当今,各行各业都存在着并发系统,如资源分配系统、机器人系统、网络通信系统、交通控制系统等。Petri网作为一类形式化的建模工具,能够有效地对并发系统进行描述和分析。在使用Petri网对并发系统进行性能分析时,经常会用到可达图或者状态空间生成方法,此类方法可以验证网系统的多种性质,如活性、安全性和有界性等。然而,状态空间生成方法也有很大的局限性,随着系统规格和进程数目的增加,其可达状态数会呈指数级增长,最终引发状态空间爆炸问题。这会大大限制Petri网在大型、复杂系统中的应用。偏序简化技术是一种极具实践意义的缓解状态空间爆炸问题的技术。然而,现有的偏序简化技术仍然不够成熟,系统的状态空间仍需进一步约简。同时,基于网模型的简化状态空间对系统作性能分析的研究成果目前较为匮乏。因此,本文以Petri网模型为框架,研究如何缓解状态空间爆炸以及如何利用简化的状态图对Petri网进行活性分析等问题,具体贡献如下:1.提出了一个新的“合理步”的概念,为Petri网状态空间进一步简化提供了强有力的理论支持;2.提出了生成“合理步”的充分条件,使“合理步”在大型、复杂系统中的应用成为可能;3.将“合理步”与“稳固集”结合,提出了“良好步”的概念,同时研究了一种最大良好步图生成算法,相较于现有的偏序简化技术,最大良好步图生成算法能使Petri网模型的状态空间得到更大程度的简化;4.将“最大良好步图”应用于Petri网活性分析中,验证了利用简化的状态图仍能对网模型进行活性分析,避免了基于可达图对Petri网进行活性分析时出现的状态空间爆炸问题,提高了计算效率。最后,对本文的工作进行了总结,同时对缓解状态空间爆炸与分析系统活性等问题的未来研究工作进行了展望。