基于Multi-agent的企业过程协同仿真技术研究

摘要

企业过程工程是指用系统工程的方法指导企业过程的开发和运作，它包括企业过程的定义、模拟、优化和运作四个阶段。工作流技术是企业过程工程的重要使能工具。对于工作流模型进行仿真研究是对工作流模型进行动态分析的主要方法，也是工作流模型部署前的重要优化步骤。模型的分析结果是企业实施业务过程重组(BPR)的主要依据，工作流的仿真研究已成为国内外学者和业界关注的焦点。 多Agent技术研究一组自治的Agent在分布式开放的动态环境下，通过合作、竞争、协商等智能行为完成复杂的控制或任务求解。多Agent的特点使得它适合于描述企业环境中的实体，与工作流仿真一般采用的离散事件仿真方法相比，能更好、更自然地描述企业过程模型的仿真结构。 本文介绍了企业过程工程与工作流的概念及相关研究，对工作流模型建模方法和基于离散事件仿真的工作流仿真方法进行了分析。对Agent理论、multi-agent理论及其在仿真方面的应用进行了阐述。在对北航EPMS的以过程为中心的模型进行研究的基础上，扩展XPDL的相关定义，提出了工作流的仿真模型。依靠Java数据绑定技术和开源Java图形框架JGraph设计和实现了工作流建模工具WfModel，它基于XML格式存储工作流模型。在多Agent的工作流仿真方面，将协同模型引入过程Agent实现工作流仿真，提出了基于多Agent的工作流仿真框架。论述了以成本和时间为中心的企业过程仿真评价体系，详细介绍了多Agent工作流仿真实现中的关键技术，以及在此框架基础上开发的仿真工具WfEmulator，它能够对建模工具WfModel所建的企业模型进行仿真分析。 本文研究的工作流的仿真模型是在XPDL基础上针对仿真进行相应扩展得到的，可以无缝接入基于XPDL的模型。提出了多Agent工作流仿真框架，通过组织Agent的社会理性决策，实现仿真活动的柔性调度。由于Agent的自治性，该框架可以扩展实现为分布式结构的仿真环境。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究概况

1.3论文选题的意义和主要研究工作

1.4论文结构简介

第二章过程工程基本原理与Multi-Agent仿真技术

2.1概述

2.2过程工程与智能体的基本概念

2.2.1过程工程基本概念

2.2.2软件Agent技术

2.3工作流管理系统与工作流仿真技术

2.3.1工作流的基本概念

2.3.2工作流建模理论

2.3.3工作流技术管理系统的发展与应用

2.3.4工作流仿真产生的背景与意义

2.3.5离散事件仿真

2.3.6工作流仿真的研究现状

2.4多Agent系统技术

2.4.1多Agent系统简介

2.4.2多Agent技术在仿真中的应用

2.5小结

第三章工作流的仿真模型及建模工具的开发

3.1工作流的仿真模型设计

3.1.1以过程为中心的企业模型

3.1.2工作流仿真模型的定义

3.2可视化工作流建模工具的开发技术

3.2.1使能技术

3.2.2工作流建模工具的开发方法

3.3小结

第四章基于多Agent的企业过程仿真技术

4.1多Agent企业过程仿真框架

4.1.1仿真框架

4.1.2仿真流程

4.1.3活动状态转移图：

4.1.4仿真过程中时钟的处理

4.1.5用Agent社会理性处理资源冲突

4.1.6组织模型的实现

4.1.7向分布式结构的扩展

4.2仿真评价体系

4.2.1时间

4.2.2成本

4.2.3资源利用率

4.2.4资金流

4.2.5产品流

4.3小结

第五章建模工具和仿真工具的实现

5.1工作流建模工具WfModel

5.1.1系统结构

5.1.2系统界面与功能

5.2基于多Agent的工作流仿真工具WfEmulator

5.2.1系统结构

5.2.2仿真流程

5.2.3仿真环境设置

5.2.4关键实现技术

5.2.5仿真报表

5.2.6系统界面

5.3小结

第六章结论

6.1工作总结

6.1不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢

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