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Petri网(Petri Net)的概念是在1962年由德国科学家Carl Adam Petri博士提出的。在50多年的发展过程中，Petri网作为一种既具有严格数学定义又具有图形表达能力的模拟工具，已经成功的应用到许多实际系统中，使得其理论与模拟技术不断发展和完善。逻辑Petri网(Logical Petri Net)和工作流网(Workflow Net)是Petri网的两种扩展形式。逻辑Petri网不但解决了实时协同工作系统中批处理功能和传值不确定性，而且缓解了空间状态爆炸问题;工作流网是一种为模拟工作流进程而定义的Petri网。然而，在逻辑Petri网中，由于逻辑表达式的存在，在处理数据时，无法解决数据的定向传递，导致数据输出的不确定性。过程挖掘是近几年新兴起的一个研究领域，工作流网已经成功应用到过程挖掘中，由于工作流网的局限性，挖掘得到的模型有较多的缺陷。 因此，本文在逻辑Petri网的基础上，提出了颜色逻辑Petri网的数学模型，在逻辑Petri网的基础上进一步缓解了空间状态爆炸问题。利用向量匹配原理，分析了颜色逻辑Petri网的运行过程，给出其变迁使能判定定理、输出匹配定理及一步变迁标识向量等，很好的解决了逻辑Petri网的传值不确定性。为了将逻辑Petri网引入到过程挖掘，本文在逻辑Petri网的基础上提出了逻辑Petri工作流网的定义，然后证明了逻辑工作流网和传统工作流网是等价的;给出了构造与逻辑工作流网等价的工作流网的方法，为将逻辑Petri网引入到过程挖掘中打下了坚实的理论基础。在仿真实验部分，利用颜色逻辑Petri网对简易邮箱系统建模，利用本文提出的变迁使能判定定理、输出匹配定理及一步变迁标识向量对简易模型做了详细分析;构造了模型的可达树，并与逻辑Petri网的可达树做了对比，很好的证明了颜色逻辑Petri网不仅可以解决逻辑Petri网的传值不确定性，而且可以在逻辑Petri网的基础上减少可达树的状态空间。利用逻辑工作流网对网上交易系统的简易流程建模，并证明了逻辑工作流网与工作流网的等价性，为将逻辑Petri网引入过程挖掘打下基础。