ارائه یک چارچوب مفهومی برای پیش‌پردازش و بهبود کیفیت نگاره‌های رویداد در فرایندکاوی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی صنایع و سیستم‌ها، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی صنایع و سیستم‌ها، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی صنایع و سیستم‌ها، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 دانشکده مهندسی صنایع و سیستم‌ها، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22034/jipm.2023.698594
چکیده

در دنیای پیچیدة امروز حیات سازمان‌ها و کسب‌وکارها بدون شناخت و استفادة کارآمد از داده‌ها امکان‌پذیر نخواهد بود. فرایندکاوی با ترکیب روش‌های یادگیری ماشین و مفاهیم مدیریت فرایندهای کسب‌وکار تلاش دارد دانش نهان مربوط به چگونگی اجرای فرایندها را از داده‌های ذخیره‌شده در سامانه‌های اطلاعاتی استخراج نماید. اولین گام در فرایندکاوی، فعالیت کشف فرایند است که امکان مدل‌سازی فرایندها بر مبنای داده‌های رویداد ورودی را فراهم می‌سازد. اما استفاده از این مزیت بدون وجود داده‌های مناسب و باکیفیت فراهم نخواهد شد، زیرا هر گونه تحلیل بر پایة داده‌های با کیفیت پایین منجر به ایجاد بینش و تصمیمات نامناسبی می‌شود که بر عملکرد سازمان یا کسب‌‎وکار تأثیر منفی خواهد گذاشت. هدف این پژوهش ارائة یک چارچوب مفهومی جدید برای پیش‌پردازش داده‌های ورودی به ‌روش‌های کشف فرایند است تا کیفیت مدل فرایند نهایی بهبود یابد. چارچوب مفهومی پیشنهادی با استفاده از یک روش پژوهش کیفی بر اساس نظریة داده‌بنیاد پدید آمده است. بدین ‌منظور، 102 پژوهش مرتبط با حوزة کیفیت داده در فرایندکاوی مورد بررسی قرار گرفته و مهم‌ترین چالش‌های کیفیت داده در این زمینه پس از پالایش و یکپارچه‌سازی آن‌ها از ادبیات شناسایی شده‌اند که شامل: «رویدادهای آشفته/ کم‌تکرار»، «رویدادهای پرت»، «رویدادهای ناهنجار»، «مقادیر گمشده»، «قالب زمانی نادرست»، «برچسب‌های زمانی مبهم»، «فعالیت‌های مترادف» و «اندازه و پیچیدگی» است. در ادامه، گام‌های اساسی برای پیش‌پردازش و پاک‌سازی مناسب داده‌ها تعیین شده‌اند که دربرگیرندة فعالیت‎های «ترمیم»، «کشف ناهنجاری»، «پالایش» و «کاهش ابعاد» می‌شوند. سپس، چارچوب مفهومی نهایی بر پایة مشکلات کیفیت داده و فعالیت‌های پاک‌سازی شناسایی‌شده ایجاد شده است. برای بررسی عملکرد چارچوب پیشنهادی از چهار مجموعه دادة استاندارد‌ برگرفته از فرایندهای واقعی استفاده شده است. این داده‌ها در مرحلة اول به‌صورت خام و در مرحلة دوم پس از انجام پیش‌پردازش توسط چارچوب معرفی‌شده به چهار الگوریتم متداول کشف فرایند اعمال شده‌اند. نتایج نشان داد که پیش‌پردازش داده‌های ورودی منجر به بهبود معیارهای کیفیت مدل استخراج‌شده از الگوریتم‌های کشف فرایند می‌شود. همچنین، برای سنجش اعتبار چارچوب پیشنهادی، عملکرد آن با سه روش پیش‌پردازش «نمونه‌برداری»، «پیش‌پردازش آماری» و «انتخاب نمونة اولیه»‌ مقایسه شده که برایندها بیانگر کارایی بهتر رویکرد پیشنهادی بوده است. نتایج پژوهش حاضر می‌تواند به‌عنوان یک رهیافت کاربردی توسط متخصصان و تحلیلگران داده و کسب‎وکار در پروژه‌های فرایندکاوی مورد استفاده قرار گیرد.