基于Petri網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化分析

毛 古 寶

(安徽理工大學(xué) 數(shù)學(xué)與大數(shù)據(jù)學(xué)院，安徽 淮南 232001)

業(yè)務(wù)流程模型管理在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域起了很大的作用，而網(wǎng)絡(luò)建模已經(jīng)成為了分析解決業(yè)務(wù)流程問(wèn)題的主要方法.Petri網(wǎng)是分布式系統(tǒng)的建模和分析工具，它可以清楚地描述系統(tǒng)中各類(lèi)情況的交互行為，以及發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題.利用行為輪廓的相關(guān)理論加以?xún)?yōu)化模型，能精確和具體的刻畫(huà)行為間的內(nèi)部關(guān)系，從而有利于模型的交互行為和組合驗(yàn)證分析.

目前，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者在對(duì)通過(guò)Petri網(wǎng)建模解決一些實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行了研究.文獻(xiàn)[1]介紹了Petri的原理和基本知識(shí)，并利用相關(guān)知識(shí)對(duì)生活中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行建模分析和求解.文獻(xiàn)[2]借助Petri網(wǎng)和行為輪廓理論知識(shí)，給出了一種計(jì)算業(yè)務(wù)流程交互的行為的一致性的方法,以及非一致行為下的變化域識(shí)別和研究算法.文獻(xiàn)[3]提出了基于行為包含的業(yè)務(wù)流程變化域融合Petri網(wǎng)分析方法.文獻(xiàn)[4]使用了一種基于Petri網(wǎng)控制轉(zhuǎn)移的算法，對(duì)柔性制造系統(tǒng)進(jìn)行建模.文獻(xiàn)[5]介紹了基于Petri網(wǎng)的柔性工作流建模方法, 對(duì)保險(xiǎn)的業(yè)務(wù)流程建立了工作流模型.文獻(xiàn)[6]分析了汽車(chē)保險(xiǎn)理賠中查勘定損的模式，給出了精確定損的方法.文獻(xiàn)[7]從經(jīng)濟(jì)學(xué)和犯罪學(xué)角度分析的機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)欺詐行為發(fā)生的原因以及預(yù)防措施.

本文基于Petri網(wǎng)和行為輪廓相關(guān)知識(shí)理論，以合理的自由選擇網(wǎng)為基礎(chǔ)，給出了機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)流程模型的實(shí)際操作模型.為了優(yōu)化機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)賠付流程，提高保險(xiǎn)賠償?shù)男?，以及更精確地識(shí)別現(xiàn)實(shí)生活中可能存在的騙保行為，本文結(jié)合Petri網(wǎng)中庫(kù)所和變遷的行為關(guān)系分析優(yōu)化保險(xiǎn)賠付工作流模型，使模型能夠更好地應(yīng)用于生活中的實(shí)際場(chǎng)景.

1 基本概念

定義 1[1](流程模型Petri網(wǎng))一個(gè)流程模型Petri網(wǎng)，PM=(P,T,F,C,s,e)是一個(gè)六元組，滿(mǎn)足下列條件：

1)P是有限庫(kù)所集，T是有限活動(dòng)變遷集；

2)P≠?，T≠?且P∩T≠?；

3)F?(P×T)∪(T×P)表示PN的流關(guān)系且(P∪T,F)是強(qiáng)連通圖；

4)dom(F)∪cod(F)=P∪T,其中:

dom(F){x∈P∪T|?y∈P∪T,(x,y∈F)}

cod(F)={x∈P∪T|?y∈P∪T,(x,y∈F)}

5)C={and, xor,or}是流程網(wǎng)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型；

6)M0是網(wǎng)的初始標(biāo)識(shí)，Mi是網(wǎng)的終止標(biāo)識(shí)，且Mi是死標(biāo)識(shí)；

7)s∈T,e∈T是分別是是活動(dòng)開(kāi)始和終止的變遷.

則稱(chēng)該網(wǎng)為流程模型Petri網(wǎng).在此定義上，我們定義了網(wǎng)的前集和網(wǎng)的后集[8-10].

定義 2[1，11]((可達(dá)性) 已知Petri網(wǎng)PN=(P，T;F，M)，如果存在t∈T，使M[t>M′，則稱(chēng)M′為從M直接可達(dá)的.如果存在變遷序列t1,t2,…,tk和標(biāo)識(shí)序列使得M[t1>M1[t2>M2…Mk-1[tk>Mk則稱(chēng)Mk為從M可達(dá)的.從M可達(dá)的一切標(biāo)識(shí)的集合記為R(M).

定義 3[9](行為輪廓)設(shè)有網(wǎng)PN=(P,T,F,C)，初始標(biāo)識(shí)為M0，對(duì)任意給定的變遷滿(mǎn)足下列關(guān)系：

1)若t1>t2,且t2≯t1，則稱(chēng)t1和t2為嚴(yán)格序關(guān)系，記作t1→t2.

2)若t1≯t2,且t2>t1，則稱(chēng)t1和t2為嚴(yán)格逆序關(guān)系，記作t1→-1t2；

3)若t1≯t2,且t2≯t1，則稱(chēng)t1和t2為排他序關(guān)系，記作t1+t2；

4)若t1>t2且t2>t1，則稱(chēng)t1和t2為交叉序關(guān)系，記作t1‖t2.

2 基于Petri網(wǎng)的機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)流程的建模優(yōu)化分析

當(dāng)前,隨著機(jī)動(dòng)車(chē)的數(shù)量不斷增加，事故發(fā)生率也越來(lái)越高，機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)就顯得非常重要，它已成為保險(xiǎn)業(yè)務(wù)中最大的險(xiǎn)種.機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員在行駛過(guò)程中受到財(cái)產(chǎn)損失時(shí)，可通過(guò)保險(xiǎn)索賠程序向保險(xiǎn)公司申請(qǐng)理賠，但是實(shí)際生活中，保險(xiǎn)公司給出了一些事故情況的拒賠類(lèi)型，這可能造成很多駕駛員通過(guò)非正當(dāng)行為規(guī)避這些規(guī)則.本文重點(diǎn)分析如何提高賠付效率和識(shí)別這些騙保行為.利用Petri網(wǎng)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)流程建模分析，如圖1所示.

圖1 機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)流程建模分析圖Figure 1 Modeling and analysis of motor vehicle insurance business process

圖1給出了保險(xiǎn)業(yè)務(wù)流程的過(guò)程模型，機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)索賠程序包括：出險(xiǎn)-報(bào)案-查勘-定損-核價(jià)-核損-核賠-支付8個(gè)環(huán)節(jié)[6].當(dāng)駕駛員發(fā)生事故，車(chē)輛有損壞時(shí)，立即撥打報(bào)案電話(huà)(t1)給保險(xiǎn)公司，準(zhǔn)備好保單申請(qǐng)理賠(t2)；保險(xiǎn)公司接到電話(huà)后會(huì)派工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)(t3),如果駕駛員出示的保單文件不全，會(huì)退回，讓駕駛員尋找并出示(t4)；保險(xiǎn)文件正常后繼續(xù)下一步，此時(shí)在勘驗(yàn)時(shí)包括2個(gè)并發(fā)操作：駕駛員既要證件齊全(t5)又要保險(xiǎn)種類(lèi)正確(t6)，如果有一個(gè)沒(méi)有通過(guò)就拒絕賠付(t9)，直接結(jié)束交易;如果通過(guò)，則審核本次事故類(lèi)型(t8),此時(shí)t10和t11是排他關(guān)系，如果此次事故類(lèi)型在拒賠情況內(nèi)(t10),則拒絕(t12)結(jié)束交易，若無(wú)問(wèn)題，則開(kāi)始制定車(chē)輛損失(t11),最后賠付保險(xiǎn)款項(xiàng)(t13),交易結(jié)束.

通過(guò)分析得知，上述模型在應(yīng)用中有以下問(wèn)題：

1)用戶(hù)申請(qǐng)理賠以后，保險(xiǎn)公司會(huì)派人到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，如果證件、保單審核不通過(guò)，保險(xiǎn)公司就會(huì)拒絕賠償.

2)現(xiàn)實(shí)中的機(jī)動(dòng)車(chē)事故類(lèi)型有很多，圖1的模型沒(méi)有詳細(xì)給出，且沒(méi)有給出識(shí)別所有事故類(lèi)型的方法.

3)保險(xiǎn)公司在處理單方事故時(shí)，制定了一些拒賠情況(比如車(chē)燈或者倒車(chē)鏡單獨(dú)破損的不賠)，有些車(chē)主為了騙取保險(xiǎn)，故意將車(chē)輛損壞，使得車(chē)輛達(dá)到賠付條件.圖1的模型沒(méi)有給出精確的識(shí)別方法.

針對(duì)圖1所出現(xiàn)的問(wèn)題，在進(jìn)行建模優(yōu)化時(shí)，本文主要考慮了增加線(xiàn)上驗(yàn)證和視頻識(shí)別這兩個(gè)控制結(jié)構(gòu)，模型如圖2所示，首先增加了一個(gè)線(xiàn)上認(rèn)證模塊(t3,t4,t5,t7)，駕駛員可以在保險(xiǎn)公司的線(xiàn)上系統(tǒng)上傳車(chē)輛證件、保單、現(xiàn)場(chǎng)圖片等信息，保險(xiǎn)公司在線(xiàn)上核查后，決定是否進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)(t8),這樣可以提高保險(xiǎn)公司效率，審核不通過(guò)，可以不用去現(xiàn)場(chǎng)；在現(xiàn)場(chǎng)勘查事故類(lèi)型時(shí)，通過(guò)拍照取證(t9)和事故分析(t10),來(lái)判斷此次的事故類(lèi)型(t11),增加了一個(gè)排他結(jié)構(gòu)(t12，t19),保險(xiǎn)公司工作人員可以選擇事故類(lèi)型進(jìn)行相應(yīng)的理賠程序；如果是單方事故，本文增加了一個(gè)控制結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)取行車(chē)記錄儀(t20)中的行車(chē)視頻，通過(guò)視頻識(shí)別(t21)此次事故，若是正常事故，則進(jìn)行事故確認(rèn)(t22)后，進(jìn)行定損(t17)和申請(qǐng)賠償(t18),最后保險(xiǎn)公司進(jìn)行賠付(t31)直至交易結(jié)束;若通過(guò)視頻識(shí)別，鑒定此次事故有故意損壞行為，就列入到拒賠情況內(nèi)(t24),拒賠情況有撞到自家人(t25)，車(chē)燈、車(chē)鏡單獨(dú)損壞(t26),機(jī)動(dòng)車(chē)未年檢(t27),酒、醉駕行為(t28),有此類(lèi)情況，則保險(xiǎn)公司會(huì)做出拒賠行動(dòng)(t29),記錄此次過(guò)程，結(jié)束.如果此次事故是多方肇事(t12),則進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理(t13),做出責(zé)任認(rèn)定，若現(xiàn)場(chǎng)有人員受傷，則可以通過(guò)醫(yī)療定損(t17),車(chē)輛定損修理(t18)；若有人死亡，則可以根據(jù)死亡證明(t19),向保險(xiǎn)公司直接申請(qǐng)賠償(t20),最后保險(xiǎn)公司進(jìn)行賠付(t34)，本次流程結(jié)束.經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的模型可以提高保險(xiǎn)賠付的效率，同時(shí)提高的單方事故的識(shí)別精確度，阻止一些騙保行為.

圖2 機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)業(yè)務(wù)優(yōu)化模型Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Petri net structure of vehicle insurance business optimization model

3 仿真模擬分析

定義4[10]一個(gè)工作流網(wǎng)是合理的當(dāng)且僅當(dāng)：

1)對(duì)于任意的標(biāo)識(shí)，都存在一個(gè)發(fā)生序列M，使得初始庫(kù)所可以通過(guò)M到達(dá)目標(biāo)庫(kù)所.

2)通過(guò)一個(gè)初始標(biāo)識(shí)發(fā)生而發(fā)生的中間標(biāo)識(shí)，如果此時(shí)在終止庫(kù)所里至少有一個(gè)托肯，該狀態(tài)就是終止?fàn)顟B(tài)，終止時(shí)，該工作流網(wǎng)終止庫(kù)所σ中有且僅有一個(gè)標(biāo)識(shí)，并且整個(gè)工作流程只有唯一的一個(gè)標(biāo)識(shí)[12-13].

3)無(wú)死鎖，即該P(yáng)etri網(wǎng)是活的.

對(duì)圖2中的模型進(jìn)行如下分析.

為驗(yàn)證優(yōu)化后模型在實(shí)踐上的正確性，使用Tina軟件對(duì)模型進(jìn)行仿真模擬運(yùn)行如圖4所示，仿真結(jié)果如圖5所示，對(duì)模型的運(yùn)行狀態(tài)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可知該模型是正確且有界的，由此可知優(yōu)化后的模型是有效的且有一定的適用性.

4 結(jié) 語(yǔ)

本文基于Petri網(wǎng)給出了機(jī)動(dòng)車(chē)保險(xiǎn)賠付過(guò)程的一種優(yōu)化模型，根據(jù)Petri網(wǎng)的變遷發(fā)生規(guī)則和行為輪廓的基本理論，通過(guò)增加相應(yīng)的驗(yàn)證控制結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化.優(yōu)化后的模型包含多種順序關(guān)系的流程圖和具有交叉序、排他關(guān)系的變遷發(fā)生序列，使模型應(yīng)用更加全面，增加了該模型在實(shí)際生活中的適用性，解決了一些可能出現(xiàn)的問(wèn)題.未來(lái)研究方向在對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛?cè)罩具M(jìn)行挖掘和建模研究，使得行為識(shí)別更加準(zhǔn)確.

圖3 Tina軟件模擬圖Figure 3 Tina software simulation diagram

圖4 模型仿真結(jié)果圖Figure 4 Model simulation result chart