[發明專利]基于隨機著色Petri網的虛擬企業BPM建模方法

在審

• 申請號: 201511029110.1
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN106934513A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 李孝忠;劉穎;趙朋;劉曉琴
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于企業生產經營管理技術領域，涉及虛擬企業項目建模方法，特別是涉及一種基于隨機著色Petri網的虛擬企業BPM建模方法。

背景技術

隨著全球經濟的一體化以及信息技術的迅猛發展，虛擬企業已成為21世紀企業進行生產經營和市場競爭的主要運作模式，它是一個有著動態臨時性的合作組織，通過成員企業之間共擔風險和共享資源來達到優勢互補，快速把握市場機遇的目的。如何從服務質量(如生產成本、生產時間和產品質量等)各異的候選企業中選擇最適當的合作企業進行產品生產，是虛擬企業成功的關鍵。

信息系統是虛擬企業實現高效運營的基礎，但是傳統的信息系統存在著信息孤島、流程固化等問題。隨著信息技術的發展，以SOA(Service Oriented Architecture)和工作流為基礎的BPM(Business process management)技術逐漸興起。《Business process management(BPM)standards：a survey》指出BPM為企業提供管理流程的能力，其生命周期包括流程建模、執行、管理、優化4個部分，實現對流程持續的改進。作為下一代信息系統發展的新方向，BPM系統將對虛擬企業的實現產生重要影響，文獻《Advances in business process management》提出了BPM在未來的幾個主要發展方向，其中之一就是其在虛擬企業中的應用。但是目前，對于BPM在虛擬企業中的研究較少，且缺乏相應的模型描述，因此，本發明提出一種以BPM為技術基礎的虛擬企業信息系統運行架構，并建立此架構的過程模型。

《The GAIA methodology for agent-oriented analysis and design》提出由于虛擬企業信息系統有著成員異構、結構變化復雜等特點，傳統的統一建模語言、實體-關系模型等建模方法難以滿足虛擬企業信息系統建模的需要。企業建模是為了得到企業某方面的描述而對企業進行抽象的活動，其中，過程建模準確的描述了企業的經營過程，是企業進行過程分析、優化和控制的重要基礎。Petri網是一種圖形化、數學化的建模語言，采用可視化圖形描述，被形式化的數學方法所支持，能表達離散事件動態系統的靜態結構和動態變化，適用于分析企業業務過程的靜態與動態問題。《基于Petri-net的虛擬企業工作流過程設計》借助Petri網，成功的完成了虛擬企業工作流系統的設計。但對于具有復雜的異步、并行和同步關系的企業信息系統來說，普通的Petri網模型存在著規模過大，并且缺乏分析系統性能的數學方法等問題。為了克服普通Petri網的不足，人們研究了很多種高級Petri網，其中，著色Petri網通過引入顏色托肯，減小了系統規模。隨機Petri網通過給變遷引入時間特性，為模型性能的評估提供了有效的工具。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：為了克服現有技術中的不足，解決傳統的信息系統存在著信息孤島、流程固化等問題，將著色Petri網和隨機Petri網進行結合，利用二者的優勢，提出一種隨機著色Petri網的模型分析方法，并運用此方法對虛擬企業BPM系統進行建模與分析。

本發明解決其技術問題所要采用的技術方案是：基于隨機著色Petri網的虛擬企業BPM建

模方法，包括以下步驟：

步驟1：對普通Petri網進行擴展，定義隨機著色Petri網為八元組SCPN＝{P，DT，ST，MT，A，C，E，M₀}，其中：P為庫所有限集合；DT為確定時間變遷集合；ST為賦時變遷集合；MT為瞬時變遷集合；A為弧集合；C為顏色集合；E為弧表達式；M₀為初始標識；

步驟2：SCPN的變遷觸發規則，變遷輸入位置內的標記數必須大于或等于輸入弧上的弧表達式，且符合顏色要求，SCPN由于變遷觸發而改變其標識；

步驟3：根據用戶需求，利用隨機著色Petri網，建立以BPM系統為基礎的虛擬企業過程模型。

進一步的，所述步驟1中其標識中各個庫所里的托肯都帶有顏色。

進一步的，所述步驟1中具體包括對普通Petri網進行擴展，構造隨機著色Petri網模型。

進一步的，所述步驟3中具體包括：

步驟3.1，構建虛擬企業的組建過程SCPN模型如下：

SCPN1＝{P，ST，A，C，E，M₀}，