本文应用Petri网理论，对测试系统进行定性和定量研究，分别建立了测试系统(包括系统整体、硬件电路、总线协议、软件等)的几种类型Petri网模型，对模型进行分析和计算，研究对测试系统建模的方法和分析技术，同时对Petri网的理论和应用进行扩展。 本文利用所建立的ETPN网，对系统进行了特性分析。本文利用GSPN，对测试系统建模和分析。在对GSPN的可达状态通过消去瞬时状态进行化简时，提出了等效转移概率的简化计算方法，从而对方程求解，得到状态的稳态概率，据此计算各部件的资源利用率和测试任务的速率。 本文为解决复杂系统的Petri网状态空间的爆炸式膨胀问题，作者采用了不同于一般随机Petri网的分析方法，研究了Petri网的基本结构——串并联结构模型的化简技术，推导出化简串联模型的等价理论公式；通过模拟仿真计算，提出了并联模型在常见几种情况的近似估算公式；并给出了一个测试系统采集卡的NGSPN模型及其串并联化简的实例。 本文讨论了混合Petri网的定义、性质、演进方程、分析方法等，并把测试系统作为混合系统进行研究，提出了使用HPN建模和分析的方法。