基于云计算的长流程实例密集型工作流技术研究

经济全球化的背景下，企业需要使用基于云的工作流管理系统通过Internet对其复杂度与业务强度不断增强的工作流程进行管理，以充分利用云平台廉价、可靠和可扩展的底层基础设施支持。针对企业的实际需求，本项目深入探讨了长流程实例密集型工作流这一新型业务模式在云环境下的构建与部署，为长流程实例密集型工作流的定义、创建、调度、运行、监控等各个生命周期阶段提供系统化的支持。本项目首先设计出基于云计算的长流程实例密集型工作流组织模型，并研究相关的并发管理策略。在此基础上，根据实例密集型工作流中流程实例的结构相似性设计出即满足个体实例响应时间要求，又保证系统全局吞吐量最大化的规划调度算法。同时，根据工作流中的的任务依赖关系设计出高效的海量数据管理方案。最后，针对工作流具体执行过程中可能出现的异常，系统提供基于交互协议的自动化异常处理策略以提高工作流系统的可靠性。

经济全球化的背景下，企业需要使用基于云的工作流管理系统通过Internet对其复杂度与业务强度不断增强的工作流程进行管理，以充分利用云平台廉价、可靠和可扩展的底层基础设施支持。针对企业的实际需求，本项目深入探讨了长流程实例密集型工作流这一新型业务模式在云环境下的构建与部署，为长流程实例密集型工作流的定义、创建、调度、运行、监控等各个生命周期阶段提供系统化的支持。本研究.(1) 根据流程任务在流程中的具体位置对流程规划成功率的影响，提出基于流程任务依赖关系的风险模型。该模型帮助调度器针对越晚发生的任务选择更高可靠度的执行服务，以确保任务失败的影响最小化。(2) 重新审视了在流程调度工作中流程结构不变的假设，发现在实际应用中，互相信任的双方往往会打破制约关系以获得更高的效率。以此为基础，提出了基于信任的工作流重构的概念以及算法，发现了流程重构的可传导机制，从而可以分析单点重构对全局的影响，以及多点重构的互影响，帮助调度器能够最大化的并发执行流程任务，高效获得最终结果。(3) 将基于依赖关系的风险模型进行扩展，引入流程中间数据存储检查点的概念，并设计和实现了相应的检查点选择算法，从而在检查点设立开销与潜在的重复计算间达到平衡。(4) 优化根据流程任务时序关系分配系统资源的高可靠性调度模型，结合流程图不同的拓扑结构设计出相应的量化分析方法，并据此引入遗传算法的思想，设计和实现了可兼顾时间、费用、可靠性三个指标的多目标优化任务调度算法。(5) 对Commitment Protocol（CP）形式化模型进行了与信任相关的扩展，用于推导不同信任度参与者对承诺推理过程的影响，从而实现服务选择的可靠性与最优化平衡。..本项目在国际期刊和国际会议发表学术论文16篇：SCI收录（含刊源）7篇,EI收录9篇，其中 包括领域著名国际会议IPCCC、国际期刊FGCS、Information Sciences等。