（管理科学与工程专业论文）基于workflow和eai技术的bpm系统的研究与实现.pdf

1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 摘 垂 y 5 8 17 5 0 j c 在企业竞争口益国际化、白日化的同时，当今企业发展面临着巨大的由环境 变化代来的挑战。面临这些挑战，企业在求生存求发展的过程中，不断产生新的 发展战略，并行工程、动态联盟、供应链等新的管理理念不断提出。为了协调这 些战略，满足客户及市场的动态需求，企业需要不断调整其商务流程。然而，作 为现代企业生产和发展必要条件的信息系统由于其静态性、孤立性等弊病时时困 扰着企业的发展。企业渴望一个动态、柔性、开放和集成的信息系统的诞生。 b p m ( b u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n t ，商务流程管理) 是一种全新的管理信 息系统开发技术，它利用工作流和e h i 技术，在整合企业的内外部资源的基础上， 采用独特的可视化、富有柔性的开发模式，实现了企业流程的自动化管理，创造 出了独特的竞争优势。 本文在分析了现代企业的发展环境、发展战略和现有信息系统现状的基础 上，紧密围绕着b p m 定位，从b p m 的功能、体系结构和模型设计等方面给出了以 工作流和e a i 为核心技术的b p m 的全套解决方案。 本文研究了支持、构建b p m 的关键使能技术。本文对b p m 的两个关键技术： 工作流和e a i 技术其各自的特点及应用进行了深入研究和阐述。在在实现流程动 态重组、支持动态联盟、供应链管理等实现过程中，系统采用了x m l 、动态优化 分析、分布式网络通讯、矢量图形处理、虚拟专用网( v p n ) 、过程模型组件动态 管理等技术。 本文阐述了基于b p m 实施b p r 的全部过程：提出了从时间、资源利用率和 成本三个角度对业务流程进行优化；分析了基于b p m 实施b p r 的优势所在。 本文探析了b p m 系统在电信行业中的应用。本文将b p m 系统应用于电信行业 中，使得电信行业在整合了现有资源的基础上，增强了对其业务流程的动态性管 理、改善了其与客户和分销商的相互了解与沟通，解决了信息孤岛及信息错位等 现存的问题。 关键词：商务流程管理；工作流技术；企业应用集成；并行工程；动态联盟； 供应链管理；虚拟专用网；扩展标识语言； 第，页勇蒌霎森导师简意 1 h 浙江大学硕上学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 a b s t r a c t i n c o m p e t i t i v e ，c o o p e r a t i v e ，a n dd y n a m i cm a r k e te n v i r o n m e n t ，w i t ht h e e m e r g e n c eo fa d v a n c e ds t r a t a g e ms u c ha s c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ，a g i l i t y a n u f a c t u d n g ，s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t t h ee n t e r p r i s e n e e d sa d j u s ti t s b u s i n e s sp r o c e s st om e e tt h er e q u i r e m e n to fc u s t o m e r sa n dm a r k e t s b u ti ti s a l w a y sh i n d e r e db y t h es t a t i ci ts y s t e m b p m ( b u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n t ) ，b a s e d o nt h e t e c h n o l o g y o f w o r k f l o wa n de a i ，i san e wf l e x i b l e i n t e g r a t i o n i n f o r m a t i o n s y s t e m w i t h p r o c e s s c e n t r i ca p p r o a c h ，a n d w i l lb e n e f i tb o t hb u s i n e s sa n di tm a n a g e m e n t w i t hr e s e r a c h m e n to ne n v i r o n m e n ta n d s t r a t a g e mo fe n t e r p r i s e s t h i s t h e s i se s t a b l i s h sas o l o t u t i o no ft h eb p mt h a tb a s e so nw o r k f l o wa n de a i ，a n d p r e s e n t as y s t e mf r a m e w o r kd e s i g nt h ef u n c t i o na n dt h em o d e lo fb p m 。 t h i st h e s i sm a i n l yr e s e a r c h so r lt h ek e yt e c h n o l o g y ：w o r k f l o wa n de a i a n d d u i r i n gi m p l e m e n t o f s u p p o r t i n g c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g ，a g i l i t y m a n u f a c t u r i n ga n ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，t h i st h e s i s i n t r o d u c e ss o m e o t h e r t e c h n o l o g i e s ， s u c ha s x m l ，d y n a m i ca n a l y s i s d i s t r i b u t e d c o m m u n i c a t i o n ，v e c t o rd r a w i n g ，d y n a m i cm a n a g e m e n to fp r o c e s sm o d e l ， v p n a n o t h e r , t h i st h e s i sa p p i c a t e sb p m t ob p r ，a n dp r e s e n t sh o wt ob r i n gi n t o e f f e c t ，a n dw h a ti st h ea d v a n t a g e s i nt h ee n d t h i s t h e s i s d e s c r i b e sa ni n s t a n c eo fb p mf o rt h e t e l e c o m m u n i c a t i o ne n t e r p r i s e ， k e y w o r d s ：b p m ；b u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n t ；w o r k f i o w ；e a i ；a m ；c e ； s c m ；c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g ；a g i l i t ym a n u f a c t u r i n g ；s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t ；v p n ；x m l ； 第l i 页 1 浙江大学硕十学位论史基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 1 绪论 1 1 研究的背景及意义 1 1 1 企业运营环境发生的巨大变化 自2 0 世纪7 0 年代以来，世界市场已经由传统的相对稳定逐渐演变成动态多 变的市场，企业之间的竞争也由过去的局部竞争演变成了全球范围内的竞争。同 行业之间、跨行业之间相互渗透、相互竞争日趋激烈。在企业间竞争日益国际化、 白日化的同时，当今企业发展面临着巨大的由环境挑战。 ( 1 ) 经济全球化 随着国际贸易和国际分工的不断发展，世界经济和市场逐步一体化。国际分 工越来越细密，专业化分工的范围和领域更加广泛。使得国家与国家、地区与地 区之间生产和流通方面的相互依赖和协作关系日益密切。企业之间相互依存，企 业的竞争从传统的竞争对手之间的竞争w i n a n d - f a l l 的竞争，转变为当今企业 与企业的联合竞争，企业竞争优势的获取不仅仅表现为单个企业竞争力的提升， 而更多地表现企业所在的整个企业网络的竞争力的提升。 ( 2 ) 科学技术高速发展 科学技术的进步为经济全球化提供了各种必要的手段和物质保证，使得市场 竞争日益激烈。一方面，以科学技术的进步为源动力的新产品、新服务不断涌现， 企业问的竞争压力不断提高，产品创新和技术创新越来越艰难：另一方面由于网 络特别是i n t e r n e t 的出现，使得公司的发展打破了时间和空间对经济活动的限 制，这更加加剧了企业之间的竞争，企业经常经受生存的考验。 ( 3 ) 客户需求向高层次发展 随着经济的不断发展，科学技术的不断进步，大众知识水平的提高和激烈的 市场竞争，客户的要求和期望正发生日益深刻的变化，需求结构普遍向高层次发 展。首先，客户需求的不断“个性化”，而且这种个性要求具有很高的不确定性， 企业曰益发现，最好的产品不是由他们为用户设计的，而是他们与用户一起设计 的。其次，客户不仅对企业所提供的产品愈来愈挑剔，同时也对企业提供的服务 第1 页 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k n o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 要求越来越苛刻，而且这种要求提高的标准又是以不同用户的满意程度为尺度 的，产生了判别标准的不确定性。还有，企业在满足个体需求的同时，产品价格 要像大批量生产那样低廉。最后，随着由于生产企业增加和其质量的提高而产生 的“买方市场”的确立，客户的耐心正在变得越来越有限，对单一企业产品或服 务的依赖性和忠诚度在不断降低，对产品或服务提供的时间要求却越来越高。如 果企业不能在及时迅速满足客户的个性需求，该企业将会迅速地被客户所摈弃。 可以说， ( 4 ) 产品生产日趋复杂，生命周期不断缩短 一方面，随着科学技术的进步，产品设计水平的提高和产品功能的不断增加， 当今产品已经变得越来越复杂。另一方面，由于客户需求的不断变化，及对个性 化的需求日益强烈，这对企业的产品研制水平提出了越来越高的要求。这些都导 致了产品的品种数飞速膨胀，企业的产品开发能力不断提高，新产品的研制周期 大大缩短。与之相应的是产品的生命周期缩短，革新换代速度加快。使得企业在 产品开发和上市时间的活动余地越来越小，给企业造成巨大的压力。 ( 5 ) 信息技术越来越成为企业生存和发展重要支柱 在企业外部，随着信息技术特别是i n t e r n e t 在企业的广泛应用与进一步发 展，以电子商务为代表的全球商贸网络化趋势已成为不争的事实，在企业内部， 企业信息系统诸如e r p ，s c m 和c r m 等，在世界各地尤其是发达国家的生产和服务 中得到广泛应用。由于商业竞争和技术发展的共同作用，企业对信息技术的依赖 越来越强烈，这越来越成为他们生存和发展的不可缺少的必要条件。 1 1 2 企业的先进发展战略及其关键支持技术 在面临着当前如此艰难的环境下，企业发生深刻变革，先进制造技术正显著 地提高企业的产品质量、经济效益和市场竞争力。越来越多的企业将先进制造技 术作为企业适应迅速多变的市场需求和提高竞争力的重要手段。 ( 一) 并行工程( c o n c u r r e n te n g i n e e r n g ，c e ) 为了解决由于传统串行设计存在的不足，1 9 8 8 年美国国家防御分析研究所 ( i n slit u t eo fd e f e n s ea n a l y z e ，i d a ) 完整地提出了并行工程( c o n c u r r e n t e n g i n e e r i n g ，c e ) 的概念，即“并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关 过程( 包括制造过程和支持过程) 的系统方法。这种方法要求产品开发人员在一 第2 页 1 h 渐江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、 成本、进度计划和用户要求。”。8 1 如图1 2 所示。并行工程的目标为提高质量、 降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。并行工程在实现上述目标中，主 要通过以下方法”： 图1 2 ；并行工程工作流程 日口1 日j 并行工程这种先进制造模式的技术核心，除了继承先进的计算机集成技术， 同时也采用了过程集成。所谓过程集成是指利用计算机集成支持软件工具高效、 实时地实现企业事务处理系统间的数据、支援的共享和应用间的协同工作，将一 个个孤立的应用集成起来形成一个协调的企业信息系统。并行工程的主要特点就 是在完成产品开发过程尽可能多地转交为并行工程，使设计人员在设计的早期阶 段就能考虑到产品的可制造行、可装备性、可测试性、可维护性、可靠性及成本 等因素，促使产品设计不同阶段工作之问的及时交流、协调，避免跨不同设计阶 段工作之间的及时交流、协调，避免跨不同设计阶段的返工，进而达到缩短产品 第3 页 1 瞻浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研塞旦寥现 开发周期、降低成本的目的。 ( 二) 敏捷制造( a g il jt ym a n u f a c t u r i n g ，a m ) 1 9 9 1 年，美国里海大学的几位教授在向美国国会提交的“美国2 1 世纪制造 战略报告”首次提出了敏捷制造的概念。敏捷制造( a g i l i t ym a n u f a c t u r i n g ，a m ) 的基本思想是：通过将高素质的员工、动态灵活的虚拟组织结构或动态联盟、先 进的柔性生产技术进行全面集成，使企业能对持续变化、不可预测的市场需求作 出快速反应，由此获得长期的经济效益。它强调人、组织、管理、技术的高度集 成，强调企业面向市场的敏捷( a g i l i t y ) 2 8 3 。 敏敏敏 捷捷捷 性性性 员 管技 工理术 高素质的动态灵活先进的柔 员工的柔性组性生产技 集成人、组织、技术和方法论 图1 3 ：敏捷制造的概念 敏捷制造是一种建立在信息高速公路上的、通过对社会资源的最优组合实现 以大批量效益进行单件生产的先进制造方式。它具有以下显著特点： ( 1 ) 高度柔性的、模块化的、可伸缩的制造系统的规模有限，但在同一系统内 可生产出的产品品种却是无限的。 ( 2 ) 需求响应的快捷性。这是其最本质的特性之一，其内涵不仅包括对当前 需求的快速响应能力，而且包括对未来需求的快速适应能力；不仅包括快速开发、 生产、递交用户所需的产品，而且包括快速提供用户要求的价值。 ( 3 ) 制造资源的集成性。敏捷制造不仅强调通过b p r ( b u s i n s sp r o c e s s r e e n g i n e e r ) 进行企业内部业务流程的重组，打破企业内部传统的职能限制，实 现内部制造资源的集成，而且强调通过n p r ( n e t w o r kp r o c e s sr e d e s i g n ) 进行企 进行企业外部网络的再设计，实现外部资源的集成。 ( 4 ) 利益机制的共赢性。敏捷制造追求与虚拟企业( v e ) 中全体成员，包括 第4 页 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 用户、员工、供应商、分销商甚至竞争者，建立一种共赢的关系。虽然企业经营 追求的是利润l 市场份额，但这种追求必须建立在有利于共同生存和发展的忠 诚、信任和诚实的基础上。 动态联盟是敏捷企业合作的主要方式。动态联盟是多个企业为了相同的市场 机会，在自己独立无法完成的情况下，寻求资源互补，进行优化组合，经协商而形 成的临时性联盟，又称为虚拟企业。联盟在机会出现时结成，机会结束时解散。为 使企业在获得市场机会时能够方便地与合作者进行结盟，联盟运行期间的合作能 够正常良好地进行，机会结束时顺利解散，需要有相应技术进行支持。这就需要一 个支持敏捷企业之间建盟、运作和解散的底层框架结构。 ( 三) 供应链( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 供应链( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 概念从2 0 世纪8 0 年代初提出，到现 在已经有了很大的发展。文献 3 4 将供应链按其涵盖范围分为4 个层次： ( 1 ) 内部供应链这是供应链研究早期的观点。将供应链仅仅看作是制造企 业中的一个内部过程，强调企业内部市场、销售、计划、制造和采购等部门之间 的协调。 ( 2 ) 供应管理强调企业与其供应商之间的供需关系。已经突破单个企业的 范围。 ( 3 ) 链式结构双向供应链由原材料加工、制造、组装、配送、零售商、客 户组成的串行系统。 ( 4 ) 网状结构供应链以一个核心企业为中心建立的链网结构。事实上已超 出“链”的范畴。要保证一个供应链的稳定运行，物料在供应链每个环节中的流 动必须是一个增值过程。 通俗地，供应链可分为内部供应键和外部供应键两个部分。内部供应链是指 企业内部产品生产和流通过程中所涉及的采购部门、生产部门、仓储部门、销售 第5 页 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 砩流夕 ，1+r 、 ，一 ll 一 二级客户 二级供应商 供 应 二级供应商 商 二级客户 图1 4 ：供应链的概念 部门等组成的供需网络；外部供应链则是指企业外部的、与企业相关的产品生产 和流通过程中所涉及的原材料供应商、生产厂商、储运商、零售商及由最终消费 者组成的供需网络。内部供应链和外部供应供应链共同组成了企业产品从原材料 到成品再到消费品的供应链。 ( 四) 先进制造技术的关键支持技术。 并行工程、敏捷制造与供应链作为先进制造关键技术，在理论和实际使用的 技术上，以及实际实施中，都存在有机的联系和可以相互结合借鉴之处。敏捷制造 与并行工程、敏捷制造与供应链在理论上就有相通点，同时它们的关键支持技术 也有很多共同点： ( 1 ) 基础技术计算机集成技术 计算机集成技术是一种组织、管理与运行企业生产的技术。它借助于计算机 硬软件，综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程 技术等，将企业生产全过程中有关人、技术、经营管理三要素及信息流、物料流 有机地集成并优化运行，以实现产品高质、低耗、上市快，从而使企业赢得市场 竞争。 ( 2 ) 环境技术网络技术 无论是实施并行工程、敏捷制造还是供应链管理，企业都需要具有通信连通 性，网络环境是必备的，并应按照企业网全国网全球网的步骤建立、实 施企业的网络技术。利用企业网实现企业内部工作小组之间的交流，利用全国网、 全球网共享资源，实现异地设计和异地制造，及时地、有效的进行并行工程技术， 第6 页 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 最优地建立动态联盟，高效快捷地进行供应链管理技术。 ( 3 ) 统一技术标准化技术 以集成和网络为基础的制造离不开信息的交流，交流的前提是有统一的交流 规则，这是标准化的工作。执行电子数据交换标准b d i 、产品数据交换标准s t e p 、 超文本数据交换标准s g m l 以及x m l 技术等，是进入国际合作大环境，参加跨国 动态联盟的前提。 ( 4 ) 虚拟技术模型和仿真技术 敏捷制造通过动态联盟和虚拟制造来实现，因而对产品经营过程进行建模 和仿真，采用基于仿真的产品设计和制造方法是十分必要的。另外，作为敏捷制 造在产品设计和制造过程中的主要手段之一的虚拟原型系统，也是以模型和仿真 技术为基础的。 ( 5 ) 过程技术工作流管理技术 首先，工作流管理系统作为企业间信息集成的使能工具，能够有效支持企业 业务重组、业务过程集成、项目管理和群组协同工作的，是支持企业内部的面向 产品对象的并行工程重要使能工具。其次，它是支持动态联盟面向具体产品而动 态创建的虚拟公司及其组织结构及创建动态性产品研制过程的创新性和协同特 性重要建模基础工具。还有，以品质为核心，流程为特性的工作流通过对信息流、 物流和资金流的观测、协调与管理，可以成为高效地、可视地、动态地、快捷地 供应链支持工具。 此外，集成框架技术、集成平台技术、数据库技术、决策支持系统、人机工 程、人工智能等也都是支持并行工程、敏捷制造和供应链管理的重要技术。 1 1 3 企业信息系统的现状及其存在的问题 根据企业生存环境的变化及其产生的深远影响，以企业发展战略的理论为指 导，企业必须快速地适应的变化并有效地利用变化，在控制成本的基础上，不断 提高企业的经营效率，利用各种有利因素，及时地与客户进行沟通，提高企业产 品的奇异性，提升客户价值及客户忠诚度，打造企业核心竞争力，不断发展企业 的竞争优势。 在信息系统已成为企业生存和发展必备工具的今天，企业经常曾受着i t 系 统的种种困扰。 第7 页 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术豹b p m 系统的研究与实现 ( ) i t 系统的静态性，无法满足企业的动态需求。企业处于日新月异经 营环境当中，产品生命周期不断缩小，发展战略经常随着变化调整，而目前的大 多i t 系统都是静态的，其模式和功能是依据一年或是更长时间前的企业特点而 设计的。当企业目前流程、功能及模式发生变化时，企业要么暂时根据系统特点 人工完成一些功能来补充系统缺点，要么向软件厂商提出二次开发的要求；而且 即使是二次开发完成，二次系统仍然是几个月前或是更长时间的模式，这样如此 下去必然是一个恶性循环。对企业来说，不仅成本昂贵，而且也阻碍企业自身效 率的提高。 ( 二) 多种系统的数据冗余及一致性错位。在企业发展过程中，特别是大型 企业的发展过程中( 如电信，银行) ，企业经常建有多种系统，而这些系统由不 同厂商分散建设，采用不同平台、不同技术和不同标准规范，导致系统的可扩展 能力差。系统间存在大量重复数据，造成数据不同步，一致性差，无法为管理者 提供准确真实的决策数据。现有系统之间由于没有统一工作流，多数环节需要人 工流转。系统内部工作流实现方式不够灵活，不能满足业务发展需要。随着运营 模式由原有的业务为中心向以客户为中心转变，原有运营支持系统难于适应新业 务、新产品、新市场营销策略的发展需要，造成新业务、新产品、新市场营销策 略推出周期较长，对于组合业务等新型灵活业务实现方式难支持，难以实现对用 户的“一站式”受理及“一单清”服务。因此企业需要一个集成、开放、面向客 户且具有柔性的企业信息系统。“” ( 三) 系统架构的局限性。随着供应链思想、“敏捷制造”和“动态联盟” 概念的提出及其在实际操作中的日益成熟，发展战略正从传统的“纵向一体化” 向“横向一体化”转变，企业跟其各种合作伙伴及客户建立各种合作伙伴关系， 企业对信息系统支持这种模式，这种发展的要求日益强烈。但是，企业目前的信 息系统仅局限于某个系统甚至某个部门内部，无法协调跨系统的业务过程，无法 实现跨部门和跨系统的管理和商务协作过程。 信息系统是企业发展的必备条件，也是企业发展过程中重要战略武器，如何 让这种武器变成真l f 支持企业发展的战略武器，而不是企业发展的负担和阻碍， 正成为一个研究热点。 第8 页 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的训f 究与实现 1 1 4b p m 一现代企业进行商业竞争的信息化战略武器 随着全球经济一体化趋势逐步形成，产品生命周期在不断缩短，顾客追求个 性化的欲望越来越强烈，商业竞争日趋激烈，企业必须充分利用内外部资源，时 时提高自身效率，以适应不断变化市场的需要。随着企业经营过程重组概念和方 法在企业中被重视程度的提高，先进制造战略在企业中的不断实施，企业的组织 模式从面向功能的组织结构到面向过程的组织结构逐步转变，作为支持过程建 模、优化分析、经营过程自动化的有效支持工具，工作流管理技术与企业应用集 成技术( e a i ) ，及其软件在近年来得到了广泛的重视，其发展十分迅速。 商务流程管理系统( b u s i n e s sp r o c e s sm a n a g e m e n t ，b p m ) 是一种基于工作 流技术( w o r k f l o w ) 及企业应用集成技术( e a i ) 的全新管理信息系统开发技术。 它在集成了企业内部和外部资源的基础上，利用以流程为中心的开发模式，整合、 构建新型管理信息系统。它必将成为企业迎接挑战、获取竞争优势、提高核心能 力的战略性武器。 b p m 不同于普通的企业管理信息系统m i s ： ( 一) 、普通的企业管理信息系统是事务处理系统，其主要目的是满足企业 业务操作功能，提高企业事务处理的效率和水平。从企业整体业务流程和企业经 营目标上看，事务处理系统一般局限于解决某个或者某些领域的问题。事务处理 系统功能模块之间缺少协调，当需要相互协调时，需要人为手工地对其进行调整。 最后，事务处理系统的另外一个局限是它一般局限于解决企业内部的具体操作问 题，面向企业内部功能，而不是面向市场和面向客户的系统，即使是有部分面向 市场和客户的功能也仅仅提留基于数据共享的层面上，无法实时与市场和客户进 行沟通和了解。b p m 则既面向企业内部，又面向市场、面向客户，其目标是在整 个企业的业务层提高企业的业务处理水平、强化企业的市场意识、提高对市场的 应变能力。 ( 二) 、普通的m i s 都仅能很好地满足单一用户处理单一任务( 单一角色) 的应用的需求如果一个用户需要处理多种任务，担任多种角色，那么这种技术 所提供的解决方案就难以操作、难以掌握了，而且，这种技术也难以很好地实现 流程性系统。与普通事务处理系统存在显著的差别，b p m 在实施过程中体现企业 组织整体优势和资源，如企业的大多业务流程都都是通过企业的相关业务部门及 第9 页 1 h 浙江人学坝十学位论文 基于w o r o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究j 。实现 其相关人员的共同同步或异步协作完成的。 ( j ) 、普通的m i s 结构固定，灵活性差，系统开发成功投入运行后，业务 处理流程被“固化”f 来，如想对业务流程稍做改动，就要修改程序的结构。l 【j 实际情况往往是随着企、j k 的改革和市场的需求，各项业务处理流程需要经常的更 新，采用传统的m i s 开发方法就需要投入大量的维护费用，而且往往是专业人员， 一般的中小企业很难自行维护。由于b p m 采用了先进的丌发模式，它与普通的事 务处理系统( 详见3 2 b p m 独特的开发模式) 有着有着显著的不同。 另外，b p m 与传统的、e r p 、s c m 相比还具有其他一些的特点，详细见下 表： 表1 1 ：b p m 与传统的、e r p 、s c m 的对比 懿能pr 霹m b p m 一* 量 1 ： 范围企业内部供应链 企业内音b j 手口夕h 音| 5 重点事务处理决策与优化动态执行、分布协调、决 策、优化 敏捷与稳定性 实时能力 标准化 工作方式串行二并行并行 伙伴关系 隐含明确 支持自主性 系统扩展性 表示不好，表示好。 1 2 研究内容、重点和创新点 本文的研究目标是提出一个适应现代企、发展要求、支持企业并行工程、动 态同盟、供应链管理等新型战略和业务过程管理及自动化的b p m 系统的关键技术 及其解决方案。 b p m 系统是国际业务流程管理标准化组织( b p m l ) 提出的，但到目前严格意 义上的b p m 还没有真正出世，各种标准正在融合之中”。 围绕着研究目标，本文以b p m 的两个关键技术一工作流和e a i 技术为基石， _ = j 三要对以下内容进行了研究： 销1 0 硬 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k l l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 ( 一) 、提出了基于工作流和企业应用集成的全套解决方案 本文在分析了现代企业竞争环境及发展战略和信息系统现状的基础上，紧密 围绕着b p m 定位，从b p m 功能、体系结构和模型设计等方面给出了以工作流 ( w o r k f l o w ) 和企业应用集成技术( e a i ) 为核心技术的b p m 系统全套解决方案。 ( 二) 、研究了支持、构建b p m 的关键使能技术 在实现b p m 系统过程中主要采用了两个关键技术一一工作流技术 ( w o r k f l o w ) 和企业应用集成技术( e a i ) ，对其各自的特点及应用进行了深入 研究：在实现流程动态重组、支持动态联盟、供应链管理等过程中，采用了x m l 技术、动态优化分析技术、分布式网络通讯技术、矢量图形处理技术、虚拟专用 网( v p n ) 、过程模型组件的动态管理等技术。 ( 三) 、阐述了基于b p m 实施b p r 的全过程 本文阐述基于b p m 实施b p r 的全过程；提出了从时间、资源利用率和成本 三个角度对业务流程进行优化；介绍了基于b p m 实施b p r 的优势所在。 ( 四) 、探析了b p m 系统在电信行业中的应用 本文将b p m 系统应用于电信行业中，使得电信企业在整合了现有资源的基础 上，增强了对业务流程的动态管理、改善了与客户和分销商的了解与沟通，解决 了信息孤岛及信息错位等现存问题。 1 3 论文研究方法和框架 本文在阅读大量文献的基本上，紧密结合b p m 的功能定位，给出了基于工作 流( w o r k f l o w ) 和企业应用集成技术( e a i ) 的b p m 一揽子解决方案，并将该系 统应用电信行业。 本文研究主要从两个层次展开：第一层为理论与方法研究，重点研究工作流 ( w o r k f l o w ) 、企业应用集成技术( e a i ) 、企业流程再造( b p r ) 等关键技术理论； 第二层为软件构件研究开发，构建基于w o r k f l o w 和e a i 的体系结构，设计其功能、 结构及模型。 本文的主要框架： 第1 章绪论。主要阐述论文的研究背景及意义：分析企业发展面f 临的挑战、 企业发展的战略，企业信息系统的现状及其存在的问题；引出b p m 系统这个概念。 第2 章工作流( w o r k f l o w ) 技术和企业应用集成( e a i ) 技术。研究b p m 的两个 第1 1 页 1 h 浙江大学硕十学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 关键技术工作流技术( w o r k f l o w ) 和企业应用集成技术( e a i ) ：描述工作流基 本概念、工作流特点及工作流模型；介绍企业应用集成技术总体上分为：企业内 部集成和企业间集成技术，解决方案的架构h u b a n d s p o k e 和m e s s a g eb u s 。 第3 章基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统。分析基于w o r k f l o w 和e a i 的b p m 的核心思想和竞争优势：介绍b p m 系统核心思想；阐述b p m 系统的核心优 势独特的开发模式、支持并行工程、支持横向动态联盟、支持供应链及基于 e a i 的整合功能。 第4 章基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的设计与实现。提出基于 w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 的全套解决方案：紧密围绕b p m 系统的两大技术支 柱w o r k f l o w 和e a i ，设计系统的功能、体系架构、系统实现及其系统安全 策略。 第5 章b p m 系统模型设计。设计b p m 系统模型：制定b p m 系统的建模策略 和原则；设计b p m 模型元素、b p m 系统中的过程描述语言；讲解b p m 系统建模过 程( b p m 过程模型定义、b p m 组织模型定义和b p m 资源模型定义) ；基于x m l 实现 b p m 模型。 第6 章基于b p m 系统实施业务流程再造( b p r ) 。阐述基于b p m 实施b p r 的全部过程：分析基于b p m 实施b p r 的优势所在。 第7 章b p m 系统在电信行业中的应用。在以上各章的基础上给出了面向电 信企业的b p m 系统实施方案。 第8 章结论语。 本文的研究框架如下图： 第1 2 页 ! 塑些盔堂塑堂焦堡塞基于w o r l ( n o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 图1 5 ：论文研究框架图 第1 3 页 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 2 工作流( w o r k f i o w ) 技术和企业应用集成( e a i ) 技术 2 。1 工作流( w o r k f i o w ) 技术 2 1 1 工作流的基本概念 工作流( w o r k f l o w ) 技术起源于生产制造业与办公自动化领域，通过对经营过 程进行明确地定义和表示，使其能够被计算机所识别并加以执行，从而实现经营 过程自动化。 1 9 9 3 年，国际工作流管理联盟( w o r k f l o w m a n a n g e m e n t c o a l i t i o n ，w f m c ) 的成 立标志着工作流技术开始进入相对成熟的阶段。为了实现不同工作流产品之间的 互操作，w f m c 在工作流管理系统的相关术语、体系结构及应用编程接口等方面制 定了一系列标准。” 一个工作流包括一组活动及其相互顺序关系，还包括过程及活动的启动和终 止条件以及对每个活动的描述。工作流管理系统指运行在一个或多个工作流引擎 上，用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统，与工作流执行者( 人、应 用) 交互，推进工作流实例的执行，并监控其运行状态。 ( 一) 工作流过程定义实体及其属性。工作流过程定义实体，包含了工作流 相关提供了过程中应用于其它实体的上下文信息，还提供了与管理相关的信息， = e 要包括：工作流应用程序声明、工作流参与者声明、工作流相关数据和转移信 息。 工作流应用程序声明：用于描述那些可以为工作流部件所调用的应用( 在活 动的应用程序分派属性中指定) ，以完全自动化或仅仅支持与各个活动相关的处 理。 工作流参与者声明：描述了充当过程定义中活动执行者的资源。这种资源被 活动中的成员分派属性指派去执行该活动。工作流参与者声明并不必须指定某个 人，但是它可能会指定一组拥有相应技能或责任的人，或者是机器自动装置。 工作流相关数据：与业务流程相关的数据。工作流管理系统使用这些数据确 定工作流实例的状态转移，例如过程调度决策数据、活动之间的转移数据等。 第1 4 页 1 h 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a l 技术的b p m 系统的鲤塞量塞些 转移信息。每个转移信息有3 种基本的属性( f r o m 活动、t o 活动、转移条 件) 和两种基本要求( i n p u t 资源，o u t p u t 资源) 。 ( 二) 工作流元。一个工作流过程由一系列工作流元构成。在系统中，每一 个工作流元代表一个活动或是一个子过程。在某种情况下，某个活动又可以相当 于一个单独定义的过程定义实体，并具备其实体的各种属性及资源。 ( 三) 处理及转移过程。每一个活动之间通过转移信息相联系。一个工作过 程在工作流参与者的指派下，调用其工作流应用程序，根据其转移信息的f r o m 属性，从它的上一个活动中获驭输入资源( i n p u t 资源，如与工作流相关的数据 结果等) ，并利用自己工作流相关数据，进行处理工作。处理完后，再一次根据 转移信息的t o 选项及相应的转移条件，将自己的输出资源( o u t p u t 资源) 提供下 一个活动。另外，这种从一个活动向另一个活动的转移可以是有条件的，也可以 是无条件的。一个过程中转移的结果会是活动的并行或串行操作，在相应的活动 中定义了和这种分支或汇总条件相关的信息。 ( 四) 庞大的组织体系。工作流过程之间的处理及转移过程与活动之间的处 理及转移活动相同。这样一系列相互关联的工作流元之间及工作流程之间的相互 协助、并有步骤地调用资源，就构成庞大的组织体系，从而有效的完成全部商务 活动。 l工作流过程定义实体l f r o m 获取资源 含t o 提供资源 前工作流活动定义实li 工作流活动定义实体 被执行l 调用 工作流参与者ii 工作流应用程序 后工作流活动定义实 工作流数据 转移信息 图2 1 ：工作流过程定义实体及其协作 2 1 2 工作流的特点 工作流技术有如下特点： ( 1 ) 普遍性：任何系统都有操作流程和处理流程，它们都可以以工作流方 第1 5 页 1 浙江大学硕士学位论文基于w o r k f l o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 式控制。 ( 2 ) 分步性：工作流技术中的每个工作流单元，是应用逻辑每个处理步骤， 多个步骤按一定关系组合起来，形成一个完整的应用逻辑。 ( 3 ) 可装配性：按照一定的应用逻辑，可以组装成不同的工作流，进而形 成不同的应用软件。可装配性也就是“重组性”。 ( 4 ) 重用性：多种不同的应用逻辑总可以抽出其部分相同的功能，形成共 同的工作流单元。新的工作流可以从已有的工作流单元组装形成，重用工作流单 元。 2 1 3 工作流的模型 工作流一个核心问题是建立一个全面、合理、使用方便、便于在用户和工作 流管理系统之间交换过程定义、以及能对其进行形式化验证的工作流模型。 模型是用文字、图表、符号、关系式以及实体模型等描述所认识到的客观对 象的一种简化形式。简单的说，模型就是所描述客观对象的抽象表示。工作流模 型是对工作流的抽象表示，也就是对企业业务流程的抽象表示。由于企业业务流 程的复杂性与多样性，要求工作流模型能完整清楚地定义任意情况下的工作流， 能够适应用户在建模过程中所提出的各种要求。由于工作流必须首先描述清楚一 个企业业务流程是怎样进行的，因此，大多数工作流模型先从过程定义入手，如流 程图、状态图、活动网络图等。 进入9 0 年代以来，市场上出现了多种工作流产品，与此同时，人们对工作 流模型的研究已日益加深，主要有基于活动网络的过程模型- - f l o w m a r k 工作流 模型、事件驱动的过程链模型、基于语言行为理论的工作流模型和基于p e t r i 网的工作流模型等。以下将着重介绍有基于活动网络的过程模型- - f 1 0 w m a r k 工 作流模型、事件驱动的过程链模型和基于p e t r i 网的工作流模型三种有代表性的 工作流模型。它们都具有比较突出的特点，并具有代表性，有一定的参考价值， 而且它们的应用范围也比较广。 2 1 3 1 基于活动网络的过程模型f l o w i i a r k 工作流模型 f l o w m a r k 是i b m 公司在2 0 世纪9 0 年代推出的工作流产品，其目标是实现 企业的文档路由( d o c u m e n t r o u t i n g ) 和过程自动化( p r o c e s s a u t o m a t i o n ) 。 在f l o w m a r k 中，一个完整的经营过程由一个无自环的有向构成。有向图中 第1 6 页 1 h 浙江大学硕十学位论文基于w o r k n o w 和e a i 技术的b p m 系统的研究与实现 的节点元素表示可执行的步骤或任务，节点间的连接弧代表了过程中的控制流和 数据流。组成元素包括过程( p r o c e s s ) 、活动( a c t i v i t i y ) 、模块( b l o c k ) 、控制 连接弧( c o n t r oc o n n e c t o r ) 、数据连接弧( d a t ac o n n e c t o r ) 和条件( c o n d i t i o n ) 。 ( 1 ) 过程：由一系列具体的步骤组成，为完成某一预定目标而定义。在这 里，一个过程就是用个有向图表示的一个工作流。 数 图2 2 ：f l o w m a r k 工作流模型中活动的内部结构 ( 2 ) 活动：过程中的每一个步骤就是一个活动，在图中有一个节点元素来 表示。它可以是程序活动，也可以是过程活动。程序活动是指为活动绑定了一段 程序代码，当活动开始时，相应的程序就执行；过程活动则是在活动的基础上嵌 入一个过程，当活动开始时，也就是开始了相应的过程，过程活动主要用于子过 程的嵌套。 ( 3 ) 模块：有些类似于“过程”，二者的区别在于，一个过程有一个唯一固 定的表示，可以在不同的工作流过程中使用；而模块则没有这一项，它只能被一 个工作流过程所使用。 ( 4 ) 控制连接弧：用来定义表示两个活动之间的执行顺序，在有向图中一 节点间的连接弧表示。当连接弧的起始节点执行完毕，工作流将会更加控制连接 弧的定义进行过程导航，使连接弧的终止节点能够被执行。控制连接弧与它们所 连接的活动节点构成了整个工作流