基于uml和petri網(wǎng)的工作流建模與優(yōu)化研究

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1、基于和網(wǎng)的工作流建模與優(yōu)化研究UMLPetri孫軍艷(陜西科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，陜西西安710021)摘要:利用UML活動(dòng)圖和Petri網(wǎng)建模的互補(bǔ)性，提出了綜合運(yùn)用兩種方法進(jìn)行工作流建模和仿真優(yōu)化，并通過實(shí)例分析驗(yàn)證了該方法的可行性與有效性。該方法從最基本的角度刻畫整個(gè)業(yè)務(wù)過程，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)過程重組與優(yōu)化，有效地解決了工作流的柔性問題。關(guān)鍵詞:工作流;UML活動(dòng)圖;Petri網(wǎng);建模;優(yōu)化中圖分類號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1671-5276(2010)03-0117-04ResearchonWorkfl

2、owModelingandOptimizingBasedonUMLandPetriNetSUNJun-yan(ElectricalandMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，Xi'an710021，China)Abstract:ThispaperbringsforwardamodelingandoptimizingmethodwiththeadvantagesofUMLactivitydiagramandPetrinet，andp

3、rovesthefeasibilityandvalidityofthemethodbyanalyzingoneexample.Themethoddepictsthetotaloperationprocessfromtheessentialpointandim-plementsrecombinationandoptimizationofoperationprocess，sothattheflexibleproblemofworkflowisresolvedeffectively.Keywords:workflow;U

4、MLactivitydiagram;Petrinet;modeling;optimizingUML活動(dòng)圖本身的語義限制了其對(duì)過程狀態(tài)和外部事件(包括時(shí)間事件和消息事件)的表達(dá);其次，UML活動(dòng)圖雖然能夠以對(duì)象流表示信息流，但其表示的信息流單調(diào)、籠統(tǒng)，很多對(duì)象流本質(zhì)上卻是控制流，UML活動(dòng)圖無法區(qū)分其表示;最后，也是最大的問題，UML活動(dòng)圖不支持模型驗(yàn)證和優(yōu)化［2］。Petri網(wǎng)是一種過程建模和分析工具與方法，它具有形式化的語義定義、直觀的圖形表達(dá)、嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、基于狀態(tài)的描述以及豐富的分析技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)，被越來越廣泛

5、應(yīng)用于工作流過程建模和流程優(yōu)化;但是建模元素?cái)?shù)量過多、無法體現(xiàn)數(shù)據(jù)流，因此基于Petri網(wǎng)的工作流模型比較復(fù)雜，不易理解，為軟件設(shè)計(jì)人員和用戶之間帶來了不必要的溝通麻煩。UML活動(dòng)圖和Petri網(wǎng)各自具有不同的特點(diǎn)，其工作流建模能力的比較分析如表1，它們?cè)诠ぷ髁鹘７矫娓饔袃?yōu)缺點(diǎn)［3］。實(shí)際工作中，可以把二者結(jié)合起來，得到滿意地建模結(jié)果。表1UML活動(dòng)圖和Petri網(wǎng)建模能力分析引言0現(xiàn)代企業(yè)逐漸朝分布化、網(wǎng)絡(luò)化和敏捷化方向發(fā)展，這對(duì)工作流過程模型的靈活性、可用性、可伸縮性、可靠性以及互操作性等方面提出了很高的要求

6、，工作流建模技術(shù)的研究被提高到一個(gè)較高的層次。雖然人們基于多重考慮從多個(gè)角度提出了多種工作流建模方法，像基于活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的建模方法，基于事務(wù)模型的建模方法，基于語言行為理論的工作流模型，基于形式化表示的建模方法，圖形化的建模方法等，但由于它們都存在各自的缺點(diǎn)，這使它們的應(yīng)用受到一定限制。綜合不同方法構(gòu)建工作流過程模型是十分有效的方法，這也是目前工作流過程模型的一個(gè)發(fā)展趨勢［1］。本文提出了綜合運(yùn)用UML和Petri網(wǎng)兩種方法進(jìn)行工作流建模和仿真優(yōu)化，并通過實(shí)例分析驗(yàn)證了該方法的可行性與有效性。結(jié)合UML和Petri網(wǎng)的

7、工作流建1模方法研究評(píng)價(jià)指標(biāo)UML活動(dòng)圖Petri網(wǎng)語義是否清晰基于狀態(tài)/基于事件邏輯描述能力圖示直觀性數(shù)據(jù)流表示建模元素種類模型組成元素量是否支持驗(yàn)證和優(yōu)化模糊基于事件相對(duì)弱好用對(duì)象流表示太多較少否清晰基于狀態(tài)強(qiáng)差無法體現(xiàn)數(shù)據(jù)流很少過多是UML活動(dòng)圖和Petri網(wǎng)建模方法概述UML活動(dòng)圖是UML用于對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為建模的圖形工具之一，它的圖形化描述具有較強(qiáng)的直觀性，支持信息流的表示，而且具有豐富的表達(dá)能力，能夠非常直接簡單地描述6種工作流原語。此外，通過起交互作用的對(duì)象流及信號(hào)機(jī)制，UML活動(dòng)圖能夠描述一些比較復(fù)

8、雜的邏輯結(jié)構(gòu)。然而，UML活動(dòng)圖也存在著一些不足。首先，2.1基金項(xiàng)目:陜西科技大學(xué)自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào):ZX08-19作者簡介:孫軍艷(1978—)，女，陜西大荔人，講師，碩士，研究方向?yàn)槲锪骷夹g(shù)和機(jī)械制造技術(shù)。建模方法研究用后，客戶必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將車返還給租賃商;6)技術(shù)人員對(duì)車輛進(jìn)行檢查，根據(jù)車輛狀況收取相應(yīng)費(fèi)用，若車輛有所損壞，收取罰金;