合sqe；
步骤7：统一sq中每个现金流q中现金实体的现金单位为uq，计算该服务模式下的平均现金传递效率esqe；
步骤8：根据ud、ur、uq在实际情况中的不同比重，确定数据归一化系数ηd与基函数fd，确定资源归一化系数ηr与基函数fr，确定数据归一化系数ηq与基函数fq；
步骤9：服务模式的传递效率为esde、esre、esqe分别通过对应基函数转换并与对应系数相乘后的得数之和，结束。
7.根据权利要求3所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，其特征在于，所述价值的计算方法如下：
步骤1：找到服务模式中所有的参与者的集合sp；
步骤2：对于sp中每一个参与者p，执行步骤4到步骤9，得到sp中每个参与者p对应的价值集合spv；
步骤3：计算服务模式的价值v为spv中所有价值之和，结束；
步骤4：找到所有目标节点为p参与的节点的现金流的集合spqt，找到所有源节点为p参与的节点的现金流的集合spqs，找到所有目标节点为p参与的节点的资源流的集合sprt，找到所有源节点为p参与的节点的现金流的集合sprs；
步骤5：计算spqt中所有现金流与其发生可能性的乘积之和spqts；
步骤6：计算spqs中所有现金流与其发生可能性的乘积之和spqss；
步骤7：计算sprt中所有资源流与其发生可能性与其相对参与者p的现金转换率的乘积之和sprts；
步骤8：计算sprs中所有资源流与其发生可能性与其相对参与者p的现金转换率的乘积之和sprss；
步骤9：计算参与者p在该服务模式中的价值pv，为spqts与sprts之和与spqss与sprss之和之差。
8.根据权利要求3所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，其特征在于，所述可靠性计算方法如下：
步骤1：以服务模式中第一个执行的节点为当前节点n，使可靠性r等于当前节点的可靠性，如果n为事件节点，认为事件节点的可靠性为1；
步骤2：找到以当前节点n为源节点的所有逻辑关系的集合sl；
步骤3：找到sl中所有逻辑关系的目标节点的集合sn；
步骤4：如果当前节点n为结束事件，返回可靠性r，结束；如果当前节点n为除结束事件外其他事件节点或活动节点，执行步骤5；如果当前节点为并行网关，执行步骤7；如果当前节点为除并行网关外的其他类型网关，执行步骤8；
步骤5：使可靠性r等于其自身的值与sn中所有节点可靠性之积的积，如果sn中存在事件节点，认为事件节点的运行可靠性和等待可靠性都为1；
步骤6：以sn中每个节点为当前节点n，执行步骤2；
步骤7：使可靠性r等于其自身的值与sl中所有逻辑关系之后的剩余部分服务模式的可靠性中最小值的积，剩余部分服务模式的可靠性分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的可靠性r，结束；
步骤8：使可靠性r等于其自身的值与sl中所有逻辑关系之后的剩余部分服务模式的可靠性乘以进入对应分支概率之和的和，剩余部分服务模式的可靠性分别从步骤1重新开始计算，返回最终得到的可靠性r，结束。
9.根据权利要求3所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，其特征在于，所述模式熵的计算方法如下：
步骤1：计算服务模式的运行时间
Figure FDA0002498280150000051
成本
Figure FDA0002498280150000052
可靠性
Figure FDA0002498280150000053
价值
Figure FDA0002498280150000054
传递效率ε，节点数量N；
步骤2：确定
Figure FDA0002498280150000055
ε对应的归一化函数f1、f2、f3、f4、f5；
步骤3：确定
Figure FDA0002498280150000056
ε对应的归一化系数θ1、θ2、θ3、θ4、θ5；
步骤4：根据公式
Figure FDA0002498280150000057
计算模式熵，结束。
10.根据权利要求1所述的面向跨界服务的服务模式量化评估方法，所述跨界服务的服务模式为电商第三方模式。
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