随着企业建模、工作流概念的出现以及相关技术的发展，Petri网因其既有严格的形式定义，又有直观的图形表示，既有丰富的系统描述手段和系统行为分析技术，又为计算机科学提供坚实的概念基础等诸多优点也被应用于这一新兴领域。然而，随着建模技术的不断实践，包括工作流网(WF net)在内的各种建模技术，难以直接支持很多复杂的应用情况。 工作流模式对目前工作流建模领域遇到的各种描述需求进行了系统阐述，并从简单到复杂，分为基本控制流类、高级分支及同步类、结构类、多实例类、状态类和取消类6类，其中的高级同步类、多实例类和取消类等模式，在绝大多数工作流模型中都难以直接描述。目前几种主要的商用工作流系统，都不能支持全部工作流模式，最多的只能支持大约50％的模式，而这些模式对于工作流的应用来说是至关重要的。本文的研究重点是如何应用Petri网实现，实现对复杂工作流模式的描述，以支持工作流的复杂应用。 本文在经典Petri网和有色网理论基础上，对工作流网(WF_net)进行了颜色、弧守卫函数、变迁操作函数的扩展，实现了对工作流语义的描述，从而提出了一种新的工作流网-ExWFN网。因为对WF_net进行了语义扩展，使用ExWFN网能够很好地对复杂工作流模式的描述，能够支持复杂的工作流应用。在ExWFN网中，弧守卫函数用于消解冲突，从而选择一条唯一执行路径；变迁操作函数用于控制变迁发生方式和读写变量，它们都没有对WF_net网的结构进行改变。因此，ExWFN网在逻辑上与WF_net网是一致的，能够充分利用Petri网现有的分析技术和分析工具。 本文基于ExWFN网，建立了工作流元模型。并以此为基础实现了一个基于上述新思想的ExWFNFIow工作流引擎，该工作流引擎提供了工作流定义解析、工作流调度、工作流参与者管理、身份认证、异常处理、日志管理等功能，并在企业的科技信息共享平台中得到实际应用，取得了较好的效果，通过实践检验本文提出的理论和技术是可行的。