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针对目前协同设计中业务过程描述能力不足和柔性差等问题,从并发性、可伸缩性和协同性等五方面进行分析,提出了一种在空间上三维分布的Petri网建模方法.将组合、颜色和定时约束Petri网引入协同设计的流程建模之中,设计了协同设计下云工作流业务流程的HPN（hybrid Petri net）模型;运用随机Petri网的思想对协同设计各流程流转、工作效率等进行分析,详细分析了其性能指标,验证了模型的可达性,并从业务冲突及模型分解等方面提出了优化.