基于配置约束的信用证交易系统优化分析

关 梅，王丽丽，谢 凯

（安徽理工大学 数学与大数据学院，淮南 232001）

在业务流程模型的处理中，含有约束条件的业务流程模型处理起来比较繁琐，这就需要添加相关配置信息进行优化。目前有很多关于配置方面的研究。文献[1]给出了可配置的工作流网和配置步骤的概念,这是研究配置优化的基础，本文基于此思想构建了原始的工作流网模型。文献[2]提出了将C-EPCs(configurable event-driven process chains)这种可配置的建模语言应用到可配置的流程建模中，通过将C-EPCs与Petri网连接起来，展示了Petri网定义的配置步骤能适应C-EPCs的特殊性。文献[3]提出了BPaaS(business process as a service)可配置模型，它能够从活动、资源和数据对象的角度进行配置。有时我们也可将时态逻辑模板集应用于BPaaS可配置模型中，以确保配置的服务满足于客户端事务的需求。文献[4]提出了建模语言标准之一BPMN(business process modeling notation)，以捕获活动的控制流，具有相关的资源和数据对象，而状态图模型则提供事务状态的视图。文献[5]介绍了一种应用形式化方法满足提供者和客户端需求的BPaaS配置过程，即二进制决策图（behavior driven development，BDD）分析和模型检查来验证配置，以确保符合这些要求和域约束优于配置。文献[6]提出了对于多个单一的业务流程模型Petri网，可以合并为一个加有标识符的合并Petri网，进而从合并模型中提取流程模型的摘要，但是不足之处可能会有部分语义缺失，所以要通过配置和执行合并的算法，基于规则的方法进行流程挖掘。文献[7]介绍了业务流程Petri网配置优化，其优化思想与本文的优化思想一致，且模型优化后都更具有实际应用性。此外，它也指出了虽然可配置的过程模型在个性化过程中为分析人员提供了指导，但无论是语法上还是语义上，他们都不能确保个性化的模型是正确的。而且可变点的配置连接到平行分割，可配置过程模型中的决策点和同步点可能会导致对死锁的引入，如果个性化的过程模型包含了这样的语义错误，它就需要手动固定。

本文依据行为轮廓先建立了Petri网源模型，并对源模型展开了分析，然而源模型中存在一些与用户的需求（即约束条件）不相符的问题。为了解决这些问题，在源模型的分支中加入了隐藏变迁或阻塞变迁来实现配置优化，最后得到了一个配置优化后的Petri网流程模型。

1 基本概念

定义1[7]流程模型Petri网：一个四元组PN=＜P,T,F,C＞，当且仅当PN满足以下条件：

（1）P是有限库所集，T是有限变迁集；

（2）P≠∅,T≠∅ 且P⋂T=∅ ；

（3）F=(P×T)∪(T×P)表示PN的的流关系且(P∪T,F)是强连通图；

（4）dom(F)∪cod(F)=P∪T其中

（5）C={and,xor,or}是流程网的结构类型。

所以，在 Petri网中，P和T构成了网N=(P,T,F,C)的基本元素。一般使用圆圈代表P、方框代表T。我们用X=P∪T表示所有的节点，用F+表示流关系F的不自反传递闭包。对x∈X,*x={y∈P∪T∧(y,x)∈F},表示x的前集，*x={y|y∈P∪T∧(x,y)∈F}表示x的后集。

定义2[8]行为轮廓：在迹语义的基础上，行为轮廓描述了一个网系统的行为特征和变迁的潜在并发的顺序。它的定义是在弱序概念的基础上，给出了变迁对之间的依赖关系。

设(N,M0)是一个网，初始标识为M0。对任给的变迁对(t1,t2)∈(T×T)满足下面关系:

(1)若t1≻t2且t2⊁t1，则称严格序关系，记作t1→t2；

(2)若t1≻t2且t2⊁t1，则称严格逆序关系，记作t1→-1t2；

(3)若t1≻t2且t2⊁t1，则称排他关系，记作t1/t2；

(4)若t1≻t2且t2⊁t1，则称交叉序关系，记作t1×t2；

(5)网N，记作BP={→,←-1,//,×}

定义3[9]Petri网配置：PN是一个Petri网，CNT{allow,hide,block}是PN的一个配置，其中PN=(P,T,F)，定义如下：

定义 4[10]配置网：N=（P，T，F,m0，L，1）是一个网，CN是网N的配置。配置网定义如下：

L是标志的有限集；

1:T→LU{τ}是一个标志函数；

lC(t)=l(t);当，当其中m0是初始标识，τ是沉默变迁，当执行到沉默变迁时，跳过去不执行。

定义5[10]配置约束：如果t1的配置决定了t2的配置选择，即θt1⇒θ，则称t2受限于t1或t1决定t2，记作t1⊳t2，配置约束

2 基于配置约束的信用证交易系统优化分析

2.1 业务流程模型的配置

由于移动互联环境下的业务流程需要满足不同用户的需求，Petri网作为常用的建模工具，采用工作流网来保证业务流程模型的正常运行。业务流程Petri网模型一般由阻塞变迁，隐藏变迁和通过变迁这三种变迁构成。而配置流程主要是通过隐藏（hiding）和阻塞（blocking）变迁这两个操作来删除流程模型中一些不必要的行为，来实现配置优化。阻塞变迁是指在流程模型中使该变迁所在的分支不再发生，即不通过此变迁执行。隐藏变迁是指当此变迁发生时，可以跳过去不唤起它，即不去执行这个活动，但是这一行为并不影响流程模型中其他部分行为的发生。通过变迁是指存在一个变迁既不是阻塞的，也不是隐藏的，即此变迁在流程模型中是可以正常执行的变迁。

一个可配置的流程模型以一种集成的方式表示业务流程模型的多个变体，相当于加入了一些“内容”到系统中。最初建立的不带配置信息的流程模型，一般达不到用户、企业或者组织想要的状态和信息，我们可以在此基础上通过阻塞和隐藏部分变迁来满足用户特定的需求。

2.2 不带配置信息的信用证交易系统模型

在图1中，进口商A和出口商B通过信用证的方式进行一场贸易交易。进口商A先提出申请，后填写开证申请书并缴纳开证押金，等待进口方银行审核，若审核不成功，退回继续审核；若审核成功，则进口方银行为进口商A开立信用证。开好的信用证需经过出口商B的验收，验收一般包括三个环节，若验收不合格，则要退回修改，直至信用证合格为止。若验收合格，则信用证生效，出口商B发货，并向开证行或者委托银行提交发货单据，银行核对单据后，会将交易金额先垫付给出口商。出口商收款后，提交给银行一个收款单据，银行核实单据后，向进口商A发送备款赎单通知,A收到通知后将交易金额打给垫付的银行，银行核实数额后将单据交给进口商A,交易完成。

2.3 带配置信息的信用证交易系统模型

不带配置信息的信用卡交易系统流程与实际的交易系统流程之间存在一些差异，从而会导致如下问题的产生：（1）在不带配置信息的信用证交易系统中，出口商在审证环节，需要审核所有进口商的基本信息、注意条款、单据清单，这是一个较繁琐的过程，与实际流程是不相符合的；（2）在不带配置信息的信用证交易系统中，当信用证生效后在执行时，委托银行将垫付单据寄送给开证行向其索赔。

对（1），出口商在审证时，对于经常有贸易往来的进口商，由于合作的次数较多，信息及注意条款已熟悉，可以选择隐藏审核用户信息及注意条款这两项，直接审核单据清单，节约了审证时间。对(2),在执行过程中可以直接阻塞委托银行垫付及其索赔的环节，直接选择开证行进行垫付。通过添加隐藏变迁及阻塞变迁等配置信息，实现了对信用证交易系统的优化分析，如图2。

3 小结

本文以Petri网行为轮廓为基础，提出了基于配置约束的信用证交易系统优化分析，最后通过信用证交易系统的实例验证了该方法的可行性。在实际生活中，由于很多流程模型的结构设置较为复杂，系统运行又较为缓慢，存在一些需要改进的方面，而配置优化在完善流程模型，提高系统运作效率方面至关重要。未来关于配置优化方面仍有许多课题值得研究，例如对于多个不同的流程模型而言，当模型间的交互配置结果出现行为异常时，我们如何找到一个统一体来实现两个流程模型间的配置约束。

图1 不带配置信息的信用证交易系统模型

图2 带配置信息的信用证交易系统模型