图形化工作流建模及其正确性验证方法研究与实现

摘要

工作流管理系统是支持企业经营过程高效执行并监控其执行过程的计算机软件系统，然而实践证明，定义和模拟真实世界中的工作流是一个非常复杂且容易出错的过程。工作流本身缺乏坚实的理论基础，许多模型的建立是基于直观理解，没有严格的形式化定义与约束，在验证问题上也没有成熟的理论可以依据，且由于不同的工作流系统之间可能存在很大差别，很难有一种统一的验证方法可以适用于所有类型的工作流模型。因此，完善工作流模型设计、验证流程定义的正确性成为一个重要的发展方向。 本文首先综述了当前工作流管理技术的发展，介绍了工作流的相关概念，分析了基于活动图、形式语言、Petri网等技术进行建模的优缺点，提出了工作流模型设计的原则与组成要素，以工作流管理联盟(WfMC)的XML过程定义语言(XPDL)为基础，设计出在组织模型和工作流柔性支持上表述能力更强的扩展的XML过程定义语言(EXPDL)其次，工作流正确性验证由语法验证、结构验证和语义验证组成。语法验证主要是提出七条特性作为语法正确性的标准；结构验证主要是扩展了基于有向图的归约法则作为工作流模型结构冲突的分析方法；语义验证主要是设计出基于时间约束的工作流数据语义验证算法作为同一模型中并发控制流结构的验证算法。 最后，设计并实现了一个以EXPDL作为基本建模语言的工作流建模工具。详细介绍了该系统的功能、体系结构和实现技术。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1本文的研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究目标及内容

1.4论文的组织结构

2工作流管理系统综述

2.1工作流管理系统基本概念

2.2工作流管理系统参考模型

2.3现有的工作流模型

2.4本章小结

3工作流建模技术研究与实现

3.1工作流模型设计

3.1.1工作流模型设计原则

3.1.2模型各组成元素介绍

3.2基于XPDL过程模型研究

3.2.1元模型及其实体

3.2.2 XPDL2.0和XPDL1.0实体元素及其属性的比较

3.3 EXPDL的设计与实现

3.3.1 XPDL的不足

3.3.2灵活的组织模型设计

3.3.3 EXPDL其它主要扩展元素

3.4 EXPDL对过程模式的支持

3.4.1多重合并模式和鉴别器模式

3.4.2运行时已知多实例数目模式

3.4.3运行时无预知多实例数目模式

3.4.4延期选择模式

3.4.5交叉并行模式

3.4.6里程碑模式

3.4.7取消活动模式

3.4.8取消案例模式

3.4.9 XPDL与EXPDL比较

3.5本章小结

4工作流结构正确性验证技术

4.1工作流模型验证的必要性

4.2 工作流模型验证的研究现状

4.3过程模型中常见的结构冲突

4.4模型结构验证

4.4.1语法检查

4.4.2结构验证策略

4.5本章小结

5基于时间约束的工作流数据语义验证技术

5.1工作流数据语义冲突的研究现状

5.2数据语义相关概念介绍

5.3数据语义一致性验证算法

5.4本章小结

6基于EXPDL的工作流建模工具的实现

6.1系统实现目标

6.2系统的体系结构

6.3系统应用实例

6.4本章小结

7总结与展望

致 谢

参考文献

附 录攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况