基于改进Petri网的业务流程建模研究

论文摘要

业务流程建模技术是20世纪90年代兴起的软件技术。近几年更被广泛地应用于办公自动化及其他需要规划和企业管理等领域,因此它越来越被人们重视。目前业务流程建模的主要建模工具是UML,UML （统一建模语言）是对象管理集团（OMG）的标准,是一种用于对软件密集型系统以及商业建模和非软件系统进行可视化、详述、构造和文档化的建模语言,主要适用于分析与设计阶段的系统建模。UML最主要的优点是表达软件系统的能力强、效率高。但UML的缺点是难以直接用数学工具对UML模型进行检验,另外UML在语义方面也存在一些不足。随着Petri网概念的提出,业务流程+ Petri网的组合已经渐渐登上了建模舞台。作为软件系统建模的工具,Petri网的优点是:可以对一个系统的并发、同步行为以及资源共享建摸,而且有许多与Petri网相关联的对Petri网模型进行检测和行为分析的理论结果。Petri网提供一套清楚的具有并发性的形式化体系,但是缺乏彻底模块化的技术。而UML建模方法对高度可重用的和模块化的系统提供形式化体系,但是缺乏整体并发特性。因此我们可以将Petri网和UML建模结合起来,以扬长避短,发挥各自的优势,形成一种更有效的软件建模技术。进一步深入的研究提出将UML与Petri网结合建模的解决方法是:先使用UML建模,然后将其转换为Petri网来验证。在本文中,我们设计并讨论一个从UML顺序图到Petri网映射的转换原则,以获得一种灵活的、可制定的基于Petri网的UML顺序图模型映射与验证方法,进而对UML模型进行检验。本文提出的基于Petri网的UML顺序图模型映射与验证方法的基本思想是在传统的顺序图基础上对顺序图进行改进,实现了顺序图到Petri网转换时的并发性、选择性以及同步性。本文最后为满足业务流程建模到Petri网的转换规则的仿真检验,用Delphi开发了一套基于Petri网原理的业务流程建模与仿真系统,利用回路检测和双向检测算法等实现了对模型的正确性检测和动态业务流程的仿真功能,并能在仿真结束时,利用直方图和表格图显示出仿真结果,最终通过实例对改进的Petri网进行了检验与仿真。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 业务流程建模技术
• 1.1 业务流程相关技术
• 1.1.1 业务流程的概念及发展
• 1.1.2 业务流程的现状
• 1.1.3 业务流程原理及模型
• 1.1.4 业务流程特点
• 1.2 UML 建模技术
• 1.2.1 UML 简介
• 1.2.2 UML 的发展现状
• 1.2.3 UML 的特性及语义
• 1.2.4 UML 建模机制
• 第二章 PETRI 网及仿真技术
• 2.1 PETRI 网
• 2.1.1 Petri 基础知识
• 2.1.2 Petri 网概念
• 2.1.3 Petri 网的基本结构模型
• 2.1.4 Petri 网与业务流程间的映射关系
• 2.2 计算机仿真技术
• 2.2.1 仿真的概念
• 2.2.2 仿真的原理
• 2.2.3 离散系统模拟的基本方法
• 第三章 基于顺序图的PETRI 网业务流程建模
• 3.1 顺序图理论
• 3.1.1 顺序图的概念
• 3.1.2 顺序图的基本内容
• 3.2 顺序图到PETRI 网的转换思想及步骤
• 3.2.1 提取顺序图信息
• 3.2.2 生成对象的Petri 网结构
• 3.2.3 生成顺序图Petri 网模型
• 3.3 传统顺序图的PETRI 网建模
• 3.3.1 简单消息的转换
• 3.3.2 顺序图条件的转换
• 3.3.3 顺序图操作方法调用的转换
• 3.3.4 顺序图操作方法调用返回结果的转换
• 3.4 传统顺序图的PETRI 网建模存在的缺点
• 3.5 改进顺序图的PETRI 网转换
• 3.5.1 并发关系的转换
• 3.5.2 选择关系的转换
• 3.5.3 同步关系的转换
• 3.6 转换后的PETRI 网化简模型
• 3.7 理论应用
• 3.7.1 系统建模设计
• 3.7.2 模型化简
• 3.8 类图在建模中的作用
• 3.8.1 类图的组成及画法
• 3.8.2 关联及关联类
• 第四章 基于改进后PETRI 网建模与仿真软件的实现
• 4.1 系统的总体结构
• 4.2 功能模块分析
• 4.3 系统设计的技术分析
• 4.4 仿真软件建模模块的设计与实现
• 4.4.1 调用建模文件
• 4.4.2 初始化资源
• 4.4.3 动态建模仿真
• 4.4.4 仿真报告
• 4.5 建模与仿真的核心算法思路
• 4.6 具体实例的建模与仿真
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要