基于时序逻辑的工作流建模与分析方法1
王远，范玉顺
(清华大学自动化系,北京 100084)
摘要提出了一种基于活动时序逻辑(TLA)的工作流建模与模型分析的形式化方法。该方法将模型及模型的性质都表示为一个TLA公式，对工作流模型性质的分析可以等价为对TLA中两个公式之间是否存在蕴涵关系的检验，从而建立了一个工作流模型各层次分析统一框架。一个工作流建模和分析的实例验证了所提出方法的有效性，该方法在建模、模型分析以及指导模型设计等方面都有较好的应用前景。
关键词工作流，活动时序逻辑，工作流模型分析
1基金项目：国家自然科学基金项目（60274046）
0 引言
工作流管理是实现企业过程集成和提高企业运行效率、柔性的一种全面的支撑技术。该技术在办公自动化(OA)、计算机支持的协同工作(CSCW)、经营过程重组(BPR)等几个领域中的应用证明,工作流模型的合理性验证与分析是成功实施工作流管理的关键[1]。工作流模型分析可以分为逻辑、时间和性能三个层次。逻辑层次关心的是工作流模型中事件点与事件点之间的关系,时间层次的分析是在逻辑层次的基础上研究模型中时间段与时间段之间的关系,而性能层次分析一般是指(考虑资源信息) 通过仿真或严格的理论分析,获得与系统性能相关的量化指标,来评估建立的工作模型是否满足目标需求。
工作流模型的验证与分析的方法与建模方法密切相关。工作流建模方法可以分为非形式化方法与形式化方法[2]。非形式化方法主要包括活动网络图法、ECA(Event-Condition-Action)规则方法、面向系统交互的工作流建模语言等，这些非形式化的建模方法普遍缺乏对模型验证与分析的支持。工作流建模的形式化方法以基于Petri网的建模方法为主，并在此基础上形成了一些工作流模型验证与分析的方法，然而这些基于Petri网的方法存在两个问题：
一是没有统一的方法框架，无法满足工作流模型多种性质的验证需要，而是针对一种性质，提出一种特殊的高级Petri网建模方法，找到该性质在Petri网中的表达方式，并针对这种表达方式提出一种验证算法，比如，用户需要验证模型中两个活动之间的时间距离约束，现有的方法无法验证，就只能依靠研究人员的创造力，提出一种特殊的Petri网，并发展一种专门的验证方法；二是在指导工作流模型的设计和工作流模型的综合方面无法满足需要，比如要设计一个满足给定性质的工作流模型，现有的模型验证方法就无法提供有力的支持。针对上述工作流模型分析验证中存在的问题，本文用时序逻辑作为理论基础，提出了一种基于时序逻辑的工作流建模与分析方法，为工作流模型各个层次的验证与分析提供了一种新思路。
1 TLA基本概念
时序逻辑作为一种表示各种动态系统行为和性质的逻辑语言，近年来在反应系统、实时系统的表示与验证、网络协议的分析、多媒体通信同步以及自然语言理解、专家系统、人工智能等方面得到了广泛的应用[3-5]。在本文提出的基于时序逻辑的工作流建模分析方法中，一个工作流过程模型被描述为一个时序逻辑系统中的公式，同时该模型需要被验证的和分析的性质也表示为一个时序逻辑公式，该方法对所验证的性质并没有特殊的限定。要分析工作流模型是否满足该性质，只需在相应的逻辑系统中利用逻辑推理和模型检查等技术检验这两个公式之间是否存在蕴涵关系。这就使得对工作流模型各层次的验证可以统一到一个方法框架中来。同时，由于在时序逻辑中并不区分公式表示的是模型还是模型的性质，这使得本文提出的方法在指导工作流模型的设计和工作流模型的综合方面有较好的应用前景。
本文使用的时序逻辑系统是活动时序逻辑
（temporal logic of actions ，TLA ），对TLA 详细的介绍和说明可见参考文献[6]，这里只做简单的介绍。TLA 是描述离散时间动态系统的一种重要的时序逻辑，它结合了标准时序逻辑和活动逻辑(logic of actions)的特点。TLA 中的公式包含经典逻辑连接符∧,∨；量词?，?；一元操作符□, ◇；以及“′”（撇号）。TLA 的语义解释是基于“行为(behavior)”、“状态(state)”和“活动(action)”这三个概念的。一个行为是一个无限的状态序列，用σ表示。其中一个状态是TLA 中变量到具体变量值的一个映射，所有可能状态的集合用St 表示。一个活动代表了当前状态和下一状态间的关系，比如：z ′= z – 2就是一个活动，其中带撇号的变量表示其处于下一状态之中。下面给出TLA 的语法及部分推理规则。TLA 中的公式用上下文无关文法中产生式的方式定义如下： formula →predicate|□[action]
(1) ((')')(['])f P f f P P P P P ∧=??≡∧? ; (2) ([]['])f f I N N I I ?≡∧∧ ;
(3) ([]')(([]))f f I N I I N I ∧??∧? 。 其中， P, I 为谓词； N 为活动；f 为状态函数。
2基于时序逻辑的工作流建模与分析
2.1 基于TLA 的工作流建模方法
文献[7]给出了一种基于工作流管理联盟（WfMC ）过程定义的图形化建模语言，利用两种对象实体进行过程建模:节点和有方向的连接弧。 其中节点分为两种:任务节点和选择/ 汇合节点。 任务节点用一个方框表示,代表为了实现某种目标或功能而需要做的工作，它根据实际的需要细分为活动、子过程、块和空活动，为了方便起见，本文将任务节点统称为活动。 选择/ 汇合节点(逻辑节点) 用一个圆圈表示，用来表达
“与分支”和“与连接”的逻辑结构。连接弧表示活动的前后逻辑控制约束。下面首先利用这种建模语言描述工作流模型，然后在此基础上给出基于TLA 的工作流建模方法。
要用TLA 对工作流建模，必须用TLA 描述工作流的语义。本文中，用TLA 中的“behavior ”来描述工作流模型的一次执行，behavior 中的各个状态变化反映了工作流的执行过程。引入常量Start 、End 、T i 表示工作流的开始、结束以及工作流实际执行的各个活动。另外为了描述工作流的执行过程，还定义了TLA 中的两个变量。
定义1 定义P 为一个集合变量，P 中的元素代表工作流执行过程中已经执行完毕的活动。
定义2 定义S 为一个集合变量，S 中的元素代表工作流执行过程中正在执行的活动。
图1给出了工作流模型的6种控制结构，针对这些结构，分别定义它们在TLA 中的描述方法：在TLA 中，每个结构都用一个action 来表示。
图1 工作流模型的6种控制结构
顺序：顺序控制结构（记做SE ）定义如下: 定义3 SE (T i , T j ) (T i ∈S) ∧ (P ′= P ∪
{T i })∧(S ′= S ∪{T j }－{T i })，其中，T j 是T i 的后继活动。
与分支：与分支允许多任务并行执行（记做AS ）。
定义4 AS (T i , T i1, T i2, … , T in ) (T i ∈S)∧(P ′= P ∪{ T i })∧(S’ = S ∪{ T i1, T i2, … , T in }－{T i })，其中，T i 是分支点的前继活动，T i1, T i2, … , T in 是分支点后分出的并行活动。
与连接：与连接要求所有汇合的分支都执行完毕后，汇合后的活动才能执行（记做AJ ）。
定义5 AJ (T i1, T i2, … , T in, T i) ({ T i1,
T i2, … , T in }?S)∧(P′= P∪{ T i1, T i2, … , T in })∧(S′= S∪{T i}－{ T i1, T i2, … , T in })，其中，T i1, T i2, … , T in是汇合点的前继并行活动，T i是汇合后的活动。
或分支：或分之描述彼此之间具有相互排斥关系的分支活动（记做OS）。
定义6 OS (T i, T i1, T i2, … , T in) (OS1∧?OS2∧?OS3∧…∧?OS n)∨(?OS1∧OS2∧?OS3∧…∧?OS n)∨…∨(?OS1∧?OS2∧?OS3∧…∧OS n)，其中，OS k (T i∈S) ∧ (P′= P∪{T i}) ∧
(S′ = S∪{T ik}－{T i}) k = 1,2, … , n。
T i是分支点的前继活动，T i1, T i2, … , T in是分支点的后继活动。
或连接：或连接控制结构描述彼此之间具互斥的分支活动的汇合（记做OJ）。
定义7 OJ (T i1, T i2, … , T in, T i) (OJ1∧?OJ2∧?OJ3∧…∧?OJ n)∨(?OJ1∧OJ2∧?OJ3∧…∧?OJ n)∨…∨(?OJ1∧?OJ2∧?OJ3∧…∧OJ n)，其中OJ k (T ik∈S)∧(P′= P∪{T ik})∧(S ′= S∪{T i}－ {T ik}) k = 1,2, … , n。
T i1, T i2, … , T in是汇合点的前继活动，T i是汇合点的后继活动。
循环：用来描述需要多次执行的活动（记做LP）。
定义8 LP (T i) (T i∈S)∧(P′= P)∧(S′= S)，为了完整地描述工作流模型，还需要给出工作流执行的初始状态和结束状态在TLA中的表示方法。
定义9 Init (P = Φ)∧(S = {Start})∧(P′= {Start})∧(S′= T f)，其中，T f是工作流实际执行的第一个活动。
定义10 Fini (T l∈P)∧(S = {End})∧(P′= P ∪{End})∧(S′= S)，其中，T l是工作流实际执行的最后一个活动。
下面给出TLA中工作流模型的完整定义。在TLA中，一个工作流模型用一个TLA的公式W 表示，
定义11 W Init w∧Fini w∧□[A]
000000
()()()()()()
g h k l m n
i i i i i i
A SEi ASi AJi OSi OJi LPi
======
∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨∨
在SEi
g
i0
=
∨中，g是工作流W中包括的顺序控制结
构的个数，
12
,,,
g
SE SE SE
L是各顺序控制结构对应的action，SE0=Φ。A中其他各项有着类似的含义。SF
2.2 基于TLA的工作流模型分析方法
在2.1节提出的工作流建模方法中，一个工作流过程模型被描述为一个TLA中的公式W，同时该模型需要验证和分析的性质也可以表示为一个时序逻辑公式F。断言“工作流W具有性质F”在TLA中表示为公式W?F的有效性。公式W?F有效说明在TLA中，每一个满足工作流W 的行为σ都满足性质F，即工作流W具有性质F。这样，要分析工作流模型是否满足性质，只需在相应的TLA逻辑系统中检验这两个公式之间是否存在蕴涵关系，即检验W?F是否成立。这就使得对工作流模型各层次的验证统一到一个方法框架中来。在TAL中检验两个公式之间的蕴涵关系的主要方法有推理证明、模型检查(Model Checking)、语义解释三种。本文主要讨论了基于推理证明的方法，对于其它两种方法将在另文中详细叙述。本文将工作流模型性质分为三类，下面分别介绍它们的分析方法。
2.2.1 不变属性(Invariance properties)检验方法
第一类性质可以称为不变属性，它表示在工作流执行过程中始终不变的一些性质。在TLA中，不变属性用公式□F表示，其中F是谓词符号。比如，F可以是命题“工作流模型中不存在死锁”、“工作流模型中不存在同步缺失”或者“工作流
过程实例在时段t内执行完毕”等。验证工作流模型W满足不变属性□F就是证明公式W?□F。对这个公式证明的基本思路是利用第1节中给出的TLA推理规则的第三条进行证明，下面给出证明不变属性的通用方法。工作流W满足不变属性□F意味着如下公式成立：
F∧□[A]
Init w?U(2)
U ?F(3)
U∧[A]
W? Init w ∧□[A]
W?U∧□[A]
W?F∧□[A]
F ∧[A]
2.2.2 最终属性(eventuality properties)检验方法
第二类性质是最终属性，它表示工作流执行过程中可能在开始的一个阶段里不满足但是最终会满足的一些性质。在TLA中，最终属性用公式◇F 表示。比如，F可以是命题“工作流模型会执行到结束状态”或者“工作流活动要求的资源被满足”等。验证工作流模型W满足最终属性◇F就是证明公式W?◇F。虽然，表示工作流模型最终属性的谓词F的形式可以是多种多样的，但是对最终属性的证明都可以转化为对TLA中一个公式□(P?◇Q)的证明。公式中P和Q的选择需要根据F的具体形式确定，对此公式的证明也可以利用相应的TLA推理规则。
2.2.3 其他性质检验
第三类性质是由TLA公式表示其他性质，这些性质的检验需要根据性质的具体内容，采用TLA 中的具体证明方法。
在指导工作流模型的设计与模型综合方面，本文的方法也提供了可行的思路。因为在本文的方法中，工作流模型和模型的性质都用TLA公式表示，在TLA中来看，表示模型和性质的公式之间并没有不同。可以将公式W看作是一个工作流模型，也可以看作是希望工作流满足的性质，这样就可以根据需要满足的性质利用TLA模型的求精（refine）技术设计工作流模型。下面用实例来具体说明本节中给出的建模和分析方法。
3 实例分析
在本节中，给出了一个包括死锁的工作流模型，然后利用TLA对这个工作流建模并在此基础上分析它们的死锁特性。这个工作流模型的图示化表达如图2所示。
图2 工作流模型W
首先根据第2节给出的建模方法，利用TLA 对工作流W进行建模：
W = Init w∧Fini w∧□[A]
其中Init w = (P=Φ)∧(S={Start})∧(P′={Start})∧(S′= {T1})
Fini w1 =F(T6∈P)∧(S ={End})∧(P′= P∪{End})∧(S′= S)
A = OS(T1, T2, T6)∨AS(T2, T3, T4)∨AJ(T3, T4, T5)∨SE(T6, T7)∨AJ(T5, T7, T8)∨OS(T8, T9, T13)∨AS(T9, T10, T11)∨AJ(T10, T11, T12)∨SE(T13, T14)∨SE(T14, T15)∨OJ(T12, T15, T16)
下面对基于TLA的工作流模型W的死锁性质进行分析。文献[7]对工作流模型中的死锁进行了定义，死锁是指具有互斥关系的或分支路径以同步节点（与汇合）完成汇合，这种结构必然会造成相应同步节点的某一个或多个输入路径不可能被激活。在图2表示的工作流中显然存在死锁结构，即由活动T5，T7向活动T8的与汇合不能被激活。下面在TLA中对这一性质进行证明。首先，给出用来表示W中存在死锁的TLA公式：□? ({ T5, T7 }?S) (9)
(9)式表示在W的执行过程中，T5, T7之间的与连接不能实现，即W中存在死锁。想要证明(9)式，根据第1节给出的推理规则3，只需要证明：Init w1?? ({ T5, T7 }?S) (10)
? ({T5, T7}?S)∧Fini w
?? ({T5, T7}?S′) (11)
? ({ T5, T7 }?S)∧[A]
?? ({ T5, T7 }?S′) (12) 先证明(10)式，
∵Init w?S = {Start}?? ({T5, T7 }?S)
∴(10)式成立。再证明(11)式，
∵Fini w?S′= S
∴? ({T5,T7?S)∧Fini w?? ({T5, T7}?S′)，即(11)成立，
最后证明(12)式，根据W的定义，(12)式可以分解如下：
? ({T5, T7}?S)∧(P′= P)∧(S′= S)
?? ({ T5, T7}?S′) (13)
? ({T5, T7}?S)∧OS(T1, T2, T6)
?? ({T5, T7}?S′) (14)
? ({T5, T7}?S)∧AS(T2, T3, T4)
?? ({T5, T7}?S′) (15)
? ({T5, T7}?S)∧AJ(T3, T4, T5)
?? ({T5, T7}?S′) (16)
? ({T5, T7}?S)∧SE(T6, T7)
?? ({T5, T7}?S′) (17)
? ({T5, T7}?S)∧AJ(T5, T7, T8)
?? ({T5, T7}?S′) (18)
? ({T5, T7}?S)∧OS(T8, T9, T13)
?? ({T5, T7}?S′) (19)
? ({T5, T7}?S)∧AS(T9, T10, T11)
?? ({T5, T7}?S′) (20)
? ({T5, T7}?S)∧AJ(T10, T11, T12)
?? ({T5, T7}?S′) (21)
? ({T5, T7}?S)∧SE(T13, T14)
?? ({T5, T7}?S′) (22)
? ({T5, T7}?S)∧SE(T14, T15)
?? ({T5, T7}?S′) (23)
? ({T5, T7}?S)∧OJ(T12, T15, T16)
?? ({T5, T7}?S′) (24) (13)式显然成立。现在证明(14)式。根据第2节对或分支结构的定义有? ({T5, T7}?S)∧OS(T1, T2, T6)
?? ({T5, T7}?S)∧(((S′= S∪{T2}－{T1})∧?(S′=S∪{T2}－{T1}))∨((S′=S∪{T6}－{T1})∧? (S′=S∪{T6}－{T1})))
?? ({T5, T7}?S′)
即(14)式成立。同理可以证明(15)、(18)、(19)、(20)、(21)、(22)、(23)、(24)各式成立。(16)、 (17)两式的证明可以用反证法。以(16)式为例，假设在W的一个执行过程σ中，(16)式不成立：? ({T5, T7}?S)∧OJ(T3, T4, T5)
? ({T5, T7}?S′) (25)
由(25)式和OJ(T3, T4, T5)的定义可得?t∈σ，使得{T3, T4, T7}?t[S] 成立。根据AS(T2, T3, T4)、SE(T6, T7)的定义可得?k∈σ，使得{T2,T6}?k[S] 成立。由{T2, T6}?k[S]加上OS(T1, T2, T6) 的定义可得?h∈σ，使得OS1(T1, T2, T6)∨OS2(T1, T2, T6)成立，即?h∈σ，使得?W成立。这就是说，σ不是W的一个执行过程，这与假设矛盾。同样的方法可以证明(17)式。
到此为止，已经证明了(10)、(11)、(12)式。根据W的定义，再结合(10)、(11)可得
W?? ({T5,T7 }?S)∧□[A]
对(13)式和(26)式应用推理规则3可得
W?□? ({T5, T7}?S)
?□?Enable(AJ(T5, T7, T8)) (27)
即W中存在死锁结构。
4 结束语
本文提出了一种基于时序逻辑TLA的工作流建模与分析方法。该方法将TLA作为工作流建模和分析的理论基础，使得工作流模型和模型性质的描述在一个统一的逻辑框架下进行。在本文提出的方法中，工作流模型的性质用一个TLA公式表示，从而模型性质的验证范围较Petri网等其他形式化方法变得更为广泛，只要能写成TLA公式的性质都可以用TLA中的证明推理、模型检查、语义解释等方法进行验证。本文的研究为工作流模型的形式化建模与分析提供了一条新的途径。在本文研究的基础上可以在以下几个方面展开进一步的工作：在建模方面，本文只给出了工作流模型核心的控制流程的建模方法，由于工作流的语义十分丰富，所以对诸如组织、资源、时
间约束等语义的建模方法的研究是下一步的目标；在模型分析方面，由于TLA已经发展了其公式的自动证明方法TLP(TLA Prover)，并且已经开发了相应的工具，所以如何将TLP的方法及工具引入到工作流模型的分析中来是将本方法应用于实际工作流系统的关键。另外基于TLA的模型检查方法也是工作流模型分析自动化的一个重要研究方向。在指导工作流模型的设计和综合方面，TLA模型的求精技术是需要进一步研究的内容。参考文献
[1]范玉顺．工作流管理技术基础．北京：清华大学出版
社， 2001．122-151
[2]Georgakopoulos D, Hornick M, Sheth A. An overview of
workflow management: From process modeling to infrastructure for automation.Journal on Distributed and Parallel Database Systems, 1995, 3(2): 119-153
[3]Kifer M, Subrahmanian V S. Theory of generalized
annotated logic programming and its applications.
Journal of Logic Programming, 1992, 12(4): 335-367 [4]Timothy K S, Steven K C. Using Interval Temporal
Logic and Inference Rules for the Automatic Generation of Multimedia Presentations. In:Proceedings of the 1996 IEEE International Conference on Multimedia Computing and Systems Washington DC, USA, 1996: 425-428
[5]Ellito R. Some Issues in the Design of Digital Circuits Using Temporal Logic: [Ph.D. Thesis]. Norwich: School of Information Systems, University of East Anglia, U.K., 1990
[6]Lamport L. The temporal logic of actions. DEC Systems
Research Center, Palo Alto, CA: Technical Report 79, 1991
[7]Sadiq W, Orlowska M E. Analyzing process models
using graph reduction techniques. Information System, 2000, 25(2): 117-134
[8]Manna Z, Pnueli A. The Temporal Logic of Reactive and
Concurrent Systems. New York: Springer-Verlag, 1992.
35-50
Modeling and analysis of workflows based on temporal logics
Wang Yuan Fan Yushun
(Department of Automation, Tsinghua University, Beijing, China 100084)
Abstract
This paper presents a method for modeling and analyzing workflows based on temporal logic of actions (TLA). After a brief review of TLA, it presents the semantics of workflow process using TLA and illustrate how to model and analyze workflows using TLA. In TLA, both the workflow model and its properties are modeled by TLA formulas. Analysis of workflow model in TLA is carried out by verification of the implication relationship between two formulas. Finally, the process of modeling and analysis is validated through a case study.
Key words: Workflow, Temporal Logic of Actions, Workflow analysis
7.2 时序逻辑电路的分析方法 时序逻辑电路的分析：根据给定的电路，写出它的方程、列出状态转换真值表、画出状态转换图和时序图，而后得出它的功能。 7．2．1同步时序逻辑电路的分析方法 同步时序逻辑电路的主要特点：在同步时序逻辑电路中，由于所有触发器都由同一个时钟脉冲信号CP来触发，它只控制触发器的翻转时刻，而对触发器翻转到何种状态并无影响，所以，在分析同步时序逻辑电路时，可以不考虑时钟条件。 1、基本分析步骤 1）写方程式： 输出方程：时序逻辑电路的输出逻辑表达式，它通常为现态和输入信号的函数。 驱动方程：各触发器输入端的逻辑表达式。 状态方程：将驱动方程代入相应触发器的特性方程中，便得到该触发器的状态方程。 2）列状态转换真值表： 将电路现态的各种取值代入状态方程和输出方程中进行计算，求出相应的次态和输出，从而列出状态转换真值表。如现态的起始值已给定时，则从给定值开始计算。如没有给定时，则可设定一个现态起始值依次进行计算。 3）逻辑功能的说明： 根据状态转换真值表来说明电路的逻辑功能。 4）画状态转换图和时序图： 状态转换图：是指电路由现态转换到次态的示意图。 时序图：是在时钟脉冲CP作用下，各触发器状态变化的波形图。 5）检验电路能否自启动 关于电路的自启动问题和检验方法，在下例中得到说明。
2、分析举例 例、试分析下图所示电路的逻辑功能，并画出状态转换图和时序图。 解：由上图所示电路可看出，时钟脉冲CP加在每个触发器的时钟脉冲输入端上。因此，它是一个同步时序逻辑电路，时钟方程可以不写。 ①写方程式： 输出方程： 驱动方程： 状态方程： ②列状态转换真值表： 状态转换真值表的作法是： 从第一个现态“000”开始，代入状态方程，得次态为“001”，代入输出方程，得输出为“0”。 把得出的次态“001”作为下一轮计算的“现态”，继续计算下一轮的次态值和输出值。
2009，45（13）工作流控制模型（Petri 网） 抽象化 工作流模型 工作流定义语言 工作流元语言 工作流概念模型 表示形式化 基于 基于 图1三层模型间的关系 1引言随着软件在信息社会中发挥日益重要的作用，人们对软件 的正确性、可靠性、安全性等可信性质给予了越来越多的关注。如何在软件的开发和运行过程中保证软件具有可信性质也成为软件理论和技术越来越重要的研究方向。自从20世纪90年代，工作流管理系统的研究与应用得到了长足的发展，实践证明它在改进和优化业务过程，提高业务工作效率，实现更好的业务过程控制，提高顾客服务质量，提高业务过程的柔性等方面起到了重要作用。 工作流管理系统中的两个核心组件分别是流程定义组件与流程执行组件。而现有的工作流系统或多或少都存在着一些缺憾：（1）模型描述能力有限；（2）难以快速适应多变的市场需求；（3）定义的流程和实际系统之间的正确性差异。为保证流程设计的正确与可靠，应该对所设计的流程分别进行静态的分析验证和动态的仿真测试。 通过研究与分析，一个完整的工作流模型应该分为三个层次：元模型层、模型层和控制模型层。其中元模型层给出了流程定义的主要成分及其语言描述。扩展的信牌驱动模型属于模型 层，它对经典Petri 网进行了改进与扩充，基本解决了经典Petri 网描述业务过程的局限性。只保留了控制机制的Petri 网模型 是对工作流流程定义语言的更高级别的抽象，因此属于控制模型层。三层模型之间的关系如图1所示。 因此关于流程的分析验证也可以分为三个层次进行：基于元模型层次上的语法验证、基于模型层次上的语义验证（仿真） 和基于控制模型层次上形式化分析。又可以将它们分为静态检查与动态仿真，其中静态检查主要针对的是流程的静态定义，包括基于元模型层次上的语法验证和基于控制模型层次上的形式化分析；而动态仿真主要针对流程的动态执行过程即基于 工作流流程动态仿真技术的研究 付丽娜，郝克刚FU Li-na ，HAO Ke-gang 西北大学软件工程研究所，西安710069 Software Engineering Institute ， Northwest University ，Xi ’an 710069，China E-mail ：fulina_97@https://www.doczj.com/doc/386886099.html, FU Li-na ，HAO Ke-gang.Research on dynamic simulation of workflow https://www.doczj.com/doc/386886099.html,puter Engineering and Applications ， 2009，45（13）：29-33.Abstract ：The mode to capability analysis and correctness verification of workflow process is divided in static inspection and dy － namic simulation.Especially the paper studies several key problems in process simulation ，setting up simulation enviroment ，the al －gorithm for arranging events in a queue based on path coverage rule ，analyzing simulation results.It adopts interactive and non-interactive means ， employs white-box and black-box methods to test workflow process based on high coverage rate.And at last it gives expression to type ，distribution and trend of process defects. Key words ：Workflow Management System （WFMS ）；token-driven workflow computation model ；process ；simulation engine ；event ；verification 摘要：对于工作流流程的能力分析以及正确性验证，其方式上可分为静态分析与动态仿真。论文侧重研究通过动态仿真手段对 流程进行测试与分析，验证流程在合适的时间，由合适的资源做合适的事。针对仿真过程中的几个关键问题———设置仿真环境、基于路径覆盖准则的事件排队算法及仿真结果的统计分析做了较深入研究。仿真采用了交互式与非交互式两种手段，利用白盒与黑盒两种测试方法对被测流程进行高覆盖度仿真，并通过仿真结果反映缺陷的类型、分布与走势。关键词：工作流管理系统；信牌驱动模型；流程；仿真引擎；事件；验证 DOI ：10.3778/j.issn.1002-8331.2009.13.009文章编号：1002－8331（2009）13-0029-05文献标识码：A 中图分类号：TP311 基金项目：国家高技术研究发展计划（863）（the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2007AA010305）。作者简介：付丽娜（1979-），女，博士研究生，研究方向为软件理论、工作流相关技术等；郝克刚（1936-），男，博士生导师，目前研究方向为工作流技 术、分布式计算和软件理论等。 收稿日期：2009-01-21 修回日期：2009-02-25 Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用29
工作流系统需求分析 业务过程描述： 工作流是一种反映业务流程的计算机化的、实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。工作流起源于生产组织和办公自动化领域，其目的是将现有工作分解，按照一定的规则和过程来执行并监控，提高效率，降低成本。 下图是用户使用工作流系统的业务过程：
业务模型描述：
系统组成： 工作流管理系统由客户端、流程定制工具、流程监控与管理和工作流运行服务四个部分组成，下图是系统构件图： 系统功能划分： 工作流管理系统是指运行在一个或多个工作流引擎的软件上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件，从用户建模的过程来看在建立阶段功能主要是工作流过程和相关活动的定义和建模，在运行阶段包括运行流程的监控、管理以及执行过程中的人机交互等。 工作流管理系统由流程定制工具、流程监控与管理、工作流运行服务和客户端交互四个部分组成，整个系统的使用者可以分为四种：系统管理员、流程设计人员、流程管理人员、普通用户。 下图是整个工作流管理系统的顶层用例：
第一部分流程定制工具 本部分主要完成企业信息流中业务过程的图形化建模，定制工具提供丰富的图形化元素、简单易懂的建模方法以及完善的模型管理方式。 流程定制用例图：
打开流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：流程定制工具已经打开。 后置条件：被选择的流程模型中的内容被展开。 步骤序列： 1．打开流程模型列表或新建流程模型文件。 2．选择流程模型文件名称。 3．展开流程模型中的设计内容。 保存流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：某个流程模型已经被打开，并且被修改。 后置条件：修改过的流程模型存到了物理文件中。 步骤序列： 1．保存流程模型到物理文件中。 删除流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有可被删除的流程模型。 后置条件：选中的流程模型被删除。 步骤序列： 1．用户打开流程模型列表。 2．用户选择想要删除的流程模型。 3．系统删除选中的流程模型。 导入导出流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有可被导入的文件或导出的流程模型。 后置条件：流程模型被导出成文件或模型文件被导入到设计系统成为流程模型。 步骤序列： 1．用户打开可被导入文件列表或设计工具中的流程模型列表。 2．用户选择将被导入的流程文件或选择将被导出的流程模型。 3．系统把导入文件生成流程模型或把导出流程模型生成流程文件。 流程发布 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有设计完成并可供发布的流程模型。 后置条件：流程模型被发布并可通过客户工具执行。 步骤序列： 1．用户打开流程模型列表。 2．用户选择发布的包或流程。 3．用户选择发布的运行服务器。 4．用户形成发布版本。
时序逻辑电路的组成及分析方法案例说明 一、时序逻辑电路的组成 时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储电路两部分组成，结构框图如图5-1所示。图中外部输入信号用X （x 1，x 2，… ，x n ）表示；电路的输出信号用Y （y 1，y 2，… ，y m ）表示；存储电路的输入信号用Z （z 1，z 2，… ，z k ）表示；存储电路的输出信号和组合逻辑电路的内部输入信号用Q （q 1，q 2，… ，q j ）表示。 x x y 1 y m 图8.38 时序逻辑电路的结构框图 可见，为了实现时序逻辑电路的逻辑功能，电路中必须包含存储电路，而且存储电路的输出还必须反馈到输入端，与外部输入信号一起决定电路的输出状态。存储电路通常由触发器组成。 2、时序逻辑电路逻辑功能的描述方法 用于描述触发器逻辑功能的各种方法，一般也适用于描述时序逻辑电路的逻辑功能，主要有以下几种。 （1）逻辑表达式 图8.3中的几种信号之间的逻辑关系可用下列逻辑表达式来描述： Y =F (X ，Q n ) Z =G (X ，Q n ) Q n +1=H (Z ，Q n ) 它们依次为输出方程、状态方程和存储电路的驱动方程。由逻辑表达式可见电路的输出Y 不仅与当时的输入X 有关，而且与存储电路的状态Q n 有关。 （2）状态转换真值表 状态转换真值表反映了时序逻辑电路的输出Y 、次态Q n +1与其输入X 、现态Q n 的对应关系，又称状态转换表。状态转换表可由逻辑表达式获得。 （3）状态转换图
状态转换图又称状态图，是状态转换表的图形表示，它反映了时序逻辑电路状态的转换与输入、输出取值的规律。 （4）波形图 波形图又称为时序图，是电路在时钟脉冲序列CP的作用下，电路的状态、输出随时间变化的波形。应用波形图，便于通过实验的方法检查时序逻辑电路的逻辑功能。 二、时序逻辑电路的分析方法 1.时序逻辑电路的分类 时序逻辑电路按存储电路中的触发器是否同时动作分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路两种。在同步时序逻辑电路中，所有的触发器都由同一个时钟脉冲CP控制，状态变化同时进行。而在异步时序逻辑电路中，各触发器没有统一的时钟脉冲信号，状态变化不是同时发生的，而是有先有后。 2.时序逻辑电路的分析步骤 分析时序逻辑电路就是找出给定时序逻辑电路的逻辑功能和工作特点。分析同步时序逻辑电路时可不考虑时钟，分析步骤如下： （1）根据给定电路写出其时钟方程、驱动方程、输出方程； （2）将各驱动方程代入相应触发器的特性方程，得出与电路相一致的状态方程。 （3）进行状态计算。把电路的输入和现态各种可能取值组合代入状态方程和输出方程进行计算，得到相应的次态和输出。 （4）列状态转换表。画状态图或时序图。 （5）用文字描述电路的逻辑功能。 3.案例分析 分析图8.39所示时序逻辑电路的逻辑功能。 图8.39 逻辑电路 解:该时序电路的存储电路由一个主从JK触发器和一个T触发器构成，受统一的时钟CP控制，为同步时序逻辑电路。T触发器T端悬空相当于置1。 （1）列逻辑表达式。 输出方程及触发器的驱动方程分别为
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SCM Template Workflow Release 4.2.1 Copyright 2000 i2 Technologies, Inc. This notice is intended as a precaution against inadvertent publication and does not imply any waiver of confidentiality. Information in this document is subject to change without notice. No part of this document may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording, or information storage or retrieval systems, for any purpose without the express written permission of i2 Technologies, Inc. The software and/or database described in this document are furnished under a license agreement or nondisclosure agreement. It is against the law to copy the software on any medium except as specifically allowed in the license or nondisclosure agreement. If software or documentation is to be used by the federal government, the following statement is applicable:In accordance with FAR 52.227-19 Commercial Computer Software —Restricted Rights, the following applies: This software is Unpublished—rights reserved under the copyright laws of the United States. The text and drawings set forth in this document are the exclusive property of i2 Technologies, Inc. Unless otherwise noted, all names of companies, products, street addresses, and persons contained in the scenarios are designed solely to document the use of i2 Technologies, Inc. products. The brand names and product names used in this manual are the trademarks, registered trademarks, service marks or trade names of their respective owners. i2 Technologies, Inc. is not associated with any product or vendor mentioned in this publication unless otherwise noted. The following trademarks and service marks are the property of i2 Technologies, Inc.: EDGE OF INSTABILITY; i2 TECHNOLOGIES; ORB NETWORK; PLANET; and RESULTS DRIVEN METHODOLOGY. The following registered trademarks are the property of i2 Technologies, Inc.: GLOBAL SUPPLY CHAIN MANAGEMENT; i2; i2 TECHNOLOGIES and design; TRADEMATRIX; TRADEMATRIX and design; and RhythmLink. February, 2000 ?2000 i2 Technologies, Inc. -3-
工作流系统需求分析及设计 业务过程描述： 工作流是一种反映业务流程的计算机化的、实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。工作流起源于生产组织和办公自动化领域，其目的是将现有工作分解，按照一定的规则和过程来执行并监控，提高效率，降低成本。 下图是用户使用工作流系统的业务过程：
业务模型描述：
系统组成： 工作流管理系统由客户端、流程定制工具、流程监控与管理和工作流运行服务四个部分组成，下图是系统构件图： 系统功能划分： 工作流管理系统是指运行在一个或多个工作流引擎的软件上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件，从用户建模的过程来看在建立阶段功能主要是工作流过程和相关活动的定义和建模，在运行阶段包括运行流程的监控、管理以及执行过程中的人机交互等。 工作流管理系统由流程定制工具、流程监控与管理、工作流运行服务和客户端交互四个部分组成，整个系统的使用者可以分为四种：系统管理员、流程设计人员、流程管理人员、普通用户。 下图是整个工作流管理系统的顶层用例：
第一部分流程定制工具 本部分主要完成企业信息流中业务过程的图形化建模，定制工具提供丰富的图形化元素、简单易懂的建模方法以及完善的模型管理方式。 流程定制用例图：
打开流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：流程定制工具已经打开。 后置条件：被选择的流程模型中的内容被展开。 步骤序列： 1．打开流程模型列表或新建流程模型文件。 2．选择流程模型文件名称。 3．展开流程模型中的设计内容。 保存流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：某个流程模型已经被打开，并且被修改。 后置条件：修改过的流程模型存到了物理文件中。 步骤序列： 1．保存流程模型到物理文件中。 删除流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有可被删除的流程模型。 后置条件：选中的流程模型被删除。 步骤序列： 1．用户打开流程模型列表。 2．用户选择想要删除的流程模型。 3．系统删除选中的流程模型。 导入导出流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有可被导入的文件或导出的流程模型。 后置条件：流程模型被导出成文件或模型文件被导入到设计系统成为流程模型。 步骤序列： 1．用户打开可被导入文件列表或设计工具中的流程模型列表。 2．用户选择将被导入的流程文件或选择将被导出的流程模型。 3．系统把导入文件生成流程模型或把导出流程模型生成流程文件。 流程发布 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有设计完成并可供发布的流程模型。 后置条件：流程模型被发布并可通过客户工具执行。 步骤序列： 1．用户打开流程模型列表。 2．用户选择发布的包或流程。 3．用户选择发布的运行服务器。 4．用户形成发布版本。
实验九Moore型同步时序逻辑电路的分析与设计 22920132203686 薛清文周2下午实验 一．实验目的： 1.同步时序逻辑电路的分析与设计方法 2.D，JK触发器的特性机器检测方法。 2.掌握时序逻辑电路的测试方法。 3.了解时序电路自启动设计方法。 4.了解同步时序电路状态编码对电路优化作用。 二．实验原理： 二、 1.Moore同步时序逻辑电路的分析方法： 时序逻辑电路的分析，按照电路图（逻辑图），选择芯片，根据芯片管脚，在逻辑图上标明管脚号；搭接电路后，根据电路要求输入时钟信号（单脉冲信号或连续脉冲信号），求出电路的状态转换图或时序图（工作波形），从中分析出电路的功能。 2.Moore同步时序逻辑电路的设计方法： （1）分析题意，求出状态转换图。 （2）状态分析化简：确定等价状态，电路中的等价状态可合并为一个状态。（3）重新确定电路状态数N，求出触发器数n，触发器数按下列公式求：2n-1 基于时序逻辑的工作流建模与分析方法1 王远，范玉顺 (清华大学自动化系,北京 100084) 摘要提出了一种基于活动时序逻辑(TLA)的工作流建模与模型分析的形式化方法。该方法将模型及模型的性质都表示为一个TLA公式，对工作流模型性质的分析可以等价为对TLA中两个公式之间是否存在蕴涵关系的检验，从而建立了一个工作流模型各层次分析统一框架。一个工作流建模和分析的实例验证了所提出方法的有效性，该方法在建模、模型分析以及指导模型设计等方面都有较好的应用前景。 关键词工作流，活动时序逻辑，工作流模型分析 1基金项目：国家自然科学基金项目（60274046） 0 引言 工作流管理是实现企业过程集成和提高企业运行效率、柔性的一种全面的支撑技术。该技术在办公自动化(OA)、计算机支持的协同工作(CSCW)、经营过程重组(BPR)等几个领域中的应用证明,工作流模型的合理性验证与分析是成功实施工作流管理的关键[1]。工作流模型分析可以分为逻辑、时间和性能三个层次。逻辑层次关心的是工作流模型中事件点与事件点之间的关系,时间层次的分析是在逻辑层次的基础上研究模型中时间段与时间段之间的关系,而性能层次分析一般是指(考虑资源信息) 通过仿真或严格的理论分析,获得与系统性能相关的量化指标,来评估建立的工作模型是否满足目标需求。 工作流模型的验证与分析的方法与建模方法密切相关。工作流建模方法可以分为非形式化方法与形式化方法[2]。非形式化方法主要包括活动网络图法、ECA(Event-Condition-Action)规则方法、面向系统交互的工作流建模语言等，这些非形式化的建模方法普遍缺乏对模型验证与分析的支持。工作流建模的形式化方法以基于Petri网的建模方法为主，并在此基础上形成了一些工作流模型验证与分析的方法，然而这些基于Petri网的方法存在两个问题： 一是没有统一的方法框架，无法满足工作流模型多种性质的验证需要，而是针对一种性质，提出一种特殊的高级Petri网建模方法，找到该性质在Petri网中的表达方式，并针对这种表达方式提出一种验证算法，比如，用户需要验证模型中两个活动之间的时间距离约束，现有的方法无法验证，就只能依靠研究人员的创造力，提出一种特殊的Petri网，并发展一种专门的验证方法；二是在指导工作流模型的设计和工作流模型的综合方面无法满足需要，比如要设计一个满足给定性质的工作流模型，现有的模型验证方法就无法提供有力的支持。针对上述工作流模型分析验证中存在的问题，本文用时序逻辑作为理论基础，提出了一种基于时序逻辑的工作流建模与分析方法，为工作流模型各个层次的验证与分析提供了一种新思路。 1 TLA基本概念 时序逻辑作为一种表示各种动态系统行为和性质的逻辑语言，近年来在反应系统、实时系统的表示与验证、网络协议的分析、多媒体通信同步以及自然语言理解、专家系统、人工智能等方面得到了广泛的应用[3-5]。在本文提出的基于时序逻辑的工作流建模分析方法中，一个工作流过程模型被描述为一个时序逻辑系统中的公式，同时该模型需要被验证的和分析的性质也表示为一个时序逻辑公式，该方法对所验证的性质并没有特殊的限定。要分析工作流模型是否满足该性质，只需在相应的逻辑系统中利用逻辑推理和模型检查等技术检验这两个公式之间是否存在蕴涵关系。这就使得对工作流模型各层次的验证可以统一到一个方法框架中来。同时，由于在时序逻辑中并不区分公式表示的是模型还是模型的性质，这使得本文提出的方法在指导工作流模型的设计和工作流模型的综合方面有较好的应用前景。 本文使用的时序逻辑系统是活动时序逻辑 实验十Moore型同步时序逻辑电路的分析与设计 一．实验目的： 1.同步时序逻辑电路的分析与设计方法 2.掌握时序逻辑电路的测试方法。 二．实验原理： 1.Moore同步时序逻辑电路的分析方法： 时序逻辑电路的分析，按照电路图（逻辑图），选择芯片，根据芯片管脚，在逻辑图上标明管脚号；搭接电路后，根据电路要求输入时钟信号（单脉冲信号或连续脉冲信号），求出电路的状态转换图或时序图（工作波形），从中分析出电路的功能。 2.Moore同步时序逻辑电路的设计方法： （1）分析题意，求出状态转换图。 （2）状态分析化简：确定等价状态，电路中的等价状态可合并为一个状态。（3）重新确定电路状态数N，求出触发器数n，触发器数按下列公式求：2n-1 （7）利用卡诺图如图2，求状态方程、驱动方程。 （8）自启动检验：将各无效状态代入状态方程，分析状态转换情况，画出完整的 状态转换图，如图3所示，检查是否能自启动。 支持企业流程再造的工作流仿真平台研究 摘要：工作流仿真是支持企业实现业务流程再造的有效手段。本文首先基于活动网路图的建模方法提出了一个多视图的工作流仿真模型，在此基础上设计了一个包括多个工具的工作流仿真平台，最后给出了使用该平台实现工作流仿真的流程。 关键词：企业流程再造；多视图；工作流仿真 引言 工作流的概念起源于生产和自动化领域。工作流技术能够帮助企业实现对过程的有效组织管理和对流程的优化，达到提高生产效率、降低运营成本的目的。业务流程再造 (BPR，Business Process Reengineering)是对企业业务流程进行重新思考与再设计，以提高企业的竞争力。工作流管理技术能够较好的支持BPR中的过程分析、过程优化、过程管理与控制等环节。 因此，工作流管理技术在实施 BPR 中得到了广泛应用。 工作流仿真通过对工作流模型进行仿真，模拟业务流程的运转，根据仿真结果对流程进行分析评估。工作流仿真具有高效、低成本、不影响实际业务系统运行等优点，是支持 BPR 的一种经济可行的工作流技术手段。现有的工作流仿真研究主要集中于对工作流仿真性能指标和工作流仿真体系结构的研究。目前工作流仿真研究取得了不少成果，但依然存在一些不足之处。一般工作流仿真以集中式为主，缺乏可扩展性，工作流仿真体系不健全，没有提供覆盖建模、仿真、评估的工具。 针对当前工作流仿真研究的不足，本文首先以基于活动网络图的建模方法为基础，提出一个多视图的工作流仿真模型；然后以该模型为核心构建一个工作流仿真平台，包含了建模、仿真、评估、管理等工具；最后给出了工作流仿真平台的使用模式。 1 工作流仿真模型 基于活动网络图的建模方法具有流程描述直观、形象，便于理解和掌握，易于仿真实现的特点。因此本文提出的工作流仿真模型以活动网络图为基本的建模方法。基于活动网络图建立工作流模型，一般根据面向流程研究的需要从组织、资源、业务流程和信息等四个角度建立其组织模型、资源模型、过程模型和信息模型来完整描述组织（或机构）的经营或运行过程。工作流仿真模型是在工作流模型的基础上加以修改和补充得到的。在进行工作流仿真建模时需要将实际工作流管理系统中实体虚拟化加入到模型中，同时设置相应的参数信息。为了便于进行建模、仿真和评估，在工作流模型的四个模型基础上，本文提出一个多视图的工作流仿真模型，由组织结构视图、活动流视图、信息流视图和相关数据组成。 （1）组织结构视图。组织结构视图描述是企业的机构组成和设置形式，是对企业各组成单元的组织结构关系的体现。由于企业的组织结构决定了其内部机构的组成及其所能担负的功能任务。企业的职能任务则决定着其内部各组成单元所能开展的业务活动以及需要或产生何种类型的信息。企业的资源与企业的组织结构密切相关，可以划分到企业的每个组成单元。因此可以在组织结构视图中为每个组成单元分配资源。 （2）活动流视图。活动流视图用来定义业务流程的逻辑，包括了组成业务 目录 摘要 (2) 前言 (4) 1、绪论 (4) 1.1研究目的和意义 (4) 1.2课题研究现状 (5) 1.3主要研究工作 (6) 1.4本文的组织安排 (6) 2、工作流技术概述 (7) 2.1工作流的相关概念 (7) 2.2工作流技术的发展与产品 (8) 2.3工作流管理系统 (9) 2.3.1工作流管理系统的功能 (9) 2.3.2工作流管理系统的体系结构 (10) 2.4工作流参考模型 (14) 2.5小结 (15) 3轻量级工作流管理系统的设计与实现 (15) 3.1轻量级工作流管理系统概念 (15) 3.1.1传统工作流管理系统 (15) 3.1.2轻量级工作流管理系统 (15) 3.2系统概述 (15) 3.2.1 匿名用户角色 (16) 3.2.2职员角色部分 (16) 3.2.3管理员角色功能部分 (16) 3.3系统预览 (16) 3.4系统特点 (18) 3.5系统需求分析 (18) 3.5.1可登陆用户的基本功能 (18) 3.5.2公司职员具有的功能 (18) 3.5.3系统管理员具有的功能 (19) 3.6系统基本框架 (19) 3.6.1功能上划分 (19) 3.6.2角色上划分 (19) 3.6数据库的设计 (22) 3.6.1数据库需求分析 (22) 3.6.2数据库概念结构设计 (22) 3.6.3数据库逻辑结构设计 (27) 3.7模型（Model）层的设计(部分) (28) 3.7.1用户模型类（T_User.cs） (28) 3.7.2工作流模型类（T_workflow.cs） (31) 3.8业务逻辑层设计（部分类） (32) 3.8.1数据库帮助类（SQLHelper.cs）（部分） (32) 3.8.2用户操作类（T_User.cs） (40) 3.9界面层的设计（部分） (44) 3.9.1配置web.config文件 (44) 3.9.2用户登陆 (45) 3.9.3工作流管理 (48) 4、结束语 (49) 致 (50) 参考文献 (50) 西北大学学报(自然科学网络版) 2004年5月，第2卷，第5期 Science Journal of Northwest University Online May 2004，V ol.2，No. 5 （工作分析）基于P网工作流模型的分析 ________________________ 收稿日期：2004-02-03 审稿人：葛玮，男，西北大学计算机科学系副教授 基于Petri网工作流模型的分析 晋蓓，冯卫兵 （1.西北大学计算机科学系，陕西西安710069；2.西安科技大学基础部，陕西西安710054） 摘要：通过模型分析发现所描述的过程定义中的设计错误，以便对业务过程重构提供正确的指导和科学的依据。首先将信牌驱动模型转化为Petri网，接着将Petri网进行必要化简，最后对化简后的Petri网进行死锁等分析。 关键词：工作流模型；Petri网；死锁 中图分类号：TP911.7文献标识码：A文章编号：1000-274X(2004)0068-07工作流模型的分析是指采用各种方法（包括理论模型、模拟、测量方法），对工作流模型的内部行为进行分析计算，使得工作流模型于理论上是正确和有效的。 虽然当下绝大部分的工作流产品均提供模型性能分析的仿真功能，但由于复杂性等原因，很难找到壹种有效的算法对模型进行分析和验证。本文于总结模型分析研究成果现状的基础上，针对目前模型验证方法存于的不足，总结了Petri网模型分析中的壹些图形化简规则，针对企业运营过程模型的特点且利用文中提出的模型正确性标准，提出了壹种具有完备性和高效率的工作流模型的模型验证方法分析。 1关联概念 定义1信牌驱动模型的静态结构:多元式称为信牌驱动模型的静态结构（以下简称信牌驱动模型），其中： 1)表示扩展的信牌驱动模型所涉及的所有数据，其值域用表示； 2)表示活动集合，和分别称为功能函数和后继函数。被定义为根据出函数定义，参见下边的定义； 3）表示信牌箱集合； 4），称为的流关系，其中和分别称为入关系和出关系。对出关系定义壹个出函数：表示和关联的出函数，被称为的后继函数。 5）是惟壹的活动，称为开始活动，； 6）是壹个活动的集合，称为结束活动，； 7）称为转移的权重； 8）是（注意：中不包含）的壹种划分即 是的另壹种划分，即规定。若，则；若，则；如果，则被称为简单元素。 壹个信牌驱动的工作流模型，开始活动只能是壹个，可是结束活动能够是多个。为了描述问题方便，有时我们也将信牌驱动的模型简写成。 定义2真假信牌，设。 1）上的壹个多重集是壹个映射(自然数集合)，令表示上所有多重集的集合； 2）表示多重集且表示多重集且表示多重集且。 定义3活动的SPLIT，设为信牌驱动模型，令，称集合为出弧的集合。表示出弧的个数。和所联系的信牌箱称为的后信牌箱。或者或者和称为的SPLIT类型，记为。 定义4活动的JOIN：设为信牌驱动模型，令，称集合为入弧的集合。表示入弧的个数。和联系的信牌箱称为的前信牌箱。或者或者或者或者，和称为的类型，记为。 时序逻辑电路的分析方法 时序逻辑电路的分析：根据给定的电路，写出它的方程、列出状态转换真值表、画出状态转换图和时序图，而后得出它的功能。 同步时序逻辑电路的分析方法 同步时序逻辑电路的主要特点：在同步时序逻辑电路中，由于所有触发器都由同一个时钟脉冲信号CP来触发，它只控制触发器的翻转时刻，而对触发器翻转到何种状态并无影响，所以，在分析同步时序逻辑电路时，可以不考虑时钟条件。 1、基本分析步骤 1）写方程式： 输出方程：时序逻辑电路的输出逻辑表达式，它通常为现态和输入信号的函数。 驱动方程：各触发器输入端的逻辑表达式。 状态方程：将驱动方程代入相应触发器的特性方程中，便得到该触发器的状态方程。 2）列状态转换真值表： 将电路现态的各种取值代入状态方程和输出方程中进行计算，求出相应的次态和输出，从而列出状态转换真值表。如现态的起始值已给定时，则从给定值开始计算。如没有给定时，则可设定一个现态起始值依次进行计算。 3）逻辑功能的说明： 根据状态转换真值表来说明电路的逻辑功能。 4）画状态转换图和时序图： 状态转换图：是指电路由现态转换到次态的示意图。 时序图：是在时钟脉冲CP作用下，各触发器状态变化的波形图。 5）检验电路能否自启动 关于电路的自启动问题和检验方法，在下例中得到说明。 2、分析举例 例、试分析下图所示电路的逻辑功能，并画出状态转换图和时序图。 解：由上图所示电路可看出，时钟脉冲CP加在每个触发器的时钟脉冲输入端上。因此，它是一个同步时序逻辑电路，时钟方程可以不写。 ①写方程式： 输出方程： 驱动方程： 状态方程： ②列状态转换真值表： 状态转换真值表的作法是： 从第一个现态“000”开始，代入状态方程，得次态为“001”，代入输出方程，得输出为“0”。 工作流模型分析 作者：胡长城（银狐999） Email：james-fly@https://www.doczj.com/doc/386886099.html, 创作时间：2003年11月 早就想写篇有关工作流模型方面的文档。一直以来，网上只发现一些英文文档，有关工作流的中文文档实在太少，有关工作流模型的更是稀少。 就不罗嗦了，直接进入正题吧。接下了及后续的篇幅，我会为大家介绍以下几方面内容： 起点模型，激活模型，运转模型，流程组合嵌套模型，流程整合模型等。其中，第三节的运转模型，理所当然的是本篇的重中之重了，说的也比较细致。请参看下面的目录结构。 目录 ============================================================================= 一、流程的起点模型 1.1 单起点（Single Start Node） 1.2 多起点 多起点方式一 多起点方式二 多起点方式三 二、流程的激活模型 2.1 人工激活 2.2 定时或限时激活 2.3 外界消息激活 三、流程的运转模型 3.1 基本运转模型 串行（Sequence） 自循环 3.2 发散运转模型 并行（Parallel） 独占式选择（Exclusive Choice） 鉴别式选择（Discriminator Choice） 抄送模型 发散模型 3.3 聚合运转模型 同步聚合（synchronize merge） 简单聚合（Simple Merge） 多重聚合（Multiple Merge） 鉴别式聚合（Discriminator Merge） 四、流程组合嵌套模型 4.1 内嵌模型 主流程等待方式 主流程也运行方式 建模和仿真:教育政策工作流研究方法刍议 摘要:教育政策工作流研究方法代表了当前教育政策研究和发展的方向。建模和仿真的流程是:在构建其理论框架的基础上,通过对各个级别、各个方面教育政策制定和实施过程的建模和仿真,形成不同研究预案的工作流模型;利用仿真环境形象、生动的特点,优化各个模型,调整各指标参数,再参照评估标准,最终可得出教育政策模型的综合效能评价结果。关键词:教育政策;工作流;模拟仿真;方法论文章编号:1002-0845(2010)04-0005-03 进入21世纪,我国教育政策在研究方法上出现了一些新特点。整个学术界已转变传统观念, 从新视角展开研究,用新方法构建方法论体系,并把方法论的探讨集中到高新科学技术的运用方面。教育政策工作流研究方法代表了当前教育政策方法论的研究和发展方向,它通过对工作流的流程定义和运行期控制,解决教育政策研究中两方面的问题,即满足教育政策主体多样化的需求和解决教育政策被调整对象的不确定性。本文试图通过对教育政策工作流建模和仿真理论的描述和整理,分析教育政策工作流研究方法的基本主题、特点以及发展方向,并探求对我国教育政策研究发展的意义。 一、工作流研究建模和仿真的理论框架 1.教育政策工作流研究方法的界定 教育政策工作流研究方法起源于生产组织和办公自动化领域,它是针对日常教育政策研究工作中具有固定程序的活动而提出的一种研究方法。根据WFMC(工作流管理联盟)的说法, 教育政策工作流可定义为能够完全或部分自动执行教育政策的研究任务,即将一组教育政策研究任务组织起来完成某个系统研究的过程。该定义说明了研究的触发顺序和触发条件。每个研究任务可以由一个或多个组协作完成,这些组可以由人组成,也可以由软件系统或二者共同组成。任务的触发顺序和触发条件用来定义并实现教育政策研究任务的触发、任务的同步和信息流(数据流)的传递[1]。教育政策工作流建模和仿真是指在教育政策工作流研究中,借助现代计算机硬件和软件,使教育政策研究活动的进行逐步实现自动化或部分自动化。为了在基于计算机的环境中实现上述教育政策工作流的建模和仿真,研究者必须建立一个工作流运行环境,这个运行环境就是工作流管理系统。工作流管理系统是支持教育政策研究并实现研究过程管理和自动化的强有力的软件工具。它能完成教育政策工作流的定义和管理, 并按照在计算机中预先定义好的工作流逻辑推进教育政策工作流的执行。教育政策工作流研究建模和仿真是人工智能科学的重要分支,是在现代教育政策学理论、研究方法论与现代计算机技术三者结合的基础上发展起来的综合技术,是教育政策学研究自动化系统建设的一个重要方面。它能为研究者提供拟制、评估、优化教育政策方案、系统模拟、设定专家系统等辅助研究功能。为了在教育政策研究过程中能有效利用辅助研究,技术设计者应深入了解研究者的需要和辅助研究系统能给予的支撑,并使二者紧密结合。基于时序逻辑的工作流建模与分析方
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