基于Petri网的工作流模型时间性能分析

利用高效的建模技术来构建复杂的业务流程,一方面可以提高模型形式化表示的可读性,另一方面便于进行模型性能分析,确保模型在投入使用后的正确性。阐述了利用Petri网技术的严格语义,来构建流程模型并进行性能分析的过程。首先指出时间性能对工作流性能分析的重要性,然后介绍了Petri网和工作流网的定义、工作流基本路由结构的Petri网表示,及其对应的性能等价公式,最后在这些基本定理的基础上,通过一个购车流程的实例来构建模型,并对其时间性能进行分析,证明了利用Petri网技术建模的合理性和优越性。     

基于面向对象Petri网的工作流建模及性能分析

工作流技术作为一种过程建模和过程管理的核心技术,在计算机应用领域获得了迅速的发展。介绍了工作流技术;提出了将面向对象建模技术融入Petri网模型所形成的面向对象Petri网,并讨论了建立基于面向对象Petri网的工作流模型的步骤;运用面向对象Petri网建立了某制造企业的产品方案处理流程的工作流模型,并运用性能等价公式对工作流模型的性能进行了分析。     

一种紧同步随机Petri网模型的性能分析方法

紧同步随机Petri网模型常用于对多个子系统构成的实际系统进行建模.由于状态空间爆炸问题,这种模型的性能分析目前还没有得到很好的解决.首先给出了随机Petri网中顺序、并行、循环、选择这4种基本结构的性能近似等价公式,然后提出了一种同步变迁等价分解(synchronous transition equivalent decomposition,简称STED)法对紧同步随机Petri网进行分解求解,有效地缓解了具有一个或多个同步变迁情况下的空间爆炸问题,该方法对于子模型同构的情况处理简便且十分有效.     

基于面向对象Petri网的工作流建模及性能分析

工作流技术作为一种过程建模和过程管理的核心技术，在计算机应用领域获得了迅速的发展。介绍了工作流技术；提出了将面向对象建模技术融入Petri网模型所形成的面向对象Petri网，并讨论了建立基于面向对象Petri网的工作流模型的步骤；运用面向对象Petri网建立了某制造企业的产品方案处理流程的工作流模型，并运用性能等价公式对工作流模型的性能进行了分析。     

基于GSPN的工作流模型性能评价方法与应用

广义随机Petri网因其具有坚实的理论基础、强大的分析功能和易于表达的图形化方式,在工作流模型性能评价领域应用越来越广泛。论文着重讨论了基于广义随机Petri网的工作流模型性能评价的技术和方法,对于其分析过程中涉及的问题,尤其是广义随机Petri网的等价化简问题,进行了详细的阐述。文章最后结合一个应用实例“全国高等教育网上阅卷系统”对建模和分析评价过程进行了说明。     

支持异常处理的柔性工作流可信赖性分析

随着人们对柔性工作流认识的不断增强,柔性工作流管理系统的可信赖性变得越来越重要。异常作为影响工作流柔性的主要原因之一,对系统的可信赖性有很大的影响。提出了一种基于随机Petri网的支持异常处理的柔性工作流建模与性能分析方法,并以电子商务系统中的物流系统为例,在随机Petri网模型建模的基础上着重分析了柔性工作系统的可用性、可靠性等性能参数。     

基于Petri网的工作流过程模型及资源分布分析

针对工作流系统的特点对时延Petri网模型进行扩展,提出了一种新的工作流建模方法,即扩展时延Petri网。给出了扩展时延Petri网的定义,并用该方法分析了工作流四种基本模型;给出了利用排队论和随机Petri网理论计算工作流模型时间性能指标的新方法,用这种方法可求得与实例到达率相关的工作流模型平均完成时间。最后应用上述方法讨论了工作流资源分布的几种模式,并与模拟结果加以对比,计算结果的最大误差在3%左右,说明基于扩展时延Petri网的方法是分析工作流系统时间性能的有效方法。     

基于随机Petri网的信息系统工作流建模

工作流过程验证领域存在的问题是:通常用描述工具仅仅是对所建模型进行简单的语法验证,结果验证不彻底,致使开发效率降低.文章提出了一种通用Petri网工作流建模和验证方法.以常规信息系统的一个工作流程为例,构建基于随机Petri网的工作流模型,从静态角度给出正确的工作流模型结构标准,从动态角度给出正确性验证方法及有关规则,并分析了模型的正确性,通过冲突分析说明该模型结构不存在死锁结构、不可达节点、同步丢失等现象.研究结果表明:随机Petri网及其扩充形式便于描述异步、并发、并行等情况、一定程度上解决状态空间爆炸问题、便于进行性能评价,如果从语义验证和结构验证两方面对随机Petri网工作流模型进行验证,可以提高模型正确率.     

基于随机Petri网的协同服务模型与分析

提出了一种基于随机Petri网的协同服务模型与分析方法,选择了企业协同服务中几个最具有代表性的流程,利用随机Petri对这些代表流程进行了建模以及模型简化和证明.然后,以电子商务系统中的物流系统为例,在随机Petri网模型建模的基础上应用模型等价化简和性能评价方法,时模型化简前后的系统性能和计算时间进行了对比分析.     

基于Petri网的工作流模型的研究

介绍了一般Petri网及工作流网的基本定义,在基本的工作流网系统定义的基础上,引入面向对象技术及分层技术,提出了一种面向对象的工作流网的模型,以提高模型的可读性和重用性,实现流程的分层建模,降低建模复杂度.通过一个具体实例阐述了如何建立扩展工作流网模型,并通过简化技术和可达树分析方法,验证了模型的活性.     

An SPN-Based Integrated Model for Web Prefetching and Caching

The World Wide Web has become the primary means for information dissemination. Due to the limited resources of the network bandwidth, users always suffer from long time waiting. Web prefetching and web caching are the primary approaches to reducing the user perceived access latency and improving the quality of services. In this paper, a Stochastic Petri Nets （SPN） based integrated web prefetching and caching model （IWPCM） is presented and the performance evaluation of IWPCM is made. The performance metrics, access latency, throughput, HR （hit ratio） and BHR （byte hit ratio） are analyzed and discussed. Simulations show that compared with caching only model （CM）, IWPCM can further improve the throughput, HR and BHR efficiently and reduce the access latency. The performance evaluation based on the SPN model can provide a basis for implementation of web prefetching and caching and the combination of web prefetching and caching holds the promise of improving the QoS of web systems.     

工作流系统性能分析与优化方案

随着企业业务流程信息化建设的推进,对核心业务领域的流程化管理已成为实现信息化水平进一步提升的重要基础,工作流系统作为基础设施,其性能在一定程度上决定了业务流程流转的效率.本文通过对工作流系统性能的量化分析,得出其性能指标与数据库规模的量化关系,从而为性能优化工作提出关键因素和技术切入点,在此基础上,本文结合数据库机制对工作流性能优化方案进行了研究和实现,提出了一种有效的算法,实现了归档机制,从而达到提升工作流系统性能优化的最终目的.     

一种资源共享系统的模型和近似性能分析

本文提出一种随机Ｐｅｔｒｉ网（ＳＰＮ）的资源共享系统的模型，并给出了模型分解和子模型迭代近似求解的两种方法：标识概率交换和平均标志个数交换。例子显示了这两种方法的有效性和相对误差。本文还证明了主述两种方法在固定迭代求解中，固定点解的存在。本文的复杂模型近似性能求解方法可以应用到很多复杂系统的性能分析中。     

一种工作流模型的性能分析方法

在讨论了工作流模型分析的相关问题后，基于工作流网的定义，给出了包含资源、时间等信息的多维工作流网的概念，并讨论了由基于工作流联盟(WfMC)过程定义的一种有向网络图模型到自由选择多维工作流网模型的映射．为了处理工作流模型中的循环结构，对具有无环自由选择工作流网到一组变迁组件网(T—component)的分解算法进行了扩展，以处理工作流网中存在的循环结构．进而在模型结构分析的基础上，根据工作流模型的实际业务输入速率计算得到工作流网中每个变迁的输入速率．进而，结合开环Jackson排队网络理论，详细讨论了对工作流模型进行系统静态性能分析及基于系统资源状态的连续时间马尔科夫链(CTMC)的系统动态性能分析的方法，并以一个实例验证了作者提出的模型性能分析方法的有效性．     

分布式功能块控制应用的性能分析

IEC61499功能块逐渐被工业采纳。本文针对分布式功能块控制应用（DFBCA）缺乏性能分析方法的情况，提出了一种基于随机Petri网的DFBCA性能分析方法。该方法以DFBCA的运行状态为着手点，利用Petri网易于表示系统中可能发生的各种状态变化及其关系的特点，将DFBCA转换为随机Petri网模型。再利用随机Petri网模型与马尔可夫链（MC）同构的特征，将随机Petri网模型转换为MC。得到的MC为DFBCA的性能分析提供了数学基础。最后基于MC的状态转移矩阵和稳态概率，对在每个状态中的驻留时间、变迁的利用率、变迁的标记流速、子系统延时时间等性能指标进行了分析。通过具体的示例说明了这种性能分析方法的可行性。     

Pewss: A platform of extensible workflow simulation service for workflow scheduling research

This paper presents a Platform of Extensible Workflow Simulation Service (Pewss), which we have developed to provide a cloud service for aiding research work in workflow scheduling. The simulation has been a major tool for performance evaluation and comparison in workflow scheduling research. However, researchers usually have to develop their own simulation programs with limited functionality, simply outputting summarized performance results. Pewss has been developed for easing and improving current practices in conducting performance simulations during studying of existing workflow scheduling algorithms or designing of new scheduling algorithms. Pewss has been designed based on the Software as a Service (SaaS) model, adopting a multiuser Web‐based client/server architecture. Conducting simulation experiments on Pewss, researchers simply have to implement the scheduling algorithm under study instead of a whole simulation environment, allowing them to focus on their research work without spending unnecessary efforts on the simulation implementation details. Pewss provides the visualization of a workflow execution schedule based on simulation results, offering a convenient way for researchers to gain an insight into the effectiveness, characteristics, and performance bottleneck of scheduling algorithms. As a multiuser environment, Pewss also provides functionality for researchers to facilitate comparative performance analysis and collaborative research works effectively. Pewss has been used in our research work on task‐parallel workflow scheduling and has been planned to be extended to support other types of workflow scheduling research problems, eg, mixed‐parallel workflows.     

基于随机良构工作流网的工作流进程性能分析

工作流进程中的QoS受很多非功能性因素的影响,例如性能、可靠性以及安全性等等。对QoS度量的管理直接影响到参与工作流具体应用的服务能否顺利完成。因此,当服务被工作流或Web进程创建或管理时,底层的工作流引擎必须估计、检测并控制用户的QoS。基于已有的工作流模型分解算法,利用随机良构工作流网的数值分析,给出了分析工作流进程QoS的一种新方法,并结合实例加以验证。