本文结合基于多域逻辑(Many Sorted Logic)和实体关系模型中数据操作的形式化定义,以及有色Petri网(Colored Petri Net)的形式化过程定义,建立了一种面向并发面向工作流的计算模型,命名为EPNet。并对EPNet中的元素,结构特征和执行语义进行了初步的形式化描述。本文设计并实施了基于Java的分布式EPNet执行环境(命名为Tetra-Net),对EPNet的结构特征和执行语义等进行具体实现。本文从技术实现角度讨论了在基于互联网的分布式执行环境中序列化命令的传递方式,计算状态的存储方法,计算任务远程加载和抽象执行性质以及可能的实现形式,并分别进行了实现。本文提出了一种EPNet算法实例的分解指派算法,在运行时将EPNet实例中的计算任务指派到不同的远程计算节点,以提升算法的执行速度;本文结合EPNet分解指派算法设计了运行时负载动态平衡机制,以充分利用远程计算节点的计算性能。文章第三部分通过部分测试算例分析验证了分解指派算法和动态负载平衡机制对执行效率的提升作用。通过基本控制流模式的组合,可以使用EPNet计算模型直观的描述系统中并发(Concurrent)、异步(Asychronous)、分布(Distributed)和并行(Parallel)等复杂逻辑。基于分布式关系型数据库的存储机制可以使EPNet执行环境具有大量同类型数据的存储能力,同时基于Mathematica函数式表达式语法的算法执行逻辑描述更具通用性。本文第四部使用EPNet分别对离散时间马氏链和异步串行生产线进行分析以验证EPNet的建模能力和执行环境的正确性。