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电子政务工程的开展离不开电子政务流程再造。电子政务流程再造具有如下几方面的特征:一是以公众需求为导向;二是强调跨部门的流程设计;三是强调利用新技术完成流程再造工作。公众需求为导向是政务流程再造的目标,实现该目标的手段是流程设计和优化,而流程设计和优化是以建模及仿真技术为基础的。研究电子政务流程建模与仿真首先就要解决如何对实际系统进行抽象,找到流程建模的相关元素。然而,目前这方面的研究相对欠缺。另外,关于已有的电子政务流程建模及仿真的研究存在不够系统化,以及定量方面研究不足的缺陷。而分析目前已有的建模及仿真手段,Petri网因其良好的形式化描述手段,模型分析手段以及在流程建模领域的适用性,正逐渐被学者所重视。基于以上研究背景,本文提出了基于Petri网的电子政务流程建模及仿真方法研究的课题。
本研究的目的在于基于Petri网提出一套适用于电子政务流程领域的建模和仿真方法。该方法以实际系统为研究起点,以建立仿真模型并依据该模型对流程进行调整和优化为终点,探讨了如何搭建从实际系统到仿真模型之间的“桥梁”。本文的目标是该方法至少能适用于大部分或者典型的电子政务流程建模和仿真的应用场景。
本文所采用的研究方法是将电子政务流程领域的理论与Petri网建模及仿真的实践经验相结合,采用归纳、推演的方法提出从建模元素识别,到仿真模型结果分析的一整套建模及仿真的方法,并通过某市建设用地审批流程的实例分析对方法的可行性进行验证。
本文的主要研究内容有四大部分:理论分析、基于Petri网的电子政务流程建模方法、基于Petri网的电子政务流程仿真方法、实例验证。其中,论文的理论基础有三部分,电子政务流程的基本理论、Petri网的相关理论、系统建模及仿真的相关理论。通过对以上三方面的理论进行归纳和推演,形成了本研究的框架;流程建模分为Petri数学模型建模和图模型建模,本文的思路是首先建立Petri网数学模型,其次采用关联矩阵法对模型做正确性分析,最后构造电子政务流程的Petri图模型;流程仿真是基于exspect仿真软件的,论文在此基础上探讨了基于exspect的电子政务流程仿真模型的构成,接下来阐述了如何将Petri网数学模型和图模型转化为Petri仿真模型,最后给出了仿真的过程和方法;实例部分以某市建设用地审批流程为研究对象,通过建设用地审批流程建模元素识别、建立Petri网数学模型、正确性验证、建立Petri图模型、建立仿真模型、结果分析等以上若干步骤验证了本方法的可行性。
全文的核心研究工作主要围绕以下四个问题开展:如何从一个实际系统中抽象出建模元素以及元素间的逻辑关系:如何建立电子政务流程Petri数学模型;如何对所建立的Petri模型做正确性验证;如何基于电子政务流程Petri模型建立其仿真模型,并依据仿真结果对流程进行调整和优化。
实例分析的结果表明:本文提出的从一个实际系统抽象出建模元素的五元组模型是可行的;基于本文提出的实际系统的抽象模型到Petri网数学模型的映射关系,能有效地将其转换为Petri网数学模型;进一步地,依据Petri网数学模型能正确地将其转化为图模型,且实例分析表明,Petri网数学模型和图模型能有效地反映现实系统的结构和逻辑关系;依据本文提出的仿真过程,能基于Petri模型有效地建立基于exspect的仿真模型,并可通过该模型灵活地对流程的参数进行调整,并直观地观察到流程仿真的结果,为流程设计和优化提供了有力的决策支持信息。