导　　师： 徐晓飞

学科专业： H1203

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 哈尔滨工业大学

摘　　要： 企业为了在激烈的市场竞争中获得竞争利益，需要不断优化其生产、经营过程。企业过程的建模与优化是提高企业效益、增强企业竞争力的重要手段；企业资源是企业过程运行最重要的物质基础，企业过程的运行必须得到企业资源的支持并受其约束；如何使企业过程的建模与优化理论能与生产资源和资源环境相结合，使其更接近生产实际是建模与优化中的一个难点。针对该难点问题，在分析资源环境特点以及过程优化需求特点的基础上，给出了一套动态资源约束下的、考虑过程结构随资源环境变化而变化的、运用计算机支持的企业过程时间（T）、成本（C）和质量（Q）优化方法：HEPOR(HEPOR， Directed Hypergraph based Enterprise Process Modeling and Optimization Method with Constraints of Dynamic Resource)。该方法包括下面几部分：<br>　　（1）企业过程模型表达。为了动态生成过程可能的支持资源，在工作流标准中过程模型描述的基础上，对其中的活动结构、活动属性的描述进行了改进，对变迁的描述进行了扩展，使每个活动描述为最小的资源需求单元。同时，为了提高模型的重用性，支持不同层次的过程优化，在建模中引入了领域空间的概念。建立过程模型是本文进一步优化的基础。<br>　　（2）支持企业过程优化的资源建模方法。为了支持根据现实动态的资源环境进行企业过程优化，缩小生成过程可能的支持资源时的搜索范围，提出了一种加入环境描述和资源分类器的企业资源分类建模方法。它把资源分类环境描述和分类依据作为分类模型必不可少的一部分，给出了分类模型的形式化定义以及形式化的分类规则。为了实现活动/资源的自动映射，提出了一种面向活动的资源能力建模方法，给出了面向活动的资源能力模型构建框架、通用的能力模板及具体的活动/资源映射过程。资源能力模型与资源分类模型共同实现动态地、自动地生成过程的可能的支持资源，从而约束、支持企业过程优化。<br>　　（3）资源约束下的过程结构优化。为了提高企业过程结构优化的实用性、合理性以及计算机支持性，提出了基于有向超图的资源约束下的优化方法。根据优化需求，通过对考虑了支持资源的过程进行不同的有向超图建模，利用有向超图的性质以及超图上所附加的过程语义，把过程结构优化转化为<br>　　企业为了在激烈的市场竞争中获得竞争利益，需要不断优化其生产、经营过程。企业过程的建模与优化是提高企业效益、增强企业竞争力的重要手段；企业资源是企业过程运行最重要的物质基础，企业过程的运行必须得到企业资源的支持并受其约束；如何使企业过程的建模与优化理论能与生产资源和资源环境相结合，使其更接近生产实际是建模与优化中的一个难点。针对该难点问题，在分析资源环境特点以及过程优化需求特点的基础上，给出了一套动态资源约束下的、考虑过程结构随资源环境变化而变化的、运用计算机支持的企业过程时间（T）、成本（C）和质量（Q）优化方法：HEPOR(HEPOR， Directed Hypergraph based Enterprise Process Modeling and Optimization Method with Constraints of Dynamic Resource)。该方法包括下面几部分：<br>　　（1）企业过程模型表达。为了动态生成过程可能的支持资源，在工作流标准中过程模型描述的基础上，对其中的活动结构、活动属性的描述进行了改进，对变迁的描述进行了扩展，使每个活动描述为最小的资源需求单元。同时，为了提高模型的重用性，支持不同层次的过程优化，在建模中引入了领域空间的概念。建立过程模型是本文进一步优化的基础。<br>　　（2）支持企业过程优化的资源建模方法。为了支持根据现实动态的资源环境进行企业过程优化，缩小生成过程可能的支持资源时的搜索范围，提出了一种加入环境描述和资源分类器的企业资源分类建模方法。它把资源分类环境描述和分类依据作为分类模型必不可少的一部分，给出了分类模型的形式化定义以及形式化的分类规则。为了实现活动/资源的自动映射，提出了一种面向活动的资源能力建模方法，给出了面向活动的资源能力模型构建框架、通用的能力模板及具体的活动/资源映射过程。资源能力模型与资源分类模型共同实现动态地、自动地生成过程的可能的支持资源，从而约束、支持企业过程优化。<br>　　（3）资源约束下的过程结构优化。为了提高企业过程结构优化的实用性、合理性以及计算机支持性，提出了基于有向超图的资源约束下的优化方法。根据优化需求，通过对考虑了支持资源的过程进行不同的有向超图建模，利用有向超图的性质以及超图上所附加的过程语义，把过程结构优化转化为有向超图的切割和活动合并问题，并给出具体求解过程。通过与其它方法进行实例对比，证明本文方法更合理、有效。<br>　　（4）基于资源约束的过程T、C、Q优化。为了实现动态资源环境下的过程T、C、Q优化，提出了以资源为协调因子的解决办法。定义活动完成时间、成本和质量为其支持资源函数。根据当前的资源可用状态，通过调整过程的支持资源种类、资源的数量及质量来控制活动的时间、成本和质量。通过在不同结构过程的活动中合理分配资源使过程的T、C、Q达到优化，利用遗传算法对该优化问题进行了求解。通过与Babu和Suresh提出的基于时间、成本和质量相互线性相关的优化模型进行实例对比，说明本文所定义的时间、成本和质量关系模型更合理。<br>　　（5）对HEPOR方法进行了系统实现和应用验证。设计并实现了一个支持 HEPOR方法的集成化企业过程的建模与优化原型系统：IEPMOS（IEPMOS，Intergrated Enterprise Modeling and Optimization System）。该系统支持根据现实的资源环境进行生产、经营等过程的优化。利用该系统对某个小型样机的总体生产和装配过程的T、C、Q进行了优化，得到了一组供工程应用的过程T、C、Q优化曲线。利用该曲线，企业可以根据其具体生产目标选择适当的支持资源和合理的过程结构来达到特定的优化目的。

关 键 词： 企业过程优化 动态资源约束 过程建模 资源建模 有向超图

分 类 号： [F270.7]

领　　域： [经济管理] [经济管理]