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1993工作流管理联盟的成立和它在次年发布的工作流参考模型标志着工作流技术开始进入相对成熟阶段,涌现出了大量相关产品。随着企业竞争的加剧和政府提高效率的迫切需要,对工作流产品的时效性、灵活性、可靠性提出了更高的要求。本文研究以提高工作流产品时效性为目的,通过对现有工作流模型在时间建模方面的扩充和完善,为该问题的最终解决提供理论基础。
本文提出了时态工作流的概念,它强调将时间作为一个维度引入工作流系统,全面、系统地研究工作流系统中各元素及元素间关系的时态特性及其规律。在此概念指导下,对时态信息的表示及演算、时态工作流元模型、过程模型及其静态验证等基础问题进行了深入的研究。具体来讲,可分为如下四个方面:
1) 时态信息表示及演算。在对时间系统进行分析的基础上,定义了时间点、时间区间和时间距离三种基本时态元素及其演算,讨论了绝对时间和相对时间问题。时态信息的形式化表示及其运算的定义,为后续时态工作流中时间信息的描述和处理提供了严格、规范的基础;
2) 建立时态工作流过程元模型。系统、全面地描述了工作流过程的基本概念及其概念间的联系,将过程中的任务概念分解为业务任务和管理任务。在此基础上,结合过程和任务的状态图深入、系统地分析了各个元素的时间属性,并最终形式化地定义了时态工作流过程元模型;
3) 建立时态工作流模型。将工作流的基本概念映射为理论模型的基本元素,提出了能够综合描述过程、信息、资源和应用程序四维信息的时态工作流过程模型TPWF-net,并给出了形式化的定义和模型的动态语义。定义了TPWF-net的图形符号体系以及建模的一般步骤。最后,用UML的类图分别描述了另外三个子模型:信息模型、资源模型和应用程序模型,并分析了其中元素的时态属性;
4) 研究过程模型合理性分析和验证的方法。证明了TPWF-net与WF-net的结构等价性、自由选择同步TPWF-net和良构TPWF-net的合理性可以在多项式时间内判定等结论。在此理论指导下,提出了结构化建模的思想,定义了一组基本过程结构和建模规则。最后,深入阐述了基于结构化简的TPWF-net模型验证方法,给出了一组化简规则和化简步骤。对基于可达图的自动化验证方法及其与结构化简相结合的方法进行了初步的探索。时态工作流模型的研究使工作流中时间要素的描述和分析更加全面,有助于促进工作流相关问题(如:柔性)的研究,并与时态数据库的研究互相促进。在该理论指导下开发的时态工作流产品是电子政务、电子商务、企业信息化等领域的重要基础性平台,具有极大的应用价值。