基于Petri网的拼单购物流程模型优化分析

何子贤 刘祥伟

摘 要：通过Petri网进行形式化建模，优化网上拼单购物业务流程模型.分析拼单购物的实际情况，给出业务流程Petri网模型，查找流程存在缺陷.根据行为轮廓理论增加相应的结构变迁与库所，优化购物环节，使顾客拼单购物更加方便、省时.

关键词：Petri网;行为轮廓;网络拼单购物

[中图分类号]TP391.9   [文献标志码]A

Abstract：Through the formal modeling of Petri net，the business process model of online shopping is optimized.This paper analyzes the actual situation of order shopping，gives the business process Petri net model to find the defects in the process;according to the behavior contour theory，it increases the corresponding structure changes and the storehouse，optimizes the shopping links，and makes the shopping more convenient and time-saving.

Key words：Petri net;Behavioral profile;online order shopping

目前，越来越多的人关注行为轮廓建模优化研究课题，借助Petri网及行为轮廓知识进行模型优化成为其中的一项重要手段.刘磊[1]等提出基于Petri网进行工作流模型构建和分析的理论，根据其运行特点和优势提出系统归约化简的方法.潘启澍[2]选择 Petri网作为工作流建模的主要工具，研究了基于Petri网的工作流建模技术.宋健[3]等通过对Petri网业务流程模型的分析，建立行为轮廓矩阵，找出模型中的变化域.郭圆圆[4]等提出了寻找业务流程变化域的方法，在源模型和目标模型之间，通过给定业务流程模型中疑似变化点，确定分析模型的变化域.王倩倩[5]等提出了一种基于Petri网行为轮廓的网上购物流程挖掘方法，利用Petri网行为轮廓的弱序关系，对初始模型进行改进和优化.邵叱风[6]等提出一种新方法对业务流程进行优化，该方法通过实际业务流程的研究案例及比较实验进行评估，其结果表明关联并行优化，可明显缩短实际业务流程耗时.拼多多的经营模式是一种网上团购的模式，以团购价来购买某件商品.拼多多拼团分别付款，分别发货，不能一次性付两件不同东西的款;没有类似购物车的选项，要是要买想两件东西就要付两次款.笔者重点分析顾客在拼多多一次购买多样物品的情形，在Petri网[9]的基础上，对拼单购物模型的拼单选购环节进行优化，对优化后的模型进行一致性、合理性分析，优化购物环节，使顾客拼单购物更加方便、省时.

2 基于petri网的拼单购物流程建模优化分析

利用Petri网对拼单购物流程建模[10]，分析顾客在拼多多一次购买多样物品的情形.图1是拼单购物流程Petri网结构图，由顾客、商家、物流三个部分组成.

顾客流程 當顾客登陆购物平台后，变迁T1发生，出现两个排他关系T2和T3，T4和T5，在选择完拼单方式和地址信息后，变迁T6和T7依次发生.T7（立即支付）发生后出现一个排他关系T8和T14.如果T8（拼单成功）发生，会产生一个交叉序关系T9和T30;如果T14（拼单失败）发生，则会产生一个交叉序关系T20和T15，当平台退款则T15（接收退款）发生，然后变迁T16（查看详情）发生.T9发生后如果收到物流取货通知T10（取货通知）发生，然后T11（取货成功）发生.T12和T17是排他关系，若顾客满意T12（确认收货）发生，出现一个交叉序关系T13和T22，T13发生，顾客拼单结束;若用户对商品不满意T17（申请退货）发生，T23，T24，T25依次发生，直到T29（退款成功）发生，顾客流程结束.

卖家流程 当顾客拼单成功（T8）发生后，商家T30（接到订单）发生，T31发生会产生一个交叉序关系T32和T40.T32发生后出现一个排他关系T33和T34.如果收到用户的退货申请T33（接收申请）发生，T35（同意申请）发生，生成一个交叉序关系T26和T36.T36（发送地址信息）发生，生成一个交叉序关系T27和T37;如果平台付款给商家则T34（商家收款）发生.当顾客填写快递单号给商家T37发生，当收到被退商品的取货通知后T38发生，然后T39发生，商家流程结束.

物流流程 当商家或买家联系后，物流T40（接到商家家订单）发生，当商家或顾客发货后T41（收货）发生，T42发生，T43（通知取货）发生产生一个交叉序列T44和（T10或T38），T10（顾客收到取货通知）和T38（商家收到取货通知）是一个排他关系，T44发生物流流程结束.

图1拼单购物流程模型存在以下缺陷：当用户登陆平台购物，一次拼单只能选择一样商品，如果还想购物，用户要重新选购商品进行拼单，这样既麻烦又费时间，会降低消费者在平台购物的积极性.因此，在平台设置的基础上，笔者考虑结合收藏夹采取合并支付模式.

图2是拼单购物流程优化模型图，主要考虑顾客一次多购的问题.顾客在拼单购物系统购物时，如果选择单购则可以沿用之前的流程;如果选择多购，顾客可以先收藏想购买的商品，最后返回个人中心，打开商品收藏，勾选商品，合并支付，实现一次多购，还可能实现满减优惠.顾客可以根据自己的需求进行拼单购物，选择最优方案.

为了检验优化后的拼单购物流程模型的正确性和可行性，使用PIPE软件进行仿真实验，验证优化是否达到预期的要求.通过State SpaceAnalysis操作，验证优化后的有界性、安全性以及有无死锁.仿真实验表明，该结构能够满足有界性、安全性、无死锁.操作运行结果见图3.

3 结语

本文在Petri网的基础上对拼单购物模型的拼单选购环节进行优化.基于Petri网的变迁发生规则和行为轮廓基本关系进行优化建模，使模型更加全面满足用户的需求，使模型更适用.将来对于建模优化还有许多问题要研究，如在Petri网及其行为轮廓的基础上，对优化后的模型进行一致性、合理性分析，以得到更好的模型.

参考文献

[1]刘磊.基于Petri网的工作流模型化方法及其应用研究[D].杭州：浙江理工大学，2013.

[2]潘启澍，姜兵.基于Petri网的工作流建模技术及应用[J].清华大学学报：自然科学版，2000（9）：86-89.

[3]宋健，刘祥伟.基于行为轮廓的网购系统变化域优化分析[J].辽宁科技大学学报，2018，41（1）：52-57.

[4]郭圆圆，赵前进，刘祥伟.基于Petri网行为轮廓寻找业务流程变化域方法[J].皖西学报，2015，31（05）：35-39.

[5]王倩倩，王丽丽.基于Petri网行为轮廓的网上购物流程挖掘方法[J].延边大学学报：自然科学版，2019，45（1）：75-79.

[6]邵叱风.基于流程挖掘的并行优化算法[J].赤峰学院学报：自然科学版，2019，35（10）：66-70.

[7]Artem Polyvyanyy，Abel Armas-Cervantes，Marlon Dumas，Luciano García-Ban～uelos.On the expressive power of behavioral profiles[J].Formal Aspects of Computing，2016，28（4）：597-613.

[8]Zuohua Ding，Hui Shen，Jianwen Cao. Parallel computation of continuous Petri nets based on hypergraph partitioning[J].The Journal of Supercomputing，2012，62（1）：345-377.

[9]段瑞，方欢.基于Petri网的电梯控制系统建模与分析[J].牡丹江师范学院学报：自然科学版，2018（3）：24-28.

[10]徐長雨，刘祥伟，王丽丽.基于petri网的校园一卡通系统优化分析[J].牡丹江师范学院学报：自然科学版，2018（2）：21-23.

编辑：琳莉