一种支持事件时序约束的供应链复杂事件检测方法

技术领域

本发明涉及复杂事件处理领域，更具体地，涉及一种支持事件时序约束的供应链复杂事件检测方法。

背景技术

从各种感知序列数据中进行组织整理，以便从这些数据中准确地挖掘、分析出更有意义的信息，并形成事件的挖掘、提取和处理的过程就是复杂事件处理。复杂事件处理已在工业互联网、金融等领域得到广泛应用。

随着工业互联网技术的应用，在各个供应链节点能够轻易获取大量的供应链相关的时序数据，这些时序数据往往蕴含能够影响供应链性能指标(Key PerformanceIndicator,KPI)相关信息，如何通过这些时序数据，捕捉能够影响KPI的事件，以及时进行处理这些可能造成供应链性能下降的事件，实现供应链的事中控制，保证整个供应链系统的正常运作。

公开日为2016年09月07日，公开号为CN105930494A的中国专利公开了一种基于多模式匹配模型的复杂事件检测方法，将多个复杂事件检测模式融合构建成一个有限状态自动机，大大减少了许多冗余的自动机状态和转移边存储与查找，避免重复数据操作匹配和计算操作，实现扫描一次数据流即可完成多个复杂事件检测模式的检测与匹配，提高了海量数据流上复杂事件检测效率。但是该专利只对瞬时事件进行描述和处理，对于事件之间在一段时间上的时序逻辑约束上支持度不够。在供应链的某些应用场景中，瞬时事件往往无法准确地描述想要得到的事件模式，比如，发生了“供应商某个零件延期交货”的事件，“供应链调度系统”进行调度，“产品的交期得到保证”这三个事件之间存在前后的时序关系，因此必须引入时间段上的时序逻辑约束。

发明内容

本发明提供一种支持事件时序约束的供应链复杂事件检测方法，解决供应链的复杂事件检测问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种支持事件时序约束的供应链复杂事件检测方法，包括以下步骤：

S1：定义供应链事件时序关系；

S2：采集供应链节点时序数据，构建供应链原子事件集和复合事件集；

S3：构建供应链系统有限状态机；

S4：构建基于有限状态机的复杂事件检测语句；

S5：按照定义的复杂事件检测语句，对供应链事件流进行检测。

优选地，步骤S1中定义供应链事件时序关系，具体为：

定义供应链事件的发生或者持续时间片段由起始和终止两个端点及其长度确定，按照时间片段的长短，供应链事件的时间可以被划分为时刻和时间区间；

供应链事件E

为了表示供应链中具有时间区间的供应链事件的时序关系，采用以下八种关系来表示供应链事件Y和供应链事件X的时序约束：

Before(Y,X)：若T

After(Y,X)：若T

Contains(Y,X)：若T

Overlaps(Y,X)：若T

Meet(Y,X)：若T

During(Y,X)：若T

Finished(Y,X)：若T

Equals(Y,X)若T

优选地，步骤S2采集供应链节点时序数据具体包括但不限于：

利用读写器读取的产品信息、读写器位置及配置信息、时间戳；

关联供应链位置信息，包括车间、设备和仓库信息；

关系供应链作业信息，包括相应的加工工序或工段，或出库、入库和销售；

关联供应链排程信息，包括物料序号、工序或工段号、计划完工时间、加工时间和实际完工时间。

优选地，步骤S2中构建供应链原子事件集和复合事件集，具体为：

原子事件指供应链管理系统在某一时刻对于工件或者产品在生产、库存、销售的标定，用E

复合事件是在原子事件的基础之上，通过时段特征函数对原子事件进行复合运算，得到满足条件的新事件，时段特征函数F包括但不限于求和sum、平均avg、方差var、最大max、最小min操作或者这些操作的组合。

优选地，步骤S3中所述供应链系统有限状态机包括：

一个有限的供应链状态集合{s}；

一个输入事件集合{event}，这里的event可以是原子事件和复合事件；

一个状态迁移函数，对于所给的每一个状态s和一个或多个属于{event}的事件，输出迁移状态的集合；

一个{s}中的状态s0作为开始状态；

{s}的一个子集{se}，作为结束状态。

优选地，步骤S4中构建基于有限状态机的复杂事件检测语句包括复杂事件检测语句描述、属性约束的构造和时序约束的构造。

优选地，所述复杂事件检测语句描述，具体为：

将感兴趣的事件描述转换为有限状态机查询语句，转换过程通过识别事件描述结构中的条件子句来确定待检测序列需要包含的事件类型，采用如下语句形式对感兴趣的事件进行描述：

ON event-expression

WHEN system-state

[BEFORE,CONTAINS,OVERLAPS,MEET,DRUING,FINISHED,EQUALS]time-expression

WHERE property-expression

DO action-express

Trigger event

Transfer system-new-state

其语意为：当event-expression事件表达式描述的事件满足指定的时序约束time-expression，系统处于指定的系统状态system-state时，并且满足事件的属性表达式时，就触发响应表达式定义的响应动作，并输出事件，如果系统的状态发生了改变，则将系统的状态改为新的状态system-new-state，事件表达式time-expression和属性表达式property-expression中可使用AND、OR、NOT等逻辑操作符，其中，event-expression是供应链中产生的原子事件、复合事件；system-state是指供应链系统生命周期内所处的状态，供应链系统的状态由人工预先根据管理需求定义了所有可能的状态集合。

优选地，所述属性约束的构造，具体为：

在检测语句中，WHERE关键字后的property-expression可以由多个布尔表达式组合而成，用以描述事件包含的属性值约束，将property-expression的表达式按照逻辑操作符分解为单个的布尔表达式，每个布尔表达式代表对事件的一个属性值或时段特征进行检查。

优选地，所述时序约束的构造，具体为：

在复杂事件检测语句描述中，时序约束time-expression可以包含多个表达时序关系的布尔表达式，用以描述事件包含的时序约束，将time-expression表达式按照逻辑操作符分解为单个的时序约束表达式，每个时序约束表达式可以对2个事件之间的时序进行要求。

优选地，步骤S5中所述事件流为随着供应链系统的运行，供应链系统不断产生原子事件和复合事件，产生的事件将不断添加到事件实例缓冲池中，就形成事件流，按照预先定义的复杂事件检测语句，对事件流进行检测，当检测到满足属性约束和时序约束的复杂事件实例时，将产生系统预定的动作，并将该复杂事件实例也放入事件实例缓冲池里，以合成可能更为复杂的事件，检测到的复杂事件将以的形式存储到复杂事件实例数据库中，其中，ComplexEventID是复杂事件实例ID，ComplexEventInstance将记录产生该复杂事件的触发原子/复合事件实例，以及检测出该复杂事件的检测语句中各个属性条件和时序条件的具体的值。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明针对供应链复杂事件的检测，不仅支持对时间区间事件的描述，还支持事件时序之间的约束的检测，能够对具有前后的时序关系的事件进行准确检测。

附图说明

图1为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

本实施例提供一种支持事件时序约束的供应链复杂事件检测方法，如图1，包括以下步骤：

S1：定义供应链事件时序关系；

S2：采集供应链节点时序数据，构建供应链原子事件集和复合事件集；

S3：构建供应链系统有限状态机；

S4：构建基于有限状态机的复杂事件检测语句；

S5：按照定义的复杂事件检测语句，对供应链事件流进行检测。

步骤S1中定义供应链事件时序关系，具体为：

定义供应链事件的发生或者持续时间片段由起始和终止两个端点及其长度确定，按照时间片段的长短，供应链事件的时间可以被划分为时刻和时间区间，比如，工件的完工时刻为2020年11月12日，15时30分26秒；某工件在时间区间2020年11月12日完成的数量是24件；

供应链事件E

供应链中事件的发生往往有时序关系，比如产品交期延迟事件，是在某供应商延迟供应一周的事件之后。通过事件之间时序关系的检查，可以为供应链复杂事件的检测提供基础。为了表示供应链中具有时间区间的供应链事件的时序关系，采用以下八种关系来表示供应链事件Y和供应链事件X的时序约束：

Before(Y,X)：若T

After(Y,X)：若T

Contains(Y,X)：若T

Overlaps(Y,X)：若T

Meet(Y,X)：若T

During(Y,X)：若T

Finished(Y,X)：若T

Equals(Y,X)若T

可在事件检测中利用上述七种时序约束来检查供应链事件之间的时序关系，从而为具有时序关系的复杂事件检测提供基础。

步骤S2采集供应链节点时序数据具体包括但不限于：

利用RFID等读写器读取的产品信息、读写器位置及配置信息、时间戳；

关联供应链位置信息，包括车间、设备和仓库信息；

关系供应链作业信息，包括相应的加工工序或工段，或出库、入库和销售；

关联供应链排程信息，包括物料序号、工序或工段号、计划完工时间、加工时间和实际完工时间。

步骤S2中构建供应链原子事件集和复合事件集，具体为：

原子事件指供应链管理系统在某一时刻对于工件或者产品在生产、库存、销售的标定，用E

复合事件是在原子事件的基础之上，通过时段特征函数对原子事件进行复合运算，得到满足条件的新事件，时段特征函数F包括但不限于求和sum、平均avg、方差var、最大max、最小min操作或者这些操作的组合。

步骤S3中所述供应链系统有限状态机包括：

一个有限的供应链状态集合{s}；

一个输入事件集合{event}，这里的event可以是原子事件和复合事件；

一个状态迁移函数，对于所给的每一个状态s和一个或多个属于{event}的事件，输出迁移状态的集合；

一个{s}中的状态s0作为开始状态；

{s}的一个子集{se}，作为结束状态。

供应链系统有限状态机的构建分为3步：

1)系统逻辑整理：分析所关心的供应链系统的工作过程，将其实际工作的逻辑关系转化成符合有限状态机规则的时序逻辑函数，把系统不同的工作状态剥离出来，定义有限状态机的输入输出变量，再按照系统的逻辑关系将状态进行分类编号，然后用上述的描述方法进行描述，建立有限状态机的基础。

2)结构优化：在将系统用上述的描述方法进行描述之后，接下来要做的就是将有限状态机的结构进行精简，把状态转移图中具有相似含义，状态转移规则相似且具有相同输入输出的状态进行合并，得到最简的状态转移有向图。

3)软件设计：按照得到的状态转移有向图进行状态编码，选择适合的触发器，再按照系统逻辑进行软件设计。

步骤S4中构建基于有限状态机的复杂事件检测语句包括复杂事件检测语句描述、属性约束的构造和时序约束的构造。

所述复杂事件检测语句描述，具体为：

将感兴趣的事件描述转换为有限状态机查询语句，转换过程通过识别事件描述结构中的条件子句来确定待检测序列需要包含的事件类型，采用如下语句形式对感兴趣的事件进行描述：

ON event-expression

WHEN system-state

[BEFORE,CONTAINS,OVERLAPS,MEET,DRUING,FINISHED,EQUALS]time-expression

WHERE property-expression

DO action-express

Trigger event

Transfer system-new-state

其语意为：当event-expression事件表达式描述的事件满足指定的时序约束time-expression，系统处于指定的系统状态system-state时，并且满足事件的属性表达式时，就触发响应表达式定义的响应动作，并输出事件，如果系统的状态发生了改变，则将系统的状态改为新的状态system-new-state，事件表达式time-expression和属性表达式property-expression中可使用AND、OR、NOT等逻辑操作符，其中，event-expression是供应链中产生的原子事件、复合事件；system-state是指供应链系统生命周期内所处的状态，供应链系统的状态由人工预先根据管理需求定义了所有可能的状态集合。

所述属性约束的构造，具体为：

在检测语句中，WHERE关键字后的property-expression可以由多个布尔表达式组合而成，用以描述事件包含的属性值约束，将property-expression的表达式按照逻辑操作符分解为单个的布尔表达式，每个布尔表达式代表对事件的一个属性值或时段特征进行检查。例如，出库事件.数量>100AND出库事件.目的地＝北京，代表只对出库事件中，出库目的地是北京，并且出库商品数量大于100的事件感兴趣。

所述时序约束的构造，具体为：

在复杂事件检测语句描述中，时序约束time-expression可以包含多个表达时序关系的布尔表达式，用以描述事件包含的时序约束，将time-expression表达式按照逻辑操作符分解为单个的时序约束表达式，每个时序约束表达式可以对2个事件之间的时序进行要求，例如，结合属性约束和时序约束，假设零件完工设为e事件，“零件a和零件b都用于装配同一个产品，零件a的完工晚于零件b的完工的事件”可以表达为：WHERE ea.目标产品＝eb.目标产品After(ea,eb)，其中ea表示工件a的完工事件，eb表示工件b的完工事件

步骤S5中所述事件流为随着供应链系统的运行，供应链系统不断产生原子事件和复合事件，产生的事件将不断添加到事件实例缓冲池中，就形成事件流，按照预先定义的复杂事件检测语句，对事件流进行检测，当检测到满足属性约束和时序约束的复杂事件实例时，将产生系统预定的动作，并将该复杂事件实例也放入事件实例缓冲池里，以合成可能更为复杂的事件，检测到的复杂事件将以的形式存储到复杂事件实例数据库中，其中，ComplexEventID是复杂事件实例ID，ComplexEventInstance将记录产生该复杂事件的触发原子/复合事件实例，以及检测出该复杂事件的检测语句中各个属性条件和时序条件的具体的值。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。