题目：工作流过程建模精确化及实用化的探究

工作流管理系统继数据库管理系统和人机界面管理系统之后，被称为应用软件的第三次分离。它已成为组成现代应用系统，特别是工作在Internet 环境下的应用系统不可或缺的重要组成部分。这种分离不仅使人们对这些分离的软件成份能进行深入的研究，而且这些成熟的软件部件可以方便的构造整个应用，增加了软件复用性。目前，在并行工程，企业过程管理，企业经营过程重组，供应链管理，敏捷制造等领域都开展了工作流应用技术的研究。 工作流建模技术是工作流应用技术中的一个重要研究领域。如何直观精确的描述各种企业应用中的复杂过程；如何对工作流过程模型进行有效的验证，并为用户定位和修改错误提供帮助信息；如何由面向用户的工作流过程模型自动生成过程定义接口的实现语言BPEL，从而更好的支持企业过程重组和操作的灵活性。这是工作流过程建模精确化及实用化的问题，也是本文主要的研究内容。 本文主要运用了Petri 网技术，离散数学理论及XML 技术，从工作流模式精确化描述，模型的形式化验证，自动生成底层描述语言BPEL 三个方面展开，研究了工作流过程建模精确化及实用化的问题，主要创新点为：(1) 以受限Petri 网模型WF_net 作为扩展对象，通过增加相关数据变量元素，修改任务的点火条件和执行规则，提出了一个能够覆盖已有的20 种工作流模式的精确化描述模型EPNet，并给出了这20 种工作流模式的EPNet 描述方案。(2) 结合Petri 网和WF_net 的已有分析技术和相关成果，提出了从语法，逻辑，语义三个层次来验证EPNet 模型正确性的形式化方法及实现算法，并给出了相关的证明。EPNet 的分层验证法不仅可以用来判断模型是否正确，而且还能提供错误分析报告，在一定程度上可以帮助建模者定位错误，修改模型。(3) 以Petri 网化简理论和组件理论为依据，提出了一种由EPNet 自动生成BPEL 代码的转换方法EPNet2BPEL，并给出了可以覆盖工作流模式的基本组件及其映射方法，从而通过EPNet2BPEL 可以转换由工作流模式构成的所有EPNet。该方法生成的BPEL代码不仅具有较好的可读性，而且证明了该BPEL 代码能够保持源模型的正确性。 另外，本文在相关工具的实现方面，以EPNet 相关理论和技术为基础，结合软件工程的原理，面向对象的软件开发方法和设计模式的思想，设计并初步实现了工作流过程建模工具EPTool。EPTool 的主要功能包括：图形化建模，形式化验证及自动生成BPEL代码。在应用实践方面，以国家知识产权局外观设计部的业务过程建模为应用背景，应用EPNet 企业过程建模方法完成了整个外观业务系统的过程建模方案。 实践表明，本文在工作流过程建模技术中所取得的成果，不仅具有研究价值，而且具有实用价值，可以作为相关研究参考和应用的基础。