基于Petri網(wǎng)的網(wǎng)購(gòu)流程模型優(yōu)化分析

董佳佳，王麗麗

1 引言

當(dāng)今隨著信息技術(shù)的發(fā)展，業(yè)務(wù)流程在許多方面都得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，如何實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為比較熱門(mén)的研究課題.當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都在行為輪廓以及建模優(yōu)化方面進(jìn)行研究.依據(jù)Petri網(wǎng)的基本定義和相關(guān)的原理，并且利用相關(guān)原理來(lái)對(duì)現(xiàn)實(shí)的生活中的系統(tǒng)進(jìn)行建模，基于Petri網(wǎng)構(gòu)建出來(lái)的模型，能夠確切的理解業(yè)務(wù)流程的活性以及其可達(dá)性，這樣我們就能確保整個(gè)系統(tǒng)能夠比較良好的運(yùn)行下去[1].Baldan P等提出基于以業(yè)務(wù)流程之間的交互行為來(lái)作為合作的依據(jù)，以此來(lái)保證各個(gè)業(yè)務(wù)流程之間能夠相互兼容，從而實(shí)現(xiàn)流程之間能夠正常的運(yùn)行[2].

本文以基于Petri網(wǎng)對(duì)網(wǎng)購(gòu)流程中支付方式的優(yōu)化為例，有效地幫助顧客在網(wǎng)購(gòu)支付過(guò)程在打破只能實(shí)現(xiàn)一種支付方式的局限.本文結(jié)構(gòu)如下，第二部分介紹了Petri網(wǎng)基本概念；第三部分對(duì)基于Petri網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物流程模型進(jìn)行分析，找出了問(wèn)題與不足，并且給出了相關(guān)的建模模型的優(yōu)化；第四部分總結(jié)了這篇論文并對(duì)未來(lái)的新工作進(jìn)行展望；最后部分是參考文獻(xiàn).

2 基本概念

定義1[2](流程模型Petri網(wǎng)） 流程模型的Petri網(wǎng)PN=(P,T；F,C)它是一個(gè)四元組，并且它能夠滿(mǎn)足以下條件：

(1)P∪T≠?

(2)P∩T=?

(3)F?(P×T)∪(T×P)

(4)dom(F){x∈P∪T|?y∈P∪T:(x,y∈F)}

(5)cod(F){x∈P∪T|?y∈P∪T:(y,x)∈F}

由此可以得到，網(wǎng)PN=(P,T；F,C)的基本元素集合分別是P和T，通常，在petri網(wǎng)，習(xí)慣分別用圓圈和方框來(lái)表示.

定義2[2]（可達(dá)性）已知Petri網(wǎng)PN=(P,T；F,C)，如果存在 t∈T，使[t＞M'，則稱(chēng) M'為從 M 直接可達(dá)的.如果存在變遷序列t1,t2,…,tk和標(biāo)識(shí)序列M1,M2,…,Mk使得

則稱(chēng)Mk為從M可達(dá)的.從M可達(dá)的一切標(biāo)識(shí)的集合記為R(M).

定義3[1](行為輪廓) 假設(shè)(N,M0)為一個(gè)網(wǎng)，其初始標(biāo)識(shí)是M0.對(duì)任給的變遷對(duì)(t1,t2)∈(T×T)滿(mǎn)足下面關(guān)系：

(1)若 t1＞t2且 t2≯t1，則稱(chēng)嚴(yán)格序關(guān)系，記作t1→t2；

(2)若 t1≯t2且 t2＞t1，則稱(chēng)嚴(yán)格逆序關(guān)系，記作t1→-1t2；

(3)若 t1≯t2且 t2≯t1，則稱(chēng)排他關(guān)系，記作 t1+t2;

(4)若 t1＞t2且 t2＞t1，則稱(chēng)交叉序關(guān)系，記作t1||t2；

我們將滿(mǎn)足以上的關(guān)系的集合稱(chēng)為網(wǎng)系統(tǒng)的行為輪廓，記作BP={→,←-1,||,+}.

3 基于Petri網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的流程模型優(yōu)化分析

3.1 構(gòu)建網(wǎng)購(gòu)流程模型

網(wǎng)購(gòu)流程的模型如圖1所示.

圖1 網(wǎng)購(gòu)流程模型圖

Petri網(wǎng)的基本運(yùn)行規(guī)則表明了在給定初始條件下的流程模型的基本運(yùn)行狀況，通過(guò)模型的運(yùn)行，可以讓我們得以知道活動(dòng)之間的直接的關(guān)系.圖1給出了網(wǎng)購(gòu)流程模型圖.當(dāng)顧客在網(wǎng)購(gòu)時(shí)，首先要選定商品觸發(fā)t1，然后顧客可以選擇t2立即購(gòu)買(mǎi)或t3放入購(gòu)物車(chē)，t2，t3是相互排他關(guān)系，記作t2+t3.若顧客選擇t3，則t3放入購(gòu)物車(chē)和t5繼續(xù)選購(gòu)是嚴(yán)格序關(guān)系，記作t3→t5；若顧客自己選擇的是t2立即購(gòu)買(mǎi)，則t2和t4之間是嚴(yán)格序的關(guān)系，記作t2→t4，接著發(fā)生t6與t7，在t7選擇付款方式時(shí)，可選擇t8支付寶支付或t9其他方式支付，t8與t9是排他關(guān)系，記作t8+t9.當(dāng)填寫(xiě)好支付信息t6并選擇一種支付方式t8或t9，t10付款下單才可以發(fā)生，接著發(fā)生 t11，t12.其中 t10，t11，t12 是嚴(yán)格序的關(guān)系，即t10→t11→t12.若顧客收到商品以后，會(huì)對(duì)商品產(chǎn)生感受，t13滿(mǎn)意或t14不滿(mǎn)意.t13與t14是排他關(guān)系，即t13+t14.若顧客對(duì)商品滿(mǎn)意，則接著發(fā)生t15，t17；若顧客對(duì)商品不滿(mǎn)意，則接下來(lái)發(fā)生t16，t17.

3.2 網(wǎng)購(gòu)流程模型優(yōu)化

圖1中的網(wǎng)購(gòu)流程的支付方式具有排他性關(guān)系，用戶(hù)只能選擇一種支付方式來(lái)進(jìn)行支付.但在實(shí)際網(wǎng)購(gòu)中，顧客在選擇支付寶付款方式時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)顧客的支付寶余額不足以支付該商品的價(jià)格，如果此時(shí)顧客想利用支付寶余額支付商品價(jià)格的一部分，其余部分再利用其它支付方式支付，則圖1中的流程模型不適用.

圖2 網(wǎng)購(gòu)流程模型優(yōu)化

優(yōu)化過(guò)后的網(wǎng)購(gòu)流程的模型如圖2所示，根據(jù)圖1所出現(xiàn)的不足進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì).主要是從支付方式這一環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化.在優(yōu)化后的模型下，顧客可以在支付寶余額不足情況下進(jìn)行支付選擇，顧客可以選擇t12直接放棄支付寶支付，也可以選擇t13利用支付寶中的余額進(jìn)行部分消費(fèi)，同時(shí)轉(zhuǎn)換其他支付方式補(bǔ)齊差額.與源模型相比，優(yōu)化后的模型在支付寶余額不足情況下可以同時(shí)使用兩種支付方式，同時(shí)反映出網(wǎng)購(gòu)支付流程活動(dòng)在執(zhí)行過(guò)程中的行為和相互關(guān)系，有利于顧客靈活的選擇支付方式，方便了顧客在網(wǎng)購(gòu)流程中的付款選擇.

4 結(jié)束語(yǔ)

本文構(gòu)建了基于Petri網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的流程模型，并在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行了建模分析，文中主要利用Petri網(wǎng)的可達(dá)性，和對(duì)行為輪廓的分析，結(jié)合顧客支付的實(shí)際情況通過(guò)分析流程模型中活動(dòng)間間接的交互關(guān)系，發(fā)現(xiàn)源流程模型的不足之處.然后依據(jù)Petri網(wǎng)流程模型的一些相關(guān)運(yùn)行規(guī)則，我們通過(guò)添加相關(guān)的控制結(jié)構(gòu)，對(duì)它進(jìn)行了優(yōu)化.優(yōu)化后的模型打破了顧客在網(wǎng)購(gòu)支付過(guò)程中只能實(shí)現(xiàn)一種支付方式的局限性，增加了顧客支付方式的靈活度，在某種程度上改善與增加了顧客在網(wǎng)購(gòu)過(guò)程中的用戶(hù)體驗(yàn)，提高了其滿(mǎn)意度.