基于Petri网的工作流模型性能分析方法

本文主要探讨了一种针对工作流模型的性能分析方法。首先，作者在讨论工作流模型分析的基本问题之后，明确了工作流网的定义，并引入了包含资源和时间等多维度信息的多维工作流网概念。这种扩展的模型考虑了工作流执行过程中涉及到的资源分配和时间约束，使得性能评估更为精确。 文章进一步讨论了如何将基于工作流联盟（WfMC）过程定义的有向网络图模型转换为自由选择多维工作流网模型，这一过程涉及到了模型的映射策略，使得工作流的执行路径更加灵活。对于工作流中的循环结构，提出了对无环自由选择工作流网进行分解的算法，通过T-component的划分，有效处理了循环带来的复杂性。 接着，作者在模型结构分析的基础上，引入实际业务输入速率的概念，通过对工作流网中每个变迁的输入速率进行计算，为后续的性能分析提供了关键数据。这一步骤对于理解和预测工作流系统的运行效率至关重要。 文章的核心部分，即性能分析方法，结合了开环Jackson排队网络理论。作者详细阐述了如何进行系统静态性能分析，即通过分析工作流的平均处理时间、等待时间等指标，评估系统的整体响应能力。同时，还探讨了如何利用系统资源状态，构建连续时间马尔科夫链（CTMC），进行系统动态性能分析，以更好地预测工作流模型在不同条件下的行为。 最后，作者通过一个实际案例，展示了提出的模型性能分析方法的有效性，通过比较分析结果与实际运行情况，验证了该方法在工作流模型性能评估方面的实用性。这篇文章提供了一种综合性的工作流模型性能评估框架，对于优化工作流设计、提高系统效率以及资源管理具有重要的理论指导意义。