基于扩展事件驱动过程链(eEPC)的企业业务过程 模型的仿真
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在企业中，资源的利用遵循一定的工作时间 表。为了使仿真结果更加真实可信，设置仿真环境 的时候也应该根据企业的实际情况为资源定义工作 时间表，确定活动可以被执行的时间区段。
３．２ 执行仿真
设置完仿真参数后，用户就可以运行企业业务 过程模型的仿真了。仿真时，用户可以在同一个仿 真场景下运行多个企业业务过程模型，比较多个过 程在相同的仿真环境下的性能；也可以在不同的仿 真场景下运行同一个企业业务过程模型，考察仿真 环境对仿真结果产生的影响。
连续改善，帮助企业进行信息化、知识化、企业间 映实际问题的侧重点也不一样，如： Ｐｅｔｒｉ网只用“位
的集成、管理规范化等。企业业务过程模型仿真的 置”和“转换”两种图形描述离散事件系统的动态
目的是定量分析企业经营过程运行的各项性能指标， 过程，具有很强的数学基础，适于分析系统的动态
如企业过程的运行时间、运行成本和资源利用率等， 性；ＩＤＥＦ 方法是一种结构化的建模方法，多用于描
（２）优化企业经营过程。企业业务过程仿真的 一个重要目的是比较多种经营过程的设计方案，以便 从中选择最佳方案。由于修改企业业务过程模型 （包括调整模型的结构和修改模型的参数）或重新定 义仿真环境可以模拟实际经营过程或运行环境的变 化，因此修改过的企业业务过程模型和仿真环境可
４ 应用实例
本文选取某机械制造企业的零件加工过程进行 仿真，其加工过程如图 ３所示［４］。
（１）使企业业务过程模型的描述更加准确。一 开始建立的企业业务过程模型可能存在与实际的经 营过程不一致的地方，通过仿真分析结果并将其与 已知的经营过程的实际性能相比较，可以分析模型 中的哪些环节与实际情况不符合。然后通过反复的 修改并执行仿真，使企业业务过程模型逐步逼近实 际的经营过程，描述更加准确。
２ 基于 ｅＥＰＣ 模型的企业业务过程模 型的仿真算法
仿真算法是仿真系统的核心部分，仿真引擎对 仿真实例进行计算时，将根据过程模型的类型选择 相应的算法进行处理。以下部分简单介绍基于ｅＥＰＣ 模型的企业业务过程模型的仿真算法流程。
用 ｅＥＰＣ 模型仿真时包含四种模块，除了事件模 块、功能模块和逻辑模块用来表示企业的业务过程 以外，仿真时还会遇到空模块。仿真计算时，仿真 引擎根据模块种类作不同的处理。对于事件模块， 获取要仿真的状态属性并计算仿真结果；功能模块 表示企业业务过程中实际进行的作业，例如，车床 加工零件。作业的执行时间视作业内容不同选取不 同的概率分布函数，例如，商店出纳员为顾客服务 的时间的分布服从负指数分布。处理功能模块时， 仿真引擎按照组成业务过程模型的功能模块的概率 分布，由随机数发生器产生一组随机数序列，参与 仿真计算。逻辑模块控制企业业务过程的走向，分
时间是衡量企业经营过程优劣的一个重要指 标。总体的经营过程时间（如过程周期时间）反映 了企业响应市场需求的能力，时间越短，说明企业 满足顾客新的需求越快，越有机会获得市场商机。 对于服务型行业来说，顾客等待时间短也意味着服 务质量高。而考察分类的过程时间（如活动的执行 时间和等待时间）还可以分析业务过程模型的运行 性能。因此仿真实验中我们重点考察时间参数。
制造业自动化
基于扩展事件驱动过程链（ｅＥＰＣ）的企业业务过程
模型的仿真
刘艳梅，郑国君，祁国宁
（浙江大学 机械与能源工程学院，杭州 ３１００２７）
摘 要：企业业务过程建模和仿真的目的是帮助进行企业重组和连续改善，帮助企业进行信息化、知识
化和企业间的集成等。本文采用基于扩展事件驱动过程链（ｅＥＰＣ）的企业业务过程模型，进行模型仿
ness process based on extended Event Process Chain(eEPC),therefore optimize and im-
prove the enterprise business process. Through the practical application case, the feasi-
处理条件不成立，正在处理的事务数量已经达到活 数量，改变活动的执行时间，改变组织结构或资源
动的最大处理能力等。
结构，或修改资源的数量等。在企业业务过程仿真
非活动时间 指资源处于工作时间表之外的时 环境下研究过程改进的方法是重新定义仿真环境，
间，如休息时间。
最常见的内容有修改事务生成的频率和数量，或修
判断经营过程中是否存在瓶颈或死锁因素，经营过 述企业的企业业务过程，但模型的形象性较差［２］。
程的运行性能是否良好。仿真结果可以作为企业经
而 ｅＥＰＣ 模型以过程视图为中心，将企业功能、
营过程的评价和过程改进方案、企业信息化方案的 组织、资源和数据视图集成起来，适于描述具有不
可行性和有效性验证的依据，也是企业进行决策的 确定性的决策企业业务过程。功能视图用绿色的圆
系统模拟执行活动的过程实际就是累加活动的 执行时间、修改相关资源的状态，计算活动成本和 记录其它仿真数据的过程。当这一系列数据操作完 毕，就可认为一个活动执行完毕。仿真系统将选择 收集仿真过程中的各种数据，以生成仿真报告。
仿真系统模拟活动执行的具体操作对用户来说
第 ２６ 卷 第 ２ 期 ２００４－０２ 【１９】
ＬＩＵ Ｙａｎ－ｍｅｉ， ＺＨＥＮ Ｇｕｏ－ｊｕｎ，ＱＩ Ｇｕｏ－ｎｉｎｇ
（Ｔｈｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｎｇＺｈｏｕ ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: The purpose of enterprise business process modeling and simulation is helping enter-
图１ 组成ｅＥＰＣ模型的基本图形元素
各种过程建模方法都有其自身的优势与局限， 企业在实际建模时通常根据自身特点和要求选择合 适的建模方法。其中ｅＥＰＣ具有面向工程语言的表达 能力和简单易懂的建模方法，因此被作为重要的建 模手段应用于企业业务过程重组（ＢＰＲ）、企业资源 规划（ＥＲＰ）和工作流管理系统（ＷＦＭＳ ）等系统。
０ 引言
目前，企业业务过程建模领域出现了众多的建
企业业务过程模型主要用于描述企业的内外环 模方法，如Ｐｅｔｒｉ网、ＩＤＥＦ系列、扩展的事件驱动过
境、企业的经营状况与过程，用于模拟企业的实际 程链（ｅＥＰＣ ）、角色分配（ＲＡＤ）图等。各种建模
运行、分析企业存在的问题，帮助进行企业重组和 方法采用的描述元素和实际意义不同，模型视图反
bility of modeling and simulation method is tested.
Key words: enterprise business process model; extended Event Process Chain(eEPC); process
simulation
等待资源时间 指由于活动执行所需的资源被 别的活动占用或损坏，事务等待资源被释放或可用 的时间。
阻塞时间 指事务因各种原因不能被活动执行
【２０】 第 ２６ 卷 第 ２ 期 ２００４－０２
图２ 企业业务过程模型仿真过程
制造业自动化
而阻塞在队列中的时间，如活动执行需要满足的批 有：改变事务处理的路径，修改分配给活动资源的
模、参考模型等方面的研究工作，以及信息技术在制造业中的应用工作。
【１８】 第 ２６ 卷 第 ２ 期 ２００４－０２
制造业自动化
线路上其他相关功能的输入。功能树显示了联合保 存在参考模型里的不同功能的方式。组织视图用黄 色的椭圆形表示，用来表示谁应该执行功能。组织 可以是一个位置、公司、部门或员工。信息视图用 四边形表示，用来询问需要什么信息来执行一个功 能。信息用于执行特殊的业务功能，它既可以在信 息系统内生成，也可以从外部输入系统，信息可以 作为一个过程的输入或输出。信息对于正在进行的 过程和下一个过程都是必要的。其中ｅＥＰＣ视图是中 心视图，随后将其他视图合并到它的结构中，在不 同的模型和视图之间建立联系。此外还有表示各种 逻辑关系的与、或和异或。建立 ｅＥＰＣ 视图的基本图 形元素如图 １ 所示。
制造业自动化
是不可见的。但是许多软件都提供了动画显示仿真 过程的功能，用户可以比较直观地看到仿真过程中 哪些活动正被执行，哪些资源处于空闲状态，哪些 资源正被占用。
３．３ 结果分析
仿真过程中，仿真系统将有选择地收集仿真数 据，以便仿真结束时生成仿真报告，供用户定量地 分析企业业务过程模型性能。通常，仿真系统收集 的仿真数据包括活动的执行时间、资源的使用时间、 活动的成本、事务的等待队列等。
为逻辑“与”、逻辑“或”和逻辑“异或”。仿真处 理时，根据它们在约束库中定义的物理意义决定后 续分支流程。企业业务过程模型仿真过程如图 ２ 所 示。
３ 企业业务过程模型仿真步骤
执行企业业务过程模型仿真的过程可以分为设 置仿真参数、执行仿真和结果分析三个阶段［１］。
３．１ 设置仿真参数
设置仿真参数就是定义仿真场景。场景是一组 与仿真运行有关的数据。在基于ｅＥＰＣ模型的企业业 务过程模型的仿真中，仿真运行的主要参数有仿真 开始时间、仿真周期、功能模块发生的概率分布、逻 辑模块的下级模块发生的概率等等。
prisesÕ reengineering, continuously performance improvement and integration of informa-
tion and knowledge. The paper discusses the modeling and simulation of enterprise busi-
业务过程模型运行的周期时间（事务时间）定 义为一些事务开始到事务处理完毕的时间总和。通 过统计过程中每个活动的执行时间可以得到运行的 周期时间。
平均周期时间即为每个事务所占பைடு நூலகம்的周期时 间。
每一个活动处理的时间由工作时间和等待时间 两部分组成。而等待时间又由资源等待时间、阻塞 时间和非活动时间组成。
（１）工作时间 指活动执行事务所需的时间。 （２）等待时间 指事务已到达活动，但是活动 由于种种原因没有处理事务而让事务在队列中等待 的时间。根据事务处于等待状态的原因，等待时间 又可分为：
活动时间＝工作时间＋等待时间
改资源的工作时间表等。
等待时间＝等待资源时间＋阻塞时间＋非活动
通过多次修改企业业务过程模型及仿真环境，
时间
就可以得到令人满意的企业业务过程模型和优化企
在对多次仿真运行的结果进行分析之后，通常 业的经营过程。
还要修改企业业务过程模型或重新定义仿真环境。 这样做主要有两个目的：
真，对企业业务过程进行优化，从而改进企业业务过程。通过应用实例，验证了模型和仿真方法的可行
性。
关键词：企业业务过程模型；扩展事件驱动过程链；过程仿真
中图分类号：ＴＰ３；Ｆ４
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９－０１３４（２００４）０２－００１８－０５
Simulation of enterprise business process model based on extended Event Process Chain
可靠基础［１］。
角四边形表示，用来询问应该做什么事情，它描述
１ 企业业务过程建模方法
了员工实际做的事情。为了执行这一功能，计算机 必须具有该功能的数据信息。这个数据反过来作为
收稿日期：２００３－０９－２５ 基金项目：国家 ８６３ 计划资助项目（２００１ＡＡ４１５０１０，２００１ＡＡ４１５１２０） 作者简介：刘艳梅（１９８０－），女，浙江大学机械与能源工程学院机械制造及其自动化专业硕士研究生，主要从事企业建
此外，设置仿真参数时还要设置事务生成器。 事务可以理解为来自外界的企业业务过程的驱动力， 一般作用于企业业务过程模型的第一个活动，或者 作用于模型中其它外界信息进入口。在实际的企业 业务过程中，事务是由外界（如顾客下达订单）产 生的，而在仿真过程中，事务由仿真系统产生，因 此，定义仿真环境时要设置事务生成器，使仿真系 统能够根据事务定义自动产生事务，推动仿真的运 行。事务生成器的不同设置会对仿真结果产生重要 影响。一般来说，设置事务生成器时要确定事务产 生的规律、数量（如订单到达的时间分布）。
３．２ 执行仿真
设置完仿真参数后，用户就可以运行企业业务 过程模型的仿真了。仿真时，用户可以在同一个仿 真场景下运行多个企业业务过程模型，比较多个过 程在相同的仿真环境下的性能；也可以在不同的仿 真场景下运行同一个企业业务过程模型，考察仿真 环境对仿真结果产生的影响。
连续改善，帮助企业进行信息化、知识化、企业间 映实际问题的侧重点也不一样，如： Ｐｅｔｒｉ网只用“位
的集成、管理规范化等。企业业务过程模型仿真的 置”和“转换”两种图形描述离散事件系统的动态
目的是定量分析企业经营过程运行的各项性能指标， 过程，具有很强的数学基础，适于分析系统的动态
如企业过程的运行时间、运行成本和资源利用率等， 性；ＩＤＥＦ 方法是一种结构化的建模方法，多用于描
（２）优化企业经营过程。企业业务过程仿真的 一个重要目的是比较多种经营过程的设计方案，以便 从中选择最佳方案。由于修改企业业务过程模型 （包括调整模型的结构和修改模型的参数）或重新定 义仿真环境可以模拟实际经营过程或运行环境的变 化，因此修改过的企业业务过程模型和仿真环境可
４ 应用实例
本文选取某机械制造企业的零件加工过程进行 仿真，其加工过程如图 ３所示［４］。
（１）使企业业务过程模型的描述更加准确。一 开始建立的企业业务过程模型可能存在与实际的经 营过程不一致的地方，通过仿真分析结果并将其与 已知的经营过程的实际性能相比较，可以分析模型 中的哪些环节与实际情况不符合。然后通过反复的 修改并执行仿真，使企业业务过程模型逐步逼近实 际的经营过程，描述更加准确。
２ 基于 ｅＥＰＣ 模型的企业业务过程模 型的仿真算法
仿真算法是仿真系统的核心部分，仿真引擎对 仿真实例进行计算时，将根据过程模型的类型选择 相应的算法进行处理。以下部分简单介绍基于ｅＥＰＣ 模型的企业业务过程模型的仿真算法流程。
用 ｅＥＰＣ 模型仿真时包含四种模块，除了事件模 块、功能模块和逻辑模块用来表示企业的业务过程 以外，仿真时还会遇到空模块。仿真计算时，仿真 引擎根据模块种类作不同的处理。对于事件模块， 获取要仿真的状态属性并计算仿真结果；功能模块 表示企业业务过程中实际进行的作业，例如，车床 加工零件。作业的执行时间视作业内容不同选取不 同的概率分布函数，例如，商店出纳员为顾客服务 的时间的分布服从负指数分布。处理功能模块时， 仿真引擎按照组成业务过程模型的功能模块的概率 分布，由随机数发生器产生一组随机数序列，参与 仿真计算。逻辑模块控制企业业务过程的走向，分
时间是衡量企业经营过程优劣的一个重要指 标。总体的经营过程时间（如过程周期时间）反映 了企业响应市场需求的能力，时间越短，说明企业 满足顾客新的需求越快，越有机会获得市场商机。 对于服务型行业来说，顾客等待时间短也意味着服 务质量高。而考察分类的过程时间（如活动的执行 时间和等待时间）还可以分析业务过程模型的运行 性能。因此仿真实验中我们重点考察时间参数。
制造业自动化
基于扩展事件驱动过程链（ｅＥＰＣ）的企业业务过程
模型的仿真
刘艳梅，郑国君，祁国宁
（浙江大学 机械与能源工程学院，杭州 ３１００２７）
摘 要：企业业务过程建模和仿真的目的是帮助进行企业重组和连续改善，帮助企业进行信息化、知识
化和企业间的集成等。本文采用基于扩展事件驱动过程链（ｅＥＰＣ）的企业业务过程模型，进行模型仿
ness process based on extended Event Process Chain(eEPC),therefore optimize and im-
prove the enterprise business process. Through the practical application case, the feasi-
处理条件不成立，正在处理的事务数量已经达到活 数量，改变活动的执行时间，改变组织结构或资源
动的最大处理能力等。
结构，或修改资源的数量等。在企业业务过程仿真
非活动时间 指资源处于工作时间表之外的时 环境下研究过程改进的方法是重新定义仿真环境，
间，如休息时间。
最常见的内容有修改事务生成的频率和数量，或修
判断经营过程中是否存在瓶颈或死锁因素，经营过 述企业的企业业务过程，但模型的形象性较差［２］。
程的运行性能是否良好。仿真结果可以作为企业经
而 ｅＥＰＣ 模型以过程视图为中心，将企业功能、
营过程的评价和过程改进方案、企业信息化方案的 组织、资源和数据视图集成起来，适于描述具有不
可行性和有效性验证的依据，也是企业进行决策的 确定性的决策企业业务过程。功能视图用绿色的圆
系统模拟执行活动的过程实际就是累加活动的 执行时间、修改相关资源的状态，计算活动成本和 记录其它仿真数据的过程。当这一系列数据操作完 毕，就可认为一个活动执行完毕。仿真系统将选择 收集仿真过程中的各种数据，以生成仿真报告。
仿真系统模拟活动执行的具体操作对用户来说
第 ２６ 卷 第 ２ 期 ２００４－０２ 【１９】
ＬＩＵ Ｙａｎ－ｍｅｉ， ＺＨＥＮ Ｇｕｏ－ｊｕｎ，ＱＩ Ｇｕｏ－ｎｉｎｇ
（Ｔｈｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｎｇＺｈｏｕ ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: The purpose of enterprise business process modeling and simulation is helping enter-
图１ 组成ｅＥＰＣ模型的基本图形元素
各种过程建模方法都有其自身的优势与局限， 企业在实际建模时通常根据自身特点和要求选择合 适的建模方法。其中ｅＥＰＣ具有面向工程语言的表达 能力和简单易懂的建模方法，因此被作为重要的建 模手段应用于企业业务过程重组（ＢＰＲ）、企业资源 规划（ＥＲＰ）和工作流管理系统（ＷＦＭＳ ）等系统。
０ 引言
目前，企业业务过程建模领域出现了众多的建
企业业务过程模型主要用于描述企业的内外环 模方法，如Ｐｅｔｒｉ网、ＩＤＥＦ系列、扩展的事件驱动过
境、企业的经营状况与过程，用于模拟企业的实际 程链（ｅＥＰＣ ）、角色分配（ＲＡＤ）图等。各种建模
运行、分析企业存在的问题，帮助进行企业重组和 方法采用的描述元素和实际意义不同，模型视图反
bility of modeling and simulation method is tested.
Key words: enterprise business process model; extended Event Process Chain(eEPC); process
simulation
等待资源时间 指由于活动执行所需的资源被 别的活动占用或损坏，事务等待资源被释放或可用 的时间。
阻塞时间 指事务因各种原因不能被活动执行
【２０】 第 ２６ 卷 第 ２ 期 ２００４－０２
图２ 企业业务过程模型仿真过程
制造业自动化
而阻塞在队列中的时间，如活动执行需要满足的批 有：改变事务处理的路径，修改分配给活动资源的
模、参考模型等方面的研究工作，以及信息技术在制造业中的应用工作。
【１８】 第 ２６ 卷 第 ２ 期 ２００４－０２
制造业自动化
线路上其他相关功能的输入。功能树显示了联合保 存在参考模型里的不同功能的方式。组织视图用黄 色的椭圆形表示，用来表示谁应该执行功能。组织 可以是一个位置、公司、部门或员工。信息视图用 四边形表示，用来询问需要什么信息来执行一个功 能。信息用于执行特殊的业务功能，它既可以在信 息系统内生成，也可以从外部输入系统，信息可以 作为一个过程的输入或输出。信息对于正在进行的 过程和下一个过程都是必要的。其中ｅＥＰＣ视图是中 心视图，随后将其他视图合并到它的结构中，在不 同的模型和视图之间建立联系。此外还有表示各种 逻辑关系的与、或和异或。建立 ｅＥＰＣ 视图的基本图 形元素如图 １ 所示。
制造业自动化
是不可见的。但是许多软件都提供了动画显示仿真 过程的功能，用户可以比较直观地看到仿真过程中 哪些活动正被执行，哪些资源处于空闲状态，哪些 资源正被占用。
３．３ 结果分析
仿真过程中，仿真系统将有选择地收集仿真数 据，以便仿真结束时生成仿真报告，供用户定量地 分析企业业务过程模型性能。通常，仿真系统收集 的仿真数据包括活动的执行时间、资源的使用时间、 活动的成本、事务的等待队列等。
为逻辑“与”、逻辑“或”和逻辑“异或”。仿真处 理时，根据它们在约束库中定义的物理意义决定后 续分支流程。企业业务过程模型仿真过程如图 ２ 所 示。
３ 企业业务过程模型仿真步骤
执行企业业务过程模型仿真的过程可以分为设 置仿真参数、执行仿真和结果分析三个阶段［１］。
３．１ 设置仿真参数
设置仿真参数就是定义仿真场景。场景是一组 与仿真运行有关的数据。在基于ｅＥＰＣ模型的企业业 务过程模型的仿真中，仿真运行的主要参数有仿真 开始时间、仿真周期、功能模块发生的概率分布、逻 辑模块的下级模块发生的概率等等。
prisesÕ reengineering, continuously performance improvement and integration of informa-
tion and knowledge. The paper discusses the modeling and simulation of enterprise busi-
业务过程模型运行的周期时间（事务时间）定 义为一些事务开始到事务处理完毕的时间总和。通 过统计过程中每个活动的执行时间可以得到运行的 周期时间。
平均周期时间即为每个事务所占பைடு நூலகம்的周期时 间。
每一个活动处理的时间由工作时间和等待时间 两部分组成。而等待时间又由资源等待时间、阻塞 时间和非活动时间组成。
（１）工作时间 指活动执行事务所需的时间。 （２）等待时间 指事务已到达活动，但是活动 由于种种原因没有处理事务而让事务在队列中等待 的时间。根据事务处于等待状态的原因，等待时间 又可分为：
活动时间＝工作时间＋等待时间
改资源的工作时间表等。
等待时间＝等待资源时间＋阻塞时间＋非活动
通过多次修改企业业务过程模型及仿真环境，
时间
就可以得到令人满意的企业业务过程模型和优化企
在对多次仿真运行的结果进行分析之后，通常 业的经营过程。
还要修改企业业务过程模型或重新定义仿真环境。 这样做主要有两个目的：
真，对企业业务过程进行优化，从而改进企业业务过程。通过应用实例，验证了模型和仿真方法的可行
性。
关键词：企业业务过程模型；扩展事件驱动过程链；过程仿真
中图分类号：ＴＰ３；Ｆ４
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９－０１３４（２００４）０２－００１８－０５
Simulation of enterprise business process model based on extended Event Process Chain
可靠基础［１］。
角四边形表示，用来询问应该做什么事情，它描述
１ 企业业务过程建模方法
了员工实际做的事情。为了执行这一功能，计算机 必须具有该功能的数据信息。这个数据反过来作为
收稿日期：２００３－０９－２５ 基金项目：国家 ８６３ 计划资助项目（２００１ＡＡ４１５０１０，２００１ＡＡ４１５１２０） 作者简介：刘艳梅（１９８０－），女，浙江大学机械与能源工程学院机械制造及其自动化专业硕士研究生，主要从事企业建
此外，设置仿真参数时还要设置事务生成器。 事务可以理解为来自外界的企业业务过程的驱动力， 一般作用于企业业务过程模型的第一个活动，或者 作用于模型中其它外界信息进入口。在实际的企业 业务过程中，事务是由外界（如顾客下达订单）产 生的，而在仿真过程中，事务由仿真系统产生，因 此，定义仿真环境时要设置事务生成器，使仿真系 统能够根据事务定义自动产生事务，推动仿真的运 行。事务生成器的不同设置会对仿真结果产生重要 影响。一般来说，设置事务生成器时要确定事务产 生的规律、数量（如订单到达的时间分布）。