基于着色Petri网的科研工作流系统的研究与应用

【摘要】随着人们对业务流程管理的可靠性和正确性要求的提高,科研管理工作流已经成为科研机构实现业务过程自动化的核心技术。建立工作流模型是实现工作流技术的关键环节,模型的优劣直接关系到后续工作管理系统的性能高低和合理性问题。针对动物实验科研管理流程中的手工和纸制化办公的现状,本文采用着色Petri网(CPN)来构建动物实验科研管理流程模型,并对模型进行了合理性和正确性分析与验证,为评估系统的可行性提供理论支持。本文对动物实验科研管理系统进行了需求分析,通过定义动物实验资源的颜色集来设计库所和托肯；根据动物实验流程的状态变化情况来设计变迁；利用动物实验活动的执行行为规则来设计弧结构；采用自上而下或者自下而上的替代变迁方法逐步构建动物实验科研管理各个业务子流程。遵循以上着色Petri网建模步骤,构建了四个动物实验管理流程模型,分别是动物实验整体工作流模型,动物订购子模型、实验订单子模型和实验评审子模型。在上述模型的基础上,使用CPNTOOLS分析工具对模型的有界性、家态、活性和公平性进行了状态空间分析,完成对动物实验管理流程模型的正确性验证。然后基于工作流网的合理性原理,分别设计基本结构、循环结构、顺序结构和并行结构四种结构作为基本工作流构造块,分步实现了动物实验科研管理流程模型的合理性分析。并对其中的动物订购流程做了详细的阐述：首先,简化动物订购流程去除模型的颜色集、弧函数等信息。其次,设计具有合理性的几种基本工作流构造块。最后,运用已设计完成的工作流构造块来分步组合构建动物订购流程。如果通过多次反复替换基本构造块中的变迁结构,可以构造完成动物订购流程,则认为该模型是具有合理性的。在确认四个动物实验管理流程模型具有正确性与合理性之后,本文采用了JBPM工作流引擎技术实现动物实验科研管理系统。实际应用效果表明,系统具有友好的用户界面,良好的流程控制和管理功能,整体上提高动物实验科研管理的工作效率,较好地支持动物实验管理的需要。
【作者】陈丹；
【导师】王勇；
【作者基本信息】广东工业大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】工作流；着色Petri网；动物实验管理；工作流建模；

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