面向企业应用的工作流精简建模研究

论文摘要

工作流技术在实现企业过程重组、面向过程的应用等方面显示了强大的功能和广阔的应用前景。目前相对工作流产品的实现技术和发展速度而言,工作流建模理论的研究相对滞后,在建模方法上还没形成比较系统化的理论体系。许多建模方法还停留在实验室阶段,商品化的工作流产品只提供有限的建模支持,企业用户作为工作流管理系统真正的终端操作者,往往不具备特殊的建模技能,迫切需要一套合适的工作流建模与分析方法。针对工作流技术研究现状,结合企业应用需求,本文建立了一个包含工作流元模型、图形化工作流过程建模语言、工作流模型分析的形式化方法、组织建模、活动参与者分配等用来指导企业用户进行工作流建模的理论体系。 针对工作流模型形式化表示和分析方法的缺乏,本文首先提出了一个具有良好可扩展性的工作流元模型核心集及相应的模型变换方法,以解决工作流模型的共享和不同工作流管理系统间的互操作。其次,给出工作流建模和模型定性分析的一整套方法,包括具有良好用户交互能力的图形化建模方法,图形化模型到形式化模型的映射算法,模型模块化方法,基于行为覆盖图和基于化简的工作流过程模型合理性验证和功能证实的形式化方法等。本文随后提出了基于蚁群寻食机制的工作流模型性能仿真分析方法,为企业流程重组提供科学的依据。 组织模型的频繁变化会导致过程模型不可使用,针对这个模型集成问题,本文归纳了企业组织各层次的模型变化后,提出了一个基于知识的组织元模型和参与者定义方法,讨论了基于知识的参与者匹配策略和组织模型实体间关系的正则表达式描述方法,从而保证当各个层次的企业组织发生变化时,过程模型不需要修改就可重用。本文给出了资源需求定义的XML模式,对工作流过程模型中的复杂资源需求定义提供全面支持。 用户型任务的自动优化分配是提高工作流管理系统运行效率的关键,也是工作流管理系统的重要功能。本文在详细分析了影响用户型任务分配的各种因素及其语意模糊性后,提出了一个可组合的任务分配多级模型以及相应的任务分配方法,详细讨论了具有自适应能力的影响因素权重设计方法。实验对比证实了多级模型在各种资源配置环境下都具有非常好的综合性能。 工作流管理系统面对的用户需求差异比较大,在一个WfMS中实现所有的需求是不现实的。基于此,本文给出了一个基于CORBA的分布式工作流中间件FlexFlow的设计,并详细分析了FlexFlow中基于Petri网的引擎调度机制的实现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景和意义
• 1.3 工作流模型的研究历史与现状
• 1.3.1 工作流管理联盟规范
• 1.3.2 工作流元模型和互操作性标准
• 1.3.3 企业过程建模与工作流模型
• 1.3.4 工作流模型分析技术
• 1.3.5 组织模型
• 1.4 论文的研究内容及文章结构安排
• 第2章 工作流元模型和模型变换机制
• 2.1 引言
• 2.2 工作流模型的层次结构
• 2.3 工作流元模型分析
• 2.4 可扩展的工作流元模型核心集
• 2.4.1 工作流模型的驱动数据
• 2.4.2 元模型的 XML模式
• 2.4.3 元模型的扩展机制
• 2.5 扩展元模型可相互变换的条件
• 2.6 工作流模型变换
• 2.6.1 工作流模型转换框架
• 2.6.2 变换定义语言
• 2.7 小结
• 第3章 面向企业用户的工作流过程建模方法
• 3.1 引言
• 3.2 图形化的业务过程建模语言
• 3.2.1 工作流管理联盟的图形化建模语言
• 3.2.2 基于有向网络图的工作流图模型
• 3.3 工作流网
• 3.4 从工作流图到工作流网的模型映射算法
• 3.5 工作流网的模块化
• 3.6 小结
• 第4章 工作流模型验证与证实
• 4.1 引言
• 4.2 工作流模型合理性
• 4.3 基于系统行为的模型分析方法
• 4.3.1 工作流网的行为序列与工作流模型定性分析
• 4.3.2 工作流模型的行为覆盖图
• 4.3.3 基于行为覆盖图的工作流模型验证
• 4.3.4 基于行为覆盖图的模型证实
• 4.4 基于化简的工作流模型分析方法
• 4.4.1 工作流网中的变迁不变量子网
• 4.4.2 变迁不变量子网结构合理性分析
• 4.4.3 工作流网中循环结构的正确性判定与化简算法
• 4.5 两种模型分析方法的时间复杂度分析
• 4.5.1 基于系统行为的模型分析方法时间复杂度
• 4.5.2 基于化简的模型分析方法时间复杂度
• 4.6 小结
• 第5章 工作流模型性能分析
• 5.1 引言
• 5.2 工作流性能分析网
• 5.3 变迁平均触发次数的仿真算法
• 5.3.1 仿真算法
• 5.3.2 关键参数确定与仿真结果分析
• 5.4 工作流模型平均完成时间
• 5.5 一个工作流模型的性能分析实例
• 5.6 小结
• 第6章 面向工作流应用的组织模型
• 6.1 引言
• 6.2 企业组织变化和过程模型的参与者引用
• 6.2.1 企业组织变化
• 6.2.2 过程模型中参与者定义
• 6.3 基于知识的组织元模型与参与者定义
• 6.3.1 基于知识的组织元模型
• 6.3.2 基于知识的参与者定义
• 6.4 支持组织变化的动态关系
• 6.5 复杂资源需求表示与资源查询
• 6.5.1 过程模型中复杂资源需求的 XML表达模式
• 6.5.2 资源的查询与获取
• 6.6 小结
• 第7章 模糊环境中工作流任务分配模型
• 7.1 引言
• 7.2 影响任务分配的因素及其语意模糊性
• 7.3 基于模糊理论的任务属性与参与者状态描述
• 7.3.1 模糊理论与三角模糊数
• 7.3.2 各语言变量的三角模糊数
• 7.4 任务分配模型
• 7.4.1 多级任务分配模型
• 7.4.2 各影响因素的计算
• 7.4.3 各影响因素的权重计算
• 7.5 算法结果分析
• 7.6 小结
• 第8章 分布式工作流中间件FLEXFLOW
• 8.1 工作流中间件功能层次设计
• 8.2 FLEXFLOW系统设计
• 8.2.1 FlexFlow的体系结构
• 8.2.2 流程实例的执行过程
• 8.3 FLEXFLOW的可扩展性
• 8.4 基于Petri网的引擎调度机制
• 8.5 小结
• 第9章 总结与展望
• 9.1 论文的研究内容与主要结果
• 9.2 论文的局限性
• 9.3 进一步的研究工作
• 参考文献
• 攻读博士学位期间参与的研究项目与主要成果
• 参与的科研项目
• 已发表的论文
• 致谢