基于uml和petri网的工作流建模与优化研究

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1、基于和网的工作流建模与优化研究UMLPetri孙军艳(陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021)摘要:利用UML活动图和Petri网建模的互补性，提出了综合运用两种方法进行工作流建模和仿真优化，并通过实例分析验证了该方法的可行性与有效性。该方法从最基本的角度刻画整个业务过程，实现了业务过程重组与优化，有效地解决了工作流的柔性问题。关键词:工作流;UML活动图;Petri网;建模;优化中图分类号:TP391文献标志码:A文章编号: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活动图本身的语义限制了其对过程状态和外部事件(包括时间事件和消息事件)的表达;其次，UML活动图虽然能够以对象流表示信息流，但其表示的信息流单调、笼统，很多对象流本质上却是控制流，UML活动图无法区分其表示;最后，也是最大的问题，UML活动图不支持模型验证和优化［2］。Petri网是一种过程建模和分析工具与方法，它具有形式化的语义定义、直观的图形表达、严格的数学基础、基于状态的描述以及丰富的分析技术等优点，被越来越广泛

5、应用于工作流过程建模和流程优化;但是建模元素数量过多、无法体现数据流，因此基于Petri网的工作流模型比较复杂，不易理解，为软件设计人员和用户之间带来了不必要的沟通麻烦。UML活动图和Petri网各自具有不同的特点，其工作流建模能力的比较分析如表1，它们在工作流建模方面各有优缺点［3］。实际工作中，可以把二者结合起来，得到满意地建模结果。表1UML活动图和Petri网建模能力分析引言0现代企业逐渐朝分布化、网络化和敏捷化方向发展，这对工作流过程模型的灵活性、可用性、可伸缩性、可靠性以及互操作性等方面提出了很高的要求

6、，工作流建模技术的研究被提高到一个较高的层次。虽然人们基于多重考虑从多个角度提出了多种工作流建模方法，像基于活动网络的建模方法，基于事务模型的建模方法，基于语言行为理论的工作流模型，基于形式化表示的建模方法，图形化的建模方法等，但由于它们都存在各自的缺点，这使它们的应用受到一定限制。综合不同方法构建工作流过程模型是十分有效的方法，这也是目前工作流过程模型的一个发展趋势［1］。本文提出了综合运用UML和Petri网两种方法进行工作流建模和仿真优化，并通过实例分析验证了该方法的可行性与有效性。结合UML和Petri网的

7、工作流建1模方法研究评价指标UML活动图Petri网语义是否清晰基于状态/基于事件逻辑描述能力图示直观性数据流表示建模元素种类模型组成元素量是否支持验证和优化模糊基于事件相对弱好用对象流表示太多较少否清晰基于状态强差无法体现数据流很少过多是UML活动图和Petri网建模方法概述UML活动图是UML用于对系统的动态行为建模的图形工具之一，它的图形化描述具有较强的直观性，支持信息流的表示，而且具有丰富的表达能力，能够非常直接简单地描述6种工作流原语。此外，通过起交互作用的对象流及信号机制，UML活动图能够描述一些比较复

8、杂的逻辑结构。然而，UML活动图也存在着一些不足。首先，2.1基金项目:陕西科技大学自然科学基金资助项目，项目编号:ZX08-19作者简介:孙军艳(1978—)，女，陕西大荔人，讲师，硕士，研究方向为物流技术和机械制造技术。建模方法研究用后，客户必须在规定时间内将车返还给租赁商;6)技术人员对车辆进行检查，根据车辆状况收取相应费用，若车辆有所损坏，收取罚金;