（计算机应用技术专业论文）面向协同商务的工作流系统的研究与设计.pdf

摘要 协同商务是目前电子商务领域的一大研究热点，它是企业以 i n t e m e t 、b p m 、工作流等新兴技术手段，在企业的供应链及跨供应链进 行各种业务的协作，最终通过改变业务经营的模式和方式，达到资源充 分利用的的新型商务模式。 本文基于协同商务理论，研究了协同商务下的工作流技术应用和发 展，分析了现有工作流产品的不足。为了更好的适应协同商务平台，本 文提出了一种插件架构的轻量级工作流系统结构，过程模型，数据库设 计及相关实现。该工作流模型基于有限状态机理论，并通过基于活动的 扩展提高了工作流的灵活性，增强了过程模型的描述能力。同时该工作 流设计实现了一种独立的安全认证机制。该认证机制能够部署在各种基 于w e b 的信息系统，作为一种单点登录框架。结合目前兴起的面向方面 编程( a o p ) ，该工作流采用了一种基于a o p 的异常处理模型，通过把异 常从业务逻辑中剥离出来形成异常规则库，能够灵活的处理各种异常情 况，更好的复用代码，解决代码混乱和代码分散的问题。整个工作流系 统客户端使用基于p o r t l e t 的设计，能够为用户提供个性化的门户界面。 工作流的基础架构采用独特基于o s g i 规范设计的插件结构。这种 框架结构将硬件才具有的动态插拔的特性引入了企业应用软件中，使得 软件也能够在运行期间通过加载插件扩展功能，极大了解决了现在应用 软件普遍存在的可扩展性和可重用性问题。本文设计和实现了该插件结 构的插件元文件、插件管理器、插件加载器和插件扩展机制。 在本文的最后，介绍了s h f l o w 在朝阳区协同商务平台中的应用， 该项目的背景和设计方案，给出了s h f l o w 的部分运行界面。 关键词协同商务，工作流技术，插件架构，开放服务网关规范，面向方 面编程 a b s t r a c t o n eo ft h ec u r r e n th i g h l i g h t si ne c o m m e r c er e s e a r c hf i e l di s c o l l a b o r a t i v ec o m m e r c e an e wb u s i l l e s sp a t t e mi nw h i c ht h ee n t e r p d s e u s e sn e wt e c h n o l o g i e ss u c ha si n t e r a c t , b p ma n dw o r k _ f l o wt oc o n d u c t v a r i o u sb u s i n e s sc o l l a b o r a t i o n sw i t h i na n da c r o s st h e s u p p l yc h a i n t h r o u g h o u tt h eo r g a n i z a t i o na n df i n a l l yr e a l i z e sf i l l l u s eo fr e s o u r c e sb y c h a n g i n gt h em o d ea n dw a yo f o p e r a t i o n b a s e do nt h et h e o r yo ft h ec o l l a b o r a t i v ec o m m e r c e 。t h et h e s i ss t u d i e s t h ea p p l i c a t i o na n dd e v e l o p m e n to fw o r k f l o wi 1 1c o l l a b o r a t i v ec o m m e r c e n 圮d e f e c t so fe x i s t i n gw o r k f l o wp r o d u c t sa r ea n a l y z e di nt h em e s i s i n o r d e rt os u i tt h ec o l l a b o r a t i v ec o m m e r c eb e t t e r , t h et h e s i sp r o p o s e sa l i g h t w e i g h tw o r k l o ws y s t e ma r c h i t e c t u r eb u i l to nt h ep l u g - i na r c h i t e c t u r e ， a n di t sp r o c e s sm o d e la n dr e l a t i v ed e s i g ni m p l e m e n t a t i o n t h ew o r k l o w p r o c e s sm o d e lb a s e do nf s m ( f i n i t es t a t em a c h i n e s ) ，i ti m p r o v e st h e f l e x i b i l i t yo fw o r k f l o w sv i aa c t i o n - b a s e de ) ( t e n s i o n a n de n h a n c e st h e d e s c r i b i n ga b i l 时o ft h ep r o c e s s m o d e l a i n d e p e n d e n ts e c u r i t y a u t h e n t i c a t i o nm e c h a n i s mi sa l s od e s i g n e di nt h et h e s i s a sas i n g l es i g n - o n f r a m e w o r k , t h es e c u r i t ya u t h e n t i c a t i o nm e c h a n i s mc a nb ea p p l i e dt ov a r i o u s i n f o r m a t i o ns y s t e mw h i c hb a s e do nw e b i nc o n n e c t i o nw i t ha s p e c t o r i e n t e d p r o g r a m m i n g , b a s e do na o p an e we x c e p t i o n s h a n d l i n gm o d e li sb r o u g h t f o r w a r d i ts e p a r a t e st h ee x c e p t i o n sf r o mb u s i n e s sl o g i cs oa st od e a lw i t h v a r i o u se x c e p t i o n s ，m a k et h ec o d er e u s eb e t t e ra n ds o l v et h ep r o b l e mo f c o d et a n g l i n ga n dc o d es c a t t e r i n g t h ew e bi n t e r f a c eo fw o r k f l o wb a s e do n p o t t i e r , w h i c hc a l ls u p p l yp e r s o n a l i z e dp o r t a l 1 1 1 ea r c h i t e c t u r eo fw o r k ：f l o w a d o p t s au n i q u ep l u g - i na r c h i t e c t u r e d e s i g n e di na c c o r d a n c et oo s g i t h ed e s i g nf o rap l u g - i nf r a m e w o r kw h i c h a d o p t ss o m eo s g io p e n - s o u r c ef r a m e w o r k si s d e s c r i b e da sw e l lt h i s f i a r n e w o r ki n t r o d u c e st h eh a r d w a r e s p e c i f i cd y n a m i cp l u g - i nf e a t u r ei n t o e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ns o f t w a r e 1 1 l i se n a b l e ss o f t w a r et oe x t e n df u n c t i o n a l i t 、r b ya d d i n gp l u g i n sd u r i n gr u n t i m e ，s i g n i f i c a n t l ye a s e st h es e a l a b i l i t ya n d r e u s a b i l i t yp r o b l e m sw i d e l ys c a t t e r e di na p p l i c a t i o ns o f t w a r e t h ed e s i g n a n di m p l e m e n t a t i o no fm e t a f i l e ，p l u g i n m a n a g e r , p l u g i n l o a d e ra n dt h e e x t e n s i t yo f p l u g i na r ep r o p o s e di nt h et h e s i s t h ea p p l i c a t i o no fs h - f l o wi nc o l l a b o r a t i v ec o m m e r c ep l a t f o r mo f c h a o y a n gd i s t r i c to f b e i j i n g ，b a c k g r o u n do f p r o j e c ta n dt h ed e s i g no f p r o j e c t a r ed e s c r i b e da tt h ee n do ft h et h e s i s t h et h e s i sa l s op r o p o s e st h ei n t e r f a c e o fs i _ f l o w k e yw o r d sc o l l a b o r a t i v ec o m m e r c e ，w o r k f l o w , p l u g i na r c h i t e c t u r e ， o s g l ，a o p i i ! 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获 得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的 同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：丑堑日期：瑚年6 月二 _ 日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的 全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校 可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：主世导师签名幽日期：俎年上月王日 硕士学位论文 第一章绪论 1 1 选题背景和意义 第一章绪论 网络和电子商务被誉为开启2 l 世纪大门的钥匙，人类己跨入信息化的知识经济 新时代。全球电子商务的迅猛发展掀起了网络经济的浪潮，并带来了人类社会方方 面面的深刻变化【l 】。1 9 9 9 年8 月，美国著名咨询机构g a r t n e r g r o u p 曾对此做过预测： 电子商务应用系统的下一轮发展将支持协同商务，协同商务将成为信息化技术的第 一大主流应用。那些率先采用协同商务模式和整体解决方案的企业，将获得高营业 额、高利润和巨大的竞争优势。协同商务的发展将在整个供应链甚至在全球信息网 络上全面拓展，并将造就高度灵活、快速反映的敏捷虚拟企业，亦将在全球范围内 对资源配置、产品设计、生产制造、分销、运输、配送、零售、市场及服务等传统 业务模型和运作带来巨大变革。协同商务的出现，在全球引发了广泛关注和讨论。 工作流技术是近年来计算机领域迅速发展的新技术。工作流技术是实现企业业 务建模，业务过程仿真分析，业务流程优化，业务过程管理与集成，从而最终实现 业务过程的自动化的核心技术。企业能够通过工作流完成对企业过程的业务建模， 从而通过对模型的深入分析能够找出企业过程中合理的环节，进而对企业经营过程 加以优化重组。同时该业务模型也能够成为企业重要的知识库和规则库，作为指导 企业信息化建设的重要参考依据。 工作流技术的采用促使企业改变其传统的按照功能来配置其人员的组织结构， 变成按照企业要实现的主要业务流程来配置组织结构，可以大大缩短其主要业务过 程的处理时间，提高其对市场的响应能力。而且利用工作流管理思想和技术可以更 好的将供应商、经销商整合起来，建立一个业务关系紧密，经济利益相连，最具竞 争优势的供应链网络，实现优势互补，在社会化大生产的竞争环境下，共同增强供 应链中各企业的市场竞争力。所以，工作流管理技术对于促进我国企业管理规范化 和信息化具有重要的现实意义【2 】。 1 2 协同商务的概念和内涵 协同电子商务( c o l l a b o r a t i v ef _ e - c o m m e l x c e ) 是藉由i n t e m e t 技术，将产品设计、工 硕士学位论文第一章绪论 程、资源搜寻( 包含制造及采购) 、业务、营销、管理流程及客户服务紧密地联系在 一起，形成一个环球知识网。因此顾客与企业及供应商可以一起参与产品生命周期 的每一项生产技术及商业经营环境。例如：一个雇员通过w e b 站点中的采购在他企 业的采购系统中建立一份采购订单，同时会在供应商的订单系统中建立一份相应的 销售订单，这就是一体化的商业。这不仅可以提供新的业务机会、降低成本和提高 实时的满意性，而目可以在每个协作商务中提高服务1 3 。协同商务是著名e r p 厂商 s a p 提出的电子商务新概念，从技术层面讲是将公司业务进行集成，以提供一套能 帮助企业盈利和运作的系统，它能够协调企业各个部门的工作，还能将企业跟供应 商，企业跟客户以及企业跟行政部门协调起来。 就协同商务概念而言，企业信息化建设的目的不仅是管理企业内部的资源，还 需要建立一个统一的平台，将客户、供应商、代理分销商和其他合作伙伴也纳入企 业信息化管理系统中，实行信息的高效共享和业务的系列链接。我们理解的“协同” 有两层含义：一层含义是企业内部资源的协同，有各部门之间的业务协同，不同的 业务指标和目标之间的协同以及各种资源约束的协同。如库存、生产、销售、财务 间的协同，这些都需要些工具来进行协调和统一；另一层含义是指企业内外资源的 协同，也即整个供应链的协同，如客户的需求、供应、生产、采购、交易间的协同 h 。而基于协同商务的供应链管理思想即是按照产品从到诞生到交付给客户的过程 将与产品相关的企业链接成一条环环相扣的链条，链条的一端是商品的供应环节， 中间是生产制造环节，另一头则是原材料采购环节，传统供应链管理即是对这链条 中的物流和资金流进行管理。而协同商务链中除了物流、资金流外，还多了一层双 向的知识流，它是传统供应链的进一步深化【删。 1 3 协同商务的特征 自2 0 0 0 年德国s a p 公司提出协同电子商务这一概念以来，电子商务就从“泡 沫经济”的阴影中开始走出来，因为协同电子商务是企业电子商务的盈利模式，能 使企业在2 l 世纪经济飞速发展中保持可持续性的竞争优势。与一般电子商务相比， 协同电子商务具有以下的特征【，】： 1 降低产品成本、提高企业利润 市场经济的规律就是“优胜劣汰”。因此，企业必须不断地借助于先进的技术和 管理理念来降低成本，提高效益，才能在激烈的竞争中立于不败之地。在炽热化竞 争的今天，产品的增值不仅在于技术革新，而且更重要的是在于企业整个供应链的 2 硕士学位论文第一章绪论 管理上，即从产品设计、生产、直至产品销售等各个环节都必须进行重组，以达到 增收节支的双重效果。协同电子商务的应用打破了企业与企业之间的时空界限，使 企业能资源共享、相互参与，从而达到“多赢”。根据美国g a r t n e r c r o u p 咨询公司 调查显示，一个实施协同电子商务的企业能实际有效降低企业开发成本2 5 ，交易 成本的3 0 - 7 0 9 6 ，库存成本的2 5 - 4 0 ，为企业大大扩展了利润空间。 2 打造竞争优势、实行企业联盟随着全球经济的一体化 企业市场竞争形态己经从企业与企业之间的竞争、跨国集团与跨国集团之间的 竞争，发展演变为企业战略联盟间的竞争，也就是供应链与供应链之间的竞争。协 同电子商务解决方案为企业战略联盟将传统的多层式供应链改造为扁平式供应链， 集成c r m 、s c m 等系统。在协同电子商务的平台上，企业可以联合该行业中其它 上下游企业，建立一条业务关系紧密、经济利益相连的供应链，实现优势互补，在 社会化大生产的竞争环境下，共同增强市场竞争实力。 3 改善客户关系、提升企业形象 随着市场经济的不断变化，市场营销理念己经从以产品为导向的4 p 营销组合 发展到以顾客为导向的4 c 营销组合。这充分显示了现代企业都非常重视营造良好 的客户关系、提高顾客满意度，以提升企业形象。采用协同电子商务解决方案的企 业可以利用客户关系管理应用系统，优化客户群组合，并通过呼叫中心、网络会议、 电子邮件、b b s 等进行实时互动交流。这样在没有时空阻隔的虚拟商务场所，企业 可以花更多的时间与贸易伙伴进行沟通，维护和改善客户关系，并积极开拓新的市 场，以及时、高效优质服务取信于顾客，树立企业商业信誉。 4 改革管理模式、增强企业活力 企业改革的目标是增强企业的竞争优势，提高企业的经济效益，企业改革的关 键在于强化管理。基于w e b 的协同电子商务为企业构建了全新实效的管理模式，将 企业的相关业务进行整合，形成一体化企业管理信息系统，将传统“金字塔”型的 管理模式改革成“扁平型”的管理模式，使企业管理人员在一个虚拟空间里对企业 的资源计划、进销存、供应链、客户关系等进行全方位、全天候、实时动态管理。 与此同时，协同电子商务不仅便于相关人员的协同作业，而且利于员工参与企业管 理，从而大大调动了全体员工的积极性，使企业充满活力，共同应对变化中市场所 带来的机遇与挑战。 1 4 协同商务的发展现状及未来 3 硕士学位论文第一章绪论 就整体而言，全球协同商务尚处于起步阶段，其理论、技术和应用还不太完善。 但全球协同商务应用具有罕见的增长速度和巨大的市场潜力。根据a m r 和i d c 的 统计和预测，1 9 9 9 年协同商务应用市场达到5 8 亿美元，到2 0 0 4 年将激增到3 6 5 亿 美元，平均增长率为4 4 【i 】o 协同商务应用系统和解决方案如雨后春笋，s a p 、m m 、 h p 、m i c r o s o f t 等都在力推自己的产品，典型的包括：s a p 的m y s a p e o m 系列；i b m 的s a m e t i m e + q u i c k p l a e e + w e b s p h e r ec o m m e r c es u i t 系列；m i c r o s o f t 公司的m i c r o s o f t d n a 解决方案系列等。这些协同商务解决方案各有其特点，功能大同小异。以s a p 的m y s a r e o m 为例，其协同商务解决方案包括：客户关系管理( c u s t o m e r r e l a t i o n s h i p m a n a g e m e n t ) ，供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n 0 ，产品生命周期管理( p r o d u c t l i f e c y c l em a n a g e m e n t ) 、财务管理( f i n a n c i a l sm a n a g e m e n t ) ，人力资源管理( h u m a n r e s o u r c em a n a g e m e n t ) ，电子采购( e p r o c u r e m e n t ) ，电子市场( m a r k e t p l a c e s ) 等系统 i 7 - s 。而国内则有点击科技g k - s t a r 系列产品，其架构由数据层、功能层、应用层和 演示层组成。协达软件推出了基于s o a 的协同软件一协达c t o p3 0 。泛微公司 ( w e a v e rs o f t w a r e ) 代表性产品协同商务软件系统( e - c e l o g y ) 、协同办公系统( e - n a t u r e ) 和协同政务系统( e - n a t i o n ) 。用友致远a 6 协同管理系列软件通过一套系统可以把企 事业单位日常组织管理中的“人、资源、事务”用流程引导、表单展现、以“集中 共享”的方式协同关联起来。国内外许多公司都已经开始实施协同商务战略和应用 系统并取得较好业绩。可是由于软、硬件设施不到位、协同商务应用产品的可靠性 和性能不理想、传统管理思想和体制的禁锢、法律法规不健全等方面的原因，实施 协同商务失败的案例并不少见。现代企业应根据自身的内外部条件和环境，先实现 企业内部信息化和系统整合，再到跨组织的流程重组和业务整合，在条件成熟的情 况下适时地实施协同商务系统，采用渐进式的实施策略较好。 虽然协同商务理念出现的时间不长，但是发展迅速，其管理思想也在不断完善， 未来的协同商务主要有两大发展趋势： 1 协同商务链 传统的供应链管理是在大规模制造的情况下寻求解决问题的思路，在一个市场 扰动较小的环境下，采用传统的供应链管理，的确要比垂直一体化的解决方案具有 更低的成本和更好的产出。然而，今天的世界已经不是大规模生产的时代，而是个 产出多于需求，竞争异常激烈、客户需求变幻不定的时代。因此，对于协同商务的 需求，促使企业加强了在协同商务链方面的功能，为企业建立自己的知识管理与创 新能力。 2 信息门户 4 硕士学位论文 第一章绪论 协同商务的另外一个发展的重点是向企业信息门户方面发展。传统的信息门户 只提供给客户一个前台的整合界面，但对用户的数据、信息和知识的利用却并没有 得到最大化。所以除了将电子商务系统和信息门户系统具有的功能合并之外，作为 整合的协同商务平台更是未来的发展趋势。 1 5 本文的主要研究工作及安排 本文对协同商务平台、工作流等技术进行了研究。在此基础上，讨论了协同商 务下的工作流理论，并分析了其特点。详细介绍了协同商务的概念、特征、发展情 况和工作流技术。设计并实现了一种适合协同商务平台下的可插拔的工作流管理系 统，给出了它的设计和相关实现，同时介绍了该工作流系统在朝阳区商务信息平台 下的具体应用。 论文的组织结构如下： 第一章：绪论。介绍了本课题的背景意义，协同商务的概念、内涵以及协同商 务的特征。并阐述了当前协同商务的发展现状。 第二章：协同商务下工作流系统的理论研究与其模型。介绍了工作流的起源及 发展、工作流的定义与相关概念、工作流联盟提出的工作流参考模型。并分析了工 作流作为协同商务的本质体现，以及协同商务下工作流的应用。分析现有的工作流 产品的不足。 第三章：s h - f l o w 工作流管理系统的设计。结合协同商务平台下工作流系统的 特点，设计了s h - f l o w1 - 作流管理系统的体系结构，提出了一种了基于活动扩展的 过程元模型、给出了工作流系统的数据库设计、安全性设计、基于p o r t l e t 的组件设 计和基于a o p 的异常处理模型。 第四章：s h f l o w 插件架构的设计与实现。介绍了o s g i 规范的概念、服务以及 目前o s g i 在软件开发的应用案例和优秀的o s g i 框架。基于o s g i 规范设计实现了 s h - f l o w 系统的插件结构，包括插件的元数据描述、插件管理器设计、插件加载器 设计以及部分代码实现。同时给出了一个具体的插件实例的开发。 第五章：s h f l o w 系统的应用。总结了s h f l o w 系统的技术特点，包括插件架构 体系，p o r t a l 技术实现的优势。介绍了在北京市朝阳区商业局协同商务平台中的具 体应用，项目的背景，总体设计方案，以及s h f l o w 的部分运行界面。 第六章：结束语。对全文进行了总结，并展望了后续研究工作。 硕士学位论文 第二章协同商务下工作流系统的理论研究及其模型 第二章协同商务下工作流系统的理论研究及其模型 2 1 工作流及工作流管理系统 工作流的概念起源于生产组织和办公自动化领域。它是针对日常工作中具有固 定程序的活动而提出的一个概念。目的是通过将工作分解成定义良好的任务、角色， 按照一定的规则和过程来执行这些任务并对它们进行监控，达到提高办事效率、降 低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业竞争力的目的【9 】。实际上，自从进 入工业化时代以来，有关过程的组织管理与流程的优化工作就一直在进行，这是企 业管理的主要研究内容之一，只不过在没有引入计算机信息系统的支持以前，这些 工作都是由人工来完成的。在计算机网络技术和分布式数据库技术迅速发展，协同 工作技术日趋成熟的基础上，于2 0 世纪8 0 年代中期发展起来的工作流技术为企业 更好地实现这些经营目标提供了先进的手段。工作流技术一出现马上就得到广泛的 重视和研究。至今工作流管理技术已成功运动到各行各业，然而它最重要的应用还 是在工业领域，特别是制造业领域。 1 9 9 3 年工作流管理联盟( w f m c ) 的成立标志着工作流进入相对比较成熟的阶 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( w a p i ) 等方面指定了一系列接口。 工作流管理联盟给出的关于工作流管理系统的定义是：工作流管理系统是一个 软件系统，它完成工作流的定义和管理，并按照在计算机预先定义好的工作流逻辑 推进工作流实例的执行【1 0 1 。 g e o r g a k o p o u l o s 给出的工作流定义是：工作流是将一组任务组织起来完成某个 经营过程。在工作流中定义某种任务的触发顺序和触发条件。每个任务可以由一个 或多个软件系统完成，也可以由一个或一组人完成，还可以是由一个或多个人与软 件系统协作完成。任务的触发顺序和触发条件用来定义并实现任务的触发、任务的 同步和信息流( 数据流) 的传递l l l 】。 i b m a l m a d e n 研究中心给出的工作流定义是：工作流是经营过程的一种计算机 化的表示模型，定义了完成整个过程需要的各种参数。这些参数包括对过程中每一 个步骤的定义、步骤间的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一个步骤由谁负责 以及每个活动所需要的应用程序【1 2 】。 上述工作流的定义虽然有所不同，但都说明一个问题即工作流是经营过程的一 6 硕士学位论文 第二章协同商务下工作流系统的理论研究及其模型 个计算机实现，因此工作流可以看成是企业一个具体的经营流程的抽象或图形化的 表示。 虽然不同的工作流管理系统有不同的应用范围和实施方式，但是他们还是有很 多共性。从比较高的层次上来抽象地考察工作流管理系统，可以发现所有的工作流 管理系统具有如下几种功能： 1 建立阶段的定义建模功能：主要完成对工作流过程及相关活动的定义与建 模。 2 运行阶段的控制功能：在一定的运行环境下，执行工作流过程，并完成每 个过程中活动的排序和调度功能。 3 运行阶段的人机交互功能：实现各种活动执行过程中用户与i t 应用工具之 间的交互。 工作流管理系统的三种功能关系图如下： 过程 图2 - 1 工作流管理系统特性 2 2 工作流在协同商务系统中的核心地位 2 2 1 协同商务系统的核心 支持协同商务过程的软件系统成为协同商务系统。协同商务系统通常采用w e b 系统为前端，后端在公共的软件体系结构下集成了企业的e r p ，s c m ，c r m 等系 统。而将这些企业的业务应用系统进行集成的正是工作流管理系统，协同商务系统 通过集成制造商、供应商、合作伙伴和客户，形成全球性的知识网络，在价值层面 7 硕士学位论文 第二章协同商务下工作流系统的理论研究及其模型 上将传统意义的企业价值链转变为强大的社会价值网络。 从协同商务系统的模式来看，协同商务一方面强调电子商务交易过程的交互性； 另一方面贯穿整个价值链乃至信息网络，从产品的研发、生产、销售，直到售后， 都将提供协同商务参与者协同交互的能力。并且协同商务尤其关注企业的业务流程 和跨组织的流程管理，要求优化设计企业业务流程、跨组织业务流程和组织机构， 整合各种资源和信息系统，不断协调与供应商、客户、合作伙伴的关系【l3 1 。 总之，工作流管理系统是协同商务系统的核心。 2 2 2 业务流程概念及内涵 当前软件发展的一个趋势是重点从数据处理转向流程管理。二十世纪7 0 年代、 8 0 年代，软件主要以数据驱动的应用程序为主。信息技术的重点存储和提取信息数 据，因此数据建模是当时建立一个信息系统首先要做的工作。业务流程建模经常被 忽视，并且流程经常要适应当时的信息技术，管理趋势。如业务流程重组，则越来 越重视流程管理。因此，系统工程师们开始转向基于流程的系统开发方法的研究。 业务流程是把一个或多个输入转化为对顾客有价值的输出的活动。简而言之， 业务流程是以涉及为顾客提供产品或服务为最终目标的组织活动的集合。一个典型 的业务流程应该包括下面六大要素：流程目的( 它存在的理由) ；输入资源；按一定 秩序执行的活动；这些活动之间的结构( 相互关系和作用) ；输出结果；该流程创造 的价值。 一家企业成功的基础，就是通过业务流程协调各种资源来达成企业目标。无论 是向顾客交付产品，与合作伙伴协同，还是引导员工的努力，业务流程能够将企业 的产品、品牌和价值有机地编织到一起。例如下面这些业务活动都是业务流程：根 据生产所需，安排原材料的检验、入库和供应；回答客户的咨询；从供应商那里采 购；向市场投放新产品。事实上，业务流程集成了企业内各种业务的特征，业务流 程也因此成为企业运作特性的核心。 当前企业的发展遇到很多问题，根本原因在于传统的基于职能为中心的体制结 构无法适合企业的发展。 1 过细的分工增加了企业内的交易成本。分工高度专业化的今天，任何人或 部门都很难单独完成一项工作，通常需要多人、多部门协作共同完成。通 常一部门完成部分后再将后续的交给下一部门继续处理。看起来这种专业 化的分工提高了工作效率，但通常忽视了这种分工过程中的交易成本，而 且这种成本常常是惊人的。 8 硕士学位论文第二章协同商务下工作流系统的理论研究及其模型 2 以功能为核心的部门组织导致产品生产周期长、成本高。传统的产品研制 是一种串行化的过程，不同的设计部门之间缺乏交流，每个部门只注重考 虑局部性的功能需求，从设计时间和成本上进行局部优化，未考虑后续部 门的要求和生产过程中的各种因素，导致最终设计出来的产品可制造性和 可装配性差，产品周期长，生产成本高，废品率剐6 】。 2 2 3 基于业务流程的信息技术 协同商务后台整合了各种现代企业信息管理系统e r p 、c r m 、s c m 等。这些 系统在企业管理中的作用是发挥组织的规模、速度和合作的经济性。企业价值链由 企业内部的业务处理系统e r p 、企业间的业务处理系统s c m 、企业与客户间的关系 管理系统c r m 构成。通过它们的结合，对企业产生了巨大的作用。但是通过对这 些系统进行分析发现，它们都有一个共同的主题就是：业务流程。几乎所有的这些 系统的构建基础都是基于流程的优化或创新。 1 流程管理与e r p 、s c m 的关系 一 e r p 、s c m 在企业经营中的作用就是加快物流，以信息换时间，缩短原材料、 半成品进货周期、缩短产品生产和交付时间，让信息流动加快使流程畅通，改善企 业的执行能力，其中充斥着大量的业务流程，如：订单管理的作业流程、采购管理 的作业流程、出货管理的业务流程等。因此要成功实施e r p 的首要因素是创造卓越 的流程管理。 2 流程管理与c i t m 的关系 c r m 的目标促使企业由面向产品的组织转向面向顾客的组织，由面向产品的流 程转向面向顾客的流程。由于目前的市场竞争日趋激烈，企业必须满足客户的个性 化需求，对企业的流程管理就显得更加的紧迫和重要。 3 流程管理与电子商务的关系 电子商务是以电子化方式将企业业务流程运用到企业和顾客之间、企业和供应 商之间的交易活动。电子商务改变了企业经营的方式，是企业营运范围超出企业本 身，扩展到一切合作伙伴的网络。电子商务流程优化和协调企业运作流程及进行适 当的资源配置，是通过互联网实施电子商务成功的基础。 2 3 协同商务下的工作流研究 9 硕士学位论文 第二章协同商务下工作流系统的理论研究及其模型 2 3 1 工作流的研究现状 相对于数据库系统来说，工作流是一个年轻且具有良好发展方向的研究领域。 对工作流技术进行深入的研究对于提高我国企业的信息化程度、运行效率以及竞争 能力都有着重要的意义。目前对工作流的研究主要集中在工作流理论，工作流的实 现技术以及工作流技术的应用三个方面的。其中工作流技术的应用主要研究的是工 作流实施技术在不同领域的应用( 如业务流程重组、并行工程、敏捷制造) 方法。 本文主要研究了协同商务平台下的工作流系统的具体应用，同时结合协同商务下工 作流的特点，从工作流理论的角度研究了面向协同商务下的工作流模型。 2 3 2 协同商务中工作流的应用 在企业商务业务中，协同业务包括如下环节：营销与客户管理：销售环节包括 销售流程、合同的执行与管理；流通环节指货物的运输与储存，这方面又引申出像 车辆管理等新的需求；物料控制包括采购、库存与狭义物料管理；计划包括生产计 划的制定与修改，其延伸面至少包括主生产计划、粗能力计划等。这些过程全部都 可以用工作流技术来实现管理。 有两种工作流，第一种是任务拉动型，过程的开始是一个一个环节逐步地执行， 当某个活动实例被处理完成后，后续的有关活动将被创建并被激活，由此直至整个 工作流程的完成。这是目前大多数面向过程的w f m s 所使用的执行方式。另一种是 目标拉动型，此时一个业务流程被看成是一个目标，过程实例执行时，该目标将被 分解得到多个相互之间约束条件关联起来的可执行的多个环节，其中的环节还可以 当作是子目标而进一步进行分解，在多个环节均执行完毕后，整个过程就完成了。 目标拉动型工作流就好像是齿轮组，一个大齿轮动了，就会通过齿合带动其它齿轮 转动，在它的实际应用中就不仅要注意技术和标准，还有经营思想和习惯、观念和 文化以及信用等方面的问题【。协同商务使用工作流管理可以实现以下目的【1 8 l ： 1 分配角色，根据各自的核心竞争力进行作业的动态分配和不断组合，这样 每个节点都可以得到最优的运作，整体工作效率最佳。 2 辅助活动的执行，工作流引擎的最大优点是实现工作表内容的在线排序。 通过一个工作表处理器，每一个参与者可以访问工作表，并根据自己的进 度更新数据，工作表的项目得以进行优先级的再排序。i n t e r a c t 上的工作表 处理器可以是h t m l 窗体或者基于j a v a 的处理器或者是二者的复合，其最 大特点是任何一个装有浏览器的工作站都可以访问工作流引擎，参与这个 自动的过程。 1 0 硕士学位论文第二章协同商务下工作流系统的理论研究及其模型 3 监视和警告，工作流运行状态被全程跟踪，管理者可以实时了解进展速度， 同时还得到工作流运转效率，监控技术，工作流运转平均时间等统计资料。 工作流引擎可以为每个过程进行最后期限的定义并监控，当预测有任何子 工作可能会出现超期时，可以采取应变方式，比如对高层进行紧急通报， 更改执行环节。更改优先顺序等。 4 定制模板，模板是脱离了具体数据的一些可重复使用的图形化界面，它可 以是路径、规则、角色等基本要素，也可以是工作流模型。 w f m s 实现了对分布式决策系统的支持，支持多个不同节点的参与者实时地交 流思想，最终作出决策。协同产品商务( c s c w ) 的研究最初正是以此种协作方式的支 持入手的。由于i n t e m e t 基础和结构本身就是支持分布式决策系统，而且i n t e r n e t 的 通信机制如u r l ，c g i - c a l l 等使这种分布式的结构流程完全透明，所以基于 i n t e m e t 的协同商务的管理也是非常透明的。 2 3 3 传统工作流的不足 工作流管理系统经过了几十年的发展，取得了一些不错的成果。尤其是工作流 管理联盟的成立，为工作流系统定义了一系列的标准，解决了不同工作流厂商的工 作流产品的兼容问题。然而具体到协同商务平台下的应用，现有的工作流产品仍然 存在着很多的不足，其主要的缺点有如下几点： 1 扩展性不足：现有的工作流产品通常基于传统的软件架构开发，其功能模 块一旦完成，则很难进行二次，大部分工作流产品只提供基于表单的流程 模板的二次开发，而工作流产品本身的功能扩展支持不足，包括工作流组 织模型的扩展、新的工作流流程定义语言的支持。协同商务强调企业业务 过程的动态集成，要求在最短的时问内为客户提供更优更好的服务，因此 也要求工作流系统能够快速的设计新的流程，根据需要扩展工作流系统的 新功能。 2 组织模型不匹配：现有的工作流系统的组织模型都相对固定，很难通过二 次开发进行修改。而协同商务平台集成了大量不同的企业信息系统，每个 系统的组织模型都会不同，这就造成现有的工作流产品很难适用于协同商 务平台。 3 系统安全性和可靠性：目前的工作流产品对系统中发生的异常错误缺乏正 确和可靠的支持，异常处理的代码通常分布在系统的各个模块，一旦相应 的异常处理策略模块发生改变，开发人员需要到每个模块修改相应的异常 硕士学位论文 第二章协同商务下工作流系统的理论研究及其模型 处理代码，大大增加了开发负担，也极易出错。对于工作流管理系统不仅 要求它在正常情况能够发挥作用，更重要的是要求它能够灵活的处理各种 异常情况，并且在某个节点发生错误时能够保证整个系统不会发生崩溃。 4 性能问题：目前的工作流系统还不能处理企业每小时上万的业务处理需求。 5 定制的界面：面向任务的界面和面向最终用户的表示方法对支持跨组织的 具有不同能力和经验的参与者具有重要的意义。工作流管理系统把复杂的 表示方法隐藏在用户熟悉的图表和抽象之后，不需要用户学习新的使用方 法。而现有工作流产品没有提供这种功能。 6 应用开放性和集成性：工作流管理系统本身是一个完成过程建模和过程管 理的软件系统，但是为了在企业的实际业务中得到有效的应用，它必须和 企业已有的或购买的其它实现业务应用的软件实现集成，通过集成来提高 整个企业的应用水平和应用效率。 2 3 4 协同商务下的工作流设计 工作流必须首先能够清晰的描述一个企业的业务经营过程，因此很多工作流的 研究都是从工作流的模型入手，目前工作流模型的研究主要有：基于活动网络的过 程模型、基于语言行为理论的工作流模型，基于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。具体到企业中的应用，基于活动网络的过程模型因为更容易被人 理解和接受而被广泛采用。然而面向协同商务的工作流模型要求具有比较强的柔性、 扩展性和协调性，这种基于活动的过程模型不能完全适应协同商务的要求。本文采 用基于有限状态机过程模型，并且结合基于事件驱动的过程链模型，以满足协同商 务平台下流程变化比较快的特点，通过增加过程自定义函数、寄存器、定时器等多 种新的元素增强了过程模型的描述能力，提高系统的柔性以及适应性。同时设计一 种插件化的系统体系结构，采用开发插件的方式扩展工作流系统的功能来满足目前 协同商务下对工作流系统的灵活，柔性好的需求。 硕士学位论文第三章s h - f l o w 系统的设计及实现 第三章s h f l o w 系统的设计及实现 3 1s h - f i o w 总体设计 针对现有工作流产品的不足，本文设计和实现了一种新的嵌入式工作流管理系 统，以满足目前协同商务平台对工作流系统的需求，其设计的目标主要有以下几点： 1 柔性好，可扩展性强。本系统在基于传统的三层软件体系架构上，采用目 前兴起的插件机制实现插件化的系统，通过开发插件能够快速扩展系统功 能，动态改变系统行为，以适应协同商务平台动态实时性强的特点。 2 流程描述能力强。协同商务平台下的工作流系统需要解决跨企业的业务流 程描述，标准的流程描述语言无法满足这种要求。必须开发适应这种跨企 业业务流程描述的流程描述语言。 3 统一的组织模型。协同商务平台的不同信息系统有不同的组织模型，各种 系统要能够使用统一的工作流管理系统，必须有统一的组织模型。建立一 种单点登陆机制能够统一用户密码管理，同时通过映射表能够将其它的信 息系统的组织模型映射到工作流的组织模型，达到统一管理组织模型的目 的。 ； 4 个性化的门户方案。协同商务平台的一个重要发展方向就是信息门户，门 户无疑是现在信息整合的最好方案，因此工作流的客户端也要求采用基于 p o r t l e t 的设计，满足不同用户对界面的个性化选择。 5 基于a o p 的异常处理。面向方面编程将日志、权限管理、事务管理这一类 不属于功能模块的部分从业务逻辑中分离出来形成横切关注点，提高了代 码的复用率。同样基于a o p 的异常处理机制，能够更好的处理工作流中的 异常，保证系统正常的运行。 3 1