工作流管理是一个广泛应用并迅速发展的新技术，目的是为了让合适的人或软件在恰当的时间执行正确的工作。它的主要特点是使计算机上的处理业务流程自动化，使人以及各种应用工具相互之间协调，以完成某项工作。 通过分析目前的工作流技术和产品，总结了两个问题：(1)许多工作流管理系统都提出了他们自己的过程建模语言，用来满足具体用户的需求，但是这些语言缺乏形式化的方法来确定其性质和合理性；(2)许多工作流管理系统功能过于庞大，不适合一些中小型应用，而开发一个新的工作流产品时，有大量的相同功能需要重新设计开发。因此，抽象出工作流管理系统的核心功能，设计可重用的工作流引擎，是一个有效的解决途径。 本文从以上两个方面进行了有益的研究和探索，得出了一些理论和实践的成果： (1)建立了基于着色Petri网的工作流过程模型。在工作流网(WF-net)的基础上，通过引入了颜色的概念，定义了着色工作流网(WFC-net)，，增强了模型的建模能力。 (2)设计了四种基于WFC-net的工作流多实例模式，并对设计结果进行了仿真实验和分析。通过与其他工作流产品的比较，证明了WFC-net具有较强的建模能力。 (3)设计并实现了一个可重用的轻量级工作流引擎。该引擎具有以下特点：将工作流逻辑和应用逻辑剥离，使引擎变得更简单；采用内存存储技术，使引擎变得更快速；设计了灵活的资源管理，使引擎功能强大；引入事件通知机制和事务处理机制，增强了系统的可扩展性可靠性。 本文设计的工作流引擎既可以作为工作流管理系统的一个核心部分，也可以很方便地和其它应用集成，应用到所有需要工作流技术的场合。