2010年夏天罕见的东北洪灾,甘肃特大山洪泥石流地质灾害又一次让我们真切地感受到,在重大威胁和灾难面前我们这个社会系统仍然非常脆弱。制定正确合理应急预案,实现高效快速地应急响应机制,是提高应急管理能力的必要手段。由于文字型预案在编制时缺乏实践证明和检验,在实际应用时出现了很多问题,因此构建规范化可视化的数字化预案已成为当务之急。为了更好的利用信息技术支持应急管理,使应急预案在应急处置实践过程中发挥更大的作用,需要对应急预案进行流程化分析。如何将应急业务流程从信息处理的角度进行抽象,用形式化的可处理和分析的方式表示出来,从而反映应急预案业务流程的静态特征以及动态行为,已成为应急预案的系统化和数字化研究的重点课题。论文结合国家自然科学基金项目:基于环境感知的应急响应知识需求研究(项目编号:70871061),针对目前应急预案形式化及流程化研究中所遇到的问题和困难,将Petri网应用于工作流领域的建模理论引入到应急预案业务流程管理中,系统而深入地研究了基于Petri网的应急预案业务流程模型的构建,并利用计算机支持工具对模型进行验证,最后给出了性能评价算法,对模型的相关性能指标进行评价。论文的主要研究内容如下:(1)构建应急预案业务流程CPN层次模型,在设计了应急预案业务流程模型构建与分析的框架的基础上,对其中每一步工作如何展开的思路进行了简单介绍;在此基础上对应急预案业务流程的需求来源及流程进行探讨分析,随后给出环节的流程设计;使用CPN Tools工具,对各环节流程进行基于着色Petri网的模型构建,并对模型进行了详细分析和描述(2)构建了火灾事故应急预案业务流程实例模型并进行性质验证。结合火灾型应急预案,利用CPN Tools对其相关行为属性进行了验证,证明了所构建的模型在逻辑上是不仅是有效的,而且是行为良好的,为下文基于随机Petri网的应急预案业务流程模型的性能分析奠定了研究基础。(3)对模型性能做出分析评价。给出有界Petri网性能分析算法,通过构造可达图模型,并构建对应的马尔科夫链,得出转移速率矩阵,并通过对模型中各可达状态的稳态概率的计算,分析模型中库所繁忙概率及变迁利用率等相关性能指标,最后根据各指标数据对模型性能提出评价分析。