近日,由RPA中國主辦的 “企業數字化變革引擎:流程優化與重構-流程挖掘技術發展與應用研討會”在線上順利召開。山東理工大學教授,RPA中國流程挖掘首席顧問劉聰作為特邀嘉賓參與了本次會議,為大家分享了國內外流程挖掘的發展歷程。
劉聰作為國內較早從事流程挖掘理論和應用研究的從業者,于2019年博士畢業于荷蘭埃因霍芬理工大學(Eindhoven University of Technology),師從歐洲科學院院士、“流程挖掘之父”、Wil van der Aalst教授,對整個技術的原理與商業實踐有著深厚的見解。劉聰表示,從流程挖掘技術發展路徑來看,以1999年為臨界點分為兩大研究階段。1999年之前稱為基于模型的流程管理或者叫做模型驅動的流程管理,這段時間主要研究方向熱點包括Petri網形式化方法、并發論和工作流技術;1999年之后基于挖掘的流程管理,這個階段重點就是流程挖掘、合規性檢查以及現在廣泛關注的基于AI的流程預測性監控。
具體來說,流程挖掘學術研究始于1999年,最初是理論驅動行業實踐的過程,行業的實踐始于2007年,隨著數字業務對流程挖掘的需求快速增長,直到2021年,Wil教授加入Celonis做首席科學家,實現了理論知識與行業實踐的深度融合。
隨后劉聰主要通過時間維度詳細介紹了從1999年至2021年流程挖掘歷史上發生的大事件。1999年,荷蘭埃因霍芬理工大學開始做流程挖掘相關的研究。“流程挖掘之父”、Wil van der Aalst教授在自己的專著和報告交流中提到流程挖掘思想始于1998年在美國的訪問,本質上是業務流程管理領域和數據挖掘領域的一次碰撞,目的是如何通過數據挖掘的方法去解決一些流程管理方面的難題。1998年Wil van der Aalst教授訪問結束之后回到荷蘭埃因霍芬理工組建了相關的小組開始技術研究。
2000年,首個流程挖掘算法問世,也就是我們熟知的Alpha Miner。以日志為輸入,通過統計方法挖掘活動關系,進而構造一個Petri網模型。雖然算法本身有很多局限,例如挖掘能力有限,無法處理短循環、不可見任務等,但是對了解挖掘算法的基本原理是一個很好的開端。
2001年提出的啟發式流程挖掘方法,是針對Alpha算法的一個改進,重點是支持日志中噪聲的處理,同時支持復雜流程結構的挖掘。首先從日志中構造活動依賴關系圖,根據重要程度將一些噪聲處理掉,然后挖掘出因果網,最后將因果網轉成通用的流程模型,如BPMN、EPC、Petri網等。這也是第二個經典的流程挖掘算法,與前面算法整體原理一樣,從日志中獲得抽象活動關系,進而轉化為人可以讀懂的流程模型。
2004年,TU/e發布了首個流程挖掘學術工具平臺ProM(Process Mining),從1.1版本發展到現在的ProM6.13,涵蓋了2000多個功能組件。很多商業工具的功能也都脫胎于這個平臺的原型算法。除了主流的ProM,還有澳大利亞昆士蘭科技大學Apromore、其重點是流程模型管理與檢索,這個工具已經開始商業化了。近年來,也發展出了基于R語言和Python語言的流程挖掘平臺。
前面提到的Alpha和Heuristic 都是從日志到模型,屬于流程挖掘的第一個范疇——模型挖掘。2004年提出的托肯重演是流程挖掘的第二個范疇——合規性檢查,目標是建立模型和事件日志之間的關聯。具體而言,該方法基于Petri網引發規則進行軌跡行為重演,發現重演過程中模型與日志的偏差。
2007年,流程挖掘領域出現首個商業公司Futura PI。該公司定位是流程智能的軟件,歸類于BI。2008年,Futura PI被Gartner評選為業務流程領域的新秀企業,開始在商業方面嶄露頭角。
2009年,數據挖掘專委會成立了工作小組,這也是國際首個流程挖掘的學術社區。該社區的成立為流程挖掘領域的標準化和規模化的發展奠定了基礎。具體而言,該組織制定了標準的日志格式XES。同時,牽頭舉辦了很多流程挖掘管理的大賽,例如,BPI、PDCC競賽等,同時于2019年發起了國際業務流程管理大會ICPM。
此外,2009年還成立了幾家知名的流程挖掘企業,例如,Fluxicon、Process Gold。其中Process Gold在2019年被RPA巨頭UiPath收購,也是第一家被收購的流程挖掘公司。
前面提到的托肯重演的合規性檢查方法是基于Petri網引發規則,存在無法定位全局最優匹配路徑的問題。2010年提出的基于對齊的合規性檢查算法,將日志行為與模型行為進行全局最優對齊,可以精準診斷模型與日志之間的偏差。
2011年,Wil van der Aalst教授出版了首部流程挖掘專著,是流程挖掘初學者必讀經典之作,也被業內奉為流程挖掘領域的“圣經”,作為流程挖掘學者的經典必讀。從此之后,Wil慢慢的也被稱為“流程挖掘之父”。
同時IEEE發布了《流程挖掘宣言》,成員包括全球53個單位的70+科研人員,主要分享了流程挖掘6大指導原則以及面臨的11個挑戰問題,為流程挖掘近10年的發展指明了方向。
2011年還有一件大事情發生,就是流程挖掘巨頭Celonis在德國成立,該公司產品集成數據抽取、流程可視化分析與洞察,運營管理于一體。目前Celonis是流程挖掘領域國際公認的領導者。
2013年,歸納式流程模型挖掘算法問世。它在前面的算法上進行了大量優化,例如,保證模型正確性。但該算法也有明顯的缺點,模型過度泛化,同時可能會導致額外增加大量不可見變遷,表達能力有限。
2014年Wil 教授推出了流程挖掘在線網課,基于他的專著進行詳細的技術講解,截至目前該課程已有數十萬學習用戶,而劉聰便是第一批學習者并拿到了認證。
2016年,Wil van der Aalst教授發布了第二部專著《流程挖掘:數據科學實戰》,深度分享了自2010至2016年最新的技術理論與商業實踐成果。
2018年,Celonis成為德國獨角獸企業,同時市場上出現了超過了25家流程挖掘企業,例如,Minit、PAF、LANA、Nvenio、Signavio等知名企業。但這些流程挖掘企業先后都被微軟、IBM、SAP等科技巨頭收購了。
2019年6月,第一屆流程挖掘年會在亞琛工業大學舉辦,此次會議與Petri網年會(40多屆)同步舉辦,有點老樹長新芽的感覺。
2021年Celonis估值達到110億美元,致使國內2021年逐步發展出很多流程挖掘企業。 同年Wil教授加入Celonis擔任首席科學家,實現最強流程挖掘理論研究者和最強流程挖掘企業實踐者的結合,這對整個行業和學術的發展起到了非常重要的推動和里程碑式的作用。
聚焦國內,雖然流程挖掘還處于探索階段,但一些杰出的人才對我國流程挖掘技術的普及起到了重要作用。例如,清華大學王建民教授是國內流程挖掘領域首位杰青;清華大學聞立杰教授是國內首個流程挖掘領域的博士生;山東科技大學的曾慶田教授完成了流程挖掘領域首篇綜述文章,以及Petri網的兩位專家袁崇義教授和吳哲輝教授,對國內普及流程挖掘知識起到了非常重要的推動作用。
流程挖掘作為舶來品,我們也試著從國內華人圈子里找一下聯系與源頭,具體包括如下幾位研究人員:清華大學聞立杰老師在Wil教授組里做訪問交流,Xixi Lu、李光明、劉聰博士畢業于Wil教授團隊,程龍是Wil教授的博后。
此外,由清華大學于2011年發起的“中國業務過程管理大會”也走過了12個年頭,該會是國內頂級垂直的流程挖掘領域大會。比較特別的是,大會從今年開始增加了工業論壇部分,重點是與各位流程領域行業從業者進行交流,爭取學習一下國外的思路實現產業和學術雙驅動。
在商業化落地方面,國內也聚集了一批有潛力廣闊發展空間的流程挖掘廠商,主要分為垂直流程挖掘與RPA廠商兩大類。垂直流程挖掘廠商包括:凡得科技、杰成合力、熵評科技、望繁信、璇星科技、優數騰等。RPA廠商布局流程挖掘的包括:來也科技、容智信息、弘璣Cyclone、藝賽旗、九科信息、實在智能、云智慧等。
最后,劉聰表示,雖然國內外在技術水平和行業認可度方面還有一定的差距,但隨著我國數字經濟和企業數字化轉型進程的推進,流程挖掘作為數字化轉型的助推器,其產業化和標準化程度必定會逐步提升。在不久的將來,會有一大批企業、用戶甚至個人開發者逐步熟悉流程挖掘技術,并將其應用到業務流程賦能的實踐應用中。
劉聰教授完整《流程挖掘簡史》PDF文件,可在【RPA全球生態】公眾號后臺回復【簡史】下載。
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