（计算机应用技术专业论文）基于工作流的价格管理系统的设计和实现.pdf

摘要 摘要 工作流技术作为一个新兴的研究领域，己经被广泛应用于生产制造、 办公自动化、并行工程、电子政务等领域，它是实现企业业务过程建模、 优化、过程管理与集成，最终实现业务过程自动化的核心技术。基于工 作流技术的管理系统w f m s 则是使用工作流技术实现工作流的定义、创建、 管理和实施的软件系统，是采用工作流模型的过程管理系统。工作流管 理系统的目标就是将合适的任务，在适当的时间，以适当的顺序，分配 给合适的人员。工作流技术的应用，可以实现应用逻辑和过程逻辑的分 离，从而可以在不修改具体功能模块实现方式( 硬件环境、操作系统、数 据库系统、编程语言、应用开发工具、用户界面) 的情况下，通过修改( 重 新定义) 过程模型来改进系统性能，实现对业务流程部分或全部地集成管 理，有效地把人、信息和应用工具合理地组织在一起，提高软件的重用 率，发挥系统的最大效能。 工作流管理系统的核心就是如何建立一个工作流模型，本文在对工 作流技术、工作流管理系统的深入研究基础上，提出了一种工作流模型， 针对该模型所包含的过程模型、组织模型、访问控制模型进行了分析研 究。并以“中国石油吉林油田价格管理系统 为背景，详细的阐述了该 工作流模型是如何设计、实现的，有效的验证了该工作流模型的有效性 及优越性。 本文的主要贡献在于： ( 1 ) 针对中国石油吉林油田价格定额中心业务流程，设计了一种工作流 模型，解决了价格定额流程的定制，监控，权限问题。 ( 2 ) 基于工作流的价格管理系统的开发及使用验证了该工作流模型的 可行性，优越性。 关键词：工作流；模型；工作流管理系统；价格管理系统 a b s t r a c t a b s t r a c t w o r k f l o wt e c h n o l o g y , a san e wr e s e a r c hf i e l d ，h a sb e i n gw i d e l ya p p l i e d i nt h ef i e l d so fm a n u f a c t u r i n g ，o f f i c ea u t o m a t i o n ，c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ， e l e c t r o n i cg o v e r n m e n ta n ds oo n i ti st h ek e yt e c h n o l o g yt or e a l i z em o d e l i n g ， o p t i m i z i n g ，m a n a g i n ga n di n t e g r a t i n go fe n t e r p r i s e s b u s i n e s sp r o c e s sa n d a l s ot h ea u t o m a t i o no fb u s i n e s sp r o c e s s w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mi s s o f t w a r es y s t e mt h a ti tu s e sw o r k f l o wm a n a g e m e n tt e c h n o l o g yt od e f i n e ， c r e a t e ，m a n a g ea n do p e r a t ew o r k f l o w , i ti st h ep r o c e s sm a n a g e m e n ts y s t e m w h i c hu s e sw o r k f l o wm o d e l t h eg o a lo fw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mi st o a s s i g nt h er i g h tt a s k st ot h er i g h tp e o p l ea tt h er i g h tt i m ei nt h er i g h to r d e r a p p l i c a t i o no ft e c h n o l o g yf l o w si nt h ew o r k ，c a nr e a l i z et h es e p a r a t i o nt h a t u s et h el o g i ca n dc o u r s et ob el o g i c ，t h u sc a n n o tb er e v i s i n gt h ec o n c r e t e f u n c t i o nm o d u l ea n dr e a l i z i n gt h ew a y ( h a r d w a r ee n v i r o n m e n t ，o p e r a t i n g s y s t e m ，d a t a b a s es y s t e m ，p r o g r a m m i n gl a n g u a g e ，u s ed e v e l o p i n gi n s t r u m e n t ， u s e ri n t e r f a c e o f ) s i t u a t i o nu n d e qi m p r o v es y s t e m a t i c f u n c t i o n t h r o u g h r e v i s i n g ( r e d e f i n e ) t h ec o u r s em o d e l ，r e a l i z eb u s i n e s sp r o c e d u r ep o r to ra l l i n t e g r a t e a n dm a n a g e ，u s et o o l o r g a n i z a t i o n r a t i o n a l t o g e t h e rp e o p l e ， i n f o r m a t i o ne f f e c t i v e l y , r a i s et h ep u t t i n gi na np o s i t i o nr a t eo ft h es o f t w a r e ， g i v ep l a yt ot h es y s t e m a t i cg r e a t e s te f f i c i e n c y t h ec o r eo ft h ew o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e mi sh o wt ob u i l daw o r k f l o w m o d e l ，t h i sp a p e rp r o p o s eaw o r k _ f l o wm o d e lb a s e do nt h eh a r dr e s e a r c ho f w o r k f l o wt e c h n o l o g y , w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m a n da n a l y z e st h i s w o r k f l o wm o d e lf r o mt h r e ea s p e c t s ：p r o c e s sm o d e l ，o r g a n i z a t i o nm o d e la n d a c c e s s i n gc o n t r o lm o d e l t h ep a p e rt a k e st h ep r o j e c to fj i l i np e t r o l sp r i c e m a n a g e m e n ts y s t e mf o ra ne x a m p l e ，d e s c r i b i n gh o w t od e s i g n ，i m p l e m e n tt h i s 1 1 1 武汉工程大学硕士学位论文 w o r k f l o wm o d e l t h ep r o j e c tp r o v e st h ea f f e c t i v i t ya n da d v a n t a g eo ft h i s m o d e l t h em a i nc o n t r i b u t i o no ft h i sp a p e ri s ： ( 1 ) aw o r k f o wm o d e li sb e i n g p r o p o s e da i m i n ga tb u s i n e s sp r o c e s so fj i l i n p e t r o l sp r i c em a n a g ed e p a r t m e n t ，w h i c hr e s o l v et h ep r o b l e m ss u c ha s w o r k f l o wf e x i b l e ，m o n i t o r e d ，a u t h o r i t y ( 2 ) t h ep r i c em a n a g e m e n ts y s t e m sb a s e do nt h ew o r k f l o wt e c h n o l o g y t e s t i f yt h a tt h i sm o d e li sf e a s i b l ea n dp r e d o m i n a n t k e yw o r d s ：w o r k f o w ；m o d e l ；w o r k f o wm a n a g e m e n ts y s t e m ；p r i c e m a n a g e m e n ts y s t e m i v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个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，除文中已经标明引用的内容外， 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，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：酝铤 似。g 年6 月伍日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定， 即：我校有权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。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位 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 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密o ，在年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密矾 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名： 翔仍缸 伊g 年6 月辱日 指导教师签名乡缈 纠年s 只5 d e l 第1 章绪论 1 1 引言 第1 章绪论 随着工作流【1 】技术的不断发展，将工作流技术引入到传统的价格管理 系统，可以使得系统能够根据管理部门的需要定制流程，从而提高系统 的灵活性，可扩展性，能够及时的针对企业管理部门需求的变更，做出 及时有效的调整。 企事业单位经济管理部门使用的传统价格管理系统虽然实现了业务 处理的自动化，信息化，提高了工作效率，但是还存在着一些缺陷，目 前传统的管理系统开发方式还是针对这些具体业务过程，对每一个活动 都需要开发出w e b 界面程序，后台的业务处理数据，后台存储。如果说 业务需求和业务过程不更改，那么这种静态的方式还能够满足用户的需 要。但这完全是一种理想状态，现实中，业务和需求总是在变化的，一 方面是需求的不确定性，另一方面是业务经营过程中的调整。总体来说， 它有一下缺陷： ( 1 ) 每个活动都需要开发大量的页面和处理类 ( 2 ) 每次活动都需要硬性判断下次活动及活动的执行人 ( 3 ) 一旦业务流程改变就需要程序代码的大量更改 ( 4 ) 不能跟踪流程的处理情况 通过引入工作流技术将很好的解决这些问题，工作流就是为实现某 一个特定目标而必须完成的一些任务的序列及这些任务的执行过程。它 是业务流程的全部或部分自动化过程。在此流程中，数据、信息或任务 按一定的流程规则一步步地从一个参加者传向另一个参加者进行处理。 工作流内部不提供标准的或内置的处理方法和解决方案，它仅仅提供一 武汉工程大学硕士学位论文 套工具软件来对一整套规则和流程进行描述。其目的不仅仅是处理流程， 使信息从一个地方流向另一个地方，而且管理这些规则与流程的运作。 当工作流程中的某项工作完成后，工作流技术保证按预定的规则实时地 把工作传递给处理流程中的下一步。 工作流技术的这些特点，符合了价格管理系统中对动态业务流程的 要求。因此我们引入工作流技术进行系统开发，建立工作流系统，把活 动点的依赖关系，处理人等等有关流程的逻辑都交由工作流系统来完成， 将工作流应用于价格管理系统中就可以实现所有的业务流程了。价格管 理系统结合工作流技术，就可以通过将应用逻辑和过程逻辑分离，可以 不修改具体功能实现而只修改过程模型来改变系统功能，有效的把人、 信息和应用工具结合在一起，提高了系统的先进型和灵活性，带来了开 发效率上的提高，也有助于开发的系统获取更高的客户满意度和应用度。 1 2 国内外研究现状与发展方向 工作流技术，在初期主要由工作流产品开发公司推动其发展。随着 在实际应用中不断取得良好的效果而得到了人们充分的重视，并且得到 了迅速的发展。在工作流理论与实施技术方面，目前研究的内容主要包 括： 工作流管理系统体系结构； 工作流模型与工作流定义语言； 工作流事务特性：研究如何实现高级事务处理技术与工作流管理技术 的结合，用定义良好的模型语义与恢复机制来提高工作流系统的正确 性与可靠性，从而能够更好的支持企业复杂的业务过程； 工作流实现技术：包括面向对象技术、异构分布式计算机技术、图形 化用户界面、消息通信、数据库等在内的与工作流系统的设计实现有 关的各项技术及方法； 2 第1 章绪论 工作流的仿真分析方法； 基于工作流的应用集成与互操作技术：研究异构应用系统的集成以及 不同工作流系统间的互操作问题； 工作流与经营过程重组：研究如何通过工作流系统的实施来支持企业 快速高效地实现经营过程重组； 工作流技术的其他应用。 工作流技术作为一个新兴的研究领域，广泛应用于企业管理信息、 电子政务、办公自动化、生产制造、并行工程等领域，是实现业务过程 建模、优化、过程管理与集成，最终实现业务过程的自动化的核心技术。 其对于推动技术进步和信息产业的发展起到举足轻重的作用。 目前对工作流技术已经开展另外许多研究项目，取得了众多研究成 果。这些研究成果涉及上面提到的工作流管理的各个方面。在所取得的 研究成果中比较著名的有以下几个： i b m 公司a l m a d e n 研究中心开发的基于持久消息队列的分布式工作 流管理系统- - e x o t i c s f m q m ( f l o w m a r k o nm e s s a g eq u e u em a n a g e r ) 佐治亚大学计算机系研究开发的具有自适应能力的工作流管理系统 一- m e t e o r ( m a n a g i n g e n d t o e n do p e r a t i o n s ) 基于分布式主动数据库技术的工作流管理系统w i d e ( w o r k f l o w o ni n t e l l i g e n ta n dd i s t r i b u t e dd a t a b a s ee n v i r o n m e n t ) 基于状态与活动图的工作流管理系统一一m e n t o r ( m i d d l e w a r ef o r e n t e r p r i s e - w i d ew o r k f l o wm a n a g e m e n t ) 另一方面，随着i n t e r n e 和w e b 技术的发展与普及，i n t e r n e t 逐渐和 工作流技术结合起来，使传统工作流系统的面貌焕然一新。于1 9 9 9 年后 出现的基于w e b 的工作流系统，作为工作流系统后起之秀，已经成为今 天工作流产品的发展方向。 3 武汉工程大学硕士学位论文 1 3 论文工作 针对目前工作流的研究现状和发展趋势，本文主要进行了以下几个 方面的研究工作： 1 理掀： 针对工作流模型做了深入的研究，提出了一种易于实现的工作流模 型，它主要包括过程模型，组织模型，访问控制模型。 2 应蹴： 在提出该模型后，结合中国石油吉林油田公司价格定额中心业务背 景，对“中国石油吉林油田公司价格管理系统 项目进行总体框架分析 的基础上，从系统架构、开发环境、系统功能等方面深入细致的完成了 工作流管理系统的分析与设计工作，并采用面向对象的系统方法，遵循 统一软件开发过程阻1 。同时也完成了该系统的大部分模块的编码工作。最 后，通过跟踪系统运行情况、评估工作流技术的实施效果，验证了系该 模型的有效性。 1 4 论文安排 本文共分为六章，各章的主要内容如下： 第1 章主要阐述了本文的选题依据、研究意义以及相关的国内外研 究现状和发展，最后说明了本文的主要工作。 第2 章介绍了工作流问题的起源和定义，以及工作流的相关概念及 其现有的应用。 第3 章介绍了以工作流技术为基础的工作流管理系统的相关概念、 功能、分类及其发展趋势。 第4 章以中国石油吉林油田价格管理系统项目为背景，在对该系统 进行需求分析，可行性分析后，提出了系统中使用的工作流模型，并从 4 第1 章绪论 过程模型、组织模型、访问控制模型三个方面对该工作流模型进行了深 入的分析。最后对该系统进行了功能分析。 第5 章阐述了该系统的设计方案，包括总体设计和详细设计。 第6 章介绍了该系统的开发方式，重点介绍了工作流管理模块的实 现，展示了部分运行界面。 最后进行了论文总结。 5 第2 章工作流技术 第2 章工作流技术 2 1 工作流问题的起源和定义 工作流是从英文单词w o r k f l o w 翻译得来的。w o r k 表示工作或者任务： 而f l o w 反映一个变化和变化的过程，本身的含义比较抽象。在企业的经 营管理和生产组织中，f l o w 表示了如物料传输过程的物料流、资金流动 的资金流、信息传递和信息处理的信息流，还有其它如价值流、决策流、 控制流等概念。由此，活动及活动之间变化的过程表示的业务流就是工 作流。工作流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， 起源于生产组织和办公自动化领域。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 控来提高办事效率、降低生产成本、提高企业生产经营管理水平和企业 竞争力。 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，只是在没 有引入计算机信息系统的支持以前，这些工作是由人工来完成的。随着 计算机网络技术和分布式数据库技术迅速发展，多机协同工作技术日趋 成熟，在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。 随着企业再造工程( b p r ) 理论【1 】和实践的兴起及信息技术和管理理论 的发展，关于工作流的问题成了研究和实践的热点。不同的研究者和工 作流产品供应商从不同的角度提出自己的观点和理解： 第一种观点：工作流( w o r k f l o w ) 与计算机支持协同工作( c s c w ) 是同 义词。计算机支持协同工作的实质是利用计算机的通信能力，达到各个 7 武汉工程大学硕士学位论文 工作的通信、交流、协同工作，工作流就是实现这种目标的技术。 第二种观点：工作流是一种提高生产率的方法。如h o w a r df e n t o n 在 “aw o r k f l o ws t r a t e g ya n dw o r k s ”一文中认为工作流的管理首先要用图 形描述工作流，然后量化和分析。 第三种观点：工作流主要是加强工作流各个环节的联系，实现工作流 组成部分自动化处理，是企业构建过程管理的初步形式。还有其他的理 解和定义，虽然表述各不相同，但是它们都说明了工作流和其它管理思 想、技术一样，是一种优化方法，是一种对工作进行优化的思想和技术。 工作流管理联盟( w f m c ，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 ) 所提出的 工作流定义：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进行 传递与执行。 g i g a g r o u p 的定义：工作流是经营过程中可运转的部分，包括任务的 顺序以及由谁来执行、支持任务的信息流、评价与控制任务的跟踪、报 告机制。 p e o p l e s o f t 公司的定义：工作流是一个用来实施经营过程实践的机 制。 i b ma l m a d e n r e s e a r c h c e n t e r 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。 本文对工作流的定义：工作流是针对企业的功能和运行规则，通过与 组织机构、岗位角色的对应关系来描述企业的运行过程，并对过程的运 行提供办理、监督、控制和跟踪的手段，规范企业的业务过程，提高工 作效率。 8 第2 章工作流技术 2 2 工作流的相关概念 有关工作流的几个重要概念如下： 业务流程( b u s i n e s sp r o c e s s ) ：在功能确定的组织结构中，能够实现业 务目标和策略的相互连接的过程和活动集，例如：公文处理过程、投 保过程及项目开发过程等。 活动( a c t i v i t y ) ：指的是工作流中的一个逻辑步骤或称环节。它包含 的信息有：开始和结束条件、可参与到此环节中的用户、完成此活动 所需的应用程序或数据以及关于此活动应如何完成的一些限制条件 如时间上的限制等。 过程定义( p r o c e s sd e f i n i t i o n ) ：过程定义即过程建模。业务过程的计 算机形式表示，它定义的是过程运行中涉及到的各种参数：如业务过 程的开始条件和终止条件、各个工作环节及相互之间的控制流动与数 据流动关系等。由过程定义得到的不同的过程模型各有其不同的特 点，一个好的模型应该有比较强的描述能力、易于使用、易于修改以 便能够适应不断变化的工作环境的要求。 过程活动实例( p r o c e s s a c t i v i t yi n s t a n c e s ) ：指的是某个工作流过程 的一次执行。在实例的执行过程中，w f m s 将解释相应的过程定义， 生成有关的活动并根据过程定义中的控制规则协调这些活动实例之 间的顺序关系，同时根据数据流动关系的定义完成活动实例之间的数 据传达。一般情况下每一个活动实例都将表现为一个工作项 ( i t e m a c t i v e ，它将由某个或某组用户负责完成) 。因此从用户的角度 来说实例的执行实际上是由用户调用相应的应用程序对它涉及的那 个环节有关的数据进行处理，处理完之后由w f m s 根据相应的结果决 定激活后续的那个环节并生成相应的工作项，同时通知与此有关的那 些用户对之进行处理。由此依次反复进行，直至整个过程的完成。某 个用户所负责的所有工作项将构成其工作项列表( w o r kl i s t ) 。那些被 9 武汉工程大学硕士学位论文 称作是工作流应用数据的，其中有一部分将同工作流过程定义一起用 于控制工作流的执行，这部分数据一般被称作是工作流相关数据。 工作流模型( w o r k f l o wm o d e l ) ：工作流模型是对工作流的抽象表示， 也是对企业业务流程的抽象表示。工作流模型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、用户所需完成的 任务、可能被调用的应用、工作流的引用关系，以及所有与工作流相 关数据的定义。 工作流管理系统( 岍m s ) ：一种能定义、创建和管理工作流执行的 系统。就是将现实世界中的业务过程转化为某种计算机所能识别的形 式表示( 工作流逻辑) ，并在此形式表示的驱动下完成工作流的执行和 管理。使用它可以充分利用企业资源，有效地跟踪工作过程，提高工 作过程定制的速度与质量。 代理( a g e n t ) ：工作流系统中，一个独立的处理实体被定义为代理， 它由所包含的个体、工具及他们相应的职责所构成。在组织模型中代 理包括以下两种实体： ( 1 ) 参与者( a c t o r ) ，一个参与者是个体处理单元，它可以是员工和自 动工具。与参与者相关的有工作时间表、身体状况或故障等因素，这 些因素可以综合确定一个参与者的当前状态。 ( 2 ) 组( g r o u p ) ，一个组是参与者的集合组成，其具有所有参与者的公 共特征。 角色( r o l e ) ：角色是指在过程中对某项任务或相关任务集合具有访 问权限和完成能力的处理实体。在一个业务流程中，角色用来指定代 理的职责。代理是扮演一个或多个角色的物理实体，角色表示的是责 任的集合。角色的定义是在过程定义中完成，而代理是在组织模型分 析时才定义。针对不同的工作流系统，同一企业组织结构的划分可能 不同，角色与代理实体的映射关系是由授权完成的。在一个工作流中 定义角色具有重要的意义：角色与代理分离保证了授权的灵活性，使 1 0 第2 章工作流技术 得在组织机构变化时，对工作任务的分配不会有影响。当一个任务可 以被一个以上的代理执行时，角色与代理的动态映射关系有利于管 理，能够帮助动态工作负载平衡。 2 3 工作流技术的应用 工作流技术在c i m s 中具有广阔的应用的前景，尤其是在当前敏捷 制造、并行工程、企业经营过程重组得到企业广泛的认同和重视的情况 下，根据我们对工作流技术和c i m s 应用的了解，工作流技术可以在以 下的一些应用领域得到应用并发挥重要作用。 并行工程：工作流技术可以很好地用于产品开发过程的建模和管理， 它也可以作为产品协同设计、产品设计中的冲突协调、产品数据管理 与流程控制的支撑系统。在这一领域的应用中，需要增强工作流对产 品数据及其相关集成文档的描述能力，并且需要在工作流技术中融入 c s c w 的技术和方法。 敏捷制造：工作流管理系统可以作为企业间信息集成的使用工具，基 于w e b 和基于邮件方式的工作流管理系统可以为企业灵活地组建动 态联盟和实现信息交换发挥重要作用。在这一应用领域中，要充分考 虑广域网环境下系统之间信息传递的可靠性问题，以及不同工作流系 统之间的互操作性和重构问题。 供应链管理：工作流管理技术可以较好的用于实现供应链建模和管理 功能，结合工作流仿真和优化技术，还可以用于进行企业分销体系的 优化，需要加强工作流模型的仿真与优化能力。 企业经营过程重组：这是工作流技术应用的主要领域。虽然工作流管 理为系统的重构提供了必要的手段，但是要真正实现企业经营过程的 快速重组，企业的应用系统所需的灵活性相匹配，即灵活性要求较高， 应用组件的力度应该越小。 武汉工程大学硕士学位论文 企业建模与系统集成：以工作流模型为核心，以功能、信息、组织与 资源视图为辅助手段研究集成化的企业建模方法，并开发相应的集成 化企业建模工具。在进行这方面的研究工作时，要重点解决不同视图 模型之间的集成问题和模型的一致问题，在此基础上，可以建立以工 作流管理系统为基础的集成平台和集成框架软件，从而实现方便、快 捷、灵活的应用系统集成。 工作流技术综合了计算机科学和管理科学中诸多研究领域的原理、 方法和技术，如：数据库管理、面向对象技术、c s 技术、汇编语言、图 形化用户界面、系统集成、消息传递、文档管理、仿真技术等等。近些 年，企业对过程建模、b p r 工具、敏捷制造、并行工程的需要为工作流 技术的应用提供了一个广阔的市场，使工作流产品得以迅速发展。同时， 工作流产品供应商不断将信息技术、w e b 技术等最新研究成果也应用到 自己的产品开发中，促进了它的普及应用。虽然目前的工作流产品还存 在很多问题有待解决，但是随着工作流技术的进一步发展，它必将在提 高企业的效率和竞争力，使企业更好地适应市场变化等方面起到举足轻 重的作用。 第3 章工作流管理系统的理论基础 第3 章工作流管理系统的理论基础 以上的工作流定义和概念说明工作流是经营过程的一个计算机实 现，那么工作流管理系统【3 】贝0 是这一实现的软件环境。在本章中，将会对 工作流管理系统做出详细的介绍。 3 1 工作流管理系统的基本概念 工作流管理系统应该能够反映经营过程的如下几个方面的问题，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( 活动间的执行条件、规模以及所交互的信息，也就是控制流和信息流 的定义) 、由谁来做( 人或者计算机应用程序，也就是组织角色的定义) 、 做得怎样( 通过工作流管理系统对执行过程进行监控) 。 w f m c 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，并按照在计算机中预先定义 好的工作流逻辑推进工作流实例的进行。 通常，工作流管理系统是运行在一个或多个称为工作流引擎的软件 上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统，它和工作流执行 者( 人、应用) 交互，推进工作流实例的执行，并监控工作流的运行状态。 在这里需要强调的是，工作流管理系统不是企业的业务系统，在很大程 度上，工作流管理系统为企业的业务系统提供一个软件的支撑环境，非 常类似于单个计算机上的操作系统，只不过工作流管理系统支撑的范围 比较大、环境比较复杂而己。所以，也有人称工作流管理系统为业务操 作系统( b u s i n e s so p e r a t i o ns y s t e m ，b o s ) 。在工作流管理系统的支撑下， 通过集成具体的业务应用软件和操作人员的界面操作，才能够良好的完 成对企业经营过程运行的支持。所以，工作流管理系统在一个企业或部 1 3 武汉工程大学硕士学位论文 门的经营过程中的应用过程是一个业务应用软件系统的集成与实施过 程。 32 工作流管理系统的功能 在明确了工作流管理系统基本概念的基础上，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提供了 以下3 种功能： 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。 利用一个或多个建模技术与工具，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，所得到的定义通常可称为过程模型、过程模 板、过程元数据或过程定义。 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。在完成了过程模型的定义后， 所生成的工作流模型将由工作流模型描述的过程进行初始化，调度和 监控过程中每个活动的执行，在需要人工介入的场合完成计算机应用 软件与操作人员的交互。这样，工作流执行服务实现了在模型中定义 的经营过程与现实世界中实际过程之间的连接。 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。不同的操作人员在工作流系统中完成不同的工作。 图3 1 工作流管理系统功能结构 1 4 第3 章工作流管理系统的理论基础 3 3 工作流管理系统的分类与发展趋势 1 3 3 1 工作流系统的分类 根据工作流产品实现的业务过程和底层实现技术，可对工作流管理 系统及其产品进行分类。 1 根据所实现的业务过程，该系统可以分为四类： ( 1 ) 管理型工作流：活动可以预定义，并且有一套简单的任务协调规则 ( 2 ) 设定型工作流：与管理型工作流相似，一般用来处理异常或发生几 率较小的情况。 ( 3 ) 协作型工作流：参与者的数量和协作的次数较多。在一个步骤上可 能反复协调，直至得到某种结果，甚至可能回到前一阶段。 ( 4 ) 生产型工作流：实现重要业务过程的工作流管理，特别是与业务组 织功能直接相关的工作流管理。与管理型工作流相比，生产型工作 流一般应用在大规模、复杂和异构的环境下，整个过程涉及多个人 和不同组织。 2 根据底层实现技术，可将工作流产品分为三类： ( 1 ) 以通讯为中心：以电子邮件为底层的通讯机制。这类工作流管理系 统适合于协作型工作流和不确定型工作流。而不适于生产型工作 流。 ( 2 ) 以文档为中心：基于文档路由，同外界应用的交互能力有限。许多 基于表的管理型工作流可以用以文档为中心的工作流实现。 ( 3 ) 以过程为中心：对应于生产型工作流。一般建立在数据库之上，有 自己专用的通信机制，并且提供同外部交互的接口。 武汉工程大学硕士学位论文 3 3 2 各类工作流发展情况 根据d e l p h ig r o u p 的报告，1 0 多年前，工作流产品市场几乎被过程 类产品独占，但到1 9 9 7 年，以过程为中心的产品仅占5 4 的市场，以文 档为中心的占3 2 9 6 ，以通讯为中心的占1 4 9 6 。在各个行业中，商业( 包括 银行业和保险业) 依旧是工作流产品的最大用户，政府行政部门其次， 制药业和卫生业超过了制造业，成为影响工作流产品的第三大行业。通 讯业也在3 年内从2 增加到5 7 。 1 以通讯为中心的工作流产品通讯类产品代表了工作流产品发展 的最新趋势，它们将工作流技术带入过去无法应用的领域。该类产品的 市场占有率以每年超过4 0 的速度增长。通讯类工作流产品已经从最初的 解决客户请求问题，经过电子商业调度，逐渐过渡到实现用户参与。通 讯类产品早期的领先者是e d i f y ，它主要为电子商业服务。目前，它在该 类产品市场中仍占绝对优势( 5 1 0 9 6 ) 。p e g a s y s t e m s 和t a l x 这几年也有 了长足的发展，它们的市场主要在自助式销售业，分别以3 8 3 和1 0 8 的市场份额位居第二和第三位。m o s a i x 在电话业发展迅速，不断扩大的 市场占有率令人瞩目。 2 以文档为中心的工作流产品该类产品的应用主要集中在电子文档 的生成、汇集和全局管理方面。这类工作流管理系统通常是文档管理应 用软件中的一部分。近几年文档自动化技术的迅速发展和电子文档的逐 渐被接受，促进了文档类工作流产品的普及，使之以每年3 0 9 6 的速度迅速 增长。1 9 9 7 年，发展最快的是o p e nt e x t 。它的l i v e l i n ki n t r a n e t 将文本 搜索功能、文档管理功能和用于w e b 领域的工作流产品集成在一起，形 成了功能更强的工作流管理系统，满足企业各种需求。然而，1 9 9 7 年在 所有文档类产品中销售额最大的是d o c u m e n t u m ，它以绝对优势位居榜 首。 3 以过程为中心的工作流产品过程类产品在三类产品中发展时间 1 6 第3 章工作流管理系统的理论基础 最长、所占市场份额最大，不同背景的软件供应商都参与了该类产品的 开发与应用。第3 节中介绍的四个工作流产品都可以归为过程类工作流 产品。在所有以生产过程为中心的工作流产品公司中，s t a f f w a r e 是发展 最快的，其增长率连续两年位居首位。1 9 9 6 年增长率达到1 2 0 ，1 9 9 7 年 为7 6 。它提供的一套工具能使用户很容易地将工作流集成到经营应用过 程软件中，因而吸引了很多顾客。在工作流工具开发中新近崛起的另一 个公司是j e t f o r m ，于1 9 9 6 年收购了d e l r i n a 后，在电子表格领域内占据 了主导地位，1 9 9 7 年的收入比1 9 9 6 年增长了6 2 。在以过程为中心的工 作流产品中，f i l e n e t 以占有1 6 3 市场的业绩继续处于领先地位。 1 7 第4 章基于工作流的价格管理系统分析 4 1 需求分析 第4 章基于工作流的价格管理系统分析 为适应社会主义市场经济发展的需要，规范中国石油天然气股份有 限公司吉林油田分公司价格管理工作，建立健全价格管理体系和运行机 制，根据中华人民共和国价格法和相关法律法规及上级有关规定制 订的价格管理办法，建立一套完善的价格信息管理平台，对公司价格信息 实现动态管理，为公司两级价格管理提供信息支持。由于原有的价格管 理系统是是面向具体业务的，当公司的组织结构、业务流程发生改变时， 原有的系统基本上就不能满足改组后的办公需求，而且这种办公需求的 不确定性迫切的需要开发出一套能够灵活定制流程，管理流程，控制流 程的价格管理型系统，该系统应该满足以下特点： ( 1 ) 系统的灵活性 该价格管理系统其中一个主要的功能就是价格的审核、审批流程， 而该过程涉及的部门比较多，约有7 0 个二级单位，由于涉及的部门 较多，而且分布在各个地方，人员组织结构可能会经常改变，这就需 要系统能够根据业务的变化迅速的做出调整，灵活性较高。 ( 2 ) 系统的易用性 系统的设计简洁明了，易用。因为办公人员的水平参差不齐，对计 算机的操作不一定很熟悉，所以要考虑大多数员工的使用情况，友好 的符合使用习惯的界面是开发中应该考虑的问题。应保证用户使用方 便，繁琐的使用步骤不但不能提高办公效率，反而会起到反作用。 ( 3 ) 系统的安全性 因为该系统作为企业内部人员之间交流的媒介，它设计到企业内部 1 9 武汉工程大学硕士学位论文 的信息和数据，特别是涉及到金融、财务数据，技术信息资料等信息。 这些都是不能被企业之外人员看到的，并且企业内部人员对资料的访 问也具有不同的权限。比如，价格定额中心主任有权查看所有的历史 审批记录，而其它部门的员工就不具备此权限。这些都应该作为系统 安全性要考虑的问题。 4 2 系统可行性分析 本文介绍的价格管理系统是根据吉林油田公司需求，结合工作流技 术设计而成的一套管理信息系统。改变原有价格管理系统设计方式，定 义流程模板使系统中的业务流程可以动态改变而不必因为业务流程改变 来重新设计系统。根据系统工程的理论思想进行相关的设计。该系统设 计需要考虑技术可行性、经济可行性、操作可行性影响到系统整体设计 和应用的问题。 4 2 1 系统技术可行性分析 目前，国内已经针对不同的企业需求开发出各有特色的办公管理系 统。其中存在的问题也在不断解决。另外，工作流理论也在不断成熟。 这些先例都为本系统的开发提供了理论和实践上的支持。此外，设计模 式及面向对象编程等理论的日趋成熟为系统的搭建提供了方法论上的指 导。 另外随着计算机应用技术、数据库技术、网络及通讯技术，尤其是 网络编程技术、w e b 服务器软件的发展，为系统的研究和开发提供了坚 实的技术保障。这些条件都说明开发此系统在技术上是可行的。 第4 章基于工作流的价格管理系统分析 4 2 2 系统经济可行性分析 目前，吉林油田公司的价格管理工作还是手动的方式处理，由于管 理的范围较广，涉及的部门较多，这种传统的方式为管理工作带来了不 便的同时也增加了管理的成本，并且由于价格管理是企业控制经济命脉 的一个重要的环节，由于管理的漏洞，以及人为的错误为企业带来经济 上的损失，而采用价格管理系统能够很好的解决这些问题，它在提高工 作效率的同时，也为企业带来了经济利益的增长，同时规范化的管理流 程也能够避免人为因素带来的经济损失。 另外，搭建基于工作流的价格管理系统具有较强的灵活性和扩展性， 一次的经济投入后就不需要为以后业务流程的改变而全部重新开发新的 系统，节省了后续开发的费用。因此对企业来说具有长远的经济利益。 因而开发此系统在经济上是可行的。 4 2 3 系统操作可行性分析 该价格管理系统的应用面向企业部门的普通员工，因为开发的界面 简洁、友好、菜单条目清晰明了，即使对于很少使用计算机的员工来说， 使用简单，容易掌握操作方法。另外，开发的系统还附有用户使用说明 书，对系统的操作提供了很好的帮助。从系统设计方面，一旦用户操作 错误，系统会给出错误提示，而且设计了在线帮助功能，为用户使用提 供了更有利的保障，同时还提供事件帮助台管理模块，将系统发生的错 误，以及人为的操作错误记录备案，以供管理人员作为参考解决系统维 护中的问题。 因此系统也具备了操作可行性。 经过上面的分析我们可以看出，无论是从技术上、经济上还是从操 作上开发这套价格管理系统都是可行的。 2 1 武汉工程大学硕士学位论文 4 3 系统中的工作流模型分析 4 3 1 工作流模型概述 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表示形式。它是人们为了研究和解决客观世界中 存在的各种问题而对客观实际经过思维抽象后得到的。简单地说，模型 就是所描述客观对象的抽象表示。工作流模型1 4 1 是对工作流的抽象表示， 也就是对企业日常的业务处理过程的抽象表示。在价格管理系统之前， 需要对企业的业务流程进行规划，进而完成业务过程建模，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，完成实际的业务过程到 计算机化的定义。所得到的定义通常称为过程模型、过程模板、过程元 数据或过程定义。由于需要在计算机环境下运行，所以，工作流模型不 仅仅要让人读懂，更要让计算机能够理解所定义的工作流过程。 4 3 2 工作流模型建模方式的选择 目前有四种具有代表性的工作流建模方式，它们都具有比较突出的 特点，代表了工作流模型今后的发展方向 ( 1 ) 基于活动网络的过程模型 在此模型中，一个完整的经营过程，工作流过程由一个无自环的有 向图构成。有向图中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。组成模型的元素包括：过程 ( p r o c e s s ) 、活动( a c t i v i t y ) 、模块( b l o c k ) 、控制连接弧( c o n t r o lc o n n e c t o r ) 、 数据连接弧( d a t ac o n n e c t