业务流程管理是计算机科学和管理科学的交叉研究领域。协同商务环境下业务流程管理的关注焦点从组织内业务流程逐步转移到组织间业务流程。针对协同商务环境下实施业务流程管理中有盟主管理模式下的业务过程协同所具有的个性化特征及现有建模工作存在的不足,从计算机科学的视角,在“软件体系结构”和“参与组织”两个层面对该模式下的业务过程协同建模进行探索性的研究与分析。其主要工作和贡献包括如下三点：第一、提出了“代理端+盟主端”业务过程协同模型。该模型分为两层,自顶向下分别是软件体系结构层和组织层。其中：软件体系结构层中共有三种类型的参与者,分别是盟主、代理及参与组织。它们及它们之间的关系分别用构件和连接件进行描述,用于从软件体系结构的层次来描述业务过程协同；对于软件体系结构层中的每一个参与组织在组织层都存在一个对应的业务过程模型,业务过程模型之间通过协同范围内唯一的语义标识进行通信,用于从组织的层次来描述业务过程协同。该模型既符合有盟主管理模式下业务过程协同的特征,又能实现关注点分离,降低建模和分析的复杂性。“代理端+盟主端”业务过程协同模型是本文后续工作开展的基础。第二、针对于于“代理端十盟主端”业务过程协同模型软件体系结构层。首先,为了确定协同模型体系结构层中的代理及每一个管理域内的参与组织,提出了一种基于模糊聚类的和代理熵的方法,从而可以有效地设计出特定应用领域内的协同模型；其次,从消息的角度对协同模型软件体系结构层进行建模,提出了消息通信模型。与已有的两种典型协同模型进行定量的对比与分析,结果表明：本文所提出的协同模型能够在效率(响应时间、吞吐量)和可靠性(失效恢复)间取得有效的平衡；再次,为了能够指导实际的业务过程协同应用构建,从协同模型软件体系结构层中抽象出3个独立的交互模式,分别为组织参与协同模式、组织协同通信模式和组织切换模式,来描述具体的协同过程,证明了基于协同过程模型构建的协同应用能够持续稳定地运行和能够适应由参与组织所引起的变化；最后,为了能够对基于协同过程构建的业务过程协同系统可用性进行分析,提出了一种业务过程协同数据恢复通用模型,进而提出了数据恢复策略模型并提出了五种数据恢复策略,它们分别为代理优先恢复策略、最短队列代理优先恢复策略、最短队列随机恢复策略、最小期望等待时间代理优先恢复策略及最小期望等待时间随机恢复策略。实验结果表明：相对于已有的模型,基于该协同模型构建的协同应用能够持续、高效地运行。第三、针对于“代理端+盟主端”业务过程协同模型组织层。首先,提出了一种结合Petri网和进程代数建模业务过程协同的方法,即从结构的角度提出了业务过程模型,从行为(交互行为)的角度提出了业务过程代数,避免了在建模业务过程协同时单纯地应用Petri网或进程代数建模所面临的问题,并提出了业务过程模型代数语义用于实现从业务过程模型到业务过程代数的形式转换。同时,为了反映出业务过程模型所具有的交互行为特征,在业务过程模型代数语义的基础上引入抽象操作符,提出了业务过程模型观察行为代数语义。这种方式充分地结合了Petri网和进程代数在建模业务过程时各自的优势,能够有效地支持组织层中业务过程的建模并为下一步的验证工作打下了基础；其次,为了提高协同模型组织层中业务过程协同的形式分析效率,从两个层次来进行讨论。首先,在假定业务过程模型内部视图是自由选择网的基础上,将业务过程模型内部视图抽象为四种基本块并基于异步消息通信的特征分别提出了各自的抽取规则集,证明了这些规则能够确保协同中接口一致性。相对于已有的工作,能够更加有效地实现对业务过程协同的建模和分析；然后,以抽取后的业务过程模型为基础,提出了一种并行构建业务过程协同的方法,相对于已有的全局模型,减小了组织层内业务过程协同需要验证的状态空间规模,提高模型的分析效率。