基于Petri网的工作流模型构建

２０１２年第１期　安徽电子信息职业技术学院学报　Ｎｏ．１　２０１２　第ｌｌ卷（总第５８期）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦ　ＡＮＨＵＩ　ＶＯＣＡＴＩＯＮＡＬ　ＣＯＬＬＥＧＥ　ＯＦ　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ＆ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＴＥＣＨ—ＮＯＬＯＧＹ　Ｇｅｎｅｒａｌ—Ｎｏ．５８　Ｖｏ１．１　ｌ　【文章编号］１６７１—８０２Ｘ（２０１２）０１—０００１—０３　基于Ｐｅｔｒｉ网的工作流模型构建　朱中仁　（中国电子科技集团公司第４１研究所，安徽蚌埠２３３００６）　［摘要］Ｐｅｔｒｉ网以其良好的数学基础和可视化的建模方法已成为工作流研究中的重要建模工具。尤其　对办公自动化建模时，在描述和分析对象上有其独到的优越之处，本文以协同办公系统中的生产计划管理流　程为例，提出了一个基于Ｐｅｔｒｉ网工作流建模的方法并进行了模型的正确性验证。　［关键词】Ｐｅｔｒｉ网；工作流；建模；正确性　［中图分类号］ＴＰ３１１．５２　［文献标识码］Ｂ　一、引言　可以利用图形化的方式来描述工作流过程，另一方　工作流的提出源于办公自动化的发展，是对在　面可以通过形式化的分析技术检查工作流模型的正　计算机环境下具有异步并发特征的业务流程的形　确与否，甚至对其进行性能分析。图１为一个Ｐｅｔｒｉ　式化描述，提供了经营过程逻辑与信息支撑系统的　分离，并实现了应用逻辑和过程逻辑的分离，其目　标是在需要的时刻把需要的信息传递给需要的人，　使各项工作能够顺利地完成，实现对经营过程部分　或全部的集成管理。　工作流的建模方法有多种，如有向图、角色行　为图、面向对象及传统Ｐｅｔｒｉ网工作流事物模型等方　法，它们简单易懂，但缺乏形式化的数学描述，这大　大限制了工作流管理系统的应用推广。而Ｐｅｔｒｉ网是　一种图形化和数学化的建模工具，兼顾形式化和图　形化两个方面拥有强有力的分析技术和仿真工具。　利用Ｐｅ　网进行工作流过程建模可以处理复杂的　过程逻辑，是一种具有较好基础、适合于描述工作　流过程的建模方法。　本文提出并进行基于Ｐｅｔｒｉ网的工作流模型分　析，通过对具体的业务流程的描述，进行完全形象　化的建模。　二、Ｐｅｔｒｉ网和工作流网结构分析　Ｐｅｔｒｉ网是一个图形化的数学建模工具。一方面　★［收稿日期］２０１１－ｌｏ－２５　［作者简介］朱中仁（１９８５一），男，江苏淮安人，助理工程师，研究方向：　圜圜囫囫　朱中仁——基于Ｐｅｌｒｉ网的工作流模型构建　第１期　（一）基于Ｐｅｔｒｉ网工作流模型分析　是厂　图表示Ａｎｄ—ｓｐｌｉｔ，表示为每个输出库所提供　一工作流网的路由按企业业务流程分为顺序、并　个Ｔｏｋｅｎ。　ｆ表示Ａｎｄ－ｊｏｉｎ，表示每个输入库所　行、条件和迭代，定义如下：　１．顺序路由：用来定义一系列按固定顺序串行　执行的活动，由一条无分支的通路构成。如图２所　示。　都有Ｔｏｋｅｎ时才执行任务。Ｉ　表示Ｏｒ—ｓｐｌｉｔ，表示　只有一个Ｔｏｋｅｎ被输出到输出库所。　ｌ表示Ｏｒ—　ｉｏｉｎ，表示至少有一个输人库所的Ｔｏｋｅｎ被输出到输　Ｐ１　Ｐ２　Ｐ３　Ｐ４　①　Ｋ　Ｃ　图２顺序路由示意图　２．并行路由：用于定义没有严格执行顺序的、可　同时进行的分支活动。如图３所示。　Ｄ＿ｓ皿ｉｔ　Ｄ　蛔　出库所。　Ｉ表示Ｏｒ—ｓｐｌｉｔ和Ａｎｄ—ｓｐｌｉｔ的混合结构。　我们使用这些特殊的符号来表示路由结构，在建模　时直接使用，从而加快整个建模过程。　（二）协同办公系统中工作流业务流程　本文以开发的某协同办公系统为背景，实现协　同办公自动化，包括办公事务、生产计划、科研计划　自动化和一体化等。其中，生产ｉｔ￣，ｌ中的生产计划申　请管理的具体工作流程如图６所示。　图６计划申请流程图　（三）工作流模型设计　计划申请工作流网模型如图７所示。工作流程　中的具体任务用Ｔ表示。Ｔｌ为申请者提出计划申　请、Ｔ２为部门领导Ａ审核、Ｔ３为主承制部门领导Ｂ　圜圜囱囫　朱中仁——基于Ｐｅｔｒｉ网的工作流模型构建　第１期　审核并指定辅承制部门和产品负责人、Ｔ４为辅承制　部门领导Ｃ会签、Ｔ５为辅承制部门领导Ｄ会签、Ｔ６　Ｇ１标记完成、ＴＩ　１为生产计划员Ｇ２标记完成、Ｔ１２　为生产计划员Ｇ３标记完成、Ｔ１３为结束计划并保存　为辅承制部门领导Ｅ会签、Ｔ８为产品负责人Ｋ会　签、　为计划部门领导Ｆ审核、Ｔ１０为生产计划员　Ｐｌ８　记录，在　时考虑到简单计划无需指定辅承制部　门，应此增加一个，Ｉ７，即为主承制部门领导Ｂ会签。　Ｐ１　、　●　Ｐ１９　Ｐ６　Ｔ６　Ｐ９　）口（　Ｔ７　图７计划申请工作流网模型　工作流从起始库所Ｐ１开始，结束于终止库所　Ｐ１７，每个过程任务代表一个状态变迁，初始时Ｐ１　有一个待处理的任务（黑点），即计划申请的表单，近　似为一个标记（Ｔｏｋｅｎ），在流程运行的过程中根据状　简单流程，忽略掉Ｐ１８、Ｐ１９以及１＿７，则有可达路径：　Ｐ卜　一Ｐ３一Ｐ４一Ｐ７一Ｐ１ｏ＿－（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３卜　（Ｐｌ４，ＰＩ５，Ｐ１６）一Ｐｌ７，或Ｐｌ—Ｐ２一Ｐ３一Ｐ５一Ｐ８一　Ｐ１０－－（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３）一（Ｐｌ４，Ｐｌ５，Ｐ１６）一Ｐｌ７，或Ｐ卜　Ｐ２一Ｐ３一Ｐ６一Ｐ９一Ｐ１０一（Ｐ１ｌ，Ｐ１２，Ｐ１３）一　态变迁的路由类型来决定流程的方向，以　为例，　是一个Ａｎｄ—ｓｐｌｉｔ和Ｏｒ－ｓｐｌｉｔ的混合体，表示当Ｐ１　０　之中有一个存在Ｔｏｋｅｎ时，就移走Ｔｏｋｅｎ，当计划部　门领导Ｆ审核通过的时候，为Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３三个库　所各分配一个Ｔｏｋｅｎ，而当计划部门领导Ｆ审核不　（ＰＩ４，Ｐｌ５，Ｐ１６）一Ｐｌ７。通过这样的分析可以得到模型　可达树上所有可能的状态，应此，该模型符合可达　性。　２．合理性分析　一通过，则需要将Ｔｏｋｅｎ传递给Ｐ１７。在本模型中，为　了简化流程的复杂性，当，ｒ２、　审核不通过时，全　部返回Ｔ１　个合理的工作流网还需满足三个条件：　（１）是对于任何一个由可达的状态Ｐ，如果此时　在终止库所中存在至少一个标记（Ｔｏｋｅｎ），该状态就　是终止状态；　（２）终止时，该工作流网除了有一个Ｔｏｋｅｎ在位　（四）工作流模型的正确性分析　工作流的正确性对业务过程目标的正确完成有　着重要的影响，应此，在建模过程中，要充分保证系　统的可靠性，提高系统的性能，必须将模型与实际联　置中外，其他的位置都应该是空的；　（３）对每个变迁，从初始状态都能够到达该变迁　就绪的状态；　系起来，对所设计的模型进行合理性验证和定型分　析。　在图７的工作流网中，对于终止库所来说，最终　只有一个Ｔｏｋｅｎ，而其它库所是为空的，而对任意变　迁Ｔ，从初始状态可达的任何状态都能到达该变迁　的就绪状态，从而可以得知所建的工作流网是合理　的。　２０１２．２．２０１．可达性分析　Ｐｅｔｒｉ网的初始状态决定了那些状态可达以及　它们的到达次序，所以，Ｐｅｔｒｉ网一旦确定，被建模过　程的可能行为就是确定的。现在假设申请成功，为了　（下转第１４页）　■『　百丽　圜困固囫　蔡凤丽★刘新永★江力——基于ＬＰ法对截断巴克码旁瓣抑制ＭＡＴＬＡＢ￣　第１期　码相关的码而言，旁瓣抑制效果不错；而对接收是截　断部分相关的码来说，旁瓣抑制效果不是很理想。对　ＬＰ法进行计算机仿真证明，无法对截断巴克码的情　况设计一个统一的滤波器，使得截断巴克码脉压旁　瓣特性接近峰值旁瓣电平比为１／Ｐ（为截断巴克码　的码长）理想旁瓣特性。　三、结束语　通过本文的仿真分析，用ＬＰ算法设计旁瓣抑　制滤波器，对于完整的１３Ｂａｋｅｒ来说是一种非常好　的方法，对于截断巴克码的通用距离旁瓣抑制滤波　器不是好的方法，我们必须另辟蹊径，寻求更适合截　断Ｂａｋｅｒ的滤波器。本文的研究结果，可供相关行业　的研究人员作为参考。　【参考文献】　【１】吴明捷，等．伪随机码及计算机的产生【Ｊ】．辽　宁工程技术大学学报（自然科学版），２００２．　【２］王华，等．Ｍａｔｌａｂ在电信工程中的应用［Ｍ】．中　国水利水电出版社，２００１．　【３】陈海龙，李［４】张贤达，保出版社．２０００．　宏．基于ＭＡＴＬＡＢ的伪随机序　铮．通信信号处理【Ｍ］．国防工业　列的产生和分析［Ｊ】计算机仿真，２００５，（５）．　网的工作流建模方法，通过以生产计划中的生产计　划申请流程为例，完整地描述了一个工作流建模的　过程并验证了模型的正确性．但在以后的工作中，还　需对此工作流模型的性能进行进一步分析研究。　［参考文献］　【１】周从华．基于Ｐｅｔｒｉ网的工作流模型简化［Ｊ】．　计算机科学，２００８．　［２】蒋昌俊．Ｐｅｔｒｉ网的行为理论及其应用【Ｍ】．北　京：高等教育出版社，２００３．　【３】王建民译．工作流管理——模型、方法和系　统【Ｍ】．北京：清华大学出版社，２００４．