Chapter 8 Process mining
流程挖掘是一种数据挖掘技术，旨在从事件日志中发现、监控和优化实际流程。它在各个领域中的应用日益增多，如制造业、医疗保健和金融服务等。通过流程挖掘，组织可以获得对其业务流程的深入洞察，从而提高效率、降低成本并改善客户体验。
8.1 流程挖掘的基本概念
事件日志：事件日志是流程挖掘的基础数据，它记录了流程中发生的各个事件。每个事件至少包含三个属性：活动名称、时间戳和案例ID。例如，在订单处理流程中，事件日志可能包含如下条目：
| 案例ID | 活动名称 | 时间戳 |
|---|---|---|
| 1 | 接收订单 | 2021-01-01 09:00 |
| 1 | 发货 | 2021-01-01 10:00 |
| 2 | 接收订单 | 2021-01-02 09:00 |
| 2 | 发货 | 2021-01-02 10:30 |
流程模型：流程模型是对实际流程的抽象表示，通常以图形形式展现，如BPMN图或Petri网。流程模型描述了流程中的活动、事件、网关（决策点）和序列流（活动间的顺序关系）。
控制流：控制流是流程模型中的一个关键概念，它描述了流程中活动的执行顺序。控制流可以是顺序的、并行的、选择的或循环的。
8.2 R语言中的流程挖掘工具
R提供了多种包来支持流程挖掘的分析：
bupaR：提供一套工具来处理、分析和可视化事件日志数据。 edeaR：扩展了bupaR，提供了更多的事件日志探索功能。 processmapR：用于生成流程图，帮助理解流程模型。
8.3 数据准备
在R中进行流程挖掘之前，需要准备和预处理事件日志数据。这通常包括数据清洗、格式转换和时间序列处理等步骤。
##
## Attaching package: 'bupaR'## The following object is masked from 'package:stats':
##
## filter## The following object is masked from 'package:utils':
##
## timestamp在上述代码中，我们使用eventdataR包中的patients数据集作为示例事件日志。
8.4 控制流挖掘
控制流挖掘是流程挖掘的核心部分，它旨在发现流程模型中的活动顺序和依赖关系。
使用processmapR包的process_map函数，我们可以生成事件日志的流程图，直观地展示活动之间的流转关系。
8.5 性能分析
性能分析是流程挖掘的一个重要方面，它关注流程的效率和效果。在R中，我们可以使用bupaR包进行性能分析，包括分析处理时间、等待时间和资源利用率等指标。
##
## .______ __ __ .______ ___ ____ ____ _______ .______ _______. _______
## | _ \ | | | | | _ \ / \ \ \ / / | ____|| _ \ / || ____|
## | |_) | | | | | | |_) | / ^ \ \ \/ / | |__ | |_) | | (----`| |__
## | _ < | | | | | ___/ / /_\ \ \ / | __| | / \ \ | __|
## | |_) | | `--' | | | / _____ \ \ / | |____ | |\ \----.----) | | |____
## |______/ \______/ | _| /__/ \__\ \__/ |_______|| _| `._____|_______/ |_______|
##
## ── Attaching packages ─────────────────────────────────────── bupaverse 0.1.0 ──
## ✔ processcheckR 0.1.4
## ── Conflicts ────────────────────────────────────────── bupaverse_conflicts() ──
## ✖ bupaR::filter() masks stats::filter()
## ✖ processmapR::frequency() masks stats::frequency()
## ✖ edeaR::setdiff() masks base::setdiff()
## ✖ bupaR::timestamp() masks utils::timestamp()
## ✖ processcheckR::xor() masks base::xor()## patient throughput_time
## 1 464 23.106759 days
## 2 466 19.126030 days
## 3 370 19.040937 days
## 4 140 18.923981 days
## 5 242 18.832905 days
## 6 93 16.807581 days
## 7 33 15.604722 days
## 8 383 15.402130 days
## 9 467 14.974236 days
## 10 145 14.284826 days
## 11 468 14.142257 days
## 12 374 14.037928 days
## 13 316 13.903935 days
## 14 35 13.829861 days
## 15 98 13.753368 days
## 16 71 13.682847 days
## 17 23 13.536829 days
## 18 276 13.412361 days
## 19 26 13.155648 days
## 20 40 12.935880 days
## 21 227 12.886991 days
## 22 74 12.739109 days
## 23 454 12.652072 days
## 24 453 12.650324 days
## 25 476 12.575370 days
## 26 54 12.502187 days
## 27 44 12.473819 days
## 28 448 12.457130 days
## 29 420 12.350451 days
## 30 260 12.317604 days
## 31 30 12.177824 days
## 32 478 12.140775 days
## 33 245 11.765035 days
## 34 421 11.745891 days
## 35 386 11.581053 days
## 36 390 11.544792 days
## 37 277 11.489734 days
## 38 389 11.471667 days
## 39 148 11.397245 days
## 40 308 11.394074 days
## 41 147 11.341586 days
## 42 76 11.179340 days
## 43 75 11.140463 days
## 44 42 10.947176 days
## 45 56 10.841748 days
## 46 431 10.823414 days
## 47 100 10.724722 days
## 48 99 10.702813 days
## 49 279 10.700127 days
## 50 248 10.694213 days
## 51 280 10.667778 days
## 52 247 10.645903 days
## 53 127 10.623530 days
## 54 423 10.615729 days
## 55 360 10.614433 days
## 56 65 10.557315 days
## 57 66 10.526516 days
## 58 298 10.485046 days
## 59 297 10.443750 days
## 60 479 10.330046 days
## 61 106 10.316319 days
## 62 480 10.315764 days
## 63 323 10.290231 days
## 64 324 10.251481 days
## 65 160 10.240208 days
## 66 291 10.221366 days
## 67 53 10.193750 days
## 68 375 10.187731 days
## 69 82 10.068009 days
## 70 449 10.036319 days
## 71 133 10.024630 days
## 72 241 10.001192 days
## 73 444 9.979595 days
## 74 162 9.933356 days
## 75 19 9.826782 days
## 76 382 9.805810 days
## 77 381 9.793380 days
## 78 39 9.773993 days
## 79 157 9.690104 days
## 80 158 9.665197 days
## 81 149 9.655787 days
## 82 318 9.615208 days
## 83 409 9.597650 days
## 84 410 9.575590 days
## 85 45 9.573194 days
## 86 67 9.545868 days
## 87 131 9.544664 days
## 88 68 9.530012 days
## 89 28 9.485833 days
## 90 27 9.481979 days
## 91 191 9.440150 days
## 92 159 9.421829 days
## 93 376 9.414549 days
## 94 123 9.403970 days
## 95 268 9.359340 days
## 96 214 9.348692 days
## 97 29 9.340023 days
## 98 213 9.325532 days
## 99 229 9.213796 days
## 100 13 9.182639 days
## 101 14 9.149525 days
## 102 150 9.121944 days
## 103 445 9.059688 days
## 104 398 9.046088 days
## 105 180 8.992037 days
## 106 130 8.964120 days
## 107 264 8.950197 days
## 108 231 8.945764 days
## 109 208 8.940938 days
## 110 176 8.938924 days
## 111 412 8.919225 days
## 112 411 8.903183 days
## 113 201 8.887882 days
## 114 232 8.878414 days
## 115 185 8.865718 days
## 116 186 8.852500 days
## 117 424 8.851042 days
## 118 202 8.850104 days
## 119 16 8.801204 days
## 120 347 8.732569 days
## 121 252 8.728877 days
## 122 309 8.728438 days
## 123 255 8.611493 days
## 124 482 8.604537 days
## 125 481 8.595521 days
## 126 349 8.583750 days
## 127 384 8.576192 days
## 128 387 8.561505 days
## 129 205 8.553750 days
## 130 388 8.544387 days
## 131 340 8.524016 days
## 132 206 8.504850 days
## 133 55 8.469572 days
## 134 293 8.469201 days
## 135 311 8.419838 days
## 136 397 8.409977 days
## 137 336 8.373866 days
## 138 196 8.373218 days
## 139 438 8.357963 days
## 140 304 8.340046 days
## 141 362 8.337326 days
## 142 281 8.335706 days
## 143 282 8.316829 days
## 144 414 8.233472 days
## 145 189 8.202014 days
## 146 190 8.180938 days
## 147 218 8.169329 days
## 148 413 8.166516 days
## 149 337 8.162616 days
## 150 217 8.120706 days
## 151 270 8.098877 days
## 152 250 8.089410 days
## 153 249 8.063507 days
## 154 351 8.044074 days
## 155 15 8.039491 days
## 156 352 8.027812 days
## 157 125 8.020544 days
## 158 142 7.965671 days
## 159 22 7.855475 days
## 160 215 7.839479 days
## 161 216 7.834931 days
## 162 312 7.827940 days
## 163 182 7.810556 days
## 164 487 7.806169 days
## 165 41 7.784109 days
## 166 447 7.779120 days
## 167 60 7.767106 days
## 168 283 7.746551 days
## 169 470 7.679491 days
## 170 225 7.664352 days
## 171 393 7.660521 days
## 172 394 7.655255 days
## 173 452 7.652604 days
## 174 226 7.650544 days
## 175 136 7.646042 days
## 176 193 7.637037 days
## 177 234 7.636759 days
## 178 451 7.618299 days
## 179 471 7.605127 days
## 180 233 7.584444 days
## 181 251 7.573773 days
## 182 306 7.562546 days
## 183 204 7.557546 days
## 184 369 7.551215 days
## 185 203 7.531632 days
## 186 3 7.396250 days
## 187 1 7.336019 days
## 188 2 7.314618 days
## 189 356 7.307894 days
## 190 284 7.296725 days
## 191 167 7.277616 days
## 192 207 7.268681 days
## 193 198 7.229699 days
## 194 77 7.213206 days
## 195 78 7.203229 days
## 196 321 7.129178 days
## 197 166 7.125822 days
## 198 489 7.124537 days
## 199 322 7.100475 days
## 200 358 7.007500 days
## 201 174 6.969514 days
## 202 128 6.941308 days
## 203 173 6.940752 days
## 204 339 6.927384 days
## 205 254 6.898981 days
## 206 485 6.897593 days
## 207 486 6.892176 days
## 208 396 6.876782 days
## 209 112 6.872720 days
## 210 395 6.855949 days
## 211 101 6.844734 days
## 212 115 6.833403 days
## 213 6 6.805405 days
## 214 469 6.785475 days
## 215 314 6.712755 days
## 216 329 6.672442 days
## 217 319 6.669271 days
## 218 330 6.666424 days
## 219 320 6.662616 days
## 220 307 6.600394 days
## 221 187 6.588808 days
## 222 188 6.527431 days
## 223 94 6.524456 days
## 224 416 6.520752 days
## 225 392 6.484282 days
## 226 434 6.477847 days
## 227 178 6.477523 days
## 228 439 6.445914 days
## 229 461 6.443958 days
## 230 132 6.437778 days
## 231 391 6.436655 days
## 232 143 6.430683 days
## 233 462 6.430081 days
## 234 440 6.427396 days
## 235 87 6.424757 days
## 236 144 6.410417 days
## 237 315 6.397743 days
## 238 331 6.383403 days
## 239 195 6.380752 days
## 240 295 6.319051 days
## 241 17 6.317812 days
## 242 289 6.311806 days
## 243 296 6.289780 days
## 244 290 6.280741 days
## 245 7 6.280081 days
## 246 110 6.227523 days
## 247 102 6.174375 days
## 248 334 6.168576 days
## 249 313 6.133889 days
## 250 175 6.093218 days
## 251 113 6.077801 days
## 252 50 6.027396 days
## 253 267 6.013623 days
## 254 61 5.982049 days
## 255 463 5.966678 days
## 256 105 5.951343 days
## 257 183 5.927697 days
## 258 343 5.899340 days
## 259 184 5.883634 days
## 260 363 5.835509 days
## 261 364 5.817130 days
## 262 426 5.794815 days
## 263 47 5.786898 days
## 264 48 5.751551 days
## 265 258 5.741019 days
## 266 36 5.722569 days
## 267 253 5.719537 days
## 268 4 5.716944 days
## 269 119 5.673576 days
## 270 442 5.653310 days
## 271 135 5.643669 days
## 272 122 5.643113 days
## 273 435 5.624062 days
## 274 436 5.578947 days
## 275 441 5.577280 days
## 276 31 5.570139 days
## 277 18 5.556863 days
## 278 32 5.540694 days
## 279 303 5.531701 days
## 280 269 5.487500 days
## 281 402 5.485683 days
## 282 472 5.477211 days
## 283 43 5.475671 days
## 284 8 5.403889 days
## 285 95 5.391609 days
## 286 209 5.387720 days
## 287 96 5.368183 days
## 288 151 5.364919 days
## 289 377 5.351134 days
## 290 222 5.341505 days
## 291 450 5.338218 days
## 292 273 5.337361 days
## 293 399 5.332813 days
## 294 400 5.326412 days
## 295 59 5.313391 days
## 296 197 5.311076 days
## 297 221 5.297361 days
## 298 63 5.290660 days
## 299 117 5.268657 days
## 300 292 5.245880 days
## 301 64 5.233206 days
## 302 46 5.224421 days
## 303 129 5.223669 days
## 304 86 5.181991 days
## 305 228 5.169352 days
## 306 342 5.165394 days
## 307 192 5.130683 days
## 308 5 5.103692 days
## 309 168 5.102002 days
## 310 495 5.091424 days
## 311 256 5.056111 days
## 312 275 5.036829 days
## 313 163 5.035023 days
## 314 491 5.020602 days
## 315 164 5.011539 days
## 316 344 5.006308 days
## 317 271 4.999850 days
## 318 272 4.993981 days
## 319 111 4.964306 days
## 320 366 4.961111 days
## 321 365 4.955868 days
## 322 81 4.949317 days
## 323 492 4.929942 days
## 324 152 4.910752 days
## 325 437 4.891343 days
## 326 92 4.870775 days
## 327 91 4.847338 days
## 328 134 4.831227 days
## 329 169 4.829352 days
## 330 328 4.751215 days
## 331 220 4.750683 days
## 332 401 4.749317 days
## 333 219 4.744329 days
## 334 327 4.742303 days
## 335 57 4.737546 days
## 336 305 4.727928 days
## 337 385 4.711192 days
## 338 58 4.706678 days
## 339 236 4.705208 days
## 340 235 4.676458 days
## 341 378 4.672627 days
## 342 34 4.667674 days
## 343 425 4.665648 days
## 344 498 4.661331 days
## 345 430 4.647361 days
## 346 429 4.630220 days
## 347 427 4.619676 days
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## 406 475 3.858900 days
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## 411 210 3.689387 days
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## 459 246 2.876574 days
## 460 350 2.772350 days
## 461 12 2.756910 days
## 462 379 2.755995 days
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## 465 419 2.689282 days
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## 473 223 2.586632 days
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## 479 126 2.505324 days
## 480 118 2.504190 days
## 481 165 2.492153 days
## 482 265 2.477627 days
## 483 266 2.466655 days
## 484 418 2.462720 days
## 485 155 2.303333 days
## 486 156 2.298634 days
## 487 457 2.251887 days
## 488 257 2.189769 days
## 489 317 2.184537 days
## 490 458 2.181192 days
## 491 474 2.128495 days
## 492 261 2.086829 days
## 493 422 2.009051 days
## 494 109 1.990556 days
## 495 465 1.978067 days
## 496 85 1.912546 days
## 497 361 1.893808 days
## 498 11 1.837708 days
## 499 73 1.730428 days
## 500 230 1.496088 days在上述代码中，我们计算了事件日志中每个case的平均持续时间。