基于权限和任务的工作流授权合理性验证

为提高工作流授权合理性验证的效率,提出了基于权限和任务的工作流授权合理性验证方法.通过对工作流授权约束的分析,将授权约束分为针对任务和权限分派关系的权限约束,以及针对任务间职责冲突关系的任务约束和授权约束间约束传递,并在此基础上构建了授权约束规则集对授权合理性进行验证,给出了实现工作流授权合理性验证的算法.最后,通过一个流程实例,证明了该验证方法的实用性.授权约束规则集可以验证约束的完整性和一致性.使满足此规则集的授权工作流既具有必须和足够的授权约束,又保证其每个任务都有合法的用户执行,同时该验证算法可以提高验证的效率.     

工作流无效路径的识别方法

在工作流执行过程中,为了更有效地避免失败路径,提高执行效率,提出了一种识别工作流无效路径的方法。在分析业务活动之间数据上依存关系的基础上,挖掘出存在于活动之间潜在的数据依存规则,在语义上补充了工作流的控制规则。在不修改工作流模型的情况下,利用数据依存规则,无效路径的识别算法可以预先对未来的执行路径进行搜索,识别出不可能执行成功的路径,减少执行失败的可能性。这种方法保持了业务过程逻辑的合理性。最后,通过实例验证了算法的有效性。     

基于数据生成—消耗依赖的语义工作流并行化重构方法

业务过程模型的并行度是其质量的重要指标,并行度高的业务过程模型质量更好,运行效率更高。针对提高语义工作流质量的需求,以及现有业务过程模型并行化方法不能处理语义工作流中数据生成—消耗依赖、资源约束等问题,提出一种基于数据生成—消耗依赖的语义工作流并行化重构方法。首先,使用节点编号法和最近公共前驱法获取语义工作流的任务执行关系矩阵;然后,分析了任务节点间的数据生成—消耗依赖,获得数据依赖矩阵;接着,提出任务执行关系更新规则,结合数据依赖矩阵更新任务执行关系矩阵,得到基于数据依赖的任务执行关系矩阵;进一步,设计了兼顾资源约束的语义工作流重构算法以生成并行化后语义工作流;最后,提出一种语义工作流的并行度计算方法以评估并行化后语义工作流的并行程度,并开发了一个交互式的语义工作流并行化重构软件。仿真实验结果表明,所提算法提高了语义工作流的并行度,改善了语义工作流的质量,为提高基于语义工作流的业务过程运行效率提供了有效支持。     

基于图的工作流访问控制模型

为了直观和准确地描述工作流访问控制,提出了一个基于图的工作流访问控制模型.使用图和图变换对模型进行形式化描述,并给出了模型应用的相关算法.在该模型中,使用类型图表示访问控制中各元素的类型信息,使用带变量规则表示系统授权状态转换,使用肯定、否定约束限制图结构,并建立了基于图的工作流访问控制授权约束和图变换规则模板.提出了基于图变换的约束一致性验证算法和使用图终止性对授权合理性验证的方法.最后,通过一个实例对模型进行了验证.     

基于并行分层的工作流调度优化算法

针对给定截止时间约束下用有向无环图描述的工作流时间费用优化问题,逆向分层算法未考虑工作流中各个任务在实际执行过程中的并行性而带来相对较多的时间碎片,提出一种基于并行分层的工作流调度算法——并发级别工作流调度算法。该算法将工作流在实际执行过程中的某个任务和其他一个(或具有依赖关系的相邻多个)并行执行的任务尽量划分到同一层,并根据各层的并行度分配冗余时间,对每层中存在具有依赖关系的多个相邻任务采用Markov决策过程算法进行时间费用优化。对平衡结构和非平衡结构的有向无环图所描述的工作流进行大量模拟实验,对比最小临界路径算法、逆向分层算法和期限顶级算法,实验结果表明所提算法具有较显著的优势。     

基于时间关键路径的工作流模型优化方法

工作流模型在建模阶段不可能完全考虑到所有的情况,业务过程中深层的语义规则也不可能完全挖掘出来,工作流模型结构需要优化.执行时间是业务过程执行效率的一个重要度量,因此为了缩短工作流的平均执行时间,提出了一种对工作流平均执行时间最长的路径-关键路径的优化方法.通过分析关键路径上任务之间的依存关系,在模型建立阶段,尽可能地转换数据依存关系为控制依存关系,在工作流模型上增加选择和并行控制结构,并保证数据的一致性,最终达到优化工作流关键路径的目的.最后利用关键路径识别算法对结果进行对比分析,验证方法的有效性.     

基于层次时间Petri网的工作流模型可达性分析方法

为了有效管理工作流,需要对工作流模型进行合理性分析与验证.为此,提出了一种基于层次时间Petri网的工作流模型,给出了从时间Petri网工作流模型转化成基于层次时间Petri网工作流模型的规则及算法.证明了任何一个能够转化成基于层次时间Petri网的时间Petri网工作流模型在物理上都是可达的.在时间方面,提出了基于层次时间Petri网工作流模型的层次时间树算法,并给出了时间可达性的静态和动态分析与验证方法.通过实例验证了该方法在工作流模型的物理、时间静态和时间动态可达性分析中的有效性.     

基于多维情境本体匹配的产品开发过程业务产物智能推荐技术

针对产品开发业务过程任务执行时的知识管理问题,提出了一种情境感知的工作流任务知识智能推荐方法。在对工作流任务的执行情境进行研究的基础上,建立了一种基于本体论的分层工作流情境本体模型WfCOM,并对其进行了形式化描述;针对WfCOM情境本体实例节点在元素层面和结构层面的共有特性,分别研究了基于Jaro-Winkler的语言学字符串相似度算法,基于TF-IDF的本体描述文本向量空间相似度算法,以及基于图结构自相似的情境本体结构相似度计算方法。在上述本体节点匹配算法的基础上,研究了一种线性组合的多维度情境相似计算方法,为了找到最优权重向量,研究了一种基于业务产物访问历史评价的权重向量搜索方法,并通过实验对提出的多维情境相似算法进行了验证。     

面向业务对象的工作流模型执行环境

鉴于传统工作流建模方法因在数据表示上的不足而难以满足新兴业务的建模需求,提出一种面向业务对象的工作流模型,业务对象中所包含的业务数据、任务和对象生命周期能够自然地反映业务执行逻辑。实现了面向业务对象的工作流模型执行环境,以状态机建模业务对象生命周期,使用实例树维护对象间关系,通过对状态机的动作和事件通信机制进行全方位扩展,提供了在业务对象生命周期内的特定状态下进行资源分配和对象间通信的能力。该执行环境更易于支持具有动态不确定性的异步协作式业务流程。     

基于统一建模语言和多色集合理论的工作流建模方法研究

在分析了统一建模语言和多色集合理论两种工作流建模方法优缺点的基础上,提出了基于统一建模语言和多色集合理论的工作流建模方法。将活动节点的两两组合作为多色集合的元素,将节点间的连接关系作为多色集合的围道,由此建立了从统一建模语言活动图到多色集合围道矩阵模型的转换机制,给出了工作流过程模型的路径求取算法。以企业备件采购申请过程为例,应用以上理论和方法,定量评价了工作流执行效率,从而重组和优化了该工作流过程。     

一种新的面向用户的工作流模型

为满足企业用户对工作流模型的描述能力和分析能力的要求,提出了一种新的面向用户的工作流描述模型——工作流描述网。该描述网可直接支持所有的工作流模式,特别是多实例、取消、高级同步等绝大多数工作流模型不直接支持的模式;通过提供多实例任务、取消任务、带传递变迁的任务等高级组件,直接支持工作流模式中几个主要复杂模式,每一个高级组件都对应一定结构的工作流描述网,并具有形式化的语义,在分析时按照一定的规则展开;基于Petri网,通过增加控制变量,及其与变迁间的通信机制来弥补Petri网无法处理复杂数据结构的缺陷。最后,通过实例说明了如何对各种复杂流程进行建模和分析。     

基于零件特征的工艺任务分配研究

工艺任务分配是工艺设计活动的重要组成部分,其结果直接影响工艺设计周期.为缩短工艺设计活动周期,实现工艺任务分配的智能化,提出了一种面向零件特征的工艺任务分配方法.任务分配是在PDM系统与CAPP系统集成的环境下,根据对任务分配的影响程度选取特征类型,生成相应的分类矩阵并映射为工艺人员设计能力矩阵.为获取最优的分配方案,对设计能力矩阵采取一种基于淘汰制的改进蚁群算法.结果表明,该算法能较好的收敛到最优解同时大大减少迭代次数.基于零件特征的工艺任务分配方法本质上是依据设计人员的设计能力和专长并采取一种优化算法进行任务分配,为缩短工艺设计周期实现CAPP系统的智能化提供了有力支持.     

应用服务提供商模式下应用服务定制的机理研究

提出了"功能选配 流程定制"的思路,以实现应用服务提供商模式下的服务定制,满足应用服务提供商用户对应用服务的个性化需求.首先,定义了业务颗粒及其元模型,建立了描述特定应用的三层业务细分模型;分析了业务处理单元之间的多种耦合关系,基于功能树,定义了多种操作算子,进行了业务处理单元之间的解耦操作,实现了功能模块的灵活配置.其次,研究了应用服务提供商系统与第三方工作流系统的集成方式,探讨了应用服务提供商模式下的流程建模和流程实例管理方式,提出域标签技术进行流程实例的逻辑区分;建立了流程模型与业务颗粒的接口机制和调用机制,实现了业务流程的柔性定制.最后,以应用服务提供商模式下的制造协作平台为应用实例,对理论研究进行了说明.     

基于服务的Agent与工作流集成技术研究

工作流技术和Agent技术都被广泛地应用于商业过程的建模和运行，两者的有机集成将进一步提高信息系统的性能。一种基于服务的Agent与工作流集成模型，可提高工作流的易用性和灵活性。文中形式化地定义了基于服务的Agent与工作流集成模型，定义了服务的生命周期。以合同网为基础，提供了基于服务的Agent与工作流集成模型中的任务分配方法，并给出了Agent完成服务的机制。     

一种新的基于Petri网的分层工作流过程模型

过程模型的描述能力和分析能力难以满足企业的要求,为此,提出了一种新的基于Petri网的分层工作流过程模型。在深入研究各种工作流模型的基础上,通过对基本网进行一定的扩展,给出工作流过程的分层模型。该模型由工作流描述模型和工作流分析模型组成。工作流描述模型直接支持所有工作流模式,特别是多实例、取消、高级同步等高级Petri网无法直接描述的模式。工作流描述模型在Petri网的基础上增加了控制变量,并将变迁划分为变迁入口和变迁体两部分。控制变量与变迁之间构成读写关系。变迁入口函数通过判断控制变量,消解工作流描述模型中的冲突;变迁体函数通过可扩展逻辑描述语句,实现对控制变量的读写操作。工作流分析模型作为工作流描述模型的分析模型,剥离了工作流描述模型个案的语义信息,可以直接利用已有的Petri网分析技术来分析模型。最后,通过几个例子说明了如何使用本文提出的模型对各种复杂流程进行建模和分析。     

串并联双机器人系统任务分配的蚁群优化

针对一种新型串并联双机器人联合作业系统的任务分配进行方法设计和整体优化。分别采用蚁群优化中的近似非确定性树搜索(Approximate nondeterministic tree search,ANTS)和最大最小蚂蚁系统(Max-min-ant-system,MMAS)作为任务分配的优化策略,并在MMAS中加入局部搜索以进一步优化路径构建过程中得到的局部最优解。仿真结果以及与之前相关研究成果的对比表明,MMAS在寻优过程中的迭代收敛速度优于ANTS,且经过一段时间的开发探索之后,获得的最优解的质量也比ANTS要好;MMAS与局部搜索相结合的方法比单独使用MMAS更加进一步提高了最终解的质量。进化曲线证明了算法对系统任务分配及优化的适应性和优越性。试验结果经与传统组合优化方法对比,进一步验证了算法的优化效果。     

基于Web的轻量级工作流管理系统

工作流管理针对控制、监控、优化和支持业务过程提出了一种新的解决方案。遵循工作流管理联盟参考模型,研发了一个基于Web的轻量级工作流管理系统,阐述了其基于J2EE架构的体系结构的设计,用形式化方法详细描述了其工作流理论模型。提出了一个时间约束有向图模型,并根据提出的动态角色分配方法,给出了一个基于公钥基础设施技术的条件化基于角色的访问控制方法。最后,给出了工作流实例的引擎驱动算法。实际监测和用户反馈结果表明,采用该工作流管理系统作为框架的应用系统,能够显著缩短流程信息应用系统的开发周期,大大提高用户的办事效率。     

面向产品生命周期的工作流管理功能建模

提出了一个将生命周期管理和工作流管理相结合的工作流管理功能模型。在该模型中,可以为每个生命周期状态建立相应的工作流,使受生命周期管理的对象(文档及零部件等)在不同状态下受不同工作流程的管理,形成对象关联于生命周期对象、工作流关联于生命周期状态的新型工作流管理模式,将原来结构复杂的工作流分解为简单的对象生命周期的阶段工作流。根据访问控制的最小权限原则,将访问控制策略与生命周期状态相结合,得到一种基于对象单个状态的特殊访问控制的定义方法,是对基于对象全部状态的通用访问控制的一种补充。另外,为了提高任务分派的灵活性,给出了“模型-角色”、“工作流-生命周期-角色”两种角色解析方法。     

一种工作流时间截止期限的动态验证方法

为了动态验证工作流中活动实例的截止期限,提出了一种基于关键路径进行动态验证的方法。该方法根据工作流图中选择分支和可跨越活动的选取情况,将工作流图分别描述成Ebf图、Ebs图、Ewf图和Ews图,并求得各图中的Ebf,Ebs,Ewf和Ews关键路径;根据当前时间和所得到的关键路径对后续活动的截止期限进行了动态验证。这种方法不必计算所有活动实例的截止期限,只需根据实际需要,针对指定的后续活动实例进行截止期限的动态验证,从而减少了计算量,提高了工作流的执行效率。