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1 引言
工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程，它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行，工作流管理系统是一个软件系统，它完成工作流的定义和管理，并按照在计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的执行。工作流引擎是整个工作流管理系统的基础，其功能直接决定了工作流管理系统的应用范围和对变化的适应能力。工作流引擎的核心是工作流过程模型和流程的调度算法，工作流过程模型是对业务流程的抽象表示，而调度算法则是流程执行的控制规则，两者共同实现了业务流程的自动执行。
工作流过程模型方面，有向图模型最早被用来建立工作流模型，如流程图、状态图等、活动网络图、EPCM 模型（Event-driven Process Chain，事件过程链模型）等。H.A. Reijers等学者将Event-driven Process Chains 扩展提出Aggregate EPC (aEPC)模型，用一个统一的模型来描述一系列相似的业务流程。Petri 网技术也是工作流建模的常用方法之一，如Van derAalst 在Petri 网的基础上提出了工作流网WF-net，并进一步研究提出了一种新的工作流建模语言YAWL，Kees Van Hee 等学者基于工作流网提出了一个过程模型和数据模型的融合方法。Jan Hidders 等学者基于Petri 网和嵌套关系演算理论提出了一个新的数据流语言。
也有人通过把已有的建模方法（如E-R 图、面向对象方法）与有向图模型相结合，以更有针对性地面向某些领域进行过程建模，如Thomas Allweyer 把EPCM 与面向对象的UML 相结合，用于面向对象的业务过程建模。除了有向图模型外，其它领域的工作流模型研究也取得了不少成果。如Kacmar、Carey 和Alexaander 等人提出了基于活动树（Activity Tree）的模型；范玉顺、吴澄等提出一种基于协调理论和反馈机制的工作流建模方法，该方法扩展了传统活动网络模型；Andreas Geppert 等提出了代理/服务（Broker/Services）模型；Winograd 和Flores 在语言行为理论的基础上提出了一种基于对话的工作流模型等。
工作流引擎任务调度方面，当前的研究主要集中在调度策略和调度算法两个方面。调度策略分为静态调度和动态调度两种。静态调度是在工作流建模时就绑定相应的资源，缺点是资源效率较低。动态调度在建模时只绑定资源的描述，因此在调度时能根据实际情况来利用合适的资源来执行任务，资源效率较高，缺点是存在资源竞争问题。Tretola 等人还提出了一些考虑子任务内并行性的预调度策略来加快工作流的执行。
本文首先介绍了一种新的工作流过程模型——多步任务协同网（MSTC nets），一个由角色(Role，R)，任务(Task，T)，工作(Work，W)和转发(Deliver，D)构成的网络，R 表示流程的参与者，而T 则描述了流程的业务活动， W 表示角色在任务中的分工，而D 用于表示业务流程的流转方向（可以是有条件的），一个任务可以由多个角色共同完成，这种区别不仅使其更贴近于实际的业务流程，还使其获得了更为强大的业务流程描述能力和更为丰富的信息加工能力。同时，由于W 表示角色在任务中的分工，改善了模型对角色及其和任务的交互关系的处理能力（例如可更好地处理由角色引起的异常）。为了更好的描述MSTC 网的动态运行状态，在其基础上增加了转发条件、起始工作、分组和循环的描述，构成MSTC网系统。针对MSTC 网系统的特点，我们研究了并给出了其8 个调度算法，并进行详细分析。
本文第一节给出MSTC 网的定义和相关概念，形式化的数学语义描述为进一步的深入研究提供基础，直观的图形化描述为过程建模提供良好的图形表示方法。第二节在建
