在建筑行业日益激烈的竞争环境下,随着新设计开发模式和信息技术在建筑产品设计过程中的应用,建筑产品设计过程建模与仿真现已成为建设项目管理和规划工作不可缺少的部分。建筑产品设计过程建模与仿真研究就是在建筑产品设计开始前,利用模型仿真评估设计过程的设计用时、设计成本、设计质量、资源需求、设计风险等不确定因素对设计过程的影响,找出建筑产品设计活动中的瓶颈,降低设计风险,在既定的条件约束下缩短建筑产品设计周期,提高设计质量,降低建造成本,实现对建筑产品设计过程的分析、优化、重组及过程自动化。本文针对国内外对建筑产品设计过程动态、定量分析处理方面现有研究工作的不足,结合建筑产品设计过程工作流管理和系统资源管理与优化中所存在的具体问题,将扩展Petri网、IDEF0、工作流网、结构化建模、模糊时间理论、WBS、系统动态规划、设计信息约束网等理论和方法引入建筑产品设计过程建模与仿真领域,提出了基于Petri网的产品设计过程工作流结构化建模方法,建立了基于模糊时间有色工作流网(FTCWF-net)的建筑产品设计过程资源管理工作流模型,研究了集成IDEF0和层次模糊时间有色工作流网(HFTCWF-net)的建筑产品设计过程工作流模型的构建与仿真方法,对复杂系统建模过程中存在的不确定时间表达、动态资源管理与优化等问题进行深入研究。论文主要研究工作和成果如下:通过分析建筑产品设计过程的概念、特点和存在问题,提出建筑产品设计过程建模的内容、目标、要求和作用,明确建筑产品设计过程模型对建模方法的要求。通过对常用过程建模技术方法的比较研究,确定将Petri网及其扩展方法作为建筑产品设计过程建模与仿真分析的主要工具,结合建筑产品设计过程实际情况,构建了建筑产品设计过程的工作流概念模型。提出基于Petri网的建筑产品设计过程结构化建模模式和方法,给出基于Petri网的产品设计过程工作流结构化模型的形式化定义和具体构建方法,基于Petri网的结构化建模方法提高了模型对建筑产品设计过程动态性和不确定性的描述和控制能力,并通过应用实例加以验证。在可能性理论和模糊时间理论的基础上提出基于FTCWF-net的建模方法;根据建筑产品设计过程任务分解结构和设计任务间的信息约束关系,提出了产品设计信息约束网的概念;定义了产品设计信息约束网向基于FTCWF-net的建筑产品设计过程模型转化的转化算法,实现了基于设计信息约束网的半自动化产品设计过程建模和对模型的定量化仿真分析,通过应用实例对转换算法和模型有效性加以验证。从建筑产品设计过程动态离散系统资源管理的实际需求出发,构建了资源分配管理仿真模拟器模型和系统仿真时钟模拟器模型,定义了构建模型的关键函数,提出了基于FTCWT-net的建筑产品设计过程资源管理模型,并通过对该模型进行实证应用研究,证明该资源管理模型可以对建筑产品设计过程资源进行有效的定量仿真分析和动态分配管理。在层次有色Petri网和模糊时间Petri网基础上,提出了功能强大的HFTCWTF-net建模方法;通过集成IDEF0和HFTCWF-net建模方法,更好地解决了建筑产品设计过程的建模和仿真问题;通过对基于HFTCWF-net的建筑产品设计过程模型进行实证仿真分析,说明HFTCWF-net建模方法对复杂建筑产品设计过程具有更强的描述、仿真和分析能力。