蔡敏++蔣元濤

摘要：本文利用Petri網(wǎng)對(duì)上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程進(jìn)行建模，接著運(yùn)用Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣、重組算法等對(duì)審批政務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化，使用可達(dá)樹(shù)、S不變量等進(jìn)行性能分析，最后使用Petri Net軟件包對(duì)Petri網(wǎng)模型進(jìn)行仿真模擬以驗(yàn)證其有效性，從而為政府改進(jìn)政務(wù)流程、提高工作效率提供借鑒。

關(guān)鍵詞：上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū) 政務(wù)流程 Petri網(wǎng) 重組 仿真

一、引言

根據(jù)電子政務(wù)發(fā)展與政府職能轉(zhuǎn)變相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本文運(yùn)用Petri網(wǎng)以上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程為例進(jìn)行建模分析，通過(guò)Petri網(wǎng)來(lái)檢驗(yàn)審批政務(wù)流程的正確性，尋找政務(wù)流程中的不合理環(huán)節(jié)，達(dá)到優(yōu)化審批流程的目的。

二、上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程優(yōu)化

上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批流程（如圖1所示）。服務(wù)對(duì)象包括申請(qǐng)公司、工商人員、銀行、稅務(wù)局、上海市經(jīng)貿(mào)委等。根據(jù)Petri網(wǎng)的定義建立起上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批的Petri網(wǎng)模型，如圖2所示。

庫(kù)所P1為申請(qǐng)注冊(cè)公司；變遷T1為準(zhǔn)備公司注冊(cè)相關(guān)材料；P2為申請(qǐng)材料；T2為工商初審，主要核查公司名字，投資比例，公司經(jīng)營(yíng)范圍等；P3為初審?fù)ㄟ^(guò)材料；T3為工商再審，主要核查公司股東決議，章程等；P4為再審?fù)ㄟ^(guò)材料；T4為一站式受理，辦理工商、代碼、稅務(wù)三證；P5為發(fā)證審核通過(guò)材料；T5為銀行對(duì)公司開(kāi)立基本賬戶審核；P6為開(kāi)戶審核通過(guò)材料；T6為稅務(wù)局開(kāi)發(fā)票審核；P7為發(fā)票審核通過(guò)材料；T7為上海市經(jīng)貿(mào)委、上市經(jīng)委、市商委對(duì)公司進(jìn)出口權(quán)審核；P8為進(jìn)出口權(quán)審核通過(guò)材料；T8為對(duì)所有材料歸檔、備案；P9為公司注冊(cè)備案文件。

根據(jù)Petri網(wǎng)基本理論，對(duì)優(yōu)化前的自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批業(yè)務(wù)Petri網(wǎng)模型建立關(guān)聯(lián)矩陣A，按照關(guān)聯(lián)矩陣的四種關(guān)系，可以從A中找出子網(wǎng)的沖突關(guān)系。在子網(wǎng)1中要實(shí)現(xiàn)T6活動(dòng)需要資源庫(kù)所P6，而子網(wǎng)2中要實(shí)現(xiàn)T7活動(dòng)也要資源庫(kù)所P6，因此子網(wǎng)1與子網(wǎng)2在資源利用上存在沖突。一旦子網(wǎng)間出現(xiàn)沖突，表明各自進(jìn)行活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了利用資源方面的競(jìng)爭(zhēng)，可以利用拆分規(guī)則對(duì)流程進(jìn)行重組，使其成為并行結(jié)構(gòu)。

由合并規(guī)則可知，圖1中T2工商初審與T3工商再審由同一個(gè)資源（工商人員）完成，根據(jù)優(yōu)化算法，將T2和T3合并為T2。由拆分規(guī)則可知，T5、T6和T7由不同資源（銀行、稅務(wù)局、三委）完成，而且T5、T6（或T6、T7或T5、T7）的后置條件不構(gòu)成T7（或T5或T6）的執(zhí)行條件，它們之間不構(gòu)成必然的前后順序。根據(jù)拆分規(guī)則改為并行結(jié)構(gòu)，可以很大程度縮減行政審批時(shí)間，其優(yōu)化后的Petri網(wǎng)如圖3所示。庫(kù)所P1為申請(qǐng)注冊(cè)公司；變遷T1為準(zhǔn)備公司注冊(cè)相關(guān)材料；P2為申請(qǐng)材料；T2為工商審核，主要核查公司名字，投資比例，公司經(jīng)營(yíng)范圍，股東決議，章程等；P3為審核通過(guò)材料；T3為一站式受理，辦理工商、代碼、稅務(wù)三證；P4為發(fā)證審核通過(guò)材料；T4為抄告相關(guān)部門；P5為開(kāi)戶審核相關(guān)材料；T5為銀行對(duì)公司開(kāi)立基本賬戶審核；P6為開(kāi)發(fā)票審核相關(guān)材料；T6為稅務(wù)局開(kāi)發(fā)票審核；P7為進(jìn)出口審核相關(guān)材料；T7為上海市經(jīng)貿(mào)委、上市經(jīng)委、市商委對(duì)公司進(jìn)出口權(quán)審核；P8為開(kāi)戶審核通過(guò)材料；P9為發(fā)票審核通過(guò)材料；P10為進(jìn)出口權(quán)審核通過(guò)材料；T8為對(duì)所有材料歸檔、備案；P11為公司注冊(cè)備案文件。根據(jù)圖3，對(duì)優(yōu)化后的注冊(cè)公司行政審批Petri網(wǎng)模型重新建立關(guān)聯(lián)矩陣A。

三、審批政務(wù)流程優(yōu)化的合理性評(píng)價(jià)

（一）S_不變量

由ATX=0可以得到關(guān)聯(lián)矩陣A所構(gòu)成線性方程組的解X，即是S_不變量。如果線性方程ATX=0至少有一個(gè)非零解，且它的解的分量由0和1組成，那么S_不變量是存在的。1代表該節(jié)點(diǎn)上有實(shí)例，即有托肯流經(jīng)該庫(kù)所，0代表無(wú)托肯流經(jīng)該庫(kù)所。只要符合ATX=0的解，都能保證該模型邏輯的合理性。觀察所得結(jié)果，優(yōu)化后的上海自貿(mào)區(qū)行政審批Petri網(wǎng)模型是資源守恒且可行有效的。

當(dāng)行政審批流程中有托肯在流動(dòng)時(shí)，依據(jù)S_不變量可以判斷出托肯流動(dòng)所選擇的不同路徑。觀察本模型，可以看到計(jì)算出的S_不變量中始終有P1，P2，P3，P4，P11在流動(dòng)，結(jié)合行政審批的詳細(xì)流程，X1表示公司拿到三證后申請(qǐng)開(kāi)戶的流程，X2表示公司拿到三證后申請(qǐng)開(kāi)發(fā)票資格的流程，X3表示公司拿到三證后申請(qǐng)進(jìn)出口權(quán)的流程，流程描述如下：

以上對(duì)Petri網(wǎng)運(yùn)行形態(tài)進(jìn)行分析，S_不變量涵蓋了自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)的每一個(gè)步驟，清晰地描述了不同托肯資源的活動(dòng)范圍，證明了優(yōu)化后的行政審批Petri網(wǎng)模型是合理的。

（二）模型的可達(dá)性分析

假設(shè)圖3的初始條件M0=[1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0]T，可根據(jù)狀態(tài)方程計(jì)算出各個(gè)變遷序列激發(fā)后的標(biāo)志，得到該模型的可達(dá)圖，本文得到優(yōu)化后的行政審批Petri網(wǎng)模型特性如下：

1、該P(yáng)etri網(wǎng)是有界的，因?yàn)樵谄淇蛇_(dá)樹(shù)中沒(méi)有出現(xiàn)ω。

2、該P(yáng)etri網(wǎng)模型是安全的，因?yàn)橹挥小?”和“1”出現(xiàn)在可達(dá)樹(shù)結(jié)點(diǎn)。

3、圖3中所有的變遷都出現(xiàn)在的覆蓋性樹(shù)中，這說(shuō)明所有變遷都是“活的”，都是有必要的，模型中不存在冗余。

四、審批政務(wù)流程優(yōu)化的仿真比較

政務(wù)流程的量化指標(biāo)由成本、周期時(shí)間、效率、有效性、適應(yīng)性等，其中周期時(shí)間和效率有相關(guān)性，而政務(wù)流程的有效性和適應(yīng)性度量起來(lái)比較困難，因此，一般選擇流程的成本和周期時(shí)間作為參數(shù)進(jìn)行仿真。本文僅選取周期時(shí)間作為參數(shù)進(jìn)行仿真，并選取T時(shí)間限制（即對(duì)變遷活動(dòng)設(shè)置時(shí)間限制）的Petri網(wǎng)類型，參考互聯(lián)網(wǎng)上提供的上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)流程所需時(shí)間，估算出了每個(gè)業(yè)務(wù)的資源等待時(shí)間，詳細(xì)描述如表1所示：

優(yōu)化后模型略有改變的為T2和T3變遷，因?yàn)閮?yōu)化后這兩個(gè)業(yè)務(wù)將會(huì)合并，資源等待時(shí)間調(diào)整為4-5天，而其它變遷的等待時(shí)間參數(shù)不變。將優(yōu)化前與優(yōu)化后的Petri網(wǎng)模型轉(zhuǎn)換為仿真模型，在P1處都設(shè)置為1個(gè)托肯。根據(jù)仿真結(jié)果，優(yōu)化前后模型所耗時(shí)間有很大差異，優(yōu)化前整個(gè)審批流程用時(shí)45.7578天，優(yōu)化后只需33.1074天，平均耗費(fèi)時(shí)間縮短了27.65%，政務(wù)流程優(yōu)化的效果是十分明顯的。

五、結(jié)論

利用Petri網(wǎng)對(duì)上海自貿(mào)區(qū)審批流程進(jìn)行建模分析，有利于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的并行、異步、沖突及順序關(guān)系，從而提高政府辦事效率。本文基于Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣，構(gòu)建了政務(wù)流程優(yōu)化的算法和步驟，并引入S_不變量、可達(dá)樹(shù)等方法來(lái)評(píng)估系統(tǒng)性能，進(jìn)一步加入時(shí)間因素在Petri Net軟件上進(jìn)行仿真，以驗(yàn)證模型有效性，從而發(fā)現(xiàn)上海自貿(mào)區(qū)審批政務(wù)流程的問(wèn)題，并加以改進(jìn)，顯著提高了企業(yè)注冊(cè)審批流程的效率。但本文也存在不足，所采用的優(yōu)化手段是基本的順序、選擇、并發(fā)、循環(huán)流程，而現(xiàn)實(shí)中的政務(wù)工作受到人文、技術(shù)等各種因素影響，實(shí)際業(yè)務(wù)流程要復(fù)雜的多，而且本文的政務(wù)工作處理時(shí)間不是來(lái)自于實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)，而是通過(guò)網(wǎng)站公開(kāi)信息獲得。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建民，聞立杰. 工作流管理—模型、方法和系統(tǒng)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004：84—87

[2]袁崇義. Petri網(wǎng)原理與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005

[3]赫泉玲，黃珍瀟. 政務(wù)流程的解析、優(yōu)化與重構(gòu)[J]. 華東經(jīng)濟(jì)管理，2007，21（9）：102—104

[4]李煒，宋翰濤，石劍. 基于時(shí)間Petri網(wǎng)的工作流建模[J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2002，38（21）：83—84

（蔡敏，1992年生，江蘇鹽城人，上海海事大學(xué)碩士生。研究方向：供應(yīng)鏈與物流管理。蔣元濤，1975年生，山東泰安人，上海海事大學(xué)管理科學(xué)系電子商務(wù)專業(yè)副教授，碩士生導(dǎo)師。研究方向：企業(yè)戰(zhàn)略、電子商務(wù)和海關(guān)物流）endprint

摘要：本文利用Petri網(wǎng)對(duì)上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程進(jìn)行建模，接著運(yùn)用Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣、重組算法等對(duì)審批政務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化，使用可達(dá)樹(shù)、S不變量等進(jìn)行性能分析，最后使用Petri Net軟件包對(duì)Petri網(wǎng)模型進(jìn)行仿真模擬以驗(yàn)證其有效性，從而為政府改進(jìn)政務(wù)流程、提高工作效率提供借鑒。

關(guān)鍵詞：上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū) 政務(wù)流程 Petri網(wǎng) 重組 仿真

一、引言

根據(jù)電子政務(wù)發(fā)展與政府職能轉(zhuǎn)變相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本文運(yùn)用Petri網(wǎng)以上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程為例進(jìn)行建模分析，通過(guò)Petri網(wǎng)來(lái)檢驗(yàn)審批政務(wù)流程的正確性，尋找政務(wù)流程中的不合理環(huán)節(jié)，達(dá)到優(yōu)化審批流程的目的。

二、上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程優(yōu)化

上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批流程（如圖1所示）。服務(wù)對(duì)象包括申請(qǐng)公司、工商人員、銀行、稅務(wù)局、上海市經(jīng)貿(mào)委等。根據(jù)Petri網(wǎng)的定義建立起上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批的Petri網(wǎng)模型，如圖2所示。

庫(kù)所P1為申請(qǐng)注冊(cè)公司；變遷T1為準(zhǔn)備公司注冊(cè)相關(guān)材料；P2為申請(qǐng)材料；T2為工商初審，主要核查公司名字，投資比例，公司經(jīng)營(yíng)范圍等；P3為初審?fù)ㄟ^(guò)材料；T3為工商再審，主要核查公司股東決議，章程等；P4為再審?fù)ㄟ^(guò)材料；T4為一站式受理，辦理工商、代碼、稅務(wù)三證；P5為發(fā)證審核通過(guò)材料；T5為銀行對(duì)公司開(kāi)立基本賬戶審核；P6為開(kāi)戶審核通過(guò)材料；T6為稅務(wù)局開(kāi)發(fā)票審核；P7為發(fā)票審核通過(guò)材料；T7為上海市經(jīng)貿(mào)委、上市經(jīng)委、市商委對(duì)公司進(jìn)出口權(quán)審核；P8為進(jìn)出口權(quán)審核通過(guò)材料；T8為對(duì)所有材料歸檔、備案；P9為公司注冊(cè)備案文件。

根據(jù)Petri網(wǎng)基本理論，對(duì)優(yōu)化前的自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批業(yè)務(wù)Petri網(wǎng)模型建立關(guān)聯(lián)矩陣A，按照關(guān)聯(lián)矩陣的四種關(guān)系，可以從A中找出子網(wǎng)的沖突關(guān)系。在子網(wǎng)1中要實(shí)現(xiàn)T6活動(dòng)需要資源庫(kù)所P6，而子網(wǎng)2中要實(shí)現(xiàn)T7活動(dòng)也要資源庫(kù)所P6，因此子網(wǎng)1與子網(wǎng)2在資源利用上存在沖突。一旦子網(wǎng)間出現(xiàn)沖突，表明各自進(jìn)行活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了利用資源方面的競(jìng)爭(zhēng)，可以利用拆分規(guī)則對(duì)流程進(jìn)行重組，使其成為并行結(jié)構(gòu)。

由合并規(guī)則可知，圖1中T2工商初審與T3工商再審由同一個(gè)資源（工商人員）完成，根據(jù)優(yōu)化算法，將T2和T3合并為T2。由拆分規(guī)則可知，T5、T6和T7由不同資源（銀行、稅務(wù)局、三委）完成，而且T5、T6（或T6、T7或T5、T7）的后置條件不構(gòu)成T7（或T5或T6）的執(zhí)行條件，它們之間不構(gòu)成必然的前后順序。根據(jù)拆分規(guī)則改為并行結(jié)構(gòu)，可以很大程度縮減行政審批時(shí)間，其優(yōu)化后的Petri網(wǎng)如圖3所示。庫(kù)所P1為申請(qǐng)注冊(cè)公司；變遷T1為準(zhǔn)備公司注冊(cè)相關(guān)材料；P2為申請(qǐng)材料；T2為工商審核，主要核查公司名字，投資比例，公司經(jīng)營(yíng)范圍，股東決議，章程等；P3為審核通過(guò)材料；T3為一站式受理，辦理工商、代碼、稅務(wù)三證；P4為發(fā)證審核通過(guò)材料；T4為抄告相關(guān)部門；P5為開(kāi)戶審核相關(guān)材料；T5為銀行對(duì)公司開(kāi)立基本賬戶審核；P6為開(kāi)發(fā)票審核相關(guān)材料；T6為稅務(wù)局開(kāi)發(fā)票審核；P7為進(jìn)出口審核相關(guān)材料；T7為上海市經(jīng)貿(mào)委、上市經(jīng)委、市商委對(duì)公司進(jìn)出口權(quán)審核；P8為開(kāi)戶審核通過(guò)材料；P9為發(fā)票審核通過(guò)材料；P10為進(jìn)出口權(quán)審核通過(guò)材料；T8為對(duì)所有材料歸檔、備案；P11為公司注冊(cè)備案文件。根據(jù)圖3，對(duì)優(yōu)化后的注冊(cè)公司行政審批Petri網(wǎng)模型重新建立關(guān)聯(lián)矩陣A。

三、審批政務(wù)流程優(yōu)化的合理性評(píng)價(jià)

（一）S_不變量

由ATX=0可以得到關(guān)聯(lián)矩陣A所構(gòu)成線性方程組的解X，即是S_不變量。如果線性方程ATX=0至少有一個(gè)非零解，且它的解的分量由0和1組成，那么S_不變量是存在的。1代表該節(jié)點(diǎn)上有實(shí)例，即有托肯流經(jīng)該庫(kù)所，0代表無(wú)托肯流經(jīng)該庫(kù)所。只要符合ATX=0的解，都能保證該模型邏輯的合理性。觀察所得結(jié)果，優(yōu)化后的上海自貿(mào)區(qū)行政審批Petri網(wǎng)模型是資源守恒且可行有效的。

當(dāng)行政審批流程中有托肯在流動(dòng)時(shí)，依據(jù)S_不變量可以判斷出托肯流動(dòng)所選擇的不同路徑。觀察本模型，可以看到計(jì)算出的S_不變量中始終有P1，P2，P3，P4，P11在流動(dòng)，結(jié)合行政審批的詳細(xì)流程，X1表示公司拿到三證后申請(qǐng)開(kāi)戶的流程，X2表示公司拿到三證后申請(qǐng)開(kāi)發(fā)票資格的流程，X3表示公司拿到三證后申請(qǐng)進(jìn)出口權(quán)的流程，流程描述如下：

以上對(duì)Petri網(wǎng)運(yùn)行形態(tài)進(jìn)行分析，S_不變量涵蓋了自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)的每一個(gè)步驟，清晰地描述了不同托肯資源的活動(dòng)范圍，證明了優(yōu)化后的行政審批Petri網(wǎng)模型是合理的。

（二）模型的可達(dá)性分析

假設(shè)圖3的初始條件M0=[1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0]T，可根據(jù)狀態(tài)方程計(jì)算出各個(gè)變遷序列激發(fā)后的標(biāo)志，得到該模型的可達(dá)圖，本文得到優(yōu)化后的行政審批Petri網(wǎng)模型特性如下：

1、該P(yáng)etri網(wǎng)是有界的，因?yàn)樵谄淇蛇_(dá)樹(shù)中沒(méi)有出現(xiàn)ω。

2、該P(yáng)etri網(wǎng)模型是安全的，因?yàn)橹挥小?”和“1”出現(xiàn)在可達(dá)樹(shù)結(jié)點(diǎn)。

3、圖3中所有的變遷都出現(xiàn)在的覆蓋性樹(shù)中，這說(shuō)明所有變遷都是“活的”，都是有必要的，模型中不存在冗余。

四、審批政務(wù)流程優(yōu)化的仿真比較

政務(wù)流程的量化指標(biāo)由成本、周期時(shí)間、效率、有效性、適應(yīng)性等，其中周期時(shí)間和效率有相關(guān)性，而政務(wù)流程的有效性和適應(yīng)性度量起來(lái)比較困難，因此，一般選擇流程的成本和周期時(shí)間作為參數(shù)進(jìn)行仿真。本文僅選取周期時(shí)間作為參數(shù)進(jìn)行仿真，并選取T時(shí)間限制（即對(duì)變遷活動(dòng)設(shè)置時(shí)間限制）的Petri網(wǎng)類型，參考互聯(lián)網(wǎng)上提供的上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)流程所需時(shí)間，估算出了每個(gè)業(yè)務(wù)的資源等待時(shí)間，詳細(xì)描述如表1所示：

優(yōu)化后模型略有改變的為T2和T3變遷，因?yàn)閮?yōu)化后這兩個(gè)業(yè)務(wù)將會(huì)合并，資源等待時(shí)間調(diào)整為4-5天，而其它變遷的等待時(shí)間參數(shù)不變。將優(yōu)化前與優(yōu)化后的Petri網(wǎng)模型轉(zhuǎn)換為仿真模型，在P1處都設(shè)置為1個(gè)托肯。根據(jù)仿真結(jié)果，優(yōu)化前后模型所耗時(shí)間有很大差異，優(yōu)化前整個(gè)審批流程用時(shí)45.7578天，優(yōu)化后只需33.1074天，平均耗費(fèi)時(shí)間縮短了27.65%，政務(wù)流程優(yōu)化的效果是十分明顯的。

五、結(jié)論

利用Petri網(wǎng)對(duì)上海自貿(mào)區(qū)審批流程進(jìn)行建模分析，有利于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的并行、異步、沖突及順序關(guān)系，從而提高政府辦事效率。本文基于Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣，構(gòu)建了政務(wù)流程優(yōu)化的算法和步驟，并引入S_不變量、可達(dá)樹(shù)等方法來(lái)評(píng)估系統(tǒng)性能，進(jìn)一步加入時(shí)間因素在Petri Net軟件上進(jìn)行仿真，以驗(yàn)證模型有效性，從而發(fā)現(xiàn)上海自貿(mào)區(qū)審批政務(wù)流程的問(wèn)題，并加以改進(jìn)，顯著提高了企業(yè)注冊(cè)審批流程的效率。但本文也存在不足，所采用的優(yōu)化手段是基本的順序、選擇、并發(fā)、循環(huán)流程，而現(xiàn)實(shí)中的政務(wù)工作受到人文、技術(shù)等各種因素影響，實(shí)際業(yè)務(wù)流程要復(fù)雜的多，而且本文的政務(wù)工作處理時(shí)間不是來(lái)自于實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)，而是通過(guò)網(wǎng)站公開(kāi)信息獲得。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建民，聞立杰. 工作流管理—模型、方法和系統(tǒng)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004：84—87

[2]袁崇義. Petri網(wǎng)原理與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005

[3]赫泉玲，黃珍瀟. 政務(wù)流程的解析、優(yōu)化與重構(gòu)[J]. 華東經(jīng)濟(jì)管理，2007，21（9）：102—104

[4]李煒，宋翰濤，石劍. 基于時(shí)間Petri網(wǎng)的工作流建模[J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2002，38（21）：83—84

（蔡敏，1992年生，江蘇鹽城人，上海海事大學(xué)碩士生。研究方向：供應(yīng)鏈與物流管理。蔣元濤，1975年生，山東泰安人，上海海事大學(xué)管理科學(xué)系電子商務(wù)專業(yè)副教授，碩士生導(dǎo)師。研究方向：企業(yè)戰(zhàn)略、電子商務(wù)和海關(guān)物流）endprint

摘要：本文利用Petri網(wǎng)對(duì)上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程進(jìn)行建模，接著運(yùn)用Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣、重組算法等對(duì)審批政務(wù)流程進(jìn)行優(yōu)化，使用可達(dá)樹(shù)、S不變量等進(jìn)行性能分析，最后使用Petri Net軟件包對(duì)Petri網(wǎng)模型進(jìn)行仿真模擬以驗(yàn)證其有效性，從而為政府改進(jìn)政務(wù)流程、提高工作效率提供借鑒。

關(guān)鍵詞：上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū) 政務(wù)流程 Petri網(wǎng) 重組 仿真

一、引言

根據(jù)電子政務(wù)發(fā)展與政府職能轉(zhuǎn)變相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本文運(yùn)用Petri網(wǎng)以上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程為例進(jìn)行建模分析，通過(guò)Petri網(wǎng)來(lái)檢驗(yàn)審批政務(wù)流程的正確性，尋找政務(wù)流程中的不合理環(huán)節(jié)，達(dá)到優(yōu)化審批流程的目的。

二、上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)審批政務(wù)流程優(yōu)化

上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批流程（如圖1所示）。服務(wù)對(duì)象包括申請(qǐng)公司、工商人員、銀行、稅務(wù)局、上海市經(jīng)貿(mào)委等。根據(jù)Petri網(wǎng)的定義建立起上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批的Petri網(wǎng)模型，如圖2所示。

庫(kù)所P1為申請(qǐng)注冊(cè)公司；變遷T1為準(zhǔn)備公司注冊(cè)相關(guān)材料；P2為申請(qǐng)材料；T2為工商初審，主要核查公司名字，投資比例，公司經(jīng)營(yíng)范圍等；P3為初審?fù)ㄟ^(guò)材料；T3為工商再審，主要核查公司股東決議，章程等；P4為再審?fù)ㄟ^(guò)材料；T4為一站式受理，辦理工商、代碼、稅務(wù)三證；P5為發(fā)證審核通過(guò)材料；T5為銀行對(duì)公司開(kāi)立基本賬戶審核；P6為開(kāi)戶審核通過(guò)材料；T6為稅務(wù)局開(kāi)發(fā)票審核；P7為發(fā)票審核通過(guò)材料；T7為上海市經(jīng)貿(mào)委、上市經(jīng)委、市商委對(duì)公司進(jìn)出口權(quán)審核；P8為進(jìn)出口權(quán)審核通過(guò)材料；T8為對(duì)所有材料歸檔、備案；P9為公司注冊(cè)備案文件。

根據(jù)Petri網(wǎng)基本理論，對(duì)優(yōu)化前的自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)行政審批業(yè)務(wù)Petri網(wǎng)模型建立關(guān)聯(lián)矩陣A，按照關(guān)聯(lián)矩陣的四種關(guān)系，可以從A中找出子網(wǎng)的沖突關(guān)系。在子網(wǎng)1中要實(shí)現(xiàn)T6活動(dòng)需要資源庫(kù)所P6，而子網(wǎng)2中要實(shí)現(xiàn)T7活動(dòng)也要資源庫(kù)所P6，因此子網(wǎng)1與子網(wǎng)2在資源利用上存在沖突。一旦子網(wǎng)間出現(xiàn)沖突，表明各自進(jìn)行活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了利用資源方面的競(jìng)爭(zhēng)，可以利用拆分規(guī)則對(duì)流程進(jìn)行重組，使其成為并行結(jié)構(gòu)。

由合并規(guī)則可知，圖1中T2工商初審與T3工商再審由同一個(gè)資源（工商人員）完成，根據(jù)優(yōu)化算法，將T2和T3合并為T2。由拆分規(guī)則可知，T5、T6和T7由不同資源（銀行、稅務(wù)局、三委）完成，而且T5、T6（或T6、T7或T5、T7）的后置條件不構(gòu)成T7（或T5或T6）的執(zhí)行條件，它們之間不構(gòu)成必然的前后順序。根據(jù)拆分規(guī)則改為并行結(jié)構(gòu)，可以很大程度縮減行政審批時(shí)間，其優(yōu)化后的Petri網(wǎng)如圖3所示。庫(kù)所P1為申請(qǐng)注冊(cè)公司；變遷T1為準(zhǔn)備公司注冊(cè)相關(guān)材料；P2為申請(qǐng)材料；T2為工商審核，主要核查公司名字，投資比例，公司經(jīng)營(yíng)范圍，股東決議，章程等；P3為審核通過(guò)材料；T3為一站式受理，辦理工商、代碼、稅務(wù)三證；P4為發(fā)證審核通過(guò)材料；T4為抄告相關(guān)部門；P5為開(kāi)戶審核相關(guān)材料；T5為銀行對(duì)公司開(kāi)立基本賬戶審核；P6為開(kāi)發(fā)票審核相關(guān)材料；T6為稅務(wù)局開(kāi)發(fā)票審核；P7為進(jìn)出口審核相關(guān)材料；T7為上海市經(jīng)貿(mào)委、上市經(jīng)委、市商委對(duì)公司進(jìn)出口權(quán)審核；P8為開(kāi)戶審核通過(guò)材料；P9為發(fā)票審核通過(guò)材料；P10為進(jìn)出口權(quán)審核通過(guò)材料；T8為對(duì)所有材料歸檔、備案；P11為公司注冊(cè)備案文件。根據(jù)圖3，對(duì)優(yōu)化后的注冊(cè)公司行政審批Petri網(wǎng)模型重新建立關(guān)聯(lián)矩陣A。

三、審批政務(wù)流程優(yōu)化的合理性評(píng)價(jià)

（一）S_不變量

由ATX=0可以得到關(guān)聯(lián)矩陣A所構(gòu)成線性方程組的解X，即是S_不變量。如果線性方程ATX=0至少有一個(gè)非零解，且它的解的分量由0和1組成，那么S_不變量是存在的。1代表該節(jié)點(diǎn)上有實(shí)例，即有托肯流經(jīng)該庫(kù)所，0代表無(wú)托肯流經(jīng)該庫(kù)所。只要符合ATX=0的解，都能保證該模型邏輯的合理性。觀察所得結(jié)果，優(yōu)化后的上海自貿(mào)區(qū)行政審批Petri網(wǎng)模型是資源守恒且可行有效的。

當(dāng)行政審批流程中有托肯在流動(dòng)時(shí)，依據(jù)S_不變量可以判斷出托肯流動(dòng)所選擇的不同路徑。觀察本模型，可以看到計(jì)算出的S_不變量中始終有P1，P2，P3，P4，P11在流動(dòng)，結(jié)合行政審批的詳細(xì)流程，X1表示公司拿到三證后申請(qǐng)開(kāi)戶的流程，X2表示公司拿到三證后申請(qǐng)開(kāi)發(fā)票資格的流程，X3表示公司拿到三證后申請(qǐng)進(jìn)出口權(quán)的流程，流程描述如下：

以上對(duì)Petri網(wǎng)運(yùn)行形態(tài)進(jìn)行分析，S_不變量涵蓋了自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)的每一個(gè)步驟，清晰地描述了不同托肯資源的活動(dòng)范圍，證明了優(yōu)化后的行政審批Petri網(wǎng)模型是合理的。

（二）模型的可達(dá)性分析

假設(shè)圖3的初始條件M0=[1，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0]T，可根據(jù)狀態(tài)方程計(jì)算出各個(gè)變遷序列激發(fā)后的標(biāo)志，得到該模型的可達(dá)圖，本文得到優(yōu)化后的行政審批Petri網(wǎng)模型特性如下：

1、該P(yáng)etri網(wǎng)是有界的，因?yàn)樵谄淇蛇_(dá)樹(shù)中沒(méi)有出現(xiàn)ω。

2、該P(yáng)etri網(wǎng)模型是安全的，因?yàn)橹挥小?”和“1”出現(xiàn)在可達(dá)樹(shù)結(jié)點(diǎn)。

3、圖3中所有的變遷都出現(xiàn)在的覆蓋性樹(shù)中，這說(shuō)明所有變遷都是“活的”，都是有必要的，模型中不存在冗余。

四、審批政務(wù)流程優(yōu)化的仿真比較

政務(wù)流程的量化指標(biāo)由成本、周期時(shí)間、效率、有效性、適應(yīng)性等，其中周期時(shí)間和效率有相關(guān)性，而政務(wù)流程的有效性和適應(yīng)性度量起來(lái)比較困難，因此，一般選擇流程的成本和周期時(shí)間作為參數(shù)進(jìn)行仿真。本文僅選取周期時(shí)間作為參數(shù)進(jìn)行仿真，并選取T時(shí)間限制（即對(duì)變遷活動(dòng)設(shè)置時(shí)間限制）的Petri網(wǎng)類型，參考互聯(lián)網(wǎng)上提供的上海自貿(mào)區(qū)公司注冊(cè)流程所需時(shí)間，估算出了每個(gè)業(yè)務(wù)的資源等待時(shí)間，詳細(xì)描述如表1所示：

優(yōu)化后模型略有改變的為T2和T3變遷，因?yàn)閮?yōu)化后這兩個(gè)業(yè)務(wù)將會(huì)合并，資源等待時(shí)間調(diào)整為4-5天，而其它變遷的等待時(shí)間參數(shù)不變。將優(yōu)化前與優(yōu)化后的Petri網(wǎng)模型轉(zhuǎn)換為仿真模型，在P1處都設(shè)置為1個(gè)托肯。根據(jù)仿真結(jié)果，優(yōu)化前后模型所耗時(shí)間有很大差異，優(yōu)化前整個(gè)審批流程用時(shí)45.7578天，優(yōu)化后只需33.1074天，平均耗費(fèi)時(shí)間縮短了27.65%，政務(wù)流程優(yōu)化的效果是十分明顯的。

五、結(jié)論

利用Petri網(wǎng)對(duì)上海自貿(mào)區(qū)審批流程進(jìn)行建模分析，有利于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的并行、異步、沖突及順序關(guān)系，從而提高政府辦事效率。本文基于Petri網(wǎng)關(guān)聯(lián)矩陣，構(gòu)建了政務(wù)流程優(yōu)化的算法和步驟，并引入S_不變量、可達(dá)樹(shù)等方法來(lái)評(píng)估系統(tǒng)性能，進(jìn)一步加入時(shí)間因素在Petri Net軟件上進(jìn)行仿真，以驗(yàn)證模型有效性，從而發(fā)現(xiàn)上海自貿(mào)區(qū)審批政務(wù)流程的問(wèn)題，并加以改進(jìn)，顯著提高了企業(yè)注冊(cè)審批流程的效率。但本文也存在不足，所采用的優(yōu)化手段是基本的順序、選擇、并發(fā)、循環(huán)流程，而現(xiàn)實(shí)中的政務(wù)工作受到人文、技術(shù)等各種因素影響，實(shí)際業(yè)務(wù)流程要復(fù)雜的多，而且本文的政務(wù)工作處理時(shí)間不是來(lái)自于實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)，而是通過(guò)網(wǎng)站公開(kāi)信息獲得。

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（蔡敏，1992年生，江蘇鹽城人，上海海事大學(xué)碩士生。研究方向：供應(yīng)鏈與物流管理。蔣元濤，1975年生，山東泰安人，上海海事大學(xué)管理科學(xué)系電子商務(wù)專業(yè)副教授，碩士生導(dǎo)師。研究方向：企業(yè)戰(zhàn)略、電子商務(wù)和海關(guān)物流）endprint