工作流系统中时间建模及其一致性验证研究

摘要

时间管理是工作流管理系统的重要组成部分。企业应用越复杂，对工作流时间管理技术的要求越高。由于时间概念表示、分析的复杂性，以及缺乏统一的时间建模规范与标准，对工作流中的时间信息的有效建模成为当前的研究热点。开展工作流时间建模及时间管理研究对于丰富工作流建模理论、确保工作流计划的高效执行和有效实施企业复杂应用具有重要意义。 工作流模式理论形成之后并没有进一步地突破，只有很少几种建模方法有意识地运用了工作流模式来作为重要的设计准则。YAWL(Yet Another WorkflowLanguage)工作流语言虽然可以全面地直接支持工作流模式并且具有图形化、形式化的优点，但是在工作流时间管理方面比较薄弱。另外，传统的工作流系统因为缺少适应性而备受质疑。 本论文针对以上问题，展开以下方面的研究： 首先，在分析时间约束的基础上，深入研究工作流模式及其包含的时间信息，结合区间时间表达方法和点时间表达方法提出一种工作流模式的时间建模方法，并将它用于经典工作流模式的时间约束建模过程中。 其次，在工作流时间约束网络的建立和时间约束一致性验证两个方面进行了较为深入的研究。结合工作流时间约束的表示及其转换给出工作流时间约束网络WTCN(Worlaaow Temporal Constraint Networks)的定义及其相关运算。在此基础上，基于工作流模式的时间约束分析给出一种WTCN的建立方案，进而使用时间约束一致性验证算法完成过程冲突检测任务。之后以签证办理过程为实例，给出了具体实现过程和实际运行效果。 最后，针对在过程建模阶段无法完全预定义的业务过程，在时间约束概念的基础上建立了一种动态可适应的过程建模框架，用以解决动态修改过程定义时涉及到的工作流时间约束正确性和一致性问题。在这个框架中，执行过程可以根据特殊需求在流程运行时由直观的图形语言定制，而过程时间约束的正确性和一致性分析则通过时间约束网络推理来证明。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2工作流时间约束的研究现状及不足

1.2.1研究现状

1.2.2研究的不足

1.3论文的研究目标及工作内容

1.3.1研究目标

1.3.2工作内容

1.4论文的组织结构

第二章相关技术

2.1.工作流技术简介

2.1.1工作流的定义和相关概念

2.1.2工作流管理系统的定义和功能

2.2工作流模式

2.3 YAWL工作流描述语言

2.3.1 YAWL概述

2.3.2 YAWL建模元素

2.3.3 YAWL中的时间服务

2.4本章小结

第三章工作流中的时间管理

3.1工作流时间管理概述

3.2工作流时间约束的建模

3.2.1.工作流时间约束的分类

3.2.2时间约束的建模

3.2.3时间约束验证

3.3工作流时间约束的实施

3.3.1流程实例化阶段

3.3.2流程运行阶段

3.4工作流时间约束的分析

3.5本章小结

第四章工作流模式的时间建模研究

4.1时间约束的表示

4.2工作流模式的时间建模方法

4.3工作流模式的时间约束分析及建模

4.3.1基本控制流模式

4.3.2高级分支和同步模式

4.3.3结构化模式

4.3.4多实例模式

4.3.5基于状态的模式

4.3.6取消模式

4.4建模实例

4.5本章小结

第五章工作流时间约束网络的建立及其一致性验证

5.1定性时间约束的定量化处理

5.2工作流中时间约束的表示

5.3工作流的时间约束网络

5.3.1 WTCN的定义

5.3.2简单WTCN的表示

5.3.3 SWN的最小化和时间约束一致性验证

5.4基于工作流模式分析的WTCN建立方案

5.4.1工作流模型执行路径的确定

5.4.2结构时间约束的获得

5.4.3非结构时间约束的加入

5.4.4时间关系模型到WTCN的转换

5.5 WTCN建立方案及其一致性验证在YAWL中的应用

5.5.1方案适用性分析

5.5.2具体实现

5.5.3实际运行情况

5.6本章小结

第六章基于时间约束的动态过程建模框架研究

6.1.动态工作流模型

6.2需求实例

6.3实例分析

6.4动态过程建模框架的建立

6.5框架性能分析

6.6本章小结

第七章总结与展望

7.1论文总结

7.2研究展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间发表的文章