基于高级petri网的工作流系统模型的分析

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1、Petri网模型对工作流的平均时间性能进行分析。(5)本文最后以一个企业物流管理系统实例形象地描述了如何利用上述方法对实例工作流管理系统进行建模、分析与评价，试验证明了该工作流系统模型能很好的效率。本文内容安排：第一章绪论首先介绍工作流研究的重要意义，然后介绍工作流研究的相关背景以及工作流研究的现状，最后描述本文内容安排。第二章Petri网概述着重介绍Petri网基本原理，基本性质，以及如何根据Petri网建立工作流模型的高级Petri网。第三章工作流技术基本原理重点介绍工作流技术的基本原理，基本概念，工作流模型的建模，工作流的管理与分析技术，以及工作流网技术。

2、第四章常用开发技术介绍介绍目前比较流行的web应用框架，以及如何将现有的框架技术改进及运用到工作流中去。第五章基于高级Petri网的工作流模型的实例分析根据前面提到的各种技术提出一个完善的工作流模型，实现一个工作流调度算法，检验该方案的实际可行性。第六章总结与展望对本文的工作进行总结，并指出需要进一步研究的问题，同时对工作流技术的前景进行展望。3第二章Petri网概述2．1Petri网基本概念Petri网是在1962年由CarlAdamPetri在它的博士论文《用自动机通信》中作为一种建模和分析首次提出来的，它是一种图形化描述过程的强有力的工具。2．1．1Pet

3、ri网的基本术语Petri网的基本术语包括：(1)资源一一系统中发生变化所涉及的与系统状态有关的因素，包括原材料、产品、人员、工具、设备、数据等。(2)库所(Place)一一资源按其在系统中的作用分类，每一类存放一处，则该处抽象为一个库所，又称P元素，库所不仅是一个场所，而且表示该场所的资源。(3)变迁(Translation)一一资源的消耗、使用及产生对应于库所的变化，又称T元素。(4)有向弧(DirectedArc)一一用来连接库所和变迁，表示它们两者之间的关系。(5)令牌(Token或者托肯)一一用来表示系统的动态特性。令牌表示为包含在库所结点中的圆点，它

4、们在库所中的动态的变化表示系统的不同状态。2．1．2经典Petri网在经典的Petri网模型表示中，用圆圈代表库所，用细长方框代表变迁，用有向弧表示从库所到变迁的输入和从变迁到库所的输出，如图2．1所示。在建模过程中，如果使用条件和事件的概念，那么库所就代表条件，变迁则代表事件。一个变迁(事件)有一定数量的输入和输出库所，分别代表事件的前提条件和后继条件。库所中的符号代表可以使用的资源或数据。图2-1经典的Petri网模型Petri网的定义：Petri网可由一个三元组PN=(P，T；F)表示，其中P是4～个有限的库所集，T是一个有限的变迁集，F是流关系集，并满足

5、以下条件：(1)库所和变迁是两类不同的元素，即Pf3T一◇；(2)PN中至少要有一个元素，即Pur≠套；(3)Fc_(P×T)u(T×P)是有向弧集，它表示PN中的流关系，其中“×"表示笛卡尔积；(4)dom(F)ucod(F)_-puT。其中dom(F)={xIjy：(x，Y)暇F}，cod(F)={yI习x：(x，y)《F}分别为F的定义域和值域。该条件表明PN中不能有孤立元素。库所P称为变迁t的输入库所(inputplace)当且仅当有一条有向弧从P到t；P称为变迁t的输出库所(outputplace)当且仪当有一条有向弧从t到P。由此可知，在图2．1中，

6、Pl为Tl的输入库所，P2为Tl的输出库所。用’t表示变迁t的输入库所集，t。表示变迁t的输出库所集。同理，’p表示共享P作为输出的交迁集，p。表示共享P作为输入的变迁集。其定义如下：设X—PUT，X∈X是PN的任意元素，’x={y

7、(y，x)量F≥称为X的前集(Pre．set)或输入集；x。={yl(x，y)sF}称为X的后集(Post．set)或输出集。在Petri网的流动过程中，Token的数量和分布状态是会改变的。我们把Token在Petri网中的分布称为Petri网的一个状态。变迁是Petri网的活动部件，强一个变迁t的输入库所集中每一个库所都至少含有

8、一个Token时，我们称变迁t为授权(Enabled)。在图2．1中，T1为授权，因为只有Tl的输入库所Pl中含有Token。变迁根据以下变迁规则改变Petri网的状态(又叫’’使能”过程)：一个变迁为授权(Enabled)，当且仅当变迁t的每个输入库所P含有至少一个令牌。一个授权变迁会触发或发生(fire／occur)，如果变迁t发生，那么t将消耗它的输入库所P中的一个令牌，并且在它的每个输出库所P中产生一个令牌。这样变迁t的发生就引起了Petri网状态的改变。因此，图2．1中变迁Tl发生后，将消耗Pl中的一个令牌，并在P2中产生一个令牌，Tl发生的结果将如图

9、2．2所示。图2-2变迁