基于Petri网的办公业务工作流分析技术研究

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工作流(Workflow)从定义上看,是业务流程的自动化处理,随着信息技术的发展,如何利用计算机辅助,构建一个健壮、有效的工作流管理系统(WorkflowManagement System)成为信息技术应用领域一个新的课题前沿。作为业务流程管理(Business Process Management)的关键使能技术,通过计算机来形式化定义和管理业务流程,为业务流程管理实施的可行性提供了技术上的保证。应该说,工作流技术为BPM的实现提供了技术基础。由于工作流技术类型繁多,为了规范工作流技术,工作流管理联盟(WFMC)提出了工作流管理系统的参考模型。 在WFMC的工作流管理系统参考模型中,流程的分析和优化是非常重要的一环。但是在国内企业的事务应用中,工作流管理系统往往无法完整地体现出业务流程管理思想的精髓。流程制定者,简单地将工作流管理定义为流程的自动化,片面地倚重于信息技术本身的范畴,而忽略了业务流程管理中,流程管理一维切入、多维渗透的特点。工作流管理系统是工作流管理的工具。通过信息技术来E化流程,是在确保流程正确、有效前提下的后续行为。笔者在深入参与证通公司客户服务体系(二期)项目中发现,原项目所制定的流程之所以失败,就是犯了上述的错误,忽视了工作流分析和优化在业务流程管理生命周期中的重要作用,导致所制定的工作流在实际工作中无法顺利开展。因此,本文的目的是,在证通公司客户服务体系(二期)项目的背景下,通过使用多种工作流分析技术,来实现证通公司办公业务工作流的结构和性能分析,并提出部分的优化建议。在多种工作流分析技术使用的同时,本文也试图对多种技术做出定性的比较研究,总结出各自的特点和使用范围,为之后流程制定者分析技术的选择提供依据。 工作流管理系统之所以和数据库系统相比,缺乏健壮性,是由于缺乏形式化模型的支持。为了能更好地进行流程分析,本文将采用基于Petri网模型的建模和分析方法。Petri网具有图示组合模型的简单易懂性,同时又能进行严格而准确的数学描述,使其在离散事件建模方面具备很大的优势。 本文的工作流分析主要包括基于Petri网的解析分析和仿真分析两个部分。解析分析主要从结构分析和性能分析两个角度来分析工作流。在结构分析部分,本文主要采用Petri网自有的可达性分析和关联矩阵的两个分析方法;性能分析主要理论依据是随机Petri网(Stochastic Petri Nets)的马尔科夫分析方法(MarkovChain)。由于解析分析,过程繁琐、限制条件较多,故本文不作为方法介绍的重点,仅使用部分办公业务工作流米做示例性介绍。 仿真分析是本文的重点和核心。在仿真试验之前,本文拓展了Wil van derAalst所定义的工作流网(WF-net),即给出eWF-net的定义,该定义更符合在仿真环境下的工作流网。在具体的仿真过程中,针对证通公司的项目,本文选择Ku流程为完整研究对象,分别在资源无限和资源有限的条件下,对流程进行精确地定量分析。资源无限的仿真分析侧晕于整体性能分析。在资源有限的条件下,本文会则截取Ku流程中最典型的并发路由部分,来说明定量分析资源分配的重要性。通过仿真试验的进行,将会为Ku流程的分析和优化,乃至客户服务体系(二期)项目的改进提供理论和操作基础。 最后比较分析研究的目的在于系统地整理主流的基于Petri网的工作流分析方法,通过分析指标的确立,阐述各种方法的优缺点,为之后对分析技术本身的发展打下基础。 经过笔者的研究,本文认为,工作流分析和优化是工作流管理能否成功实施的关键,基于Petri网的仿真分析方法相较于解析分析而言,具备灵活度高、扩展性强等特点,将更适合于办公业务工作流的分析和优化。本文的应用价值在于为办公业务工作流领域提供了一种新颖的流程分析手段,同时也为证通二期项目的改进奠定基础。 本文的创新点包括给出了WF-net的拓展,即eWF-net的定义:将仿真领域引入至办公业务流程这个比较新颖的领域,为上海证券通信有限责任公司(简称证通)客户服务体系(二期)项目的改进提供了依据;比较分析多种基于Petri网建模的流程分析方法,来总结出了各种方法的优劣性和适用范围。
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