面向業(yè)務(wù)的動態(tài)任務(wù)分配工作模型定義

2014-12-23 01:23:30李春芳徐建軍

計算機工程與設(shè)計 2014年8期

李春芳，徐建軍

（1.長沙理工大學(xué) 計算機與通信工程學(xué)院，湖南長沙410004；2.國防科技大學(xué) 計算機學(xué)院，湖南長沙410073）

0 引言

任務(wù)分配是許多應(yīng)用系統(tǒng)中必須解決的問題。以往很多應(yīng)用系統(tǒng)只完成了將任務(wù)分配給合法用戶的內(nèi)容，從而避免非法用戶使用系統(tǒng)的問題。然而這種解決方法通常只能應(yīng)對靜態(tài)的人力資源和執(zhí)行過程組成，通常稱之為靜態(tài)任務(wù)分配。現(xiàn)今，人力資源結(jié)構(gòu)與內(nèi)容在不斷發(fā)生變化，執(zhí)行過程也在隨著業(yè)務(wù)流程的發(fā)展與整合而不斷更新，因此亟需動態(tài)的任務(wù)分配方法解決員工與任務(wù)的執(zhí)行與評價關(guān)系［1］。到目前為止，國內(nèi)外學(xué)者對動態(tài)任務(wù)分配的研究主要集中于在特定領(lǐng)域的任務(wù)分配算法以及動態(tài)任務(wù)分配的相關(guān)組成內(nèi)容上［1－10］，它們的工作為動態(tài)任務(wù)分配系統(tǒng)奠定了一定基礎(chǔ)。然而，現(xiàn)急需在統(tǒng)一動態(tài)任務(wù)分配工作模型基礎(chǔ)上建設(shè)基于不同企業(yè)與行業(yè)的實際動態(tài)任務(wù)分配系統(tǒng)。本文在對動態(tài)任務(wù)分配內(nèi)容進行充分研究的基礎(chǔ)上，基于策略優(yōu)先的動態(tài)任務(wù)分配策略提出了一個通用動態(tài)任務(wù)分配工作模型，并給出其形式化定義，以規(guī)范與約束實際的動態(tài)任務(wù)分配系統(tǒng)開發(fā)。最后通過一個實踐案例表明該工作模型的應(yīng)用方法。

1 工作流內(nèi)的動態(tài)任務(wù)分配內(nèi)容結(jié)構(gòu)描述

在動態(tài)任務(wù)分配的執(zhí)行過程中，無論相關(guān)內(nèi)容如何復(fù)雜，實際上任務(wù)分配產(chǎn)生的過程與結(jié)果與3 類角色有關(guān)，它們分別是參與者、候選者以及任務(wù)執(zhí)行者。所謂參與者（participant）指的是整個動態(tài)任務(wù)分配過程伊始確立的大概任務(wù)分配范圍，以便將某些不符合任務(wù)執(zhí)行需求的人員直接排除在分配對象之外，或者確立基本的分配單元（如團隊或角色等），該群體為任務(wù)執(zhí)行者的基礎(chǔ)選擇對象。所謂候選者（candidate）指的是在參與者中有意愿參與任務(wù)執(zhí)行的人員，他們可能是最終任務(wù)執(zhí)行者，但是還需要根據(jù)任務(wù)分配工作推進的機制來決定，而每個候選者都其可能執(zhí)行的任務(wù)列表內(nèi)容。所謂執(zhí)行者（executor）是指根據(jù)多個任務(wù)分配方案最終選擇確立的任務(wù)執(zhí)行者，一般情況下，該內(nèi)容不會被變更，如果因為特殊原因?qū)е缕洳荒軐嶋H完成任務(wù)，則需要將該任務(wù)重新推進任務(wù)分配系統(tǒng)中，重新生成相應(yīng)的參與者、候選者以及執(zhí)行者內(nèi)容。

根據(jù)長期的實際工作流應(yīng)用的研究以及相關(guān)文獻的參考，可將工作流中的動態(tài)任務(wù)分配結(jié)構(gòu)定義為以下幾種：

（1）動態(tài)組織機構(gòu)。所謂動態(tài)組織結(jié)構(gòu)是指與任務(wù)分配對象關(guān)聯(lián)的組織機構(gòu)實體約束內(nèi)容是發(fā)生變化的。任務(wù)分配對象約束定義了可能執(zhí)行任務(wù)的人員必須具備的基本條件，其內(nèi)容可由相關(guān)人員所具備的角色、權(quán)限、職位以及組織單元定義，也可能與相關(guān)人員具備的技能、團隊、負載、興趣度來定義。需要相應(yīng)的動態(tài)組織機構(gòu)定義來支撐相應(yīng)的動態(tài)任務(wù)分配對象選擇。動態(tài)組織機構(gòu)對動態(tài)任務(wù)分配過程的影響往往在參與者的選擇上。

（2）任務(wù)選擇執(zhí)行方式。所謂任務(wù)選擇執(zhí)行方式指的是根據(jù)實際業(yè)務(wù)流程工作模式的定義，參與者是否可以主動選擇任務(wù)執(zhí)行的模式。目前任務(wù)選擇執(zhí)行方式大體分推（push）和拉（pull）2 種。其中推方式指相應(yīng)的參與者不具備選擇任務(wù)執(zhí)行的能力，而由系統(tǒng)直接將相應(yīng)任務(wù)推給符合任務(wù)執(zhí)行條件的對象；在推的過程中，可定義系統(tǒng)選擇的依據(jù)從而定義參與者集合到候選者集合的轉(zhuǎn)換。如醫(yī)院醫(yī)生的病人看診與病人住院治療、學(xué)校的課程教學(xué)工作、工廠訂單分配就屬于推模式。拉模式則允許符合任務(wù)執(zhí)行條件的參與者根據(jù)自己的意愿選擇相應(yīng)的任務(wù)來執(zhí)行，從而將自身從任務(wù)參與者轉(zhuǎn)變?yōu)槿蝿?wù)候選者。一般拉模式適用于無需迫切完成，注重任務(wù)與執(zhí)行者的最高互相滿意度內(nèi)容的情況，如基于拍賣的任務(wù)分配模式、合同中標(biāo)過程等。基于拉模式的動態(tài)任務(wù)分配模式需要在系統(tǒng)與參與者之間制定嚴(yán)格、復(fù)雜的參與協(xié)議。

（3）任務(wù)優(yōu)選策略。當(dāng)實際意愿參與任務(wù)執(zhí)行的候選者人數(shù)超過實際所需的任務(wù)執(zhí)行者人數(shù)，則需要根據(jù)相應(yīng)的任務(wù)優(yōu)選策略從候選者中選擇最終的任務(wù)執(zhí)行者內(nèi)容。相應(yīng)的評估依據(jù)可能是能力內(nèi)容，也可能是負載均衡的內(nèi)容等。

由此可知，現(xiàn)代動態(tài)任務(wù)分配的實際產(chǎn)生過程需要在人與計算機之間進行多次互動，從支持更靈活、更符合實際需要的任務(wù)分配方案。本文提出策略優(yōu)先的動態(tài)任務(wù)分配定義與執(zhí)行辦法來建立相應(yīng)的工作模型來定義實際的工作流任務(wù)分配系統(tǒng)開發(fā)內(nèi)容與過程。

2 策略優(yōu)先的動態(tài)任務(wù)分配工作模型定義

所謂策略優(yōu)先的動態(tài)任務(wù)分配定義與執(zhí)行方法指的是以策略的方式描述與定義變化的動態(tài)任務(wù)分配內(nèi)容，只當(dāng)業(yè)務(wù)流程中任務(wù)節(jié)點的需要才選擇相應(yīng)的動態(tài)任務(wù)分配策略執(zhí)行。也就是通過策略定義與執(zhí)行分離的方式來提高對實際任務(wù)分配方案變化的適應(yīng)能力。在策略優(yōu)先的動態(tài)任務(wù)分配方法基礎(chǔ)上定義的任務(wù)分配工作模型（strategy－first dynamic task allocation work model，S－DTAWM）如圖1所示。

S－DTAWM 由動態(tài)任務(wù)分配策略、任務(wù)分配系統(tǒng)、任務(wù)分配結(jié)果庫、動態(tài)組織機構(gòu)庫4大部件組成。其中動態(tài)組織機構(gòu)庫為基礎(chǔ)輸入性組織部件，其建設(shè)質(zhì)量直接影響任務(wù)分配策略的定義范圍與能力；動態(tài)任務(wù)分配策略由開發(fā)人員提供模板最終由業(yè)務(wù)人員完成輸入定義；任務(wù)分配系統(tǒng)則負責(zé)根據(jù)動態(tài)任務(wù)分配策略以及動態(tài)組織機構(gòu)庫提供的基本人員信息產(chǎn)生任務(wù)分配結(jié)果，并將其輸出到任務(wù)分配結(jié)果庫中。S－DTAWM 的形式化定義如下：

定義1 動態(tài)任務(wù)分配策略DTAS＝＜Taski，ACondition，AObject，AMechanism，AMethod＞，其中Taski代表與該任務(wù)分配策略相對應(yīng)的任務(wù)信息；ACondition 代表完成任務(wù)分配的條件信息，支持不同條件下的任務(wù)分配方法；AObject則代表動態(tài)分配對象信息，描述有權(quán)完成相應(yīng)任務(wù)執(zhí)行的人員基本需求信息，它與系統(tǒng)預(yù)先定義的動態(tài)組織機構(gòu)信息DOrganization 緊密關(guān)聯(lián)；AMechanism 代表的是任務(wù)選擇執(zhí)行方式；AMethod 代表的是任務(wù)優(yōu)選策略，用于描述優(yōu)化人員選擇的方法。任務(wù)選擇執(zhí)行方式AMechanism＝＜｛Push｜Pull｝，MConfig＞。其中Push 與Pull代表任務(wù)選擇執(zhí)行方式的2種具體模式，它們是二選一的關(guān)系；MConfig 用于描述與推或拉模式對應(yīng)的配置項內(nèi)容，如在推模式下是否允許拒絕，在拉模式下是否允許回退等。任務(wù)優(yōu)選策略AMethod＝＜CapacityStrategy，Intrest－

Strategy，BalanceStrategy，ProcessStrategy， MConfig1

＞，其中CapacityStrategy 代表能力成熟度評估策略，IntrestAssess代表興趣度評估策略，BalanceAssess代表負載均衡評估策略，ProcessStrategy 代表流程相關(guān)分配策略，MConfig1代表有關(guān)能力成熟度評估策略、興趣度評估策略、負載均衡評估策略的配置項內(nèi)容，如優(yōu)先順序或比重信息等。

定義2 能力成熟度評估策略CapacityStrategy＝＜Taski，Capacityj，TCQij，TCLevelij，TCLeveri＞，其中Taski代表與該能力成熟度評估策略對應(yīng)的任務(wù)信息；Capacityj代表該能力評估策略針對的能力內(nèi)容項，TCQij代表針對任務(wù)Taski對特定能力內(nèi)容項Capacityj的量化方法；TCLevelij代表任務(wù)項Taski對能力Capacityj的需求級別信息；TCLeveri代表任務(wù)項Taski對能力內(nèi)容總評的級別需求信息。IntrestStrategy 的定義與CapacityStrategy的定義類似，這里不再重復(fù)。

定義3 負載均衡評估策略BalanceStrategy＝＜Taski，Balancej，TBQij，TBLevelij，TBConfig ＞，其中Taski代表與該負載均衡評估策略對應(yīng)的任務(wù)信息；Balancej代表該任務(wù)項Taski所需的負載均衡評估項內(nèi)容，如員工的實際工作數(shù)量或員工的工作值考核信息等；TBQij代表任務(wù)項Taski對Balancej項相應(yīng)值的量化方法；TBLevelij代表任務(wù)項Taski對負載均衡項Balancej的負載約束性內(nèi)容，如不低于特定數(shù)值或不高于特定數(shù)值等；TBConfig代表該員工總體負載約束性內(nèi)容，以便核算該員工的負載結(jié)論信息，如是否超載、空載、輕載、適載、重載等。

定義4 動態(tài)組織機構(gòu)DOrganization＝＜Role，Privilege，Capacity，Intrest，Team＞；動態(tài)組織機構(gòu)的組成元素可被擴展，用于描述任務(wù)分配條件所需的人員基本信息。其中Role代表員工與角色的對應(yīng)關(guān)系；Privilege代表員工與權(quán)限的對應(yīng)關(guān)系；Capacity 代表員工的能力成熟度內(nèi)容；Intrest代表員工興趣度信息；Team 代表員工所屬團隊信息。其中員工能力成熟度Capacity＝＜CN，CL＞，其中CN 代表員工應(yīng)具有的能力名稱信息，CL 代表員工針對特定能力名稱具有能力級別信息；員工興趣度Intrest＝＜TaskType，IL＞，其中TaskType 代表任務(wù)類型信息，IL 代表員工對特定任務(wù)類型的興趣度值信息，它的量化主要是通過用戶輸入基本信息時轉(zhuǎn)化而成。Team＝＜Emps，TConfig＞，其中Emps定義為包含在該特定團隊中的員工對象集合，TConfig 用來對該團隊進行一些配置性說明，如該團隊是固定的還是可調(diào)整的。

定義5 動態(tài)任務(wù)分配組件TAComponent＝＜Taski，Participants，Candidates，Executors＞其中Participants是與任務(wù)項Taski對應(yīng)的參與者集合，Candidates是與任務(wù)項Taski對應(yīng)的候選者集合，Executors是與任務(wù)項Taski對應(yīng)的任務(wù)執(zhí)行者集合。動態(tài)任務(wù)分配組件產(chǎn)生相應(yīng)集合對象的偽碼如下所示：

步驟1 Participants ＝selectParticipants （Taski，ACondition，AObject，DOrganization）

／／根據(jù)當(dāng)前任務(wù)項信息Taski、任務(wù)分配條件ACondition、任務(wù)分配對象AObject以及動態(tài)組織機構(gòu)信息DOrganization 獲得符合任務(wù)執(zhí)行條件的參與者集合信息。如果任務(wù)分配對象與流程相關(guān)，則需要獲取流程相關(guān)信息，并在ACondition部分完成對相關(guān)流程變量的判斷。

步驟2 Executors＝allocationTask （Participants，AMechanism，AMethod）

／／根據(jù)現(xiàn)有任務(wù)參與者集合信息Participants、任務(wù)選擇執(zhí)行方式信息AMechanism 以及任務(wù)優(yōu)選策略信息AMethod 獲取最終相應(yīng)任務(wù)的執(zhí)行者集合信息。

allocationTask方法的基本處理流程如下：

步驟2.1 If numOfCandidates＜needOfTask （Taski）

定義6 能力成熟度評估組件CAComponent＝＜Taski，Candidatej，CapFitij＞，其中CapFitij代表需要評估的Candidatej對任務(wù)項Taski的能力匹配適合度結(jié)果信息。能力成熟度評估組件需要從動態(tài)組織機構(gòu)DOrganization中獲取各候選者與特定能力項的對應(yīng)信息，并提取動態(tài)任務(wù)分配策略中的能力成熟度評估策略，最終產(chǎn)生與特定任務(wù)的能力成熟度評價結(jié)果。候選者與特定能力項的對應(yīng)信息CRL＝＜Candidatei，Capacityj，CCLij＞，其中CCLij為候選者Candidatei對能力項Capacityj的級別信息；如果該部分信息沒有進行量化，則還需要利用相應(yīng)的能力成熟度量化方法對其進行量化轉(zhuǎn)換。能力成熟度評估組件工作過程大致如下：如果CCLij低于TCLevelij，則CapFit＝0，否則CapFitij＝∑CCLij／TCLeveri。系統(tǒng)可以根據(jù)能力成熟度評估結(jié)果選擇與Taskj對能力需求匹配度最高的候選者來執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。興趣度評估組件的工作原理與能力成熟度評估組件的工作原理類似，在此不重述。

定義7 工作負載評估組件WBAComponent＝＜Taski，Candidatej，BLeverij＞，其中BLeverij代表針對任務(wù)項Taski候選者Candidatej的負載評估結(jié)果。工作負載評價項Balanceij＝＜TGij，TPij＞，其中TGij代表任務(wù)項Taski執(zhí)行的緊迫度（如適中、急、不急等），TGij代表任務(wù)項Taski的執(zhí)行復(fù)雜度或難度信息。TBQij＝＜TGR，TPR＞，其中TGR 代表緊迫度系數(shù)信息，TPR 代表難度系數(shù)信息。如果TGij×TGR ＋TPij×TPR ＞TBLevelij，則BLeverij＝100 （即為超負荷），否則BLeverij＝∑ （TGij×TGR＋TPij×TPR）／TBLevelij。系統(tǒng)將選擇負載評估值相對低的候選者來完成相應(yīng)任務(wù)。

定義8 任務(wù)分配績效評估組件PAComponent＝＜PAS，BIT，PAR＞，其中PAS 對應(yīng)了績效評估策略信息，如考核周期、評價參數(shù) （如任務(wù)實際執(zhí)行時間與任務(wù)預(yù)估執(zhí)行時間平均比、完成任務(wù)數(shù)量與實際任務(wù)執(zhí)行者人數(shù)比、人均負荷量信息等）以及評價參數(shù)的量化標(biāo)準(zhǔn)；BIT 對應(yīng)業(yè)務(wù)增長率評估信息，具體到特定任務(wù)類型的增長率、相應(yīng)執(zhí)行者的對應(yīng)量；PAR 對應(yīng)任務(wù)分配績效評估結(jié)果。PAS 與BIT 都需要根據(jù)任務(wù)分配結(jié)果中的具體任務(wù)執(zhí)行者情況以及任務(wù)執(zhí)行有效時間等計算出最終的PAR值。相應(yīng)部分的內(nèi)容因為評價策略PAS 的不同而可能相去甚遠。

定義9 任務(wù)分配結(jié)果TAResult＝＜Taski，Executors，EExecuteTimei，RExecutorTimei＞，其中Executors代表相應(yīng)任務(wù)的實際執(zhí)行者，EExecuteTimei代表任務(wù)項Taski的預(yù)估完成時間，RExecutorTimei代表任務(wù)項Taski的實際完成時間。

3 實例分析

S－DTAWM 工作模型在多種動態(tài)任務(wù)分配策略上的支持以及策略定義與執(zhí)行組件的分離，使得S－DTAWM 可以更好地面向終端用戶，對動態(tài)任務(wù)分配策略解析與執(zhí)行有很好的適應(yīng)性。S－DTAWM 可被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的動態(tài)任務(wù)分配執(zhí)行，如學(xué)校的教學(xué)工作分配、單位的辦公審批、醫(yī)院的病人就診分配以及工廠的訂單分配等。以下是S－DTAWM 工作模型在某銀行信貸審批時完成相應(yīng)任務(wù)分配工作的應(yīng)用說明。銀行信貸審批策略管理員通過基于SDTAWM 模型開發(fā)的系統(tǒng)定義相應(yīng)信貸工作審批任務(wù)分配策略。一個典型的信貸審批任務(wù)分配策略定義如下：

銀行信貸審批策略管理員依據(jù)任務(wù)分配系統(tǒng)提供的模板完成相應(yīng)審批任務(wù)分配策略的定義，并在相應(yīng)模板中填寫具體信息。任務(wù)分配系統(tǒng)在實際業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行過程中根據(jù)預(yù)先定義的任務(wù)分配策略完成相應(yīng)任務(wù)分配的執(zhí)行。為完成相應(yīng)任務(wù)分配系統(tǒng)工作的完成，本任務(wù)分配系統(tǒng)的動態(tài)組織機構(gòu)內(nèi)容具體定義為＜”Role”，”Position”，”O(jiān)rganizationUnit”＞，也即相應(yīng)動態(tài)組織機構(gòu)需要提供對員工角色信息、職位信息以及組織單元信息查詢的支持。系統(tǒng)的任務(wù)選擇執(zhí)行方式具體定義為＜”push”， “RejectIsNotAllowed”＞，即工作人員不能拒絕分配的推模式，完全由系統(tǒng)完成任務(wù)執(zhí)行對象的內(nèi)容。相應(yīng)任務(wù)優(yōu)選策略定義為＜”BalanceStrategy”＞，且相應(yīng)的負載均衡評估項定義為＜”Month”，”WokArmount”，”WorkComplexity”＞，也即相應(yīng)的負載均衡評估計算方法為以1 個月為核算單位，計算相應(yīng)的信貸審批數(shù)量WorkAmount×相應(yīng)審批項目類型的難度系數(shù)WorkComplexity，并設(shè)定了該任務(wù)項的負載限制數(shù)為｛30｝。該任務(wù)分配系統(tǒng)定義的績效考核量化策略為：“如果1個月內(nèi)完成信用卡審批任務(wù)10項及以下績效量化標(biāo)準(zhǔn)值為2，完成信用卡審批任務(wù)11到20項審批績效量化標(biāo)準(zhǔn)值為5，完成信用卡審批任務(wù)20到30項績效量化標(biāo)準(zhǔn)值為10”。相應(yīng)任務(wù)分配系統(tǒng)定義的績效評估策略定義為＜”績效量化值平均數(shù)”＞。相應(yīng)任務(wù)分配系統(tǒng)的任務(wù)分配組件、工作負載評估組件、績效評估組件的工作流程與算法不變。這樣可以實時適應(yīng)銀行不同的績效考核與評估策略、分配策略等內(nèi)容。如果S－DTAWM 在其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)中進行應(yīng)用，也是通過業(yè)務(wù)邏輯管理人員來定義與維護相應(yīng)分配策略，而無需修改基于S－DTAWM 的工作組件代碼，由此提高了的S－DTAWM 工作模型的適應(yīng)性和可移植性，也大大降低了相應(yīng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的任務(wù)分配管理維護成本。

4 結(jié)束語

基于S－DTAWM 工作模型開發(fā)的動態(tài)任務(wù)分配系統(tǒng)可以通過具體動態(tài)組織機構(gòu)模型和動態(tài)任務(wù)分配策略的定義來支持不同需求的動態(tài)任務(wù)分配，并大大提高任務(wù)分配效果與質(zhì)量。通過合理的動態(tài)任務(wù)分配策略調(diào)整以及完備的動態(tài)組織機構(gòu)定義，可以使員工工作能力與工作情緒的調(diào)度得到很好的解決，從而提高了整個業(yè)務(wù)處理的質(zhì)量與效果?；赟－DTAWM 工作模型的動態(tài)任務(wù)分配系統(tǒng)已經(jīng)在多個銀行、政府、醫(yī)院子系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。SDTAWM 工作模型定義及其形式化說明，為面向業(yè)務(wù)的通用動態(tài)任務(wù)分配系統(tǒng)的構(gòu)建奠定理論與實踐基礎(chǔ)。

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