扩展逻辑Petri网理论及其在跨组织业务过程协同中的应用研究

With the development of cloud computing and service computing and the growing demand of interorganizational electronic commerce, the interorganizational business processes collaboration and its formal modeling, verification and performance analysis theory become a current hot research topic. This scientific research project studies extended logical Petri nets theory and its application in interorganizational business process collaboration. In this project, the extension to logical Petri nets in data, hierarchy, priority, time and probability etc are presented which is called extended Petri nets. Property analysis techniques and performance analysis methods for extended Petri nets are put forward. The composition and refinement theory of logical Petri nets are proposed according to the actual modeling demand. The application of the above theories in interorganizational business processes collaboration is studied. The satisfied properties of interorganizational business processes collaboration are presented and property analysis algorithms and performance analysis methods are given. This project endeavors to mine a set of theories and mechanisms for modeling, verification and evaluation of interorganizational business processes collaboration to provide the methodology and technical support for interorganizational business processes integration. The research is of important application value and theoretical significance.

随着云计算、服务计算的蓬勃发展和企业组织间电子商务实际需求的日益普遍，跨组织业务过程协同及其形式化建模验证和性能分析理论成为当前的研究热点。本项目研究扩展逻辑Petri网理论及其在跨组织业务过程协同中的应用。项目在数据、层次建模、优先级确定、时间、概率等方面对逻辑Petri网进行扩展，提出扩展逻辑Petri网性质分析技术和性能分析方法。在此基础上，根据跨组织业务过程建模的需求，提出扩展逻辑Petri网组合理论和扩展逻辑Petri网精炼细化理论，研究跨组织业务过程协同应满足的性质，给出验证性质的算法和性能评价方法。并研究上述理论在跨组织业务过程协同中的应用，开发编辑、模拟和分析扩展逻辑Petri网的形式化建模工具原型系统。项目力图挖掘一套适于电子商务环境的跨组织协同业务过程建模、验证、评价理论和机制，为跨组织业务流程整合提供方法论和技术支持。项目研究具有重要的应用价值和理论意义。

在国家自然科学基金的资助下，本项目对跨组织业务过程协同及其形式化建模验证和性能分析这一研究热点开展了卓有成效的研究。项目研究了扩展逻辑Petri网理论及其在跨组织业务过程协同中的应用，主要研究成果包括：（1）提出了扩展逻辑Petri网模型，扩展逻辑Petri网性质分析技术和性能分析方法。在数据、层次建模、优先级确定、时间、概率等方面对逻辑Petri网进行扩展；（2）提出了（扩展）逻辑Petri网组合理论；（3）提出了（扩展）逻辑Petri网精炼细化理论，分层替换建模理论；（4）研究了跨组织业务过程协同应满足的性质，给出了验证性质的算法和性能评价方法；（5）研究了上述理论在跨组织业务过程协同（Web服务组合，跨组织业务过程挖掘，电子商务系统等）中的应用。项目提出了适于跨组织协同业务过程的建模、验证、评价理论和机制，为跨组织业务流程整合提供了方法论和技术支持。项目研究成果具有重要的应用价值和理论意义。. 项目组开展了卓有成效的研究工作，研究成果达到并超过了申请书和任务书中要求。相关成果在国内外高质量期刊上发表论文43篇（均标注项目编号）;在《Enterprise Information System》、《IEEE Access》、《Concurrency and Computation: Practice and Experience》、《International Journal of Parallel Programming》、《计算机学报》、《软件学报》、《计算机研究与发展》、《电子学报》、《计算机集成制造系统》等国内外重要学术期刊发表论文39篇，其中SCI期刊15篇，EI期刊10篇，中文核心期刊6篇；在国际会议发表EI检索论文4篇。申请获批国家发明专利10项，其中已授权6项。培养毕业博士生5名，毕业硕士生6名。获得山东省高等学校优秀科研成果（自然科学类）三等奖1项，山东省研究生优秀科技创新成果三等奖1项，山东省优秀博士论文1篇。