基于HCPN的复杂BPMN协作模型数据流建模与验证

作     者：黄凤兰 倪枫 刘姜 陶蒙怡 周奕宁 李业勋 HUANG Fenglan;NI Feng;LIU Jiang;TAO Mengyi;ZHOU Yining;LI Yexun

作者机构：上海理工大学管理学院上海200093 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2024年第30卷第5期

页      面：1754-1769页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(12371508) 教育部产学合作协同育人资助项目(220603760210846) 上海市“大学生创新创业训练计划”资助项目(SH2022072) 

主　　题：着色Petri网 BPMN协作模型 数据流错误 模型验证 形式化 

摘      要：为了保证复杂BPMN协作模型的正确性,不仅要涵盖多实例和子进程等复杂元素,还要在检测控制流错误的同时检测数据流错误。但业务流程建模标注(BPMN 2.0)缺乏形式化语义的描述,这对模型正确性的验证造成了阻碍。因此,给出了一种具有弧权重的层次化着色Petri网(HCPN)的定义,它既可以对数据流进行形式化表示,又可以对多实例和子进程结构进行建模。进一步提出了从BPMN协作模型到HCPN模型的形式化映射方法。然后基于HCPN模型的弧权重给出了缺失、丢失和冗余3种数据流错误的定义,并提出了对应的检测算法。最后,设计了一个自动化建模与验证的框架,通过一个案例研究说明了该方法的有效性。