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工作流技术一直是计算机应用领域的一个研究热点。随着分布式计算技术和高速网络技术的飞速发展,现代企业的信息资源越来越表现出一种异构、分布、松散耦合的特点。在这样的技术背景下,工作流管理系统成为适应企业复杂信息环境、实现业务流程自动执行的必要工具。
实施工作流管理系统的目的在于提高业务过程的执行效率。业务过程的优化和业务过程重组也需要对工作流管理系统进行性能分析。由于工作流系统处理的业务过程中活动所固有的处理时间的随机性,因此,在对工作流系统的性能进行统计推断时需要建立工作流系统的随机模型。其中,随机Petri网是建立离散动态系统随机模型的主要方法之一。
工作流的性能参数主要为吞吐量,时间性能和资源利用率,而时间性能一直是人们研究的热点。其中,工作流模型的最小和最大响应时间更是被研究人员广泛关注。
本文以基于随机Petri网的工作流时间性能评价方法作为主要研究内容。目的在于实现一个可以计算基于随机Petri网的工作流时间性能的原型系统。
本文首先介绍了基于Petri网的工作流建模及其时间约束,在此基础上介绍了基于离散随机Petri网和连续随机Petri网的工作流时间性能的评价方法,最后在离散随机Petri网的工作流时间性能计算方法和工作流网等效化简方法的基础上实现了计算工作流时间性能的原型系统。
离散随机Petri网的工作流时间性能计算方法是将连续随机变量离散化,建立时间域上的离散随机模型,进而提出了一种基于事件图子网分解的模型化简技术。在对变迁进行等效化简时,依据二维随机变量的概念,定义了一套等效变换的计算方法,以求得工作流随机模型的时间性能参数。
工作流网等效化简方法主要是对工作流模型的四种基本结构:串行、并行、选择、循环进行等效化简。根据一定的化简规则,在化简过程中不断计算新变迁的时间约束,最终我们会得到仅包含一个变迁的工作流网,而这个变迁就是整个工作流网的时间约束。
本文使用随机Petri网对工作流系统进行建模。根据随机Petri网的特点,论文在定义了工作流的随机Petri网模型的基础上,根据可变换子网的概念,建立了保持网系统响应时间和概率分布不变的网变换方法,在对工作流过程的网模型进行简化时应用此方法降低问题求解的复杂度,以方便逐步缩小网的规模,最终得到工作流过程的时间性能指标。
最后一章对本论文的工作进行了全面的总结,并对未来的工作进行的展望。