基于随机Petri网的企业业务流程重组的理论与优化方法研究

发布时间：2020-08-12 12:22

【摘要】：本文在分析研究已有的关于企业业务流程重组研究成果的基础上，对企业业务流程设计与管理、基于Petri网原理的企业业务活动关系、基于随机Petri网特性的企业业务流程描述、分析、优化、整合和评价以及这些方法及过程的应用等四个方面进行了较为深入、系统的研究。主要研究内容如下： 1．说明了本文的选题背景与研究意义，对国内外研究业务流程重组的现状、采用的技术和工具及其成果和效果进行了简要述评，指出了本文的研究内容和创新点。 2．概述了企业工作流程的本质，并在此基础上论述了企业各类业务流程设计原理、设计方法、优化、重组和管理过程，强调了信息技术条件下的业务流程设计和管理，说明了业务流程重组与优化的背景、联系和区别，表明了业务流程重组的实施步骤。 3．介绍了Petri网的基本理论，并在此基础上引入了随机Petri网理论和分析技术，阐述了采用可达集、稳定状态概率算法、可达分析和不变量的计算及分析原理和方法，为企业业务流程重组问题研究（描述、分析、优化、重组和系统性能分析）服务。 4．通过一个企业业务活动的平面流程图，利用Petri网模型的描述与转换，展示出企业内部的各个活动间的选择、冲突、同步和并发等四种关系，说明了四种关系与企业业务流程和重组的对应关系和意义，以价值链为依据解决选择关系问题，进一步用关联矩阵的重组算法加以描述、分析和实现，为企业业务流程的优化、重组和系统性能分析奠定基础。 5．利用随机Petri网技术，构造了一个连续时间的马尔可夫链（Markov Chain），解决资源竞争过程中的冲突问题，即将冲突问题转化为同步特性，保持与Petri网特性相符的并发关系，从而达到企业业务流程优化，而且对系统的性能进行了分析。 6．通过案例分析，说明了本文所研究的企业业务流程重组方法的具体应用过程，利用系统性能分析表达了研究的效果和特点。 7．对本文的研究工作进行了总结，提出了今后进一步研究的方向。本文的创新点在于： 1. 从系统科学的角度出发，运用系统分析与协调的原理与方法，将企业业 WP=3 务流程设计与管理有效地结合起来。并对电子商务环境下，利用信息技术（IT）对企业业务流程重组进行了阐述。 2. 首次将随机Petri网引入到业务流程重组的研究和实现中。 3. 利用随机Petri网的优势和特点，更具体地刻画和分析了企业内部流程之间的关系，并提出优化的算法。 4. 利用随机Petri网为分析工具，对BPR进行结果分析，并且分析过程结果，比以往采用传统的系统性能仿真手段有本质性的改善。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：F224
【图文】：

活动过程,Petri网模型

整个企业内部作业而言，生产过程、采购过程、和销售过程的涉及到观念、过程、组织等诸多因素，但其最本质的内容还在要对流程的描述、分析、再设计及优化等加以研究。为了说明的阐述，下面举例说明 Petri 网在针对企业业务活动时系统建模个企业的生产经营活动过程包括订单、采购（包括原材料、半成品等一系列的活动。其中，采购可涉及三种付款方式（现金、应付款可涉及三种收款方式（现金、应收款、预收款）。最后，付款方式后经过财务部门处理。活动过程的平面流程图如图4-1 所示。生产库存订单采购销售财务部门图 4-1 企业某一与生产经营活动有关的平面流程图

四种关系,关联矩阵,库所,当关

i)ij=+，表示从输入变迁 j 到输出库所i 的弧的权重；a W(i ,j)ij= 表所i 到输出变迁 j 的弧的权重。当弧上没有标明权重的数值时，权重etri 网的关联矩阵能表达设计结构矩阵无法表达的多种关系。下面，矩阵的行与列来分析其蕴含的关系。关联矩阵的每一行对应着某一的变迁集之间的关系。当关联矩阵的某一行有多个“－1”时，表示集内的各个变迁是冲突的，或表示这几个变迁与库所具有的资源之系。当关联矩阵的某一行有多个“+1”时，表示相应的变迁集内的共同的输出库所，这就意味着，如果这些变迁中的任何一个被触发所就将接收到令牌（tokens），这实际上就是表示一种选择关系。类阵的每一列对应着某一变迁与相应的库所集之间的关系。当关联矩有多个“－1”时，表示该变迁的触发要求库所集内的每一个都至少，这实际上表示同步关系；当关联矩阵的某一列有多个“+1”时，那些库所是相互独立的，即该变迁的触发将同时改变它们的状态，并发关系。上述各种关系可用图 4-3 表示。

财务部门,直接连接,问题,应付款

虚拟的变迁直接连接到P16（财务部门），这被看成不用经过变迁t14。而P13（应付款）、P14（现金）和P15（预付款）可分别经过三个虚拟的变迁（用虚矩形框表示）直接连接到P16（财务部门），这被看成不用经过变迁t14，如图5-1 所示。图 5-1 引入虚拟变迁后的 Petri 网改进后的图 5-1（引入虚拟变迁）可解决由于冲突而引起的不能同步的问题。

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