工作流技术已经逐渐成为实现企业业务过程建模、业务过程仿真分析、业务过程优化，最终实现业务过程自动化的核心技术。作为可以与工作流管理系统相集成的外部系统，工作流模型仿真系统在过程定义中的评估、优化作用已越来越引起业界的重视。本文系统地介绍了工作流模型仿真技术的相关概念、研究的目的和意义及国内外的发展现状，详细阐述了工作流建模和仿真工具的需求分析、设计与实现。分析了目前工作流模型仿真的不足，并从建模、配置和运行阶段构建了一个工作流模型仿真系统(WMSS)。通过扩展工作流管理联盟的传统工作流理论建立一个支持仿真的工作流过程定义元模型，在前人工作的基础上提出了结合工作流历史数据分析的支持仿真的工作流模型，该模型由基础模型和辅助模型组成，对各个子模型给出了形式化的定义。在过程定义元模型的基础上，针对工作流过程定义语言XPDL对仿真执行过程不确定性描述的不足设计了支持仿真的工作流过程定义语言SIM-XPDL，遵循了对XPDL的兼容性等原则，提供了对活动的动态／静态执行时间、转移分支概率描述的支持。针对工作流仿真环境的设置，利用工作流历史数据的统计分析结果作为工作流仿真环境参数的参考设置，详细阐述了确定仿真环境参数的步骤，并给出了分析实例。最后设计了工作流模型仿真系统原型，提出构建一个较为通用的仿真引擎，该引擎通过调用工作流引擎提供的接口模拟用户执行任务，并给出了其关键组件的设计，对仿真思想和关键算法进行了描述，通过仿真实例验证了仿真算法的可行性。本文对支持仿真的工作流模型、过程定义描述语言、工作流仿真环境参数设置及工作流模型的仿真执行等方面进行了研究，最后指出了进一步研究需要解决的问题。