基于Petri网的产品开发过程建模及系统性能分析

摘要

企业为了在激烈的市场竞争环境下取得成功，必须缩短产品的开发周期，同时还要保持产品的高质量。由于现代产品复杂度的提高和新产品开发模式的应用，给产品开发过程管理带来了巨大的挑战。为了对产品开发过程进行分析、改进和管理，一个能够准确地描述和分析产品开发活动和信息流动的产品开发过程模型已成为成功实现产品开发的重要手段。而Petri网具有形式化的语义定义、直观的图形表达、严格的数学基础以及基于状态的描述等优点，因而，可被用来对产品开发过程进行建模和优化分析。 本文基于Petri网及工作流网理论对产品开发过程进行了建模描述，并利用细化理论，对其进行层次建模，给出了一个顶层Petri网模型和四个子网模型。对产品开发过程模型的结构正确性，即可靠性，进行了分析，给出了整个模型可靠性分析的过程。在产品开发过程系统性能评价方面，利用广义随机Petri网理论对系统的性能参数，如平均工作时间、资源利用率，进行了定量分析，并给出了模型可能产生的瓶颈因素和改进措施，特别地，分析了在资源不充足的情况下，各资源类的能力需求，即模拟计算了各资源类所需的最少资源数量，使资源能够合理分配。

目录

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声明

第1章 绪论

1.1论文的选题背景及意义

1.2产品开发模式理论研究现状

1.2.1传统的产品开发模式

1.2.2先进的产品开发模式

1.3产品开发过程建模方法研究

1.3.1产品开发过程建模方法的选择

1.3.2国内外Petri网应用的研究现状

1.4本文的主要研究内容

第2章 Petri网理论介绍

2.1Petri网理论

2.1.1Petri网的基本概念

2.1.2Petri网的性质

2.1.3Petri网的分析方法

2.2随机Petri网

2.2.1随机Petri网的定义

2.2.2SPN模型的性能分析

2.2.3广义随机Petri网

2.3工作流网

2.3.1工作流网的定义

2.3.2工作流网的基本组件

2.4本章小结

第3章 产品开发过程建模与可靠性分析

3.1细化理论和层次Petri网

3.2产品开发过程的层次化模型

3.2.1产品开发过程

3.2.2顶层Petri网模型

3.2.3子工作流网模型

3.3可靠性分析

3.3.1工作流网的可靠性

3.3.2子网模型可靠性验证

3.3.3层次化模型可靠性分析

3.4本章小结

第4章 产品开发过程系统性能分析

4.1系统性能参数

4.1.1时间性能

4.1.2资源利用率

4.2产品开发过程系统性能的层次化分析

4.2.1子网模型性能分析

4.2.2顶层模型性能分析

4.3瓶颈因素的提出及改进措施

4.3.1时间改进

4.3.2资源利用率改进

4.4资源类的能力需求

4.5本章小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果