Petri网在服务外包公共平台中流程建模与优化的应用

高淑兰 李杰

（五邑大学经济管理学院广东江门５２９０２０）

摘要：利用Ｐｅｔｒｉ网解决服务外包公共平台中业务流程建模及优化问题。首先阐述Ｐｅｔｒｉ网的基本原理，然后以服务外包公共平台中的一个接包流程为例进行Ｐｅｔｒｉ网建模，继而讨论该Ｐｅｔｒｉ网的合理性，再根据Ｐｅｔｒｉ网的优化规则对其优化，最后根据分析得出结论。

关键字：Ｐｅｔｒｉ网；流程建模；流程优化

中图分类号：TP301.1 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．07．００42

０引言

以公共服务平台进一步推动外包业的发展，根据其需求开发服务外包公共平台。服务外包公共平台中流程的正确性需要验证，流程的不合理环节需要更正、优化。而Ｐｅｔｒｉ网正可以通过建模、合理性分析及优化过程来解决服务外包公共平台中业务流程出现的这些问题。

１Ｐｅｔｒｉ网基本原理

Ｐｅｔｒｉ网是Ｃａｒｌ Ａｄａｍ Ｐｅｔｒｉ于１９６２年提出，是一种通过过程建模和分析来进行过程图形描述的强有力工具。

定义：Ｐｅｔｒｉ网用一个三元组表示ｎｅｔ＝（Ｓ，Ｔ；Ｆ）：

ａ． Ｓ∪Ｔ≠

ｂ． Ｓ∩Ｔ＝

ｃ． Ｆ （Ｓ×Ｔ） ∪（Ｔ×Ｓ）

ｄ． ｄｏｍ（Ｆ） ∪ｃｏｄ（Ｆ）＝ Ｓ∪Ｔ

其中 ｄｏｍ（Ｆ）＝｛ｘ∈Ｓ∪Ｔ ｜ ｙ∈Ｓ∪Ｔ ：（ｘ，ｙ） ∈Ｆ｝

ｃｏｄ（Ｆ）＝｛ｘ∈Ｓ∪Ｔ ｜ｙ∈Ｓ∪Ｔ ：（ｙ，ｘ）∈Ｆ｝

在上述条件中，Ｓ与Ｔ是不相交的两个集合，Ｓ是库所的集合，Ｔ是变迁的集合。Ｆ是网ｎｅｔ的流关系。Ｓ里的元素库所代表一种状态，Ｔ里的元素变迁代表任务，任意两个库所或者任意两个变迁之间都没有有向边相连接；托肯表示可用的资源，变迁的就绪状态是它的前库所中有可用资源即存在库所。图形表示时，他们对应的符号如下：

库所——○；

变迁——□；

流——→；

就绪库所——⊙。

２基于ｐｅｔｒｉ网的接包流程建模

ｐｅｔｒｉ网的流程建模是根据其定义实现业务流程到ｐｅｔｒｉ网模型的映射。

２．１服务外包公共平台接包流程图

服务外包公共平台中接包流程如图１所示。该流程的服务对象包括承接外包项目的单位和发布外包项目的单位。

２．２服务外包公共平台接包流程的Ｐｅｔｒｉ网模型

根据Ｐｅｔｒｉ网定义，建立了服务外包公共平台中接包流程的Ｐｅｔｒｉ网模型如图２所示。

其中库所Ｐ１为开始，Ｐ２为接包方已注册状态，Ｐ３为接包选定待接包项目，Ｐ４为接包方得出发包单位评估结果，Ｐ５为接包方得出待接包项目评估结果，Ｐ６为接包方处已申请接包状态，Ｐ７为接包方的项目初步方案，Ｐ８为发包方得出接包单位评估结果，Ｐ９为发包方得出评估项目初步方案的结果，Ｐ１０为发包方处同意发包状态，Ｐ１１接包方已收相关文件及电子合同，Ｐ１２为接发包双发皆有意愿签署合同，Ｐ１３为接包方已放弃承接该待接外包项目，Ｐ１４为发包方拒绝承包该外包项目，Ｐ１５为接包方已放弃签署合同，Ｐ１６为结束。变迁Ｔ１为接包单位注册系统，Ｔ２接包方查询待外包项目，Ｔ３为接包方评估发包单位，Ｔ４为接包方评估待接包项目，Ｔ５为接包方是否提交接包申请，Ｔ６为接包方制定该外包项目的初步方案，Ｔ７为发包方评估接包单位，Ｔ８为发包方评估项目初步方案，Ｔ９为发包方是否决定发包，Ｔ１０为发包方发送相关文件及电子合同，Ｔ１１为接包方决定是否签订合同，Ｔ１２为签订合同。

３基于Ｐｅｔｒｉ网的服务外包公共平台接包流程优化

３．１验证Ｐｅｔｒｉ网模型的合理性

流程优化得先确定该Ｐｅｔｒｉ网模型的合理性。一个正确的Ｐｅｔｒｉ网模型不能出现死锁、冲突、冲撞、混惑等情况。一个合理的的工作流网模型必须具备以下条件：

（１）只有一个起始库所和一个结束库所；

（２）每一个变迁和库所都是在起始库所到结束库所的路径上；

（３）最终有且只有一个资源出现在结束库所中，且当结束库所中出现资源时，其他所有的库所都是空的；

（４）对任意一个变迁，从初始状态都能够到达该变迁的就绪状态；

（５）原则上避免某库所可以被多个变迁所产生而发生数据不一致。

由图２得出该模型满足条件（１）和（２）。接下来可设图２的初始条件Ｍ０ ＝［１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ］Ｔ，然后根据状态方程计算出各个变迁序列激发后的标识从而得到的可达图从而可知该流程网模型的特性如下：

其一，可达图中的节点里没有出现无限值ω，所以它是有界的；其二，可达树中节点的分量都是“０”和“１”，可见它是安全的；其三，在可达标识图中，每个变迁至少是一条有向弧的旁标，说明它是活的，不存在冗余。

３．２流程模型优化规则、意义及其实现

针对流程分析中经常出现的情况，并结合本文Ｐｅｔｒｉ网的模型特点，以下提出４条优化规则及其影响：

（１）增加库所。增加库所以解决资源冲突、冲撞、阻塞现象。

（２）增加虚拟变迁。加入变迁以解决由资源不足而引起的变迁或者变迁组不能同步的问题。

（３）串行变并行。合理地调整或者减少库所的约束，使变迁同步，是不存在相互依赖的变迁能偶并发执行以缩短流程长度和完成时间，提高流程效率。

（４）合并中间环节。合理地合并依赖紧密的变迁，使Ｐｅｔｒｉ网结构得到简化。

（５）简化流程单元。

根据上述流程优化原则，对图２中服务外包公共平台接包流程Ｐｅｔｒｉ网模型进行优化。首先，寻找顺序结构可以发现Ｔ３和Ｔ４是由同一资源（接包方）完成，因此可以将其合并优化为Ｔ３；然后，Ｔ６与Ｔ７是由不同资源（分别为发包方和接包方）完成，并且Ｔ６的的后置条件并不是Ｔ７的前置条件，所以可以将他们并行优化；并行过程需要，在并行之前与之后分别添加了虚拟变迁Ｔ１４、Ｔ１５，分别用于ＡＮＤ－ｓｐｌｉｔ任务和ＡＮＤ－ｊｏｉｎ任务。优化后的Ｐｅｔｒｉ网模型如图３所示，Ｔ３为接包方评估发包单位和待接包项目，除以上说明之外，其余各变迁所代表意义与图２无异。　

优化后的该模型，合并了由同一资源完成的任务，并行了不同资源完成且无依赖关系的任务。根据流程优化意义，不但使模型结构得到简化，还缩短了流程长度和完成时间，提高了流程效率。

４结语

本文针对服务外包公共平台开发中存在的关于如何合理化业务流程、如何优化业务流程，提高外包效率和速度的问题，利用了Ｐｅｔｒｉ网模型原理、分析方法、优化原则，通过应用接发包流程为例进行建模、合理性分析以及优化，成功地解决了关于流程合理性验证和优化问题，也丰富了Ｐｅｔｒｉ网理论与平台开发实践结合的内容。本文不足之处在于因篇幅所限对可达图所述不够详尽，再者未对模型进行仿真，缺乏实验数据。

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参考文献

１吴哲辉．Ｐｅｔｒｉ网导论［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００６

２王建民，闻立杰．工作流管理——模型、方法和系统［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００５

３蔡敏，蒋元涛．基于Ｐｅｔｒｉ网的审批政务流程优化分析［Ｊ］．中国经贸导刊，２００７（３）

４蔡林峰． Ｐｅｔｒｉ网在ＥＲＰ实施中业务流程建模的应用［Ｊ］．佳木斯大学学报（自然科学版），２００９ （５）

（责任编辑吴汉）