[发明专利]基于随机着色Petri网的虚拟企业BPM建模方法

说明书

技术领域

本发明属于企业生产经营管理技术领域，涉及虚拟企业项目建模方法，特别是涉及一种基于随机着色Petri网的虚拟企业BPM建模方法。

背景技术

随着全球经济的一体化以及信息技术的迅猛发展，虚拟企业已成为21世纪企业进行生产经营和市场竞争的主要运作模式，它是一个有着动态临时性的合作组织，通过成员企业之间共担风险和共享资源来达到优势互补，快速把握市场机遇的目的。如何从服务质量(如生产成本、生产时间和产品质量等)各异的候选企业中选择最适当的合作企业进行产品生产，是虚拟企业成功的关键。

信息系统是虚拟企业实现高效运营的基础，但是传统的信息系统存在着信息孤岛、流程固化等问题。随着信息技术的发展，以SOA(Service Oriented Architecture)和工作流为基础的BPM(Business process management)技术逐渐兴起。《Business process management(BPM)standards：a survey》指出BPM为企业提供管理流程的能力，其生命周期包括流程建模、执行、管理、优化4个部分，实现对流程持续的改进。作为下一代信息系统发展的新方向，BPM系统将对虚拟企业的实现产生重要影响，文献《Advances in business process management》提出了BPM在未来的几个主要发展方向，其中之一就是其在虚拟企业中的应用。但是目前，对于BPM在虚拟企业中的研究较少，且缺乏相应的模型描述，因此，本发明提出一种以BPM为技术基础的虚拟企业信息系统运行架构，并建立此架构的过程模型。

《The GAIA methodology for agent-oriented analysis and design》提出由于虚拟企业信息系统有着成员异构、结构变化复杂等特点，传统的统一建模语言、实体-关系模型等建模方法难以满足虚拟企业信息系统建模的需要。企业建模是为了得到企业某方面的描述而对企业进行抽象的活动，其中，过程建模准确的描述了企业的经营过程，是企业进行过程分析、优化和控制的重要基础。Petri网是一种图形化、数学化的建模语言，采用可视化图形描述，被形式化的数学方法所支持，能表达离散事件动态系统的静态结构和动态变化，适用于分析企业业务过程的静态与动态问题。《基于Petri-net的虚拟企业工作流过程设计》借助Petri网，成功的完成了虚拟企业工作流系统的设计。但对于具有复杂的异步、并行和同步关系的企业信息系统来说，普通的Petri网模型存在着规模过大，并且缺乏分析系统性能的数学方法等问题。为了克服普通Petri网的不足，人们研究了很多种高级Petri网，其中，着色Petri网通过引入颜色托肯，减小了系统规模。随机Petri网通过给变迁引入时间特性，为模型性能的评估提供了有效的工具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，解决传统的信息系统存在着信息孤岛、流程固化等问题，将着色Petri网和随机Petri网进行结合，利用二者的优势，提出一种随机着色Petri网的模型分析方法，并运用此方法对虚拟企业BPM系统进行建模与分析。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：基于随机着色Petri网的虚拟企业BPM建

模方法，包括以下步骤：

步骤1：对普通Petri网进行扩展，定义随机着色Petri网为八元组SCPN＝{P，DT，ST，MT，A，C，E，M₀}，其中：P为库所有限集合；DT为确定时间变迁集合；ST为赋时变迁集合；MT为瞬时变迁集合；A为弧集合；C为颜色集合；E为弧表达式；M₀为初始标识；

步骤2：SCPN的变迁触发规则，变迁输入位置内的标记数必须大于或等于输入弧上的弧表达式，且符合颜色要求，SCPN由于变迁触发而改变其标识；

步骤3：根据用户需求，利用随机着色Petri网，建立以BPM系统为基础的虚拟企业过程模型。

进一步的，所述步骤1中其标识中各个库所里的托肯都带有颜色。

进一步的，所述步骤1中具体包括对普通Petri网进行扩展，构造随机着色Petri网模型。

进一步的，所述步骤3中具体包括：

步骤3.1，构建虚拟企业的组建过程SCPN模型如下：

SCPN1＝{P，ST，A，C，E，M₀}，