基于Petri网工作流技术的工程项目群管理

本书以集成管理理论为基础，工作流技术为手段，理论研究与建模仿真技术相结合，基于Petri 网建模工具，对工程项目群集成机理､模型构建及工作流管理系统进行了深入探讨。
书中分析了工程项目群管理的集成本质，阐述了项目群管理流程､管理组织形式､信息集成的内涵和集成机理，构建了工程项目群集成管理总体框架模型，并且分析了工作流技术对于实现该框架模型的可行性。
本书可作为工程项目管理及相关专业的研究生教材，也可供工程建设领域对Petri 网感兴趣的科研人员､教师以及软件开发人员学习和参考。

目录
前言
第1 章 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 研究意义 2
1.2.1 研究的理论意义 2
1.2.2 研究的现实意义 4
1.3 研究范围界定､研究目标和关键问题 6
1.3.1 研究对象界定 6
1.3.2 研究目标 11
1.3.3 关键问题 12
第2 章 文献回顾及评述 14
2.1 项目群管理理论研究现状 14
2.1.1 国外的相关研究 14
2.1.2 国内的相关研究 16
2.1.3 项目群管理理论研究评述 17
2.2 工程项目集成管理研究现状 18
2.3 工程项目过程建模及多项目资源管理研究现状 20
2.3.1 工程项目过程建模研究现状 20
2.3.2 多项目资源管理研究现状 21
2.4 工作流技术研究现状 22
2.4.1 工作流技术的起源与发展 22
2.4.2 工作流技术在工程建设领域的研究现状 23
2.4.3 工作流建模技术的研究现状 24
2.4.4 工作流管理系统的研究现状 26
2.5 Petri 网技术研究现状 27
2.5.1 Petri 网技术的起源及发展 27
2.5.2 Petri 网技术在工程建设领域中的研究现状 28
2.6 国内外研究总结评述 29
2.7 本章小结 30
第3 章 工程项目群集成管理机理分析 31
3.1 工程项目群的集成管理思想 31
3.1.1 集成与集成管理的内涵 31
3.1.2 工程项目群管理的集成本质分析 32
3.1.3 工程项目群的集成管理层次分析 33
3.2 工程项目群的集成管理总体框架模型 35
3.2.1 工程项目群管理的流程分析 35
3.2.2 工程项目群的组织形式 36
3.2.3 工程项目群的信息集成 40
3.2.4 工程项目群的集成管理总体框架模型 41
3.3 基于工作流技术的工程项目群集成管理 43
3.3.1 工作流技术相关概念 43
3.3.2 工作流技术在工程项目群集成管理中的可行性分析 44
3.3.3 工作流管理系统对项目群集成管理的支持 46
3.3.4 基于Petri 网的工作流建模技术 48
3.4 本章小结 55
第4 章 工程项目群实施阶段过程建模及仿真 56
4.1 工程项目群实施阶段工作流模型构建分析 57
4.1.1 工程项目群实施阶段特点分析 57
4.1.2 工程项目群分解 58
4.1.3 工程项目群实施阶段工作流框架模型 60
4.2 工程项目群实施阶段工作流模型构建方法研究 63
4.2.1 工程项目群实施阶段工作流模型构建需求 63
4.2.2 建模方法的确定 64
4.2.3 相关的扩展Petri 网定义 65
4.3 工程项目群实施阶段工作流模型的构建 68
4.3.1 工程项目群实施阶段工作流模型定义 68
4.3.2 工作流模型的构建 70
4.4 模型应用及仿真分析 75
4.4.1 CPN Tools 简介 76
4.4.2 模型建立 77
4.4.3 实例颜色声明及说明 81
4.4.4 模型仿真分析 82
4.5 本章小结 88
第5 章 工程项目群实施阶段资源建模及仿真 89
5.1 工程项目群实施阶段资源模型构建分析 90
5.1.1 工程项目群实施阶段资源分类与属性 90
5.1.2 工程项目群实施阶段资源管理建模需求分析 91
5.2 工程项目群实施阶段资源模型的构建 91
5.2.1 工程项目群实施阶段资源模型定义 92
5.2.2 资源管理的分层建模 92
5.2.3 资源管理器Petri 网建模 93
5.3 模型应用及仿真分析 95
5.3.1 模型建立 95
5.3.2 实例颜色声明及说明 100
5.3.3 模型仿真分析及模型优化 102
5.4 本章小结 108
第6 章 工程项目群工作流管理系统研究 109
6.1 工作流管理系统的相关规范 110
6.1.1 工作流管理系统的功能分析 110
6.1.2 工作流管理系统的体系结构 111
6.1.3 工作流管理系统参考模型 111
6.2 工程项目群工作流管理系统的集成功能分析 113
6.2.1 工程项目信息管理系统的局限性 113
6.2.2 信息管理系统的集成深度分析 114
6.2.3 工程项目群信息集成的总体框架 115
6.2.4 信息集成对工作流管理系统的功能要求 116
6.3 工程项目群工作流管理系统的模型设计 118
6.3.1 工程项目群工作流管理系统模型 118
6.3.2 工程项目群工作流管理系统的应用效益 120
6.4 本章小结 121
结论与展望 123
参考文献 125

前言
当前，越来越多的工程项目以集群的形态处于多组织､多项目的环境之中。 面对这类集群项目，目前的管理计划､控制技术方法趋于粗放，在项目群的运行过程中，缺乏完整统一的工作流控制方案，信息沟通方式也不能有效满足工程项目群建设的需要。 正是在这一背景下，为改进､完善工程项目群的管理现状，促进集成管理与工程项目群管理实践的有效结合，本书以集成管理理论为基础，工作流技术为手段，理论研究与建模仿真技术相结合，基于Petri
网建模工具，对工程项目群集成机理､模型构建及工作流管理系统进行了深入探讨。
书中分析了工程项目群管理的集成本质，阐述了项目群管理流程､管理组织形式､信息集成的内涵和集成机理，构建了工程项目群集成管理总体框架模型，并且分析了工作流技术对于实现该框架模型的可行性，为本书的研究奠定了理论基础。
为了实现工程项目群集成管理总体框架模型中的流程集成，在对工程项目群实施阶段工作流模型特点分析及工作流框架模型构建的基础上，基于分层赋时着色Petri 网(Hierarchy Timed Colored Petri Net，HTCPN) 构建工程项目群实施阶段工作流模型。 在工作流模型的基础上，考虑资源约束，通过HTCPN中非空颜色集合的定义，借助托肯颜色表达资源的分类及组合，完成工程项目群实施阶段资源模型的构建。 工作流模型和资源模型能够直观地反映项目群实施过程中任务之间顺序､并行和同步等复杂的时空逻辑关系，揭示项目群系统内部动态行为特征，为全面准确地掌握项目群实施全过程､实现项目群实施阶段的流程集成以及项目群资源优化提供技术与方法支持。 后，借助CPNTools 仿真平台进行实例建模与仿真，通过对模型结构､工期和过程优化的仿真分析，验证了模型的有效性。
在工程项目群工作流模型和资源模型构建的基础上，即流程定义已完成的基础上，针对工程项目群管理在计算机网络环境下的集成协同需求及信息集成对工程项目群工作流管理系统的功能要求，以WfMC (Workflow Management Coalition，工作流管理联盟) 工作流管理系统参考模型为原型，设计了一种工程项目群工作流管理系统。 书中详细描述了模型模块与接口的功能和相互之间的关系，分析了该系统的应用效益。 基于这一模型开发的管理系统是集管理自动化和信息化为一体的网络管理系统，能为信息集成提供平台，有效促进组织的集成，并保障流程集成的实现。 至此，工程项目群集成管理总体框架模型借助工作流建模及工作流管理系统得以实现。
作 者