Petri网作为分布式系统的建模和分析工具,广泛应用于通信、交通等领域,用以研究系统的控制器设计、死锁防止和活性保持及公平性保持问题等。随着系统复杂度的增加,Petri网模型的复杂度也随之提高,由此造成状态空间爆炸问题,即使很小的增长,也会带来状态空间的暴增,为Petri网的分析带来困难。为解决此问题,学术界通常采用精细化建模的思想,使用自顶向下,分层模拟,逐步求精的思路,简化建模的过程,同时得到复杂模型的性质,因此得到了广泛的研究。本文以精细化建模思想为基础,研究了Petri网在替换过程中的性质保持性问题,主要研究内容有以下几个方面:本文首先对工作流网的稳固性及任意稳固特性进行了研究,定义了基于工作流网的Petri网库所替换及网系统替换,给出了标志分配的公式。然后用稳固工作流网替换Petri网系统中的安全库所,并证明得到替换后的Petri网系统能保持原来网系统的活性、有界性和可回复性等动态特性;接下来针对Petri网系统中的任意一个库所,研究了任意稳固工作流网的替换,并且得到替换后的网系统也能保持上述动态特性;然后在定义了变迁型工作流网的基础上,定义了基于T型工作流网的Petri网和网系统的变迁替换。接下来研究了变迁替换后得到的Petri网系统所保持的动态特性。通过证明,替换后的网系统能保持原来网系统的活性、有界性和可回复性等动态特性;最后,将替换的应用范围拓展到连接弧,并且使用连接弧型工作流网,为此定义了TP和PT型工作流网,用以替换其对应的连接弧。证明得到这两种替换方法同样能保持原来网系统的上述动态特性。连接弧替换方法的引入,拓展了精细化建模的应用范围,对Petri网的模型建立及分析具有重要意义。