面向系統概念設計的OPM到CPN轉換方法

周文璐，李小波，楊 峰，朱一凡

(國防科學技術大學信息系統與管理學院，湖南 長沙 410073)

在系統工程的生命周期中存在一個系統概念設計的階段，對需要開發的系統進行初步的結構與功能設計，其目的是開發一種能夠反映用戶對系統的需求和規格的功能原型。在概念設計階段所做的修改與后期具體設計和測試階段的修改相比，花費的成本更少，對系統開發產生的影響更大，因此，如何在系統工程概念設計階段建立有效的概念模型并進行分析是一個重要的問題。研究者們提出了許多用于概念建模的圖形化建模語言來建立概念模型并分析系統的結構和行為，如統一建模語言(UML)、系統建模語言(SysML)、對象過程方法論(OPM)等。

UML/SysML在分離的視圖中建立系統結構和行為的模型，而OPM建立整體的層次模型來描述系統，將系統視為一個整體，更加符合系統工程的思想。

OPM模型的動態邏輯可以通過推演進行檢查，在一定程度上能夠解決描述系統的動態行為和模型有效性驗證的問題，適合進行概念模型的建模與分析。OPM的不足之處是不能完整描述系統定量的特點，也不能支持精確的仿真和分析，現有一些研究提出了不同的方法來解決OPM定量計算能力不足的問題［1-3］。其中將OPM轉換為著色Petri網(CPN)是一種良好的思路，能夠結合OPM對系統的描述能力與CPN的仿真分析能力，但已有的方法需要對OPM進行擴展，加入由CPN語義定義的額外的信息，同時沒有提出將多層次的OPM模型轉換為有子網的CPN模型的具體方法。……