本發(fā)明涉及業(yè)務流程管理與數(shù)據(jù)可視化，尤其涉及一種基于可視化算法的業(yè)務流程導覽方法。

背景技術：

1、在現(xiàn)代企業(yè)管理中，業(yè)務流程的高效管理和優(yōu)化已成為提升企業(yè)競爭力的關鍵因素之一。隨著企業(yè)業(yè)務的不斷擴展，流程的復雜性日益增加，如何有效地展示、分析和優(yōu)化這些復雜的業(yè)務流程成為了企業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的業(yè)務流程管理工具雖然在一定程度上能夠幫助企業(yè)建模和管理業(yè)務流程，但仍存在諸多局限性。

2、傳統(tǒng)的業(yè)務流程管理工具大多依賴靜態(tài)的流程圖和手動更新，這導致了流程展示的僵化和不直觀。現(xiàn)有技術在展示復雜的業(yè)務流程時，往往使用二維的靜態(tài)圖形，這種方式難以充分表達流程中的動態(tài)變化和復雜依賴關系，特別是在面對大規(guī)模和多層次的業(yè)務流程時，用戶很難通過靜態(tài)的圖形化界面全面理解和掌握整個流程的運行狀況。此外，手動更新流程圖的方式不僅效率低下，還容易引發(fā)錯誤，難以及時反映業(yè)務流程中的實時變化。

3、現(xiàn)有技術在業(yè)務流程的可視化展示方面，缺乏交互性和靈活性。用戶在操作流程圖時，通常只能查看預定義的視圖，缺乏對圖形化模型的實時操作能力，如縮放、拖拽、節(jié)點對齊等。這種缺乏交互性的展示方式限制了用戶深入分析和理解流程的能力，無法滿足不同層級管理人員的個性化需求。同時，由于無法根據(jù)用戶的需求動態(tài)調(diào)整視圖，現(xiàn)有技術在面對復雜的流程分析任務時顯得力不從心。

4、現(xiàn)有的業(yè)務流程管理系統(tǒng)在優(yōu)化和分析方面的智能化程度不足。傳統(tǒng)的優(yōu)化方法多依賴于手工經(jīng)驗，難以處理大規(guī)模的數(shù)據(jù)關聯(lián)和復雜的依賴關系。即便引入了一些自動化的優(yōu)化算法，這些算法往往局限于簡單的路徑優(yōu)化或資源分配，無法對流程中的潛在問題進行深層次的分析，也難以提供全面、實時的優(yōu)化建議。尤其是在面對大規(guī)模數(shù)據(jù)集時，傳統(tǒng)方法在識別關鍵模式和去除流程噪聲方面表現(xiàn)出明顯的不足?，F(xiàn)有的業(yè)務流程管理工具在歷史版本管理和回溯功能方面也存在較大缺陷。大多數(shù)工具僅能簡單地記錄和展示歷史流程版本，缺乏對版本之間差異的深入分析和智能合成功能，用戶在比較和回溯流程版本時，常常無法獲得有價值的決策支持。此外，現(xiàn)有工具在版本管理中缺乏對回溯操作的智能預測和決策支持，回溯過程往往僅是簡單的版本替換，無法根據(jù)不同版本之間的變化趨勢提供優(yōu)化建議，影響了流程管理的靈活性和有效性。

5、因此，如何提供一種基于可視化算法的業(yè)務流程導覽方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個目的在于提出一種基于可視化算法的業(yè)務流程導覽方法，本發(fā)明充分利用了圖嵌入與高維數(shù)據(jù)可視化算法、量子分子動力學模擬算法和隨機矩陣理論優(yōu)化算法，詳細描述了如何通過圖形化展示、實時更新和智能優(yōu)化來實現(xiàn)復雜業(yè)務流程的高效管理。該方法具備直觀展示、操作靈活、智能優(yōu)化和高效管理的優(yōu)點。

2、根據(jù)本發(fā)明實施例的一種基于可視化算法的業(yè)務流程導覽方法，包括如下步驟：

3、s1、收集并整理業(yè)務流程數(shù)據(jù)，業(yè)務流程數(shù)據(jù)包括各流程步驟、任務分配、角色職責和依賴關系；

4、s2、使用圖嵌入與高維數(shù)據(jù)可視化算法將所述業(yè)務流程數(shù)據(jù)轉化為標準化的圖形化模型，其中圖嵌入算法用于將流程圖表示為低維空間中的嵌入向量，捕捉節(jié)點間的深層次關系，高維數(shù)據(jù)可視化算法通過umap技術將高維數(shù)據(jù)降維，實現(xiàn)二維或三維的直觀展示；

5、s3、在業(yè)務導覽界面展示標準化的圖形化模型，界面提供交互功能，包括節(jié)點縮放、拖拽、定位和自定義視圖，用戶實時查看和調(diào)整業(yè)務流程的不同視角；

6、s4、基于展示的標準化的圖形化模型，利用量子分子動力學模擬算法集成實時數(shù)據(jù)更新功能，通過模擬任務和資源的動態(tài)行為，預測流程的未來狀態(tài)，并根據(jù)實際數(shù)據(jù)自動更新導覽圖，反映最新流程狀態(tài)；

7、s5、在更新后的導覽圖基礎上，提供多層次視圖，用戶在整體流程圖和任務視圖之間切換，適應不同層級管理人員的需求；

8、s6、基于更新的流程數(shù)據(jù)，采用隨機矩陣理論優(yōu)化算法對業(yè)務流程進行智能優(yōu)化，通過分析大規(guī)模數(shù)據(jù)關聯(lián)，識別關鍵模式與流程噪聲，優(yōu)化路徑和資源配置，并在可視化界面中提供優(yōu)化建議；

9、s7、記錄并保存優(yōu)化后流程版本，提供歷史流程版本的比較和回溯功能，使用戶通過可視化界面對比不同版本的流程圖，分析流程改進效果；

10、s8、基于保存的流程版本，支持多用戶協(xié)同功能，允許多個用戶同時查看和編輯業(yè)務流程圖，通過可視化界面實現(xiàn)同步更新和沖突檢測。

11、可選的，所述s2具體包括：

12、s21、將業(yè)務流程數(shù)據(jù)結構化為圖g(v,e)，其中v為節(jié)點集合，表示業(yè)務流程中的各個步驟或任務，e為邊集合，表示節(jié)點間的依賴關系或順序，每個節(jié)點vi對應業(yè)務流程中的具體步驟和任務，邊eij表示任務vi和vj之間的依賴關系；

13、s22、通過圖嵌入算法對圖g(v,e)進行處理，將每個節(jié)點vi映射為低維空間中的嵌入向量hi∈rd，其中d為嵌入空間的維度，該嵌入過程通過優(yōu)化目標函數(shù)來捕捉節(jié)點間的深層次關系：

14、

15、其中，為sigmoid函數(shù)，hu和hv分別為節(jié)點u和v的嵌入向量；

16、s23、使用umap技術對嵌入向量集合h＝{h1,h2,…,hn}進行降維處理，將高維嵌入向量hi映射到低維空間zi∈rk，其中k＝2或k＝3；

17、s24、構建高維空間中的近鄰圖，計算節(jié)點之間的相似度，近鄰圖的權重通過高斯核函數(shù)計算：

18、

19、其中，σi為節(jié)點i的局部尺度參數(shù)；

20、s25、在低維空間中，構建優(yōu)化目標函數(shù)，使低維空間中的點對距離反映高維空間中的鄰近關系：

21、

22、其中，代表在低維空間中點對的總損失，||zi-zj||2表示節(jié)點i和j在低維空間中的距離，wij是邊(i,j)的權重，為高維空間中的點對距離之間的差異；

23、s26、生成二維或三維的標準化圖形化模型，通過umap降維后的節(jié)點表示z＝{z1,z2,…,zn}在可視化界面中展示，每個節(jié)點zi以其在低維空間中的位置顯示，邊(zi,zj)表示任務間的依賴關系。

24、可選的，所述s3具體包括：

25、s31、將標準化的圖形化模型z＝{z1,z2,…,zn}映射到業(yè)務導覽界面的可視化區(qū)域，使每個節(jié)點zi在界面中的位置和邊(zi,zj)的連接關系保持在低維空間中的相對位置；

26、s32、在業(yè)務導覽界面中實現(xiàn)節(jié)點縮放功能，用戶可以通過鼠標滾輪和其他縮放控件調(diào)整節(jié)點zi的顯示大小；

27、s33、提供節(jié)點拖拽功能，用戶可以通過鼠標點擊并拖動節(jié)點zi在可視化區(qū)域內(nèi)自由移動，節(jié)點的移動過程中保持與相鄰節(jié)點zj的連接關系的實時更新；

28、s34、提供智能對齊功能，用戶拖拽節(jié)點zi時，系統(tǒng)自動檢測節(jié)點與其相鄰節(jié)點zj的對齊狀態(tài)，并通過自動吸附功能實現(xiàn)節(jié)點對齊，保持節(jié)點之間的連接關系整齊一致：

29、z′i＝align(zi,zj)+δzalign；

30、其中，align(zi,zj)為自動對齊后的節(jié)點位置，δzalign為對齊后調(diào)整的增量；

31、s35、提供定位功能，用戶可以通過點擊界面中的控件將當前視圖中心自動定位到指定節(jié)點zt，定位過程通過計算節(jié)點zt與當前視圖中心的偏移量δzt并進行視圖平移實現(xiàn)；

32、s36、引入自適應布局功能，用戶調(diào)整節(jié)點zi和視圖時，系統(tǒng)自動重新排列其他節(jié)點zj以優(yōu)化整體布局，自適應布局過程基于以下優(yōu)化目標函數(shù)：

33、

34、其中，λ為權重參數(shù)，edge_crossing(zi,zj)表示邊之間的交叉數(shù)量，系統(tǒng)通過最小化目標函數(shù)llayout自動優(yōu)化節(jié)點位置；

35、s37、提供自定義視圖功能，用戶可以通過界面控件選擇不同的業(yè)務流程視角，包括放大特定流程區(qū)域或整體縮放以查看全局視圖，視圖切換操作更新視圖參數(shù)，包括視角、縮放比例和可視區(qū)域；

36、s38、用戶實時查看和調(diào)整業(yè)務流程的不同視角時，所有節(jié)點和邊的顯示狀態(tài)根據(jù)用戶操作進行動態(tài)更新，圖形化模型反映業(yè)務流程的最新視角和布局。

37、可選的，所述s4具體包括：

38、s41、將標準化圖形化模型z＝{z1,z2,…,zn}提取每個節(jié)點zi的初始狀態(tài)，其中每個節(jié)點zi表示業(yè)務流程中的一個任務或資源，每條邊(zi,zj)表示任務或資源之間的相互依賴關系；

39、s42、建立量子分子動力學模型，定義節(jié)點zi的狀態(tài)向量ri(t)和動量向量pi(t)，分別表示在時間t時刻任務或資源的位置和變化速率，節(jié)點之間的相互作用通過相互作用勢能函數(shù)v(ri,rj)描述：

40、

41、其中，kij為節(jié)點zi和zj之間的相互作用強度，||ri-rj||為兩節(jié)點之間的距離；

42、s43、通過量子分子動力學模擬，利用下述運動方程預測節(jié)點zi在未來時間t+δt的狀態(tài)：

43、

44、

45、其中，mi為節(jié)點zi對應任務或資源的質量，δt為時間步長；

46、s44、將根據(jù)模擬得到的未來狀態(tài)更新節(jié)點的狀態(tài)，并將這些更新后的狀態(tài)映射到圖形化模型z′＝{z′1,z′2,…,z′n}，其中每個節(jié)點的更新狀態(tài)z′i由ri(t+δt)決定；

47、s45、通過實際業(yè)務流程中的數(shù)據(jù)反饋，實時調(diào)整量子分子動力學模型的參數(shù)kij和mi，并重新計算節(jié)點狀態(tài)，以生成新的流程數(shù)據(jù)并反映最新的業(yè)務狀態(tài)；

48、s46、將更新后的圖形化模型z′映射回業(yè)務導覽界面，生成更新后的導覽圖，用戶可以通過導覽界面實時查看并調(diào)整未來可能的流程變化和資源配置。

49、可選的，所述s5具體包括：

50、s51、從生成的更新后的導覽圖z′＝{z′1,z′2,…,z′n}中提取整體業(yè)務流程視圖，其中包含所有節(jié)點z′i及其相互連接的邊(z′i,z′j)；

51、s52、將業(yè)務流程中的相關任務和步驟節(jié)點進行分組，形成多個任務子集ck，其中每個任務子集ck＝{z′k1,z′k2,…}代表一個子流程或任務組，為用戶生成局部任務視圖z′k提供基礎；

52、s53、在系統(tǒng)中保留全局視圖z′與局部任務視圖z′k，并通過界面控件提供視圖切換功能，使用戶能夠在整體視圖z′和局部視圖z′k之間自由切換，視圖切換過程中動態(tài)調(diào)整視圖參數(shù)；

53、s54、增加自動聚焦功能，當用戶從全局視圖切換到局部任務視圖時，自動識別并聚焦到當前用戶關注的任務或節(jié)點，在視圖切換時自動放大這些節(jié)點的相關細節(jié)，當切換回全局視圖時，自動調(diào)整視角以最佳方式展示整體流程；

54、s55、引入多視圖協(xié)同功能，使用戶在不同層級視圖上的所有操作能夠在更新后的導覽圖z′中實時同步，并自動更新至所有相關視圖，保證多層次視圖之間的協(xié)調(diào)一致。

55、可選的，所述s6具體包括：

56、s61、從更新的流程數(shù)據(jù)中提取節(jié)點z′i的狀態(tài)、任務依賴關系(z′i,z′j)及其他相關的業(yè)務流程參數(shù)，為后續(xù)優(yōu)化分析提供輸入數(shù)據(jù)；

57、s62、使用隨機矩陣理論構建流程數(shù)據(jù)的相關性矩陣r，其中矩陣元素rij表示任務節(jié)點z′i和z′j之間的相關性，通過對相關性矩陣r的特征值和特征向量進行分析，識別業(yè)務流程中的關鍵模式與潛在噪聲；

58、s63、通過計算相關性矩陣r的譜密度ρ(λ)，識別與流程噪聲相關的特征值λ，并應用濾波技術去除這些噪聲，保留對業(yè)務流程優(yōu)化有意義的特征信息：

59、

60、其中，δ為diracdelta函數(shù)，n為特征值的總數(shù)；

61、s64、基于處理后的相關性矩陣，優(yōu)化業(yè)務流程的路徑和資源配置，通過最大化路徑上的高相關性特征值，確定最優(yōu)任務執(zhí)行路徑，優(yōu)化路徑的目標是最大化路徑相關性和最小化執(zhí)行時間：

62、

63、其中，tij為任務節(jié)點z′i和z′j之間的執(zhí)行時間；

64、s65、將這些建議通過可視化界面展示給用戶，用戶可以在界面中查看優(yōu)化后的路徑和資源配置方案，并進行相應的業(yè)務流程調(diào)整，生成優(yōu)化后流程版本。

65、可選的，所述s7具體包括：

66、s71、將生成的優(yōu)化后路徑和資源配置保存為獨立的流程版本，記錄版本標識vn，其中vn表示第n個優(yōu)化后的流程版本；

67、s72、為每個保存的流程版本vn記錄流程圖zn的狀態(tài)，包括節(jié)點z′i的位置、任務依賴關系(z′i,z′j)、路徑優(yōu)化信息及資源配置狀態(tài)；

68、s73、提供版本管理功能，允許用戶在可視化界面中查看歷史流程版本v1,v2,…,vn，用戶可選擇特定版本加載，將對應的流程圖zn映射到可視化界面中展示；

69、s74、利用動態(tài)流程合成功能，用戶選擇多個歷史版本vi和vj進行比較時，自動生成合成版本vs，綜合最優(yōu)路徑和資源配置，基于預定義的優(yōu)化目標生成并展示合成版本；

70、s75、提供智能回溯決策功能，用戶選擇回溯到歷史版本vm時，基于當前版本vn與vm之間的變化預測回溯影響，并生成多種回溯策略供用戶選擇，每個策略包含流程效率、資源使用和潛在風險的分析，幫助用戶決策；

71、s76、回溯過程中，系統(tǒng)實時更新導覽圖，將流程狀態(tài)回退到版本vm后的流程圖zm映射到可視化界面，用戶可立即查看回溯后的狀態(tài)，并根據(jù)需要選擇合成版本或回溯策略進行調(diào)整和優(yōu)化。

72、本發(fā)明的有益效果是：

73、本發(fā)明利用圖嵌入與高維數(shù)據(jù)可視化算法，將復雜的業(yè)務流程數(shù)據(jù)轉化為標準化的圖形化模型，并通過二維或三維的方式進行直觀展示，用戶可以通過縮放、拖拽、節(jié)點對齊等功能靈活操作流程圖，從而更容易理解和掌握業(yè)務流程的全貌和細節(jié)。這種靈活的交互方式克服了傳統(tǒng)靜態(tài)流程圖展示的僵化，顯著提升了用戶體驗。

74、本發(fā)明通過集成量子分子動力學模擬算法，能夠在業(yè)務流程發(fā)生變化時實時更新流程數(shù)據(jù)并自動調(diào)整導覽圖，反映最新的流程狀態(tài)。同時，該算法能夠模擬任務和資源的動態(tài)行為，預測流程的未來狀態(tài)，使用戶可以提前識別潛在問題，做出更為科學的決策，從而大大提高了流程管理的實時性和前瞻性。采用隨機矩陣理論優(yōu)化算法，本發(fā)明能夠對大規(guī)模流程數(shù)據(jù)進行智能化的分析和優(yōu)化，通過識別關鍵模式、去除流程噪聲，優(yōu)化任務路徑和資源配置，并在可視化界面中提供優(yōu)化建議。相比傳統(tǒng)的手工經(jīng)驗或簡單的自動化優(yōu)化方法，本發(fā)明在處理復雜流程和大數(shù)據(jù)關聯(lián)時表現(xiàn)出更高的效率和精準度，從而顯著提升了業(yè)務流程的整體運行效率。

75、本發(fā)明提供了多層次視圖功能，允許用戶在整體流程圖和任務視圖之間自由切換，滿足不同層級管理人員的需求。同時，支持多用戶協(xié)同操作，使多個用戶能夠同時查看和編輯業(yè)務流程圖，并通過可視化界面實現(xiàn)同步更新和沖突檢測，進一步增強了團隊協(xié)作的效率和準確性。最后，通過歷史版本的記錄和回溯功能，用戶可以方便地比較不同版本的流程圖，分析流程改進效果，并在必要時進行智能回溯和優(yōu)化。這些功能的綜合應用，使得本發(fā)明在業(yè)務流程管理、優(yōu)化和協(xié)作方面達到了現(xiàn)有技術難以實現(xiàn)的效果。