CN113159401B - 一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，包括：1)获取突发事件应急处置流程的事件日志；2)利用获得的突发事件应急处置流程的事件日志对突发事件应急处置流程进行挖掘，挖掘出突发事件应急处置流程的应急资源处置流程模型；3)利用挖掘到的应急资源处置流程模型，对模型中包含的应急资源进行处理；4)利用步骤3)处理得到的结果，检测存在的资源依赖关系，并进行应急资源需求分析；5)通过两种应急资源分配策略，即最小时间分配策略与最小资源分配策略对应急资源进行优化配置。本发明打破了现有过程挖掘技术不能直接应用于突发事件应急处置流程事件日志的分析，有利于高时间性能的应急任务成功和高的应急资源利用率。

Description

一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法

技术领域

本发明涉及业务流程中为突发事件的应急处置流程中应急资源优化的技术领域，尤其是指一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法。

背景技术

应急资源配置对应急管理系统至关重要，可以提高应急资源的供给效率。现代应急管理系统收集和存储越来越多的应急事件日志，这些数据为应急过程管理提供了有价值的见解，如应急响应过程模型发现。应急事件日志的适用性支持数据驱动资源分配技术，即通过分析应急事件日志来支持应急资源分配。过程挖掘旨在从事件日志中提取关于业务过程的有效信息，从而去发现、监控和改进实际过程。然而，由于以下原因，现有的过程挖掘技术不能直接应用于分析突发事件应急事件日志：1、应急任务严重依赖应急资源，在整个应急响应过程中，必定需要大量的应急资源，一方面，如果应急资源短缺，整个应急响应过程会因缺乏应急资源而延迟，另一方面，如果分配了太多的应急资源，则会导致应急资源利用率低，甚至严重的应急资源浪费；2、应急响应过程是一种实时服务，需要及时处理以确保任务成功，因此，需要时间性能优化。鉴于上述特点，迫切的需要一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，优化应急资源分配，有利于高时间性能的应急任务成功和高的应急资源利用率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，突破现有过程挖掘技术不能直接应用于分析突发事件应急事件日志的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，包括以下步骤：

1)获取突发事件应急处置流程的事件日志；

2)利用步骤1)获得的突发事件应急处置流程的事件日志对突发事件应急处置流程进行挖掘，挖掘出突发事件应急处置流程的应急资源处置流程模型；

3)利用步骤2)中挖掘到的应急资源处置流程模型，对模型中包含的应急资源进行处理；

4)利用步骤3)处理得到的结果，检测存在的资源依赖关系，并进行应急资源需求分析；

5)通过两种应急资源分配策略，即最小时间分配策略与最小资源分配策略对应急资源进行优化配置。

在步骤1)中，所述突发事件应急处置流程的事件日志是指应急组织在处置突发事件时记录的事件日志，事件日志是一个有限事件序列的集合，每个事件包括多个属性，有案例ID、事件ID、任务名、开始时间、结束时间，和每个事件使用所有应急资源的数目及所用应急资源的属性；所述应急资源的属性包括两个属性，为消耗资源和可重复利用资源；

所述消耗资源是指应急资源只能够被使用一次，并且使用结束后此应急资源将不再存在；所述可重复利用资源是指应急资源能够被多次使用，重复利用。

在步骤2)中，利用步骤1)获得的突发事件应急处置流程的事件日志对突发事件应急处置流程进行挖掘，挖掘出的应急资源处置流程模型是一个ER-Net模型，是一个9元组(B,T,F,M₀,γ,χ,Γ,α,β)，其中B表示库所集合，T表示变迁集合，F表示关系集合，M₀表示初始标识，γ表示事件使用应急资源的属性，χ表示事件使用所有应急资源的最小数量向量，Γ表示事件使用所有应急资源的最大数量向量，α表示事件执行花费的最小时间，β表示事件执行花费的最大时间，需满足以下条件：①库所集合B是一组有限的库所集合；②变迁集合T是一组有限的变迁集合；③

是有向弧的集合，称为流关系；④每个库所的初始标识M₀取{0,1,2,…}；

⑤γ表示事件使用的应急资源的属性，且只有两个值，0,1，若γ为1则代表应急资源是可消耗资源，若γ为0则代表应急资源是可重复利用资源；⑥χ表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的使用所有资源的最小应急资源数量向量；⑦Γ表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的使用所有应急资源的最大应急资源数量向量；⑧α表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的最小执行时间；⑨β表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的最大执行时间；

挖掘应急资源处置流程模型的具体步骤如下：

2.1)利用步骤1)获得的突发事件应急处置流程的事件日志，利用挖掘方法Inductive Miner挖掘出突发事件应急处置过程的控制流模型；

2.2)在步骤2.1)挖掘出的控制流模型的基础上，挖掘突发事件应急处置流程的事件日志中各个事件在所有案例中的最小执行时间与最大执行时间，即每个事件在所有案例中开始时间与结束时间的时间差的最小值与最大值；在步骤2.1)挖掘出的控制流模型的基础上，挖掘突发事件应急处置流程的事件日志中各个事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量与最大资源使用数量向量，即每个事件在所有案例中使用所有应急资源数量的最小值与最大值；

2.3)判断每个事件使用的应急资源的属性，若是可重复利用资源，则属性为0，即γ＝0；若是消耗资源，则属性为1，即γ＝1。

在步骤3)中，利用步骤2)中挖掘到的应急资源处置流程模型ER-net，对模型中包含的应急资源进行处理，包括：

a、消耗资源的最小数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量中应急资源的属性值为1的应急资源使用数量重新组成；

b、可重复利用资源的最小数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量中应急资源的属性值为0的应急资源使用数量重新组成；

c、消耗资源的最大数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最大资源使用数量向量中应急资源的属性值为1的应急资源使用数量重新组成；

d、可重复利用资源的最大数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最大资源使用数量向量中应急资源的属性值为0的应急资源使用数量重新组成。

在步骤4)中，利用步骤3)处理得到的结果，首先进行资源依赖关系检测，以优化应急资源分配策略，再获取最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，其具体步骤如下：

4.1)资源依赖关系检测

利用步骤3)获得的事件的可重复利用资源的最小数量向量，计算任意两个事件的可重复利用资源的最小数量向量的乘积，若乘积为0，则这两个事件存在依赖关系；

所述事件的可重复利用资源的最小数量向量，由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量中应急资源的属性值为0的应急资源使用数量重新组成；

4.2)分别获取最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，具体步骤如下：

a、最小消耗资源需求的数量向量

a1、获取步骤3)得到的事件的消耗资源的最小数量向量；

a2、将a1中获得的所有事件使用同一个消耗资源的应急资源的值的总和作为整个突发事件应急处置流程中使用该消耗资源的最小消耗资源值，并将所有消耗资源的最小消耗资源值组成最小消耗资源需求的数量向量；

b、最小可重复利用资源需求的数量向量

b1、获取步骤3)得到的事件的可重复利用资源的最小数量向量；

b2、将b1中获得的所有事件使用同一个可重复利用资源的值的最大值作为整个突发事件应急处置流程中使用该可重复利用资源的最小可重复利用资源值，并将所有可重复利用资源的最小可重复利用资源值组成最小可重复利用资源数量需求的数量向量；

c、真实的可重复利用资源需求的数量向量

当两个事件存在资源依赖关系时，真实的可重复利用资源的数量是能够保证存在资源依赖关系的两个事件能够并发执行，则真实的可重复利用资源需求的数量向量的计算过程如下：

c1、获取步骤3)得到的事件的可重复利用资源的最大数量向量；

c2、根据步骤4.1)中检测出的存在资源依赖关系的事件，计算这两个事件的可重复利用资源的最大数量向量中使用同一个可重复利用资源的值的总和；

c3、再将c2中得到的使用同一个可重复利用资源的值的总和与最小可重复利用资源的数量向量中同一个可重复利用资源的数值进行比较，将大的数值作为整个突发事件应急处置流程中使用该可重复利用资源的真实的可重复利用资源需求值，并将所有可重复利用资源的真实的可重复利用资源需求值组成真实的可重复利用资源需求的数量向量。

在步骤5)中，基于步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net与步骤4)中获得的最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，提出了两种应急资源分配策略，即最小时间分配策略与最小应急资源分配策略，具体过程如下：

5.1)两种应急资源分配策略；

a、最小时间分配策略

在最小时间分配策略下，消耗资源和可重复利用资源的数量都是充足的，因此，在此策略下，实际的消耗资源的数量就是最小消耗资源需求的数量，实际的可重复利用资源的数量就是真实的可重复利用资源需求的数量，以应急资源处置流程模型ER-net中获得的每个事件的最小执行时间与最大执行时间为输入，分别计算，得到整个突发事件应急处置流程的最小执行时间与最大执行时间，具体过程如下：

a1、开始事件的执行时间为0；

a2、任意事件t的最小结束时间是事件t的所有前集事件中，各个前集事件的最小结束时间与最小执行时间的和的最大值；

a3、任意事件t的最大结束时间是事件t的所有前集事件中，各个前集事件的最大结束时间与最大执行时间的和的最大值；

a4、若事件t非结束事件，则迭代执行a2、a3，否则整个突发事件应急处置流程的时间计算过程结束；

在此策略下，整个突发事件应急处置流程的最小执行时间是结束事件的最小结束时间；整个突发事件应急处置流程的最大执行时间是结束事件的最大结束时间；

b、最小应急资源分配策略

在此应急资源分配策略下，实际的消耗资源的数量就是最小消耗资源需求的数量，实际的可重复利用资源的数量是最小可重复利用资源需求的数量，但是由于某些事件之间会存在资源依赖关系，因此，计算整个突发事件应急处置流程的执行时间的具体过程如下：

b1、利用最小时间分配策略得到的最小执行时间与最大执行时间；

b2、获取步骤4)中检测出存在资源依赖关系的事件a、b，依据步骤2)中挖掘出的应急资源处置流程模型ER-net，分别获得存在资源依赖关系的事件a、b的最小与最大执行时间；

b3、比较存在资源依赖关系的事件a、b的最小执行时间，选择这两个存在资源依赖关系的事件中较小的最小执行时间；

b4、比较存在资源依赖关系的事件a、b的最大执行时间，选择这两个存在资源依赖关系的事件中较大的最大执行时间；

在此策略下，整个突发事件应急处置流程的最小执行时间就是b1中获得的最小执行时间与b3中的最小执行时间的和；整个突发事件应急处置流程的最大执行时间是b1中获得的最大执行时间与b4中的最大执行时间的和；

5.2)基于步骤5.1)中两个应急资源分配策略，能够用于处理不同的应急需求，即，在应急资源充足、情况紧急且应尽快完成的情况下，能够使用最小时间分配策略；而在应急资源有限且情况并不是紧急的情况下，能够选择最小应急资源分配策略；

所述前集满足，对任意的一个x∈B∪T，y∈B∪T，^·x＝{y|y∈B∪T∧(y,x)∈F}表示x的前集；其中，B表示库所集合；T表示变迁集合；F表示关系集合；x与y是任意一个变迁或库所，满足x∈B∪T，y∈B∪T。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本发明首次提出了突发事件应急处置流程模型ER-net，可以清晰地了解突发事件应急处置流程中使用应急资源的数量，更有利于对突发事件应急处置流程中的日志进行分析。

2、本发明首次提出了消耗资源的最小数量向量、可重复利用资源的最小数量向量、消耗资源的最大数量向量、可重复利用资源的最大数量向量的感念，有利于不同属性的应急资源的具体分析。

3、本发明首次提出了资源依赖检测方法，可以检测出存在资源依赖关系的事件，有利于适应突发事件应急处置流程中存在资源依赖关系的情况。

4、本发明首次提出了两种应急资源优化配置方法，最小时间分配策略、最小应急资源分配策略，分别从两个方面对应急资源配置进行优化，不同情况下使用不同的应急资源优化配置方法，有利于突发事件应急处置流程的决策制定。

5、本发明方法在突发事件应急处流程的事件日志分析上具有广泛的使用空间，在突发事件应急处流程的应急资源的优化配置上有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明逻辑流程示意图。

图2为化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程的事件日志的xes部分。

图3为挖掘到的突发事件应急处置流程模型示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例所提供的基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，通过对突发事件应急处置过程的事件日志进行挖掘，得到突发事件应急处置流程的应急资源处置流程模型，并检测事件日志中存在资源依赖关系的事件，对突发事件应急处置流程的应急资源进行分析，通过两种应急资源分配策略，对应急资源进行优化配置，其包括以下步骤：

1)获取突发事件应急处置流程的事件日志，其中，所述突发事件应急处置流程的事件日志是指应急组织在处置突发事件时记录的事件日志，事件日志是一个有限事件序列的集合，每个事件包括多个属性，有案例ID、事件ID、任务名、开始时间、结束时间，和每个事件使用所有应急资源的数目及所用应急资源的属性；所述应急资源的属性包括两个属性，为消耗资源和可重复利用资源；所述消耗资源是指应急资源只能够被使用一次，并且使用结束后此应急资源将不再存在；所述可重复利用资源是指应急资源能够被多次使用，重复利用。

其中，以化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程为例，r₁,r₂,r₅是可重复利用资源，r₃,r₄是消耗资源，其代表的意义如表1所示；获取的突发事件应急处置流程的事件日志的xes部分如图2所示。

表1应急资源2代表的意义

应急资源	应急资源的意义
		r<sub>1</sub>	调查人员
r<sub>2</sub>	调查设备
		r<sub>3</sub>	碳酸氢钠
r<sub>4</sub>	医用氧气
		r<sub>5</sub>	应急人员

2)利用步骤1)获得的突发事件应急处置流程的事件日志对突发事件应急处置流程进行挖掘，挖掘突发事件应急处置流程的应急资源处置流程模型，而挖掘出的应急资源处置流程模型是一个ER-Net模型，是一个9元组(B,T,F,M₀,γ,χ,Γ,α,β)，其中B表示库所集合，T表示变迁集合，F表示关系集合，M₀表示初始标识，γ表示事件使用应急资源的属性，χ表示事件使用所有应急资源的最小数量向量，Γ表示事件使用所有应急资源的最大数量向量，α表示事件执行花费的最小时间，β表示事件执行花费的最大时间，需满足以下条件：①库所集合B是一组有限的库所集合；②变迁集合T是一组有限的变迁集合；③

是有向弧的集合，称为流关系；④每个库所的初始标识M₀取{0,1,2,…}；

⑤γ表示事件使用的应急资源的属性，且只有两个值，0,1，若γ为1则代表应急资源是消耗资源，若γ为0则代表应急资源是可重复利用资源；⑥χ表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的使用所有资源的最小应急资源数量向量；⑦Γ表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的使用所有应急资源的最大应急资源数量向量；⑧α表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的最小执行时间；⑨β表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的最大执行时间；

挖掘应急资源处置流程模型的具体步骤如下：

2.1)利用步骤1)获得的突发事件应急处置流程的事件日志，利用挖掘方法Inductive Miner挖掘出突发事件应急处置过程的控制流模型；

2.2)在步骤2.1)挖掘出的控制流模型的基础上，挖掘突发事件应急处置流程的事件日志中各个事件在所有案例中的最小执行时间与最大执行时间，即每个事件在所有案例中开始时间与结束时间的时间差的最小值与最大值；在步骤2.1)挖掘出的控制流模型的基础上，挖掘突发事件应急处置流程的事件日志中各个事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量与最大资源使用数量向量，即每个事件在所有案例中使用所有应急资源数量的最小值与最大值；

2.3)判断每个事件使用的应急资源的属性，若是可重复利用资源，则属性为0，即γ＝0；若是消耗资源，则属性为1，即γ＝1。

采用上述步骤，以化学工氯气泄漏突发事件应急处置过程为例，以化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程的事件日志为输入，挖掘得到的突发事件应急处置流程的应急资源处置流程模型如图3所示，其中，p_s是开始库所，t_s是开始变迁；p_e是结束库所，t_e是结束变迁；p_i(0<i<11)为库所，t_i(0<i<9)是变迁，每个变迁代表化学工氯气泄漏突发事件应急处置过程中的每一项事件；以事件t₁为例，[5，10]表示事件t₁在所有案例中的最小执行时间是5，最大执行时间是5，10；<6,3,0,0,0>表示在化学工氯气泄漏突发事件应急处置过程，事件t₁使用所有应急资源的最小资源使用数量向量；<8,4,0,0,0,>表示在化学工氯气泄漏突发事件应急处置过程，事件t₁使用所有应急资源的最大资源使用数量向量；事件t_j(1<j<9)与t₁类似。

3)利用步骤2)中挖掘到的应急资源处置流程模型ER-net，对模型中包含的应急资源进行处理，包括：

a、消耗资源的最小数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量中应急资源的属性值为1的应急资源使用数量重新组成；

经过上述步骤，获得化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型中各个事件消耗资源的最小数量向量，t₁,t₂,t₄,t₅,t₆,t₇,t₈都为<0,0>；t₃:<18,10>；

b、可重复利用资源的最小数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量中应急资源的属性值为0的应急资源使用数量重新组成；

经过上述步骤，获得化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型中各个事件可重复利用资源的最小数量向量，t₁:<6,3>；t₂:<10,5>；t₃,t₄,t₅,t₆,t₇,t₈都是<0,0>；

c、消耗资源的最大数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最大资源使用数量向量中应急资源的属性值为1的应急资源使用数量重新组成；

经过上述步骤，获得化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型中各个事件消耗资源的最大数量向量，t₁,t₂,t₄,t₅,t₆,t₇,t₈都为<0,0>t₃:<30,20>；

d、可重复利用资源的最大数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最大资源使用数量向量中应急资源的属性值为0的应急资源使用数量重新组成；

经过上述步骤，获得化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型中各个事件可重复利用资源的最大数量向量，t₁:<8,4>；t₂:<12,8>；t₃,t₄,t₅,t₆,t₇,t₈都是<0,0>。

4)利用步骤3)处理得到的结果，首先进行资源依赖关系检测，以优化应急资源分配策略，再获取最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，其具体步骤如下：

4.1)资源依赖关系检测

利用步骤3)获得的事件的可重复利用资源的最小数量向量，计算任意两个事件的可重复利用资源的最小数量向量的乘积，若乘积为0，则这两个事件存在依赖关系。

经过上述步骤，利用图3中的突发事件应急处置流程的应急资源处置流程模型，可得到事件t₁和t₂存在资源依赖关系。

4.2)分别获取最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，具体如下；

a、最小消耗资源需求的数量向量

a1、获取步骤3)得到的事件的消耗资源的最小数量向量；

a2、将a1中获得的所有事件使用同一个消耗资源的应急资源的值的总和作为整个突发事件应急处置流程中使用该消耗资源的最小消耗资源值，并将所有消耗资源的最小消耗资源值组成最小消耗资源需求的数量向量；

采用上述步骤，可得到化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型的最小消耗资源的数量向量是<30,20>。

b、最小可重复利用资源需求的数量向量

b1、获取步骤3)得到的事件的可重复利用资源的最小数量向量；

b2、将b1中获得的所有事件使用同一个可重复利用资源的值的最大值作为整个突发事件应急处置流程中使用该可重复利用资源的最小可重复利用资源值，并将所有可重复利用资源的最小可重复利用资源值组成最小可重复利用资源数量需求的数量向量；

采用上述步骤，可得到化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型的最小可重复利用资源的数量向量是<12,8,5>。

c、真实的可重复利用资源需求的数量向量

当两个事件存在资源依赖关系时，真实的可重复利用资源的数量是可以保证存在资源依赖关系的两个事件可以并发执行，则真实的可重复利用资源需求的数量向量的计算过程如下：

c1、获取步骤3)得到的事件的可重复利用资源的最大数量向量；

c2、根据步骤4.1)中检测出的存在资源依赖关系的事件，计算这两个事件的可重复利用资源的最大数量向量中使用同一个可重复利用资源的值的总和；

c3、再将c2中得到的使用同一个可重复利用资源的值的总和与最小可重复利用资源的数量向量中同一个可重复利用资源的数值进行比较，将大的数值作为整个突发事件应急处置流程中使用该可重复利用资源的真实的可重复利用资源需求值，并将所有可重复利用资源的真实的可重复利用资源需求值组成真实的可重复利用资源需求的数量向量。

采用上述步骤，可得到化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型的真实的可重复利用资源的数量向量是<20,12,5>。

5)基于步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net与步骤4)中获得的最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，提出了两种应急资源分配策略，即最小时间分配策略与最小应急资源分配策略，具体过程如下：

5.1)两种应急资源分配策略；

a、最小时间分配策略

在最小时间分配策略下，消耗资源和可重复利用资源的数量都是充足的，因此，在此策略下，实际的消耗资源的数量就是最小消耗资源需求的数量，实际的可重复利用资源的数量就是真实的可重复利用资源需求的数量，以应急资源处置流程模型ER-net中获得的每个事件的最小执行时间与最大执行时间为输入，分别计算，得到整个突发事件应急处置流程的最小执行时间与最大执行时间，具体过程如下：

a1、开始事件的执行时间为0；

a2、任意事件t的最小结束时间是事件t的所有前集事件中，各个前集事件的最小结束时间与最小执行时间的和的最大值；

a3、任意事件t的最大结束时间是事件t的所有前集事件中，各个前集事件的最大结束时间与最大执行时间的和的最大值；

a4、若事件t非结束事件，则迭代执行a2、a3，否则整个突发事件应急处置流程的时间计算过程结束。

在此策略下，整个突发事件应急处置流程的最小执行时间是结束事件的最小结束时间；整个突发事件应急处置流程的最大执行时间是结束事件的最大结束时间；

采用上述步骤，化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型中事件的执行时间如表2所示(t_s是开始事件，t_e是结束事件)，可得到在此资源配置策略下，整个化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程的执行时间区间是[15,44]。

表2化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程模型中事件的执行时间

b、最小应急资源分配策略

在此应急资源分配策略下，实际的消耗资源的数量就是最小消耗资源需求的数量，实际的可重复利用资源的数量是最小可重复利用资源需求的数量，但是由于某些事件之间会存在资源依赖关系，因此，计算整个突发事件应急处置流程的执行时间的具体过程如下：

b1、利用最小时间分配策略得到的最小执行时间与最大执行时间；

b2、获取步骤4)中检测出存在资源依赖关系的事件a、b，依据步骤2)中挖掘出的应急资源处置流程模型ER-net，分别获得存在资源依赖关系的事件a、b的最小与最大执行时间；

b3、比较存在资源依赖关系的事件a、b的最小执行时间，选择这两个存在资源依赖关系的事件中较小的最小执行时间；

b4、比较存在资源依赖关系的事件a、b的最大执行时间，选择这两个存在资源依赖关系的事件中较大的最大执行时间；

在此策略下，整个突发事件应急处置流程的最小执行时间就是b1中获得的最小执行时间与b3中的最小执行时间的和；整个突发事件应急处置流程的最大执行时间是b1中获得的最大执行时间与b4中的最大执行时间的和。

采用上述步骤，存在资源依赖关系的是事件t₁和t₂，可得到在此资源配置策略下，整个化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程的最小执行时间是：15+5＝20,最大执行时间是：44+10＝54，整个化学工氯气泄漏突发事件应急处置流程的执行时间区间是[20,54]。

5.2)基于步骤5.1)中两个应急资源分配策略，可用于处理不同的应急需求，即，在应急资源充足、情况非常紧急且应尽快完成的情况下，可以使用最小时间分配策略；而在应急资源有限且情况并不是很紧急的情况下，可以选择最小应急资源分配策略。

所述前集满足，对任意的一个x∈B∪T，y∈B∪T，^·x＝{y|y∈B∪T∧(y,x)∈F}表示x的前集；其中，B表示库所集合；T表示变迁集合；F表示关系集合；x与y是任意一个变迁或库所，满足x∈B∪T，y∈B∪T。

综上所述，在采用以上方案后，本发明为突发事件应急处置流程的应急资源配置提供了新的方法，首先挖掘突发事件应急处置流程事件日志的应急处置流程模型，对应急处置流程模型ER-net中包含的应急资源进行处理，检测存在的资源依赖关系，并进行资源需求分析，最后对提出两种应急资源优化策略，能够有效的解决现有过程挖掘技术不能直接应用于突发事件应急处置流程事件日志分析的问题，并且有利于高时间性能的应急任务成功和高的应急资源利用率，有效推动了突发事件应急处置流程应急资源优化配置的发展，具有实际应用价值，值得推广。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取突发事件应急处置流程的事件日志；

2)利用步骤1)获得的突发事件应急处置流程的事件日志对突发事件应急处置流程进行挖掘，挖掘出的应急资源处置流程模型是一个ER-Net模型，是一个9元组(B,T,F,M₀,γ,χ,Γ,α,β)，其中B表示库所集合，T表示变迁集合，F表示关系集合，M₀表示初始标识，γ表示事件使用应急资源的属性，χ表示事件使用所有应急资源的最小数量向量，Γ表示事件使用所有应急资源的最大数量向量，α表示事件执行花费的最小时间，β表示事件执行花费的最大时间，需满足以下条件：①库所集合B是一组有限的库所集合；②变迁集合T是一组有限的变迁集合；

是有向弧的集合，称为流关系；④每个库所的初始标识M₀取{0,1,2,…}；

⑤γ表示事件使用的应急资源的属性，且只有两个值，0,1，若γ为1则代表应急资源是可消耗资源，若γ为0则代表应急资源是可重复利用资源；⑥χ表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的使用所有资源的最小应急资源数量向量；⑦Γ表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的使用所有应急资源的最大应急资源数量向量；⑧α表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的最小执行时间；⑨β表示在突发事件应急处置流程的事件日志中，事件在所有案例中的最大执行时间；

挖掘应急资源处置流程模型的具体步骤如下：

2.1)利用步骤1)获得的突发事件应急处置流程的事件日志，利用挖掘方法InductiveMiner挖掘出突发事件应急处置过程的控制流模型；

2.2)在步骤2.1)挖掘出的控制流模型的基础上，挖掘突发事件应急处置流程的事件日志中各个事件在所有案例中的最小执行时间与最大执行时间，即每个事件在所有案例中开始时间与结束时间的时间差的最小值与最大值；在步骤2.1)挖掘出的控制流模型的基础上，挖掘突发事件应急处置流程的事件日志中各个事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量与最大资源使用数量向量，即每个事件在所有案例中使用所有应急资源数量的最小值与最大值；

2.3)判断每个事件使用的应急资源的属性，若是可重复利用资源，则属性为0，即γ＝0；若是消耗资源，则属性为1，即γ＝1；

3)利用步骤2)中挖掘到的应急资源处置流程模型，对模型中包含的应急资源进行处理；

4)利用步骤3)处理得到的结果，检测存在的资源依赖关系，并进行应急资源需求分析；

5)通过两种应急资源分配策略，即最小时间分配策略与最小资源分配策略对应急资源进行优化配置。

2.根据权利要求1所述的一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，其特征在于：在步骤1)中，所述突发事件应急处置流程的事件日志是指应急组织在处置突发事件时记录的事件日志，事件日志是一个有限事件序列的集合，每个事件包括多个属性，有案例ID、事件ID、任务名、开始时间、结束时间，和每个事件使用所有应急资源的数目及所用应急资源的属性；所述应急资源的属性包括两个属性，为消耗资源和可重复利用资源；

所述消耗资源是指应急资源只能够被使用一次，并且使用结束后此应急资源将不再存在；所述可重复利用资源是指应急资源能够被多次使用，重复利用。

3.根据权利要求1所述的一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，其特征在于：在步骤3)中，利用步骤2)中挖掘到的应急资源处置流程模型ER-net，对模型中包含的应急资源进行处理，包括：

a、消耗资源的最小数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量中应急资源的属性值为1的应急资源使用数量重新组成；

b、可重复利用资源的最小数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量中应急资源的属性值为0的应急资源使用数量重新组成；

c、消耗资源的最大数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最大资源使用数量向量中应急资源的属性值为1的应急资源使用数量重新组成；

d、可重复利用资源的最大数量向量

由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最大资源使用数量向量中应急资源的属性值为0的应急资源使用数量重新组成。

4.根据权利要求1所述的一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，其特征在于：在步骤4)中，利用步骤3)处理得到的结果，首先进行资源依赖关系检测，以优化应急资源分配策略，再获取最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，其具体步骤如下：

4.1)资源依赖关系检测

利用步骤3)获得的事件的可重复利用资源的最小数量向量，计算任意两个事件的可重复利用资源的最小数量向量的乘积，若乘积为0，则这两个事件存在依赖关系；

所述事件的可重复利用资源的最小数量向量，由步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net中事件使用所有应急资源的最小资源使用数量向量中应急资源的属性值为0的应急资源使用数量重新组成；

4.2)分别获取最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，具体步骤如下：

a、最小消耗资源需求的数量向量

a1、获取步骤3)得到的事件的消耗资源的最小数量向量；

a2、将a1中获得的所有事件使用同一个消耗资源的应急资源的值的总和作为整个突发事件应急处置流程中使用该消耗资源的最小消耗资源值，并将所有消耗资源的最小消耗资源值组成最小消耗资源需求的数量向量；

b、最小可重复利用资源需求的数量向量

b1、获取步骤3)得到的事件的可重复利用资源的最小数量向量；

b2、将b1中获得的所有事件使用同一个可重复利用资源的值的最大值作为整个突发事件应急处置流程中使用该可重复利用资源的最小可重复利用资源值，并将所有可重复利用资源的最小可重复利用资源值组成最小可重复利用资源数量需求的数量向量；

c、真实的可重复利用资源需求的数量向量

当两个事件存在资源依赖关系时，真实的可重复利用资源的数量是能够保证存在资源依赖关系的两个事件能够并发执行，则真实的可重复利用资源需求的数量向量的计算过程如下：

c1、获取步骤3)得到的事件的可重复利用资源的最大数量向量；

c2、根据步骤4.1)中检测出的存在资源依赖关系的事件，计算这两个事件的可重复利用资源的最大数量向量中使用同一个可重复利用资源的值的总和；

c3、再将c2中得到的使用同一个可重复利用资源的值的总和与最小可重复利用资源的数量向量中同一个可重复利用资源的数值进行比较，将大的数值作为整个突发事件应急处置流程中使用该可重复利用资源的真实的可重复利用资源需求值，并将所有可重复利用资源的真实的可重复利用资源需求值组成真实的可重复利用资源需求的数量向量。

5.根据权利要求1所述的一种基于事件日志挖掘的突发事件应急资源优化配置方法，其特征在于：在步骤5)中，基于步骤2)获得的应急资源处置流程模型ER-net与步骤4)中获得的最小消耗资源需求的数量向量、最小可重复利用资源需求的数量向量与真实的可重复利用资源需求的数量向量，提出了两种应急资源分配策略，即最小时间分配策略与最小应急资源分配策略，具体过程如下：

5.1)两种应急资源分配策略；

a、最小时间分配策略

在最小时间分配策略下，消耗资源和可重复利用资源的数量都是充足的，因此，在此策略下，实际的消耗资源的数量就是最小消耗资源需求的数量，实际的可重复利用资源的数量就是真实的可重复利用资源需求的数量，以应急资源处置流程模型ER-net中获得的每个事件的最小执行时间与最大执行时间为输入，分别计算，得到整个突发事件应急处置流程的最小执行时间与最大执行时间，具体过程如下：

a1、开始事件的执行时间为0；

a2、任意事件t的最小结束时间是事件t的所有前集事件中，各个前集事件的最小结束时间与最小执行时间的和的最大值；

a3、任意事件t的最大结束时间是事件t的所有前集事件中，各个前集事件的最大结束时间与最大执行时间的和的最大值；

a4、若事件t非结束事件，则迭代执行a2、a3，否则整个突发事件应急处置流程的时间计算过程结束；

在此策略下，整个突发事件应急处置流程的最小执行时间是结束事件的最小结束时间；整个突发事件应急处置流程的最大执行时间是结束事件的最大结束时间；

b、最小应急资源分配策略

在此应急资源分配策略下，实际的消耗资源的数量就是最小消耗资源需求的数量，实际的可重复利用资源的数量是最小可重复利用资源需求的数量，但是由于某些事件之间会存在资源依赖关系，因此，计算整个突发事件应急处置流程的执行时间的具体过程如下：

b1、利用最小时间分配策略得到的最小执行时间与最大执行时间；

b2、获取步骤4)中检测出存在资源依赖关系的事件a、b，依据步骤2)中挖掘出的应急资源处置流程模型ER-net，分别获得存在资源依赖关系的事件a、b的最小与最大执行时间；

b3、比较存在资源依赖关系的事件a、b的最小执行时间，选择这两个存在资源依赖关系的事件中较小的最小执行时间；

b4、比较存在资源依赖关系的事件a、b的最大执行时间，选择这两个存在资源依赖关系的事件中较大的最大执行时间；

在此策略下，整个突发事件应急处置流程的最小执行时间就是b1中获得的最小执行时间与b3中的最小执行时间的和；整个突发事件应急处置流程的最大执行时间是b1中获得的最大执行时间与b4中的最大执行时间的和；

5.2)基于步骤5.1)中两个应急资源分配策略，能够用于处理不同的应急需求，即，在应急资源充足、情况紧急且应尽快完成的情况下，能够使用最小时间分配策略；而在应急资源有限且情况并不是紧急的情况下，能够选择最小应急资源分配策略；

所述前集满足，对任意的一个x∈B∪T，y∈B∪T，^·x＝{y|y∈B∪T∧(y,x)∈F}表示x的前集；其中，B表示库所集合；T表示变迁集合；F表示关系集合；x与y是任意一个变迁或库所，满足x∈B∪T，y∈B∪T。

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