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工作流管理技术在近年来得到了广泛的重视并逐步成为研究的热点。在这一框架下,主要的研究方向包括了工作流的理论基础、实现技术和工作流技术的应用等。其中,工作流的理论基础主要针对工作流管理系统的体系结构、业务流程的模型和工作流定义语言的研究。
现有的工作流模型从不同角度对业务流程进行建模。这些模型可大致分为基于活动网络的工作流模型、基于事件驱动的工作流模型、基于语言行为的工作流模型和基于Petri网的工作流模型等。迄今为止,在工作流管理领域还没有一个统一的标准建模工具来满足工作流建模的需求。同时,由于现实系统的复杂性,许多模型都不能够反映实际业务流程中的多种信息,如时间信息等。因此,扩展工作流建模元素,使其能够表示现实应用系统多方面的信息是十分必要的。
在对各种工作流模型对比分析的基础上,本文针对模型元素不够丰富,不足以表示流程中的重要信息(如时间信息,案例信息)的缺点,重点研究了基于Petri网的工作流建模方法。
首先介绍了几种主要的工作流模型、Petri网和Aalst提出的WF-net(Workflownet)工作流网理论。在分析了WF-net缺点的基础上将着色Petri网CPN(ColoredPetri Net)、时间Petri网TPN(time Petri Net)与WF-net相结合,提出了一种着色时间工作流网CTPWF-net(Workflow net based on Colored and Time Petri net)理论。给出了CTPWF-net的严格定义、使能条件和触发规则,详细分析了CTPWF-net给工作流建模带来的新特性并给出了一个建模实例。
其次基于WF-net和CTPWF-net的工作流模型不仅要清晰的表达业务过程,而且要保证模型的正确运行。为此,本文给出了工作流模型正确性概念并总结出正确性判定定理和验证方法。根据判定定理利用Petri网的分析技术便可以分析和验证工作流模型。
最后,作者提出下一步研究目标:开发建模工具,使其能够迅速的建立工作流模型并且转化为工作流管理系统可以执行的实例;开发实例验证的计算机工具,使其能够辅助模型的验证工作。