摘 要： 隨著信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，智慧農(nóng)業(yè)逐漸成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要方向。合理高效的農(nóng)業(yè)管理流程對于提升生產(chǎn)效率、降低經(jīng)營成本、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文提出一種基于Petri 網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)管理流程建模和仿真方法。首先，利用UML的時序圖、狀態(tài)圖、交互圖，對智慧農(nóng)業(yè)管理流程進行直觀描述和建模。其次，將以上各圖轉(zhuǎn)換為由普通網(wǎng)、時間網(wǎng)、著色網(wǎng)、隨機網(wǎng)組成的多模式Petri 網(wǎng)形式化表達，構(gòu)建具有并行、選擇等復(fù)雜邏輯特征的Petri 網(wǎng)模型；進而設(shè)計一種基于多模式Petri 網(wǎng)的仿真方法，模擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中資源動態(tài)分配、流程執(zhí)行情況等；最后，在示例案例中驗證了所提出方法的有效性，并通過可達性分析表明該方法具有較強的建模和仿真能力。該研究為智慧農(nóng)業(yè)管理流程的優(yōu)化、自動化控制提供了有力支持。

關(guān)鍵詞： Petri網(wǎng)；智慧農(nóng)業(yè)；管理流程；UML；物聯(lián)網(wǎng)

中圖法分類號： S271.5 文獻標識碼： A 文章編號： 1000-2324（2024）03-0413-09

隨著全球人口的不斷增長和經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)作為保障糧食安全和推動經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，面臨著提高生產(chǎn)效率、降低資源消耗、保護生態(tài)環(huán)境等多方面的挑戰(zhàn)。智慧農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新業(yè)態(tài)，通過引入先進的信息技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準化、智能化管理，為解決上述挑戰(zhàn)提供了有效的解決方案。智慧農(nóng)業(yè)管理流程的優(yōu)化和自動化控制顯得尤為重要。一個合理高效的管理流程不僅能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低經(jīng)營成本，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。然而，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受天氣等自然環(huán)境因素影響，涉及多個環(huán)節(jié)和多種資源的協(xié)調(diào)管理。需要在智慧農(nóng)業(yè)軟件系統(tǒng)支撐下才能高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在智慧農(nóng)業(yè)的軟件系統(tǒng)的開發(fā)中可以使用UML（Unified Modeling Language，統(tǒng)一建模語言）中的狀態(tài)圖、行為圖、序列圖等圖形工具為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程建模。但是UML不是形式化建模工具，在使用計算機建模仿真方面有較大的困難。Petri 網(wǎng)作為一種強大的形式化建模工具，具有描述復(fù)雜系統(tǒng)并行、同步、選擇等動態(tài)行為的能力，為智慧農(nóng)業(yè)管理流程的建模和仿真提供了新的解決方案。通過構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)管理流程的Petri 網(wǎng)模型，可以清晰地表達農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的各種邏輯關(guān)系和動態(tài)變化，為管理決策提供科學(xué)依據(jù)［1］。