一種基于產(chǎn)生式的流程管理模型分析方法-資料下載頁
2025-06-19 05:43本頁面
【正文】 ＝R1+R2→(α+β)T 從這個例子中可以看出，只需使用簡單的規(guī)則就可以實現(xiàn)產(chǎn)生式模型到其他流程表達模型的變換。在很多需要變換流程表達方式的場合，可以制定這種簡單的規(guī)則來實現(xiàn)。下文在作流程分析和驗證時，將會用到這種規(guī)則，將有向圖結(jié)構(gòu)的易于設(shè)計者理解的流程模型轉(zhuǎn)換為便于流程分析驗證的形式化模型。 流程的動態(tài)分析通過產(chǎn)生式的派生和數(shù)據(jù)流依賴關(guān)系分析來獲得流程的控制流行為特征。 使用與規(guī)則1類似的規(guī)則，可以從傳統(tǒng)的圖結(jié)構(gòu)流程模型自動化地轉(zhuǎn)換為形式化的產(chǎn)生式模型。下面討論如何使用產(chǎn)生式模型將一般的流程模型轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)良好的流程，并且在這個過程中可以看到，流程的一些特性包括結(jié)構(gòu)上的沖突等會在模型變換過程中被分析出來。 首先給出流程產(chǎn)生式模型歸約的規(guī)則： 規(guī)則2 ?。?）（合并）合并左部重復(fù)的產(chǎn)生式，使其符合產(chǎn)生式左部的唯一性。 （2）（可達符號集）可達符號集定義為：開始符號屬于可達符號集；出現(xiàn)在可達符號集中符號的產(chǎn)生式右部的非終結(jié)符屬于可達符號集。 ?。?）（連通流程）除非產(chǎn)生式組中所有的非終結(jié)符都屬于可達符號集；否則，本流程中存在不能被執(zhí)行的部分，流程中各部分不連通。 ?。?）（終結(jié)消元）對任何產(chǎn)生式S→α，若S不是開始符號，且α中不包含非終結(jié)符，則將這個產(chǎn)生式代入其他任何右部包含該產(chǎn)生式左部非終結(jié)符的產(chǎn)生式中，消去此非終結(jié)符。重復(fù)執(zhí)行此規(guī)則直到不存在這樣的產(chǎn)生式。將符號E看做終結(jié)符號。 ?。?）（選擇表達式）使用算子運算法則中的分配律化簡剩余產(chǎn)生式的右部為選擇表達式，即表達式中所有的選擇算子均在表達式樹的第一層，形如S→α|β|γ。 （6）（可終結(jié)符號集）若非終結(jié)符S的產(chǎn)生式右部的所有選擇分支中存在一個分支，其中只包含終結(jié)符和已經(jīng)確定為可終結(jié)的符號，則S稱為可終結(jié)的符號。所有可終結(jié)的符號構(gòu)成可終結(jié)符號集。 ?。?）（無限流程）若執(zhí)行以上步驟后，產(chǎn)生式組中存在非終結(jié)符S，屬于可達符號集但不屬于可終結(jié)符號集，則本產(chǎn)生式表達的流程是一個潛在的不能在有限步歸約后結(jié)束的流程；否則，流程具有有界性。 （8）（簡單流程）整理終結(jié)消元的結(jié)果。如果剩余的非終結(jié)符僅有開始符號，則流程中不存在循環(huán)、遞歸等復(fù)雜流程結(jié)構(gòu)，稱為簡單流程。 （9）（非終結(jié)消元）如果流程不是簡單流程，設(shè)剩余非終結(jié)符構(gòu)成集合C，若存在非開始符號的非終結(jié)符S屬于C且S不出現(xiàn)在S的產(chǎn)生式的右部，將此產(chǎn)生式代入其他產(chǎn)生式中S出現(xiàn)的地方，消去非終結(jié)符S；重復(fù)執(zhí)行此規(guī)則直到不存在這樣的S。 ?。?0）（遞歸子集）不能被消元的終結(jié)符集合及其產(chǎn)生式構(gòu)成了遞歸子集；更細致的分析可以定義最小遞歸子集及其階數(shù)、遞歸子集的劃分及其相互依賴關(guān)系。例如一階遞歸子集形如R→f(R)表達了一階遞歸結(jié)構(gòu)，在首遞歸和尾遞歸的情況下可以退化為循環(huán)結(jié)構(gòu)。 應(yīng)用模型生成規(guī)則，產(chǎn)生對應(yīng)的產(chǎn)生式組，然后使用上面的流程歸約規(guī)則，即得到了流程的最簡表達式（4），并且在規(guī)約過程中可以確定流程的有界性和結(jié)構(gòu)特性。 下面使用上述規(guī)則來分析一個具有結(jié)構(gòu)沖突的流程。 該流程是一個典型的非結(jié)構(gòu)化流程模型，它試圖通過將“格式化申請”的任務(wù)與“預(yù)算審核”的任務(wù)并發(fā)執(zhí)行，從而提高流程的執(zhí)行效率。然而，流程圖中“預(yù)算審核”活動可能否決申請要求，從而導(dǎo)致重新執(zhí)行“編輯申請”活動。這樣，并發(fā)執(zhí)行的多個“格式化申請”活動實例將使得并發(fā)同步活動m的同步語義模糊，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)沖突。下面展示如何使用流程的產(chǎn)生式派生規(guī)則分析流程結(jié)構(gòu)沖突的過程。 首先，使用規(guī)則1生成流程模型對應(yīng)的產(chǎn)生式組： ProcessP：S→aRR→U1+U2U1→bW U2→cXW→T|VV+X→Y（5） Y→dZT→aRZ→E 然后使用算子運算法則按規(guī)則2對產(chǎn)生式組進行歸約。對流程式（5）使用以上規(guī)則，得到 S→aRR→baR+cX|(b+c)dE 在化簡過程執(zhí)行到這一步時，從化簡結(jié)果可以看出，由于原流程設(shè)計上的缺陷，可能出現(xiàn)多個并發(fā)分支X的同步丟失。并發(fā)分支無法正確同步，流程存在結(jié)構(gòu)上的沖突即同步丟失。 從上面給出的兩個實例可以看出，使用上述規(guī)則在對業(yè)務(wù)流程模型的生成和歸約過程中，已經(jīng)能夠刻畫出流程模型的若干特性了，如有界性、結(jié)構(gòu)沖突等。另外，通過歸約，還可以分析流程的循環(huán)、遞歸等結(jié)構(gòu)，將一個基于圖結(jié)構(gòu)定義的業(yè)務(wù)流程模型，轉(zhuǎn)換為另一個語義上等價的結(jié)構(gòu)化流程模型來表示。 4結(jié)束語 業(yè)務(wù)流程模型的分析和驗證是工作流技術(shù)中重要的研究課題之一。本文在總結(jié)已有業(yè)務(wù)流程模型分析方法的基礎(chǔ)上，通過對業(yè)務(wù)活動的分析和抽象，提出了一種基于產(chǎn)生式的業(yè)務(wù)流程形式化分析模型，并且定義了流程化簡和流程屬性驗證規(guī)則，應(yīng)用一些實例展示了這種流程分析模型在流程分析和驗證中的能力。要使用這種流程分析模型，首先可以根據(jù)工作流系統(tǒng)具體的流程定義，應(yīng)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，自動化地得到流程的形式化分析模型；然后針對要驗證的業(yè)務(wù)流程屬性，選擇應(yīng)用特定的流程屬性驗證規(guī)則來檢查模型的具體屬性，從而為業(yè)務(wù)流程的應(yīng)用提供正確性、有效性的保證。
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