基于层次颜色Petri网的协同工作流的建模与分析

论文摘要

随着企业间竞争的日趋激烈和业务环境的不断变化,人们对业务流程管理的可靠性和正确性要求越来越高。实现一个具有可靠性、高度灵活性、动态性和高性能的工作流系统的主要途径之一就是工作流建模。它将业务过程逻辑从实际系统中分离出来,从而实现了对过程建模、仿真和分析的目的。随着工作流技术的发展,工作流模型越来越具有并发、动态和复杂等特点,这给传统的工作流建模方法像UML图和基本Petri网等带来了很大的挑战。基于工作流规模大、模型复杂以及资源繁多等情况,我们在基本Petri网的基础上进行层次扩展和颜色扩展,得到层次颜色Petri网（HCPN）来描述流程信息。层次颜色Petri网（HCPN）由于颜色和分层技术的引入以及相应功能强大的建模软件CPN-Tools的支持,使其在工作流建模领域有了广泛的应用。本文以山东省青岛疗养院的医疗信息化服务系统作为参照实例,基于层次颜色Petri网进行建模。在深入研究国内外工作流Petri网建模方法基础上,提出了基于HCPN的协同工作流建模算法,构建了医疗信息化服务协同工作流的HCPN模型,并且对该模型进行了正确性验证和性质分析,同时利用CPN-Tools进行仿真,通过对仿真结果的分析可以证明我们建立的模型是可行和有效的,这也为疗养院下一步建立流程系统提供了一定的理论基础和模型依据。本文主要工作如下：●介绍了工作流和Petri网的相关知识,讨论了Petri网在工作流建模中的优势,给出了基于Petri网的协同工作流建模方法。●阐述了颜色Petri网和层次颜色Petri网的概念,总结了层次颜色Petri网的图形表示、运行规则和性质分析。●结合山东省青岛疗养院医疗服务实例给出了基于层次颜色Petri网的协同工作流建模算法,并基于该算法对该实例构建了HCPN模型和对模型进行了静态和动态性质分析。●利用仿真工具CPN-Tools对模型进行仿真分析,仿真结果表示该模型是可行的,对实际系统的建立有一定的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势
• 1.3 研究内容及意义
• 1.4 论文组织结构
• 2 工作流概念及其相关技术
• 2.1 工作流相关概念
• 2.2 工作流建模方法
• 2.3 协同工作流
• 2.4 本章小结
• 3 基于Petri网的工作流建模方法
• 3.1 Petri网相关概念
• 3.2 Petri网在工作流建模与分析中的优势分析
• 3.3 基于Petri网的工作流模型定义
• 3.4 基于Petri网的工作流模型执行
• 3.5 基于Petri网的工作流模型分析
• 3.6 小结
• 4 医疗服务系统的协同工作流HCPN建模
• 4.1 协同工作流Petri网建模
• 4.2 一种基于HCPN的协同工作流模型构建算法
• 4.3 青岛疗养院医疗服务协同工作流实例详述
• 4.4 基于HCPN的医疗信息化协同工作流建模
• 4.5 医疗信息化协同工作流的HCPN模型性质分析
• 4.6 本章小结
• 5 仿真
• 5.1 仿真软件简介
• 5.2 仿真模型建立
• 5.3 仿真测试及结果
• 5.4 小结
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献