（计算机应用技术专业论文）基于工作流管理的oa系统的研究与应用.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 目前，基于b s 架构的办公自动化系统的开发j 下逐渐成为当今的研究热 点，工作流技术又是其开发的核心技术。基于b s 架构的办公自动化系统与 传统手工工作相比，不仅能够改善企业办公条件和环境、减轻办公人员工作 负担、提高办公质量和效率，而且能加快企业管理工作规范化、网络化和自 动化的进程。 本文介绍了中铁电气化局集团二公司的w e b 办公系统的主要功能结构 和实现，通过对工作流关键技术的引进提高了系统的办公流程灵活性和自适 应性。同时保证了公文流转类办公流程的稳定性要求。 文章通过几个主要步骤对系统做了较为详细的介绍，首先我们提出了办 公自动化系统的需求、工作流技术的介绍和引入。然后对n e t 编程技术做了 简要说明。最后通过对系统的需求分析做了组织模型和过程模型设计，结 合n e t 技术、a j a x 技术，对系统的几个典型工作流过程的具体实现做了介绍 和说明。 通过实际的操作使用，系统的安全性和可操作性都得到了广泛的认可， 在实际应用中发挥了较好的效果。 一 关键词：o a ；工作流；模型；n e t 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 | 页 a b s t r a c t a tp r e s e n t ，t h ed e v e l o p m e n to ft h eo f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e mb a s e do nt h eb s s t r u c t u r ei sb e c o m i n gah o ts p o to ft o d a y ss t u d y , a n dt h ew o r k f l o wt e c h n o l o g yi s t h ec o r et e c h n o l o g y b a s e do nt h eb ss t r u c t u r eo ft h eo f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e m c o m p a r e sw i t h t h et r a d i t i o n a lm a n u a l w o r k i tn o to n l yc a nr e s u l t i ns u c h c o n s i d e r a b l ei m p r o v e m e n ta si no m c ec o n d i t i o n sa n di ne n h a n c i n gw o r kq u a l i t y a n de f f i c i e n c y ，b u ta l s oc a l ls p e e du pt h es t a n d a r d i z a t i o no fe n t e r p r i s em a n a g e m e n t ， n e t w o r k i n ga n da u t o m a t i o np r o c e s s i nt h i st h e s i s ，w ei n t r o d u c et h ew e bo f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e mo ft h ec h i n a r a i l w a ye l e c t r i f i c a t i o nb u r e a uc o m p a n yi ia n di n c l u d et h em a i nf u n c t i o nf r a m e a n di m p l e m e n t a t i o no ft h ew e bo f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e m t h r o u 2 l lt h ew a yi n w h i c hw ei n t r o d u c e dw o r k f l o wt e c h n o l o g yi n t oo u rs y s t e m ，t h es y s t e mb e c o m e m o r ef l e x i b l ea n ds e l f - a d a p t e d a tt h es a m et i m e ，w ec a ne n s u r et h er e q u i r e m e n to f s t e a d i n e s so ft h ed o c u m e n t a lw o r k f l o w t h et h e s i si n t r o d u c e dt h es y s t e mi nt h r e es t e p s ： f i r s t ，w ea n a l y z e dt h e r e q u i r e m e n to fo f f i c ea u t o m a t i o n ， i n t r o d u c e dt h ew o r k f l o wt e c h n o l o g ya n dc i t e d i ti n t oo u rs y s t e m s e c o n d ， w er e c o m m e n dt h en e t p r o g r a mt e c h n o l o g y 、t h e a i a xt e c h n o l o g y f i n a l l y ，w ed e s i g n e dt h eo r g a n i cm o d e la n df l o wm o d e lb a s e d o nt h ea n a l y s i so ft h es y s t e mr e q u i r e m e n t i nt h et h e s i s ，w ei l l u m i n a t e ds e v e r a l r e a l i z a t i o n so ft h ep r o c e s so ft h ew o r k f l o w t h r o u g ht h ep r a c t i c a lo p e r a t i o n ， i t ss e c u r i t ya n dm a n e u v e r a b i l i t vh a de a r n e d e x t e n s i v ea p p r o b a t i o n i th a dp e r f o r m e da ni m p o r t a n tf u n c t i o ni nt h ea p p l i c a t i o n k e yw o r d s ：o a ；w o r k f l o w ；m o d e l ； n e t 西南交通大学曲南父逋大字 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密舀使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“4 ) 学位论文作者签名：意逛虱 日期： 二doq 多z6 指导老师签名：易r 丁 口f i 删- h o ： 一 j 硼”。 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在 文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 秘司 2 d 汐q 5 2 o 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 引言 第一章绪论 随着经济的发展，企业办公的方式急需改进，在现在，企业办公的过程 中，不论是行政、人事、财务还是客户服务、业务销售方面，只要涉及同程 管理，大部分表单都还是采用纸张填写，手工传递，或者是w o r d 、e x c e l 文 档填写，邮件发送等方式。手工管理企业办公流程，特别是对于那些需要人 员交互与审批的流程安排，每一步都是环环相扣的，当一个处理者完成了他 对应的部分后另外的处理者才能接着处理，所有这些都需要通过手工或者邮 件或者传真，递交到对应的下一个处理者手中。期间，为了了解任务的状态， 必须挨个询问，不仅不方便而且还可能出现丢失资料或时间延误等情况。事 后，处理结果是以文档的方式存档，而所有的处理过程也缺少必要的记录， 这样不利于查询、报表及知识的再利用。一般在业务流程中暴露出的问题有 以下几种情况： ( 1 ) 很多时间和精力浪费在信息的传递和内部的协调上。 ( 2 ) 对于没有规范的流程，某些业务，责任不明确，容易造成管理上的混 乱。 ( 3 ) 对于有规范的流程，因缺乏处理过程的纪录和跟踪，实际操作过程中， 人为干扰的因素还大量存在，导致有了标准但无法按标准办事的情况存在。 ( 4 ) 关键业务流转常常因各种因素造成时间延误。 ( 5 ) 过度依赖于纸张，不仅浪费而且拖慢了企业的发展步伐。 因此企业迫切需要一个高效、灵活、低成本、特别是能够使不同部门人 员协同工作的企业自动化管理系统。而本文所设计实现的o a 系统正是这样 一个紧跟企业需求的办公自动化管理系统。其中的工作流功能模块是本文的 研究重点。 工作流1 1 】【2 】是从英文单词w o r k f l o w 翻译得来的。w o r k f l o w 是由单词w o r k 和f l o w 组合得到的词。单词w o r k 表示工作或者任务，单词f l o w 的含义是 流动、流程或者流量等。它起源于生产组织和办公自动化领域，无论在国内 还是国外，工作流技术作为一个新的研究方向，已经越来越多的受到人们的 关注。 工作流技术的出现是源自人们对信息自动化及无纸化办公的需求的进一 步要求的结果。2 0 世纪8 0 年代中后期，计算机技术的发展逐渐的把人们从大 量的文字、文件等信息处理中解脱出来，人们随着信息技术的发展逐渐的把 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 过去必须花费很大的精力去处理的机械的、重复的、繁重的数据处理工作交 给计算机去进行处理，信息技术也越来越便于人们更灵活、方便、快捷的沟 通。人类工作方式和模式也因为信息技术及网络技术的发展进行着改变， f i l e n e t 、v i e w s t a r 等公司率先开拓了工作流产品市场，成为最早的一批工作 流产品供应商。他们把图像扫描、复合文档、结构化路由( s t r u c t u r e dr o u t i n g ) 、 实例跟踪等功能结合在一起，形成了一种全面支持某些业务流程的集成化的 软件( 包) ，这便是早期的工作流管理系统。比较典型的有f i l e n e t 于1 9 8 4 年 推出的w o r k f l o 商用系统，v i e w s t a r 于1 9 8 8 年推出的v i e w s t a r ，i b m 于1 9 8 8 年推出的i m a g e p l u s 。它们的出现使许多企业很快认识到在业务流程的处理过 程中，纸张有可能只出现一次，即承载文档的纸张在流程的起始处将首先被 扫描成电子文档，继而后续对文档的处理过程也将全部实现电子化。 9 0 年代，随着计算机与网络技术的迅速发展，特别是在i n t e r n e t 应用日 益普及的情况下，现代企业的信息系统的分布性、异构性和自治性的特征越 来越显著，相应的企业信息资源也分布在异构的计算机环境中，信息源之间 的连接表现出松散耦合的特点，在这样的情况下工作流技术越来越成为企业 界和学术界关注的热点领域。1 9 9 3 年，由国际著名的公司、研究机构、高等 院校成立了工作流管理联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n tc o a l i t i o n ，w f m q ，该联 盟是一个非盈利性组织，致力于工作流的标准化的工作。该联盟的主要成员 有美国的m i c r o s o f t 、d e c 、o r a c l e ，r 本的f u j i s t u 、h i t a c h i ，德国的s i m e n s ， 英国的i c l 、c s i 等。目前联盟己经制定出了工作流参考模型，工作流过程定 义读写接口，工作流客户应用a p i 等接口规范。在w f m c 的推动下，许多著 名的公司和研究机构都在积极地开展关于工作流技术的研究，不断的把先进 技术和研究成果应用于产品开发中，促进了工作流的应用和发展。 进入二十一世纪以来，国外的几大公司已经进入了“工作流程规范 之 争。以w f m c 为代表的“业务流程开发商”，他们主要拥护以x p d l 作为描述 语言来描述业务流程：之后是以o a s i s 组织为代表的，被i b m ，m i c r o s o f t ， b e a 所拥护的b p e u b p e l 4 w s 规范；之后向来以规范著称的o m g 组织也不 甘示弱，联合b p m i 组织，独辟蹊径以n o t a t i o ns p e c i f i c a t i o n 为入口，首先推 出了b p m n 规范，进而推出了b p d m ，也妄想分一杯业务流程描述规范。 目前，在全球范围内，对工作流的技术研究以及相关的产品开发进入了 更为繁荣的阶段，更多更新的技术被集成近来，文件管理系统、数据库、电 子邮件、移动式计算、i n t e r n e t 服务等已被容纳到工作流管理系统之中。工作 流产品的市场每年以两位数字的速度迅猛增长。市场上工作流产品发展迅速， 据统计，国外大型工作流产品包括b e a 的w l i ，f u j i t s u 的i - f l o w ，i b m 的 h o l o s o f x ，s a p 的n e t w e a v e r ，s o n i c 的o r c h e s t r a t i o ns e r v e r ，u l t i m u s ，v e r s a t a 。 开源产品包括o s w o r k f l o w ，o p e n w f e ，i b p m ，o f b i z ，o b e ，s h a r k ， o p e n e b x m l ，b o n i t a ，t w i s t e r ，a c t i v e b p e l 等等，不胜枚举。而且随着计算机 技术的发展，工作流产品的供应商又及时地将新的技术融入工作流中以提高 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 产品性能，使得工作流技术得到不断完善。作为支持企业经营过程重组 ( b u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n g b p r ) ，经营过程自动化( b u s i n e s s p r o c e s s a u t o m a t i o n b p a ) 的一种手段，工作流技术的研究应用同益受到学术 界与企业界的重视。许多大学和研究机构也致力于工作流技术的进一步发展， 开展了一系列研究项目，并取得了显著的成果。 目前，工作流技术的研究与应用在我国尚处于起步阶段，虽然已经有不 少研究人员从不同的角度开展了工作流管理及其相关技术的研究，但是，有 关工作流管理技术研究和应用中的许多关键技术问题还处于探索阶段【2 1 。 1 2 本课题的主要研究内容 通过对中铁电气化局集团二公司办公自动化系统功能的简单介绍和工作 流功能的实现，可以看到工作流技术是一种非常具有发展前景的工业应用信 息技术，对于工作流技术的研究及其产品实现是有很大的现实意义的。基于 工作流技术及其产品的发展现状，现有的工作流管理产品均有一些局限性和 一些缺陷，包括工作流理论研究还是有许多需要完善的地方。 我们主要根据当前工作流产品市场的需求以及公司办公自动化系统的需 要，设计与开发了一个基于工作流联盟w f m c 的参考模型，设计了适合公司 实际业务的模型流程定义，基于n e t 开发出了一个具有松散耦合、行业支持、 高度可集成能力等特点的工作流管理系统，课题把重点放在工作流管理模块 的设计与实现上。其主要工作集中在以下几个方面： 1 公司工作流需求分析。 2 组织角色建模、公文资源建模、工作流过程建模。 3 工作流引擎设计实现。 4 工作流引擎环境建设( 工作流实例的工作项建设、工作流实例跟踪和 工作流实例日志维护) 。 5 a a x 技术的引入与实现。 6 安全设计实现( 系统安全设计实现和印信功能设计实现) 1 3 论文组织结构 本论文共分成九个章节，内容如下： 第一章引入工作流基本概念并介绍了项目相关背景。 第二章对工作流相关技术进行了阐述，并介绍了当前国内外的研究状况。 第三章对工作流的参考模型，工作流管理系统的组成和构架进行了详细分 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 析。 第四章对固定公文流转和项目审批流程做了需求分析，并设计系统组织模型， 采用流程图建模方法设计过程模型。 第五章详细介绍了工作流系统的实现过程，介绍了固定发文流程引擎设计和 项目审批流程引擎设计，并分别给出了一些主要操作类和函数，对a j a x 技术 和知识管理理念的引入做了介绍。 第六章对中铁电气化局集团二公司系统的实际实现作了简要说明。 第七章对系统的安全技术进行了分析和介绍。 第八章对本文的工作做了总结，对工作流产品做发展展望。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 2 1 工作流的定义 第二章工作流概述 工作流的概念是为提高效率的研究而产生的，不同的研究机构和研究者 从不同角度给出了相关的定义i 。 工作流管理联盟( w f m c ) 将工作流定义为：工作流是一类能够完全或 者部分自动执行的经营过程，它根据一系列过程规则，文档、信息或任务能 够在不同的执行者之间传递、执行。 g i g ag r a u p 的定义：工作流是经营过程中的一种计算机化的表示模型， 定义了完成整个过程所需要的各种参数。这些参数包括对过程中每一个单独 步骤的定义、步骤问的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一步骤由谁负 责以及每个活动所需要的应用程序。 a m i ts h e t h 的定义：工作流是涉及到多任务执行的活动，这些任务分别 由不同的处理实体来完成。一项任务定义了需要做的某些工作，它可以用各 种形式来进行定义，包括在文件或电子邮件中的文本描述、一张表格、一条 消息以及一个计算机程序。用来执行任务的处理实体可以是人，也可以是计 算机系统。i b ma 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所需用的各种参数。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、每一步骤由谁负责以及每个活动所需要的应用程序。 在国内，较为权威的工作流定义为：工作流是一种反应业务流程的计算 机化的模型，它是为了在先进计算机环境支持下实现经营过程集成与经营过 程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。虽然不同组织或个 人给出的定义不同，但本质上差别并不大。一个工作流包括一组活动及它们 之间的联结关系，还包括过程、任务的启动和终止条件，以及对每个活动的 详细描述，如活动的执行者相关的应用程序，需要和产生的数据等。工作流 所要解决的问题是：使工作流在多个参与者之间按照某种预定义的规则传递 文档、信息，使任务的过程自动进行，从而实现某个预期的业务目标，或者 是促使此目标的实现。我们可以把它理解为定义了相互关系的任务序列，它 是实际工作流程的抽象化表示。 这些定义通过非形式化的语言对工作流进行的描述基本上达成了这样的 共识：工作流是经营过程的一个计算机实现，而工作流管理系统则是实现的 软件环境。这些工作流的定义分别反映了经营过程的如下几个方面问题，即 经营过程是什么( 由哪些活动、任务组成，也就是结构上的定义) 、怎么做( 活 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 动的执行条件、规则以及所交互的信息，也即控制流与信息流的定义1 、由谁 来做( 人或者计算机应用程序，也即组织角色的定义) 、做的怎样( 通过工作流 管理系统进行监控1 。相对于一般流程，工作流具有以下特点【3 l j ： ( 1 ) 计算机管理：工作流管理是由计算机管理的企业业务流程，而不是 手工管理的流程，也不是部分步骤由计算机来完成的计算机应用。 ( 2 ) 自动流转：流程实现任务及任务信息在流程参与人间的自动流转， 而无需手工指派任务。 ( 3 ) 流程有显式或隐式的计算机定义：定义明确描述了流程在计算机上 执行所需的一切信息。 本文认为在工作流的理解方面，有一点很重要。即工作流中的活动不一 定是完全由软件来执行，其执行更不是完全自动化的。工作流的活动一般由 人和软件共同完成，其常见的执行过程是软件按照一定的业务规则对一些可 以自动处理的任务进行处理，而对需要人工参与的活动按照业务规则通知相 应的人员进行处理，并为处理人员提供相应的执行环境( 例如：一定的数据， 程序) 。 2 2 工作流基本术语定义 1 业务过程 一个业务过程是为了实现企事业某个业务目标的过程，它在部分或全部 组织机构和人员的参与下，利用企业资源，按照预先定义的规则，在参与者 和组织机构之间完成文档、信息和任务的传递和处理，从而实现预定的目标。 一个业务过程的自动化过程在过程定义中被定义。 2 过程定义 过程定义就是把实际业务过程表示为计算机可识别的工作流过程。它包 括一些预先定义的过程，以及这些活动的执行顺序、执行者、相关数据等等。 在w f m s ( 工作流管理系统) 中，实现过程定义功能的软件或工具称为“过 程定义工具”。 3 活动 活动是工作流过程的组成元素。根据执行方式不同，分为系统完全自动 执行和需要人工干预执行的活动。 4 过程实例 过程实例是实例化的业务过程，是过程的一次相对独立的执行。工作流 管理系统创建、管理和终止过程实例，完成业务过程包含的工作单元。 5 活动实例 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 活动实例是实例化的过程活动，是过程中活动的一次执行，一个过程实 例中可能同时存在多个活动实例，如多个并发的活动：而一个活动实例不可 能同时存在于多个过程实例中。 6 工作项( w o r k l t e m ) 和应用程序( a p p l i c a t i o n ) 在一个工作流过程中，人们在活动中完成一定的任务，工作项是需要由 工作流的执行者在活动中处理的工作的表现形式。各个工作项一般在用户界 面上呈现为列表的方式，称为工作项列表。工作流系统中为用户处理工作项 还要提供一些工具或应用程序。一个工作项的处理可能不需要具体的用户， 而是由指定的应用程序来完成1 2 j 【3 l j 。 2 3 国内外研究概况 2 3 1 工作流技术的研究现状 工作流管理技术，在起发展的初期主要是由工作流产品开发的公司推动 着发展，随着它在实际应用中取得的良好效果而得到了充分的重视，并且得 到了迅速的发展。相对于工作流产品市场的繁荣，工作流相关理论研究则显 得有些滞后。在过去很长一段时间里，有关工作流方面的研究主要是由商品 化的工作流管理系统的开发商所领导。本着把工作流产品推向市场的目的， 这些开发商大多把研究的注意力放在了工作流管理系统的开发实旋方面。目 前，在工作流设计方法学、工作流概念模型等方面还没有形成一套比较成熟 的理论和方法。目前工作流技术的研究主要在以下几个方面展开：f 1 ) i 作流 管理系统体系结构研究；( 2 ) t 作流建模与定义语法规范；( 3 ) i 作流的事务特 性；研究如何将事务处理技术与工作流技术相结合以提高工作流系统的可靠 性和实用性；( 4 ) 实现技术：研究面向对象技术、分布式技术、消息机制、图 形用户界面、数据库、w w w 等在内的与工作流系统的设计实现有关的各项 技术与方法；( 5 ) 异构工作流系统的集成与交互技术；( 6 ) i 作流的仿真与分析 方法；f 7 ) i 作流与经营过程重组( b p r ) 等。 目前工作流技术的研究正在同益受到人们的重视，许多大学和研究机构 都开展了许多研究项目，取得了众多的研究成果，它们对工作流技术的发展 做出了贡献。这些研究成果涉及工作流管理的各个方面。在当前进行的工作 流技术研究中，比较著名的有i b m 公司a l m a d e n 研究中心的e x o t i c a ，佐治 亚大学计算机系的m e t e o r ，w i d e 以及m e n t o r 等研究项目。其中，e x o t i c a 和m e t e o r 是完全布的工作流管理系统，w i d e 和m e n t o r 则采用c l i e n t s e r v e r 结构。 在国际市场上，以f i l e n e t 、j e t f o r m 、i b m 和a c t i o n 四家公司的产品比 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 较有影响和代表性。 相对而言，在国内，对工作流的研究起步较晚。清华大学的吴澄院士、 范玉顺教授以及史美林教授首先展开了对工作流技术的研究。吴澄院士和范 玉顺教授以c i m s 的研究为契机，就工作流技术的理论基础、工作流建模与 仿真、工作流引擎的执行与效率分析、工作流管理系统的实现等，展开了工 作流技术在c i m s 应用上的研究，并实现了基于w e b 和c o r b a 的工作流管 理系统。工作流管理系统是一个典型的协同应用系统，因此，史美林教授从 c s c w 的研究出发，对工作流的实现技术、工作流的异常处理及恢复等提出 了独到的看法，同时也实现了基于w w w 的工作流处理系统。西北大学的郝 克刚教授指导学生完成了题为工作流过程模型的层次研究及分析的博士 论文和有关工作流模型的建模工具、工作流管理系统中的异常处理、工作流 的实现技术等相关硕士论文，在此基础上，与协同公司合作，实现了商业意 义上的工作流管理系统s y n e c t f l o w ，取得了相当的成就。此后，工作流技术 得到国内多所院校和科研机构的重视，逐渐成为当前计算机领域的研究热点 之一，中科院软件所的王文军、天津大学的王宇等对分布式工作流的理论、 实现技术及分布式工作流中的任务调度进行了研究；清华的李建强、南京大 学的窦万春、哈工大的潘启澎等人对基于p e t r i 网的工作流技术进行了研究； 此外，还有很多学者对工作流的模型、工作流的实现、工作流的仿真、工作 流的扩展性和柔性、p e t r i 网在工作流的应用、工作流的安全性、工作流的定 义语一言等方面展开了广泛的研究，发表了相当数量的论文，并取得了一定 的成果【2 】【4 】。 2 3 2 当前工作流产品发展现状及存在的问题 1 3 9 】根据c m p 公司的最新研究数据，截至2 0 0 6 年底，不考虑嵌入其他系 统的工作流软件，中国独立的工作流软件市场规模为2 2 7 亿元，较2 0 0 5 年同 比增长了3 7 6 。从2 0 0 2 年的0 3 5 亿元到2 0 0 6 年的2 2 7 亿元，其问市场规 模增长了5 倍以上。虽然增长速度逐年下降，但是其增长速度仍然快于中国 软件整体市场的平均增速。另外，如果考虑到嵌入到其他软件系统中的工作 流软件，粗浅地估算，截至2 0 0 6 年，中国工作流软件整体市场的规模至少是 独立工作流软件市场规模的3 倍以上。 分析认为，如果将中国工作流软件市场划分为导入期、成长期、成熟期、 衰退期几个阶段的话，目前，中国工作流软件市场正处于成长中期。 在2 0 0 2 年底以前，中国工作流软件市场基本上还处于导入期。之前，工 作流软件的概念刚引入，应用层次所限，用户需求理念不清晰，本土厂商大 多对工作流软件也没有深入认识。工作流的概念开始在o a 、b p m 等层面模 糊地出现，本土独立的工作流软件还比较少。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 在2 0 0 3 2 0 0 9 年期间，中国工作流软件市场处于成长期。2 0 0 3 年后，在 中国开始出现独立的、专业的工作流软件提供商，随着o a 、e r p 、c r m 、s c m 、 b p m 等应用解决方案的深入推进，本土用户与厂商也开始认识到各类不同的 工作流软件的作用，更多的厂商开始推出自己的工作流软件。截至2 0 0 7 年下 半年来，市场仍处于成长的中期。 目前工作流产品需求仍然集中在成熟区域、规模用户市场。从2 0 0 6 年到 2 0 0 7 年上半年的情况来看，中国工作流软件需求方面最明显的特征就是应用 主要集中在部分规模用户市场。其用户主要集中在像政府、电信、金融、电 力等相关行业，这些用户所占的比重已经超过了7 0 。华南、华东、华北三 个传统的强势区域市场占据了8 5 的份额。也就是说，目前工作流软件的应 用还主要是集中在一些信息化成熟度相对较高的大型机构。 市场已经开始出现一些向更多用户市场渗透的趋势。近期市场发展新趋 势是，工作流软件向其他用户渗透的速度正在提高，比如在制造行业、医疗 卫生、交通等行业都开始出现了工作流软件的应用。 b p r ( 业务流程重组) 或b p i ( 业务流程优化) 以及企业应用集成( 蹦) 的推进与深入正在成为应用工作流软件的源动力之一。用户在业务流程优化、 重组以及信息系统的集成、整合时，都将工作流软件作为重要的工具。 从国内工作流软件市场的供给格局来看，可谓竞争格局纷繁复杂。各种 不同类型的提供商充斥于市场之中，可谓三六九等。总体上可以上分为以下 几种主要类型。 第一种是独立的、专业的工作流软件提供商。这类厂商包括：信雅达、 东兰、西安协同、u l t i i i l u s 等。其特点是，企业规模相对较小，品牌认知度相 对较低。但这些企业的独立工作流软件产品较为成熟，能支持较为复杂的工 作流，但其市场一般是单项目规模较小。 第二种是大型的平台软件提供商。这类厂商包括：i b m 、b e a 、m s 、o r a c l e 等。其基本特点是规模大，品牌认知度高，产品成熟度相对更高。这些厂商 在市场上的项目往往规模更大。但其缺点是，产品的易用、便捷性有待加强， 仍需要在本土化与个性化等方面改进。 第三类是中小型的平台软件及协同软件提供商，比如中间件厂商也开始 推出自己的工作流软件。这类厂商的代表比如普元软件、点击软件等，也开 始推出了自己的工作流软件，并和自己的业务基础平台紧密集成，一起为用 户提供支撑服务。 第四类是综合的应用软件提供商，一般是大型的i s v 和s i 。这类厂商包 括：s a p 、甲骨文、东软、神州数码、清华同方、中软、用友、金蝶等公司。 其特点是规模较大，品牌认知度较高，其工作流软件和自有解决方案或应用 软件集成得更好。但其工作流软件往往功能相对简单，多为自己在大型系统 应用中所用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 第五类是开源软件厂商及其产品。其代表性产品包括：s h a r k 、 o s w o r k f l o w 、i b p m 、a c t i v e b p e l 等。其特点表现为新兴产品较多，在国内认 知度还有待于提升。 虽然经过工作流产品供应商与工作流研究人员二十年的不懈努力，但是 从工作流管理系统在实际应用状况来看，还没有达到人们所期待的水平。主 要表现在以下几个方面i z 州： ( 1 ) 各种工作流产品的标准化程度差：不同厂家的工作流产品一般都有 自己的一套工作流模型、工作流定义语言及a p i 接口，即使声称符合相应规 范的工作流产品，也存在与同类符合规范的产品不能很好交互的问题，原因 在于不同厂家为了体现自己不同的特点，或多或少的对标准与规范的实现做 了扩充和修改。 ( 2 ) 工作流管理系统实现的复杂性：企业工作流管理系统的实现，不单 要完成相应的过程定义，还有很多的其他工作必须完成，比如说与现有系统 的集成、开发相应的用户界面、制定相应的管理规程与用户操作规范。更重 要的是可能要更改企业的整个业务流程操作规范以适应工作流管理系统，相 应的，企业的管理体系也可能需要改变。 ( 3 ) 工作流管理系统的安全性、性能等：目前工作流管理系统对系统运 行中出现的并发访问和异常处理等错误处理和中断恢复功能支持比较薄弱， 工作流管理系统的运行性能也不足以处理大范围、高强度的业务需求，但是 这是企业级应用中必须加以慎重考虑的主要问题。 ( 4 ) 工作流仿真技术的缺乏：工作流技术的仿真一直比较薄弱，虽然一 般的商业化的工作流产品都提供了建模时的简单的运行仿真，但是在模拟各 种真实环境方面却没有足够的描述能力，在这种情况下，整个工作流系统是 不完善的。因为仿真方法与仿真工具的缺乏，大多时候人们只能通过人工判 断流程的表述的正确性，无法判断和优化工作流过程。 ( 5 ) 工作流技术尚不成熟：尽管工作流技术至今已经取得了很大的进步， 但是相比起其他企业应用技术，例如关系数据库技术，工作流技术依然处于 自己技术发展的早期阶段，各种标准及实现技术都还在研究与制定之中。 本章小节 本章主要介绍了有关工作流的一些基本概念，介绍了工作流的起源与发 展，在从不同的角度对工作流概念进行了描述的基础上给出了工作流的定义。 同时在对典型工作流产品进行整理、归纳的基础上对工作流产品进行了分类， 并探讨了工作流产品的发展现状及存在的问题。 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 第三章工作流管理系统的详细介绍 3 1 工作流管理系统定义及特性 工作流管理系统是定义、创建和执行工作流的系统，它是一种特殊的计 算机支持的协同处理( c s c w ，c o m p u t e rs u p p o s e dc o o p e r a t i v ew o r k ) 软件系 统。工作流管理系统( w f m s ，w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ) 是以计算机支 持的分布式、协同工作业务流程的自动或半自动化为研究目标的软件系统。 随着计算机网络，特别是i n t e r n e t i n t r a n e t 的迅猛发展和应用，计算机支持的 分布式、协同工作的工作流系统在企、事业单位中的地位显得越来越重要， 也有着广阔的前景。虽然工作流管理系统具有不同的应用范围和不同的实施 方式，它们还是具有许多共同的特性。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都是提供了3 种功能1 2 】【3 】： 图3 1 给出了工作流管理系统三个主要功能之间的关系。 过程设计 过程实例 人机交互 人员l 图3 1 工作流管理系统功能图 ( 1 ) 建立阶段功能：主要考虑工作流过程和相关活动的定义和建模功能； 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 ( 2 ) 运行阶段的控制功能：即在一定的运行环境下，负责创建、执行和 控制工作流实例，激活相应的资源和应用，并完成过程中从一个活动到另一 个活动的控制转移。它是整个工作流管理系统的核心部分。 ( 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r r 应 用工具之间的交互。 工作流管理系统体系结构如图3 - 2 所示： 图3 - 2 工作流管理系统体系结构图 辑l 蠹萋著惝洲雌软黼 i 口口 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 3 2 工作流管理系统的发展 工作流管理系统到目前为止经历了三个发展阶段p l ： 初级阶段( 1 9 8 9 1 9 9 2 ) ：人们对于工作流过程建模和过程的执行有初步 的认识，开发出能够提供一定工作流功能的工具，并在实践基础上得出一些 理论和产品原型。 第二阶段( 1 9 9 2 1 9 9 5 ) ：人们在第一阶段所获得的各种成功和失败经验 的基础上，发展了概念模型和系统体系结构。这一阶段明显区别于第一阶段 的是独立的工作流引擎的出现，工作流过程模板的定义和应用程序中过程的 执行相分开，使工作流过程实现动态的改变成为可能。工作流过程的路由、 系统开放性、交互性技术进一步成熟，相关工作流系统产品不断涌现。具有 标志性意义的是，w f m c 于1 9 9 4 年1 1 月制定了工作流参考模型，使各种工 作流系统有了统一的标准。不过，这个阶段，工作流系统的灵活性仍然在很 大程度上受到过程定义和执行引擎的限制。 第三阶段( 1 9 9 5 至今) ：随着信息技术的发展，协同工作环境要求有更 复杂、更有效、更灵活的w f m s ，动态自适应性成为这一领域的前沿课题。 动态自适应性工作流要求工作流模板可以随着应用环境的需要而进行动态地 调节，整个系统能够方便地移植到不同的硬件和软件平台上，并易于系统扩 展，增加新的功能。i n t e m e t 技术的发展与工作流技术的发展相辅相承，基于 w e b 的w f m s 就是两者结合的产物。 3 3 工作流管理系统的功能结构 3 3 1 工作流执行 它由一个或多个工作流引擎组成( 在分布环境下，由多个工作流引擎组成) 提供了过程实例执行的运行环境，工作流执行服务的主要功能别4 j ： 解释流程定义，生成过程实例，并管理其实施过程。 依据工作流相关数据实现流程活动导航，包括顺序、并行操作等。 与外部资源交互完成各项活动。维护工作流控制数据和工作流相关数 据，并向用户传送必要的相关数据。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 3 3 2 工作流引擎 它是一个为工作流实例提供运行执行环境的软件服务或“引擎”。 它主要提供以下功能1 3 1 j ： 对过程定义进行解释； 控制过程实例的生成、激活、挂起、终止等； 控制过程活动问的转换，包括串行或并行的操作、工作流相关数据的 解释等； 支持用户操作的界面； 维护工作流控制数据和工作流相关数据，在应用或用户间传递工作流 相关数据； 提供一个用于激活外部应用并提供工作流相关数据的界面； 提供控制、管理和监督的功能。 3 。3 3 工作流建模工具 它主要用于分析、建模、描述并记录经营过程。它输出一个能被工作流 引擎动态解释的过程定义。不同的工作流产品其建模工具输出和格式是不同 的，不仅使工作流的定义阶段和运行阶段分离，使用户可以分别选择建模工 具和执行产品，还可以使不同的工作流产品合作提供一个过程定义的运行服 务环境【1 2 】。 3 3 4 工作流管理工具 它主要负责对工作流实例的运行进行监控。管理员可以通过工作流管理 工具获得目前各个活动的运行情况报告，并干预实例的推进。 3 4 参考模型中涉及的相关数据 工作流控制数据( w o r k f l o wc o n t r o ld a t e ) ：工作流执行服务工作流机通 过内部的工作流控制数据来辨别每个过程或活动实例的状态。这些数据l h - r 作流执行服务工作流机进行控制。用户、应用程序或其它的工作流机工作流 执行服务不能对其直接进行读写操作，它们可以通过向工作流执行服务工作 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 流机发消息请求来获得工作流控制数据的内容。 工作流相关数据( w o r k f l o wr e l e v a n td a t e ) ：t 作流管理系统通过工作流 相关数据来确定过程实例状态转换的条件，并选择下一个将执行的活动。这 些数据可以被工作流应用程序访问并修改。因此，工作流管理软件需要在活 动实例之间传递工作流相关数据。 工作流应用数据( w o r k f l o w a p p l i c a t i o nd a t e ) ：这种数据指那些由应用程 序操作的数据。它们是针对应用程序的，是企业完成具体的业务功能所需的 数据，如产品结构数据、订单数据、生产作业计划数据等。工作流管理系统 无法也不需要对它们进行访问1 1 6 j 1 1 7 j 。 3 5 工作流模型 【4 】【r 7 j 工作流模型是对工作流的抽象表示，也就是对经营过程的抽象表示。 工作流管理建立阶段的功能主要是完成经营过程的计算机化的定义，也就是 完成过程建模的任务。在这个阶段，利用一个或多个建模方法及其相应的建 模工具，完成实际的经营过程到计算机可处理的形式化定义的转化。工作流 模型包含了一个能够由工作流执行服务软件执行过程实例所需要的所有信 息。这些信息包括过程的开始和完成条件、构成过程的活动以及进行活动间 导航的规则、用户所需要完成的任务、可能被调用的应用、工作流引擎的引 用关系，以及所有与工作流相关的数据的定义。过程定义可能引用组织角 色模型中关于组织结构、组织中角色等信息。这样在进行过程中活动或信息 对象的定义时，不仅可以指定某个特定的人是这个活动或信息对象的参与者， 而且可以将活动或信息对象与组织实体或角色功能进行关联。过程建模工具 以计算机能够处理的形式进行过程的定义。它可以用基于形式化的过程定义 语言、对象一关系模型来进行过程模型定义。对于比较简单的系统，可以采 用一组路径选择命令的方式来描述信息或文档在不同参与者之间的传递过 程。工作流模型主要包括六个元模型，元模型关系如图3 3 所示： 工作流定义( 过程模型) ：它一般包含诸如工作流模型名称、版本号、 过程启动和终止的条件、系统安全、监控和控制信息等一系列基本属性。这 个过程模型反映了企业中一个经营过程的目的，即这个过程要实现的目的和 最终达到的目标是什么。 活动：主要属性有活动名称、活动类型、活动的前后条件、调度约束 参数( 如最长处理时间、排队等待时间) 等。当工作流运行在分布式环境下 时，在活动的属性中还应该包括执行该活动的工作流引擎的位置。活动对应 于企业经营过程中的任务，主要反映了完成企业经营过程需要执行哪些功能 操作。 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 图3 3工作流元模型关系图 转换条件：主要负责为过程实例的推进提供导航依据，主要参数包括 工作流过程条件( f l o wc o n d i t i o n ，过程实例向前推进的条件) 、执行条件 ( e x e c u t i o n c o n d i t i o n ，执行某个活动的条件) 和通知条件( n o t i f i c a t i