基于Petri网行为包含的业务流程变化域传播分析

摘要

业务流程模型变化域分析是业务流程管理的重要内容，目的是为了灵活地适应变化的商务需求。由于用户对计算机这一系统的需求越来越高，建模者需要面对各方面的变化域（安全）问题。传统的计算机系统已经无法满足日益增长的复杂多变的运行环境。随着科技的进步，现代计算机系统开放性也越来越强，使得某些业务流程模型变得脆弱，很容易受到攻击。因此，分析业务流程模型的脆弱性即变化域对于研究系统的可靠性具有重要的意义。
　　目前，对于业务流程模型的研究主要集中在业务流程模型的一致性和变化域上。而且，已有的方法对模型进行变化域分析是从整个系统上去考察的，计算量和复杂度很难让人满意;在分析模型的一致性方面主要是从单个变迁的角度去考虑，对于研究整个模型而言也具有一定的局限性;对于模型的相似性分析也很少从行为和结构的角度共同去考察;对于变化域的传播问题更没有从行为包含和继承的角度去分析。
　　本文以Petri网原理和行为轮廓的相关理论以及行为包含为基础，考虑在有源模型和目标模型的条件下，对业务流程模型进行相似性、一致性及变化域分析。主要研究内容如下所述:
　　(1)针对业务流程模型的一致性检测问题，提出来一种从单个变迁和模块的角度去考察行为和结构的一致性。经过对业务流程模型的行为和结构方面的考察，计算出了单个变迁和模块的一致性度，实验结果表明基于模块来分析源模型和目标模型是不一致的，进而得出目标模型中存在可疑模块，并基于Petri网的弱行为轮廓确定了目标模型最终的变化域。该方法从多个角度对模型予以分析，克服了已有方法的单一性。
　　(2)针对业务流程系统的变化域问题，提出了基于Petri网动态切片的分析方法。首先对比分析源模型和目标模型的流程结构图得到目标模型的一个可疑区域，然后用行为轮廓的思想找出目标模型可疑区域中的变化域，最后通过采取Petri网动态切片技术得出目标模型的最小变化域。该方法的优点是通过查找可疑区域来确定模型的变化域，降低了分析业务流程模型系统的复杂度。
　　(3)针对业务流程系统的相似性问题，在已有理论的基础上提出了行为相似性度和结构相似性度，依据前集变迁的占有率、行为轮廓及拟行为轮廓的相关理论，考虑了源模型和目标模型间的行为相似性度和结构相似性度，并依据已有的理论来分析目标模型的变化域。该方法的优点是从行为和结构两个角度共同考察模型间的相似程度，避免了已有方法的独立性和单一性。
　　(4)针对业务流程系统的变化域传播问题，基于源模型和目标模型之间存在着迹等价和行为包含关系，通过给定源模型的变化域，提出了基于行为继承的变化域传播分析方法来寻找目标模型的变化域。该方法能有效地找出一些模型的变化域，降低了寻找变化域的时间复杂度。

目录

声明

摘要

插图清单

表清单

引言

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 相似性与一致性分析

1．2．2 变化域分析

1．2．3 行为分析

1．3 研究动机与意义

1．4 本文内容安排

2 基础知识

2．1 Petri网的相关理论

2．1．1 Petri网的定义

2．1．2 Petri网的性质

2．2 行为轮廓

2．2．1 行为轮廓的定义

2．2．2 行为轮廓的性质

3 基于Petri网弱行为轮廓的业务流程模型变化域优化分析

3．1 概述

3．2 动机实例

3．3 模块流程Petri网的相关概念

3．4 基于Petri网可疑模块的弱行为轮廓分析流程模型的变化域

3．5 实例分析

3．6 本章小结

4 基于Petri网动态切片的最小变化域分析

4．1 概述

4．2 基本概念

4．3 基于Petri网的动态切片技术分析目标模型的最小变化域

4．4 实例分析

4．5 本章小结

5 基于Petri网行为和结构相似性度的业务流程变化域分析

5．1 概述

5．2 动机实例

5．3 基本定义

5．4 基于Petri网寻找源模型和目标模型的行为和结构相似性度

5．5 实例分析

5．6 本章小结

6 基于Petri网行为包含和行为继承的业务流程变化域传播分析

6．1 概述

6．2 基本定义

6．3 基于Petri网的行为包含和行为继承关系分析变化域传播

6．4 实例分析

6．5 本章小结

7 结论

7．1 本文的主要工作

7．2 未来工作

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果