集成情境信息的协同物流柔性运作过程建模与分析

There is a pressing need for integrating the scattered logistics resources on a global scale through flexible operations in collaborative logistics using information techniques. Existing research provides analysis for the flexibility of logistics operations. Context-based process information integration is identified as the basis for successful logistics collaborations. In addition, techniques are vastly investigated in terms of context modeling, business process modeling and analysis. However, there is a dearth of research with regard to the modeling and analysis of operational processes for the collaborative logistics within a real scenario. Moreover, the context-awareness of flexible operational processes is rarely taken into consideration. This project aims to present a new context-ingrated process modeling and analysis method for the flexible operations in collaborative logistics, using a synergy of techniques including context-aware computing, ontology modeling, business process modeling and analysis. Research work will be carried out in terms of the context information collection, identification, and semantic modeling; the context-based business rule description and integrated flexible process modeling; process mining and analysis for the flexible operational processes within collaborative logistics. The project will investigate the flexible operations of collaborative logistics from a process perspective. A context-integrated new method will be proposed for modeling and analysis of flexible processes. Successful implementation of this project will provide a novel methodological basis for collaborative logistics operations within the complex context resulting from current information technologies. Insights will be drawn from this research for both academicians and practioners.

依托信息技术构建协同物流的柔性运作模式，实现大范围内分散物流资源的优化整合，是当前我国社会经济发展中亟待解决的问题。已有研究分析了物流运作的柔性，指出融合情境信息的协同物流运作过程信息集成是支持协同物流成功运作的基础，并从技术层面研究了情境信息和业务过程建模分析的方法。但是，现有研究很少考虑柔性运作过程对情境变化的适应，针对真实场景中的协同物流运作过程展开建模与分析。本课题融合情境感知计算、本体建模和业务过程管理等多种方法，研究集成情境信息的协同物流柔性运作过程建模及分析，包括协同物流运作过程情境信息采集、识别和语义建模；协同物流运作过程业务规则形式化描述和柔性工作流集成建模；协同物流柔性运作过程挖掘分析。课题从过程视角研究协同物流的柔性运作，提出集成情境信息的柔性过程建模和挖掘分析方法，将为在新兴信息技术条件下构建协同物流运作模式提供新的方法基础，具有重要的科学创新意义和管理应用价值。

课题以新兴信息技术条件下协同物流运作的复杂情境为研究背景，围绕集成情境信息的协同物流柔性运作过程建模与分析展开三方面研究。首先，课题提出了一种协同过程动态信息语义建模的新方法，支持对协同运作过程中复杂异构的情境信息进行有效的分类识别、推理、集成和语义建模。课题将心理学中的活动理论引入协同物流过程情境信息的分类识别中，提出一种基于活动理论的协同物流过程动态信息本体建模方法，实现情境信息分类识别、集成、推理和语义建模。基于对我国物流资源“小而散”的分布现状分析，以社会物流资源的动态整合为目标，通过本体建模和语义推理，实现多来源分散过程信息的跨界整合和利用。其次，课题针对协同物流运作过程需根据情境变化动态响应的柔性特征，提出集成情境信息建立业务规则形式化语义描述的方法，进一步提出协同物流柔性运作过程建模方法。课题以物联网支持的协同物流运作过程为具体研究背景，提出一种在过程模型中集成情境信息的新方法。由于来源于不同物联网感知设备的原始信息在概念层次粒度上存在差异，需要通过语义本体模型建立信息实体之间的语义关联，并通过语义推理实现物联网情境信息集成，得到和过程建模匹配的过程情境信息描述，进一步基于着色Petri网建模工具所提供的在过程模型中集成本体概念的插件，实现在过程模型中集成物联网情境信息。第三，课题基于过程挖掘和社会网络分析等技术，将新技术应用到港口物流和化工厂协同应急响应过程等各种协同运作过程的真实场景中，提出协同运作过程挖掘和风险分析的新方法。课题的研究丰富了过程挖掘技术的应用和发展，提供了新的真实场景应用案例，也为分析协同运作过程中存在的流程偏离风险和组织协同工作中存在的风险问题提供了新的方法思路，为实现协同运作过程中跨组织信息共享与过程集成优化提供了新的方法基础。