（计算机应用技术专业论文）基于工作流技术的发电厂物资管理系统的研究.pdf

声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于工作流技术的发电厂物资管理 系统的研究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工 作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：墨立日期：竺翌： 乞眇 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：三茎。 日 期：竺2 。也加 导师签名： 日期： 南一业 一m 一咀謦 摹 一 p i 华北电力大学硕士学位论文摘要 摘要 目前，基于工作流技术的管理系统通常不易扩展，且系统间的集成兼容性较差。针 对上述问题，本文研究了基于数据库的工作流技术，并将该技术应用于物资管理系统。 本文首先研究分析了工作流管理联盟( w f m c ) 提供的工作流参考模型，改善了基于数 据库的工作流管理系统的结构模型：在构建基于数据库技术的工作流管理系统的基础 上，研究改善了一个工作流管理平台。本文研究成果将用于电厂物资管理系统的开发， 可以很好地管理分布式事务，灵活地处理业务过程的变动，还可以方便的与单位现有的 系统集成，能够较好地满足业务需求。 关键词：工作流技术、工作流平台、物资管理系统、数据库 a b s t r a c t a tp r e s e n t ，t h em a n a g e m e n ts y s t e mw h i c hb a s e do nw o r k f l o wt e c h n o l o g yi sn o t e a s i l ye x t e n d e di nu s u a l ，a n da l s oh a sp o o ri n t e g r a t i o nc o m p a t i b i l i t y b e c a u s eo ft h e p r o b l e m sp r o p o s e da b o v e ，is t u d yt h ew o r k f l o wt e c h n o l o g yw h i c hb a s i co nt h ed a t a b a s e i nt h i sp a s s a g e ，a n dm a k et h i st e c h n o l o g ya p p l i e di nt h em a t e r i a lm a n a g e m e n ts y s t e m a tf i r s t ，i nt h i sp a s s a g ew o r k f l o wr e f e r e n c em o d e lw a sr e s e a r c h e da n da n a l y z e d w h i c hw a sp r o p o s e db yt h ew f m c p r o p o s e as t r u c t u r a lm o d e lo ft h ew o r k f l o w m a n a g e m e n ts y s t e mw h i c hb a s i co nt h ed a t a b a s e ；a tt h eb a s i co fb u i l dad a t a b a s e w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，aw o r k f l o wm a n a g e m e n tp l a t f o r mh a sb e e np r o p o s e d t h er e s u l t so ft h i sr e s e a r c hw i l lu s et oe x p l o i tt h ep l a n tm a t e r i a ls y s t e m ，i tc a nm a n a g e d i s t r i b u t e dp r o c e s sv e r yw e l l ，f e x i b l et oh a n d l et h ec h a n g e si nb u s i f l e s sp r o c e s s e s ，a n di t c a nc o n v e n i e n t l yi n t e g r a t et ot h ee x i s t i n gs y s t e m si nt h ee n t e r p r i s e ，a l s oi tc a nm e e tt h e b u s i n e s sn e e d sv e r yw e l l w a n gd a ( c o m p u t e ra p p l i e dt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f z h a n gl i j i n g k e yw o r d s ：w o r k f l o wt e c h n o l o g y , w o r k f l o wp l a t f o r m ，m a t e r i a lm a n a g e m e n t s y s t e m ，d a t a b a s e 华北电力大学硕士学位论文目录 中文摘要 英文摘要 目录 第一章引言l 1 1 选题背景l 1 2 当前物资管理的现状及存在问题：2 1 3 国内外研究现状2 1 3 1 国外研究现状2 1 3 2 国内研究现状3 1 4 物资管理的基本概念4 1 5 本论文的组织结构5 第二章工作流技术及其相关理论6 2 1 工作流技术的起源和发展6 2 1 1 工作流的定义及工作流实例6 2 1 2 工作流和过程的自动化8 2 1 3 工作流标准8 2 2 工作流管理系统9 2 2 1 工作流管理系统的基本概念9 2 2 2 工作流管理系统的体系结构1 0 2 3 工作流平台简介一1 2 2 4 小结1 4 第三章系统需求分析1 4 3 1 基于工作流的电力物资管理系统模型的提出1 5 3 2 功能需求分析1 6 3 2 1 电厂库存管理的作业流程1 7 3 3 其它需求1 9 3 3 1 安全性需求1 9 3 3 2 可靠性需求1 9 3 3 3 可维护性需求1 9 3 3 4 性能需求1 9 3 4 库存管理( 出入库管理) 功能简述2 0 l 华北电力大学硕士学位论文目录 3 4 1 估收处理2 l 3 4 2 验收入库2 l 3 4 3 班组领料处理2 2 3 4 4 物资借用处理2 3 3 4 5 物资退库2 4 3 5 库存管理( 库房维护) 2 5 3 5 1 盘点2 5 3 6 小结2 7 第四章电厂物资管理系统的设计2 7 4 1 物资管理系统简介2 7 4 1 1 系统简介2 7 4 1 2 运行环境2 7 4 1 3 系统目标和功能2 7 4 1 4 此工作流平台的优点：2 8 4 1 5 系统模块2 9 4 2 工作流系统设计一3 0 4 2 1 系统设计基本思路3 0 4 2 2 系统工作流模型3 2 4 2 3 表单设计3 3 4 2 4 流程设计j 3 5 4 3 工作流程的应用3 6 4 4 系统客户端设计：3 7 4 4 1 系统登录：3 8 4 4 2 建立流程项目并启动流程模块3 8 4 4 3 流程任务表3 8 4 4 4 流程任务执行器3 8 4 5 小结4 0 第五章物资管理系统的实现_ 4 0 5 1 系统主要程序界面4 0 5 2 开发规范4 5 5 3 界面风格4 5 第六章系统测试与结论4 6 6 1 系统的测试4 6 n i i i “l p 华 1 1 选题背景 物资，是物质资料的简称。企业的物资管理的概念指的是对企业生产经营活动所需 要各种物资的采购、运输一、验收、供应、保管、发放、合理使用、节约使用和综合利用 等一些列活动。现代各大企业中所指的物资是指生产经营活动中所消耗的原料、材料、 辅助材料、工具、燃料、设备等等n 1 。物资管理系统的目的就是要解决物资供需之间存 在的时间、空间、数量、品种、规格以及价格和质量等方面的矛盾，确保生产的顺利进 行。 物资管理是电力系统中企业管理的重要内容，物资费用在电力生产成本和基本建设 工程投资中都占有较大的比重。搞好物资管理，有利于节约物资，提高产品质量，降低 生产成本，加速资金周转，增加企业效益。加强电力企业物资管理，稳步提高物资管理 水平，对保证电力生产的安全经济运行和基建工程的顺利投产，提高全局的经济效益和 社会效益，都有着重大的意义。 电力企业对于物资的管理面临着较为复杂的局面，由于物资种类繁多、数量巨大， 在传统的手工处理方式下，管理人员往往被大量的单据、台帐所淹没乜1 。信息处理速度 7 低且易错，从而造成对物资需求反应迟钝，导致生产物料和备品备件存货过多，耗用大 量流动资产；或原材料供应不足，影响生产的正常进行。近年来，随着计算机和信息技 术的不断发展基于计算机和网络技术的生产管理信息系统的开发与应用得到了电力企 业的高度重视，而物资管理是其最重要的专项业务子系统之一。电力企业的生产有其特 殊性，相应地，物资管理系统的开发必须与电力生产的实际相结合。本文结合电力企业 物资管理系统的开发和应用实例，重点对软件的结构与功能以及具体实现技术进行研究 和探讨。 当前政府机关和企事业单位办理业务的趋势是朝着多方协作的方向发展，参与活动 的业务过程和应用系统服务是协作业务的重要资源。分布式工作流技术的广泛应用，为 这种业务受理行为提供了良好的技术支持。所谓工作流技术就是一种管理、协调和控制 一个虚拟组织活动的技术。 运用工作流技术，政府机关和企事业单位可以对其业务过程建模并且控制这些过程 的执行。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 ) 对工作流的定义是：工作 流是一类能够完全或者部分自动执行的业务过程，它能够根据一系列过程规则，使文档、 信息或任务在不同的执行者之间传递与执行。基于工作流技术的管理系统是一个软件系 统，它可以完成工作流的定义与管理，并按照计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工 作流实例的执行。 l 华北电力大学硕士学位论文 工作流管理系统( w o r k f l o wm a n a g e m e n t ) 就是应用工作流技术，通过对业务过程的 建模，对现实过程的仿真，实现对工作过程的安全控制。库存管理是电力企业物资管理的 核心，对库存管理的业务过程需要企业各部门协作来完成。基于工作流的库存管理系统 可以实现库存业务流程可控、在控的循环管理，实现企业各部门、各岗位对库存管理的 协同办公，克服由于信息流通不畅造成的决策障碍。 1 2 当前物资管理的现状及存在问题 随着我国经济体制改革的深化和社会主义市场经济的发展，企业的物资管理模式， 由原来传统的计划分配方式，逐步过渡到以市场为主的营销管理的新模式，现有的物资 管理业务处理的方式，已经不能够满足现代化物资管理的需要，其主要表现为以下几个 方面8 1 ： ( 1 ) 在电力企业实施物资管理的信息化进程中，企业内各部门的信息化水平不同以 及技术信息沟通方面的问题等原因，造成各自难以实现完整的管理信息应该达到的效 果。 ( 2 ) 传统的电力企业物资管理系统在有部门调整，在业务流程发生变化时，需要重 新编写模块代码，以适应流程变化的要求，实时性和适应性不强。这就需要建立一种各 个模块已封装好的，不需或是只需少量修改代码的物资管理系统平台。 ( 3 ) 由于电力企业的特殊性，物资种类和数目的繁多，在部门之间协作过程中信息 传输效率低，方向性差，信息传递不及时，审批流程中的信息往往不是所有参与审批的 人知道，透明度不高，影响工作效率和公正性。 ( 4 ) 在电力企业物资管理过程中，随着电力企业物资管理机制进行深层次的革新， 管理层次的扩大，使得企业间、部门间、层次间的信息流量显著增加，其协调配合的难 度会越来越高。因此研究开发一种流程化的物资管理系统是十分必要的。 1 3 国内外研究现状 1 3 1 国外研究现状 工作流的应用己有十多年的历史，在1 9 世纪7 0 年代，h a m m e r 和他的研究伙伴 z s n a l n 就开始关注办公信息系统的过程研究。同时，e l l i s 和n u 钍在研究办公信息系统 时也指出了办公过程模块开发的重要性订1 8 0 年代此方面的研究重点放在了过程模块。在e l l i s 和n u t t 研究p e t r i 网的同时， w n i o g r a d 和f l o r e s 提出了一种对话执行模块，工作流开始延伸到办公自动化等领域。 但是，当时这种概念并没有迎合企业管理者的期望。 研究者意识到工作流技术受到了他们当时狭隘观点的限制，因此他们拓展了观点， 2 华北电力大学硕士学位论文 把工作流的研究定位在计算机、管理和社会科学等多种不同方面的融合。在9 0 年代， 这种观点对工作流研究领域作出了不少贡献。最近几年，工作流在产品、标准和研究领 域中己经成为了焦点。 现在国外已经开发出许多基于工作流技术的产品，如德国c o s ag m b h 公司的 c o s aw o r k f l o w ，m m 的f l o w m a r k 、l o t u s n o t e s 、f i l e n e t 公司的e n s e m b l e 、 d e s k f l o w 、i n c o n e e r 、e a s t m a n s o f l w a r e 的o p e n w o r k f l o w 等等。此外，德国的s a p 公司开发了e p c ( e v e n t p r o c e s sc h a i n s ) 建模方法，e p c 对企业流程的解释是， 任何过程都是由一系列的功能活动和事件以及连接事件和活动的逻辑关系构成。 通过与( a n d ) 、排他或( e x c l u s e o r ) 、或( o r ) 三种逻辑关系连接，活 动与事件构成一个有机的过程。 1 3 2 国内研究现状 近年来，工作流技术得到长足的发展。1 9 9 3 年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 c ) 1 。此后，该组织颁布了一系列工作流 产品标准，包括工作流参考模型、工作流术语表、工作流管理系统各部分间接口 规格l 。工作流产品的互操作性标准等。这些举措加速了工作流技术的商品化。 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，本土独立的工作流软件还比较少。 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。 现在，许多公司都基于这些标准推出了自己的工作流产品。工作流产品主要 分为两大类： 3 华北电力大学硕士学位论文 ( 1 ) 基础的工作流系统 提供引擎、设计器、相关接口等。应用系统的开发商可以基于此类系统开发 具有工作流管理功能的应用软件。典型产品a c t i o nt e c h n o l o g i e si n c 的a c t i o n w o r k f l o w 、i b m 的f l o wm a r k 等】。 ( 2 ) 应用了的工作流技术 包括内置较完整的工作流功能，但面向应用的应用级软件系统，这种系统是 直接面向最终用户的流程化应用。同时，系统中还往往针对应用需要，集成了其 他功能。典型产品如神州数码工作流软件e a s yf l o w ，就是以工作流技术为核心的 全面的企业办公自动化( o a ) 产品。 1 4 物资管理的基本概念 一般来说企业库存的物资品种繁多，每个品种的数量和价值不等，贵重物资的品种 虽不多但占用资金的比重很大。有些小件物资虽然品种和数量众多但资金占用比例却很 小。因此企业需要针对库存物资的经济特性，实行有效的分级管理控制。 目前企业内般采用a b c 库存分类管理方法，即以库存物资的资金占用比例和品 种占用比例作为划分的基础对物资进行分级管理。abc 类的分级标准具体如下h 1 ： a 类库存物资品种累积数约占品种总数的5 1 0 ，而累积资金占库存资金总额的 6 0 - 7 0 。 b 类库存物资品种累积数约占品种总数的2 0 - 3 0 ，而累积资金占库存资金总额的 2 0 左右。 c 类库存物资品种累积数约占品种总数的6 0 7 0 ，而累积资金占库存资金总额的 1 5 以下。库存物资的分级是要对不同级别的物资采取不同的管理和控制方法，从而实 现合理化管理。具体的策略如表1 - 1 所示。 表1 - 1 物资的分类控制策略 弋别a 类b 类 c 类 属性 控制程度严密一般 稍微 库存检查经常 偶尔不检查 安全库存低 较大 大量 补充策略需求计划补充法定点补充法定点或定期补充法 为了方便企业对物资进行分级管理，并对不同级别的物资实行不同的控制策略。在 需求计划采购时，对于需求十分频繁和占用资金很少的物资需求部门不必要采用需求计 4 华北电力大学硕士学位论文 划补充法，应该采用定期或定点补充方法嘲，所以理想的物资管理模型应是多种补充方 法的结合。具体的物资库存管理流程如图卜1 所示。 1 5 本论文的组织结构 图1 - 1 物资库存管理流程图 本文一共分为6 章： 第一章，介绍物资管理的相关概念，工作流技术的国内外研究动态以及当前物资管 理的现状和存在的问题。 第二章，介绍了工作流及其相关理论，包括工作流管理系统的基本概念等。较为详 。细地说明了工作流的基本特点和工作方式，以及与其他系统相比较的异同点：分析了工 作流管理系统的体系结构和各部分功能。 第三章，提出了一个基于工作流的电力物资管理系统模型，并介绍了库存管理功能 的需求分析，包括具体的库存管理模块的功能。 第四章，在工作流模型设计的基础上，将新的工作流平台应用到了火力发电厂物资 管理系统中。通过对系统开发背景的分析，以及业务职能的划分，从工作流角度细化了 业务流程，详细分析设计了若干条业务工作流。 第五章，物资管理系统主要模块的截图实现，主要的标志性步骤的实现说明了系统 的完整性和健全性。 第六章，系统测试与结论，具体给出了本文的研究成果，在对原有物资管理系统分 析的基础上，把工作流技术运用到物资管理系统中，从而增强了用户对系统的人机交互 性，从而提高了生产效率。 华北电力大学硕士学位论文 第二章工作流技术及其相关理论 2 1 工作流技术的起源和发展 工作流技术起源自八十年代初期的自动化办公过程和组织生产过程，早期的工作流 技术的研究和开发主要是集中在c s c w ( 计算机支持协同工作) 方面，进入九十年代后， 备受诸多企业界和学术界关注，而且也取得了巨大的发展。1 9 9 3 年国际上专门成立了 工作流管理联盟( w f m c ) ，以便对工作流进行标准化管理叫。 工作流管理联盟( w f m c ) 对工作流的定义为：工作流是一类能够完全自动执行或者部 分自动执行的业务过程，根据相关的逻辑规则，文档、信息和任务就会在不同的执行者 之间传递、执行。根据以上的定义可以区别工作流和一般的工作流程：工作流需要借助 于计算机技术，由软件对整个过程实行控制，而工作流程没有这样的限制，虽然可能使 用计算机协助，但只是局部的事务处理而已，无法控制整个过程。完整的工作流定义应 包含以下内容：过程( 名称定义) ，由谁执行，怎么做( 流转规则) ，以及执行结果。工 作流系统提供一种方式，能够定义3 个r ：路线( r o u t e ) 、角色( r o l e ) 、规则( r u l e ) ， 路线是指对象流动的方向和目的地；角色的定义通常独立于执行角色的具体人员，它可 以保证流程的灵活性；规则是在工作流自动化的过程中所定义的，这些规则决定哪些信 息要传送及传送给谁。由于3 r 的帮助，企业中可以获得更好的3 c 值：通信 ( c o m m u n i c a t i o n ) 、合作( c o o p e r a t i o n ) 、协作( c 0 0 r d i n a t i o n ) 。 虽然我国工作流技术研究工作起步较晚，但是通过技术人员不懈的努力，许多课题 都列入了8 6 3 计划( 国家高技术发展计划) 的攻关项目1 1 1 在一些重大关键技术的攻关、 应用基础研究等层次上都取得了突破性的进展，8 6 3 c i m s 主题还专门成立了哈尔滨站 点和c i m s e r c 站点，集中研究企业建模方法与工具、动态企业建模技术、并行集成平 台、工程技术以及柔性铸造等技术。 2 1 1 工作流的定义及工作流实例 早期，研究工作者给出了工作流的各种定义，这些定义只是在单一的领域提出，不 具代表性。可能最具有代表性和广泛应用的领域就是企业过程重组( b p r ，b u s i n e s s p r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ) n 叭。当前，工作流己广泛应用到了各种领域，比如制造业、银 行业，电信业，保险业等。 工作流的范畴代表了某个工作程序的各个操作方面，包括了执行工作的角色、工作 的顺序、工作的同步性、工作结构，以及控制和衡量工作的机制。工作流管理联盟( w f m c ) 将工作流定义为企业业务执行过程的全自动或部分自动化的过程，在此过程中的相关信 息按照一定的过程规则进行传递。一个工作流程包括一系列的活动( 角色要执行的任 6 华北电力大学硕士学位论文 务) 、相关数据和合理的逻辑关系。在流程中的每一步为一个活动，它包括开始和结束、 活动的名称、类型号等控制信息。 个活动的数据由三部分组成：开始条件、执行信息和结束条件。 ( 1 ) 开始条件：在活动开始之前，必须审查开始条件，只有开始条件全部被满足，活 动才能开始被执行。开始条件包括三个方面：前活动约束、资源约束和优先权约束。前 活动约束指顺序活动之间的约束关系，通常，只有前活动完成了，后活动才能被调入工 作流机。资源约束中所说的资源是广义的，泛指活动完成条件以外的一切制约本活动开 始的条件。优先权约束指并列的几个活动之间的约束关系。 ( 2 ) 执行信息：每个活动的核心是执行信息，说明了活动由哪些任务项构成以及每 项活动的具体信息。例如，该任务应由哪些人来完成、完成期限、执行时所需要的设备 以及一些相关的数据等。 ( 3 ) 约束条件：约束条件包括三部分：任务项约束、资源约束和后继约束。任务项约 束将指出哪些任务项的完成是本活动完成的必要条件：资源约束泛指除任务项约束之外 的一切限制条件，例如只有对某些设备释放，才能结束本活动：后继约束，将指导工作 流机在选择关系中确定下一个活动。一个活动被执行以后，工作流机开始定时地查询该 活动的约束条件，以确定其是否被完成。如果后继活动不存在选择的关系，此约束缺省 就为满足，否则此活动要想结束只有完成该操作。 工作流( w o r k f l o w ) ：根据w f m c 的定义，工作流是自动运作的业务过程的部分或整 体，表现为参与者对文件、信息或任务按照规则采取行动，并令其在参与者之间传递。 简单地说，工作流就是一系列相互衔接、自动进行的业务活动或任务。我们可以将整个 业务过程看作是一条河，其中流过的就是工作流1 。工作流管理( w o r k f l o wm a n a g e m e n t ， w f m ) ：是入与电脑共同工作的自动化协调、控制和通讯的管理模式。在电脑化的业务 过程中，通过在网络上运行工作流软件，使所有命令的执行都处于受控状态。在工作流 管理下，可以调整工作量，工作被分派到不同的用户以达成平衡u 引。 工作流技术的优点：流程执行和控制管理可以通过工作流技术来实现，该技术可以 被有效地应用于企业业务过程重构中的过程建模。计算机科学和管理科学中诸多研究领 域的原理、方法和技术都可以在工作流技术中得以体现，如：面向对象技术、数据库管 理、仿真、c s 技术、图形化用户界面、消息传递、系统集成、文档管理等。工作流最 大的优点是实现了应用逻辑与过程逻辑的分离，因此可以在不修改具体功能的实现情况 下，通过修改过程模型来改变系统功能，完成对生产经营部分过程或全部过程的集成管 理，有效地把人、信息和应用工具合理地组织在一起，发挥系统的最大效能。工作流技 术可以与企业业务重组或规范化管理相结合。一般来说，我们可以把它看做改进或重组 业务( b p r ) 流程的机遇。业务重组的要求是对企业的生产作业程序和经营管理模式进 行彻底的革命性的变革。规范化管理是指以管理经验为基础对业务过程进行科学化、规 7 华北电力大学硕士学位论文 范化的研究，以建立一套完整的管理工作规范体系为目标。 过去的开发模式是将业务流程固化在应用程序中，遵循调研、需求分析、设计、实 现、测试和交付这一过程，最后交付给用户的应用系统都是按照用户当前的业务流程来 设计，并固化在软件实现中。一旦交付，用户基本没有或者很少有机会可以修改自己的 业务流程n 2 1 。商业化的产品最后造成的一个现象是：各个用户的业务流程只能干篇一律 的按照软件预先设计的流程来运转，结果造成用户不能及时调整系统以适应市场环境的 变化n 引。 采用工作流技术后，工作流程由工作流系统来处理，从而实现了应用逻辑与过程逻 辑的分离。工作流系统一方面可以为最终用户提供以工作流驱动为基础的全面解决方案： 另一方面可以为二次开发商提供工作流驱动平台，使工作流系统成为二次开发商应用系 统的柔性构造平台。开发商只需关心每个基本工作项的实现，而不必关心工作项之间的 复杂关系，从而减少了重复劳动，提高了工作效率，真正实现了软件的热插拔。 2 1 2 工作流和过程自动化 工作流可以使具有“两层模型 n 6 1 ( 如图2 - 1 所示) 特征的过程趋向于自动化。在 两层模型中，“流层 包含着过程逻辑，而“工作层 对应的是基本的过程活动，流层 控制工作层。工作流管理为过程逻辑的定义和运行提供了一个很好的环境，过程技术现 在己经是无处不在了。比如人们会用到的商业过程、信息过程、资料过程和科学过程等。 设计并优化这些过程的工作流，用户需采用一些高质量流层的过程描述。比如在通讯帐 单系统中，过程设计者就需要设定怎样来处理出错的帐单。 图2 1 过程逻辑在流层和工作层上的分割 2 1 3 工作流标准 尽管人们使用工作流技术已经2 0 多年了，然而只是最近几年才有了工作流标准。 当工作流的应用从文件路径发展到企业重组，再到过程自动化的主流中间件，互操作性 变得越来越重要。 人们通常把工作流系统作为黑盒，对于内部几乎无法访问乜们。一些流程管理专家发 8 华北电力大学硕士学位论文 现：真正工作流标准的缺乏，使得大量厂商各自为政，让消费者不愿意在工作流产品上 投资。今天市场上大量的工作流管理系统往往基于不同范例，提供的功能也悬殊很大。 下一节将介绍到工作流管理系统组织结构的参考模型中的五个应用程序接口。 因此，很多工作流系统都尽量将更多的特点融合在一起，来方便用户使用。这也就 产生了重量级的系统，使系统更加难于实现，难于整合，只能适合特殊的应用。工作流 研究人员发现，w f m c 和o m g 采用的参考模型有着明显的缺点，例如w f m c 标准的 服务器就妨碍了工作流系统的伸缩性。 2 2 工作流管理系统 2 2 1 工作流管理系统的基本概念 工作流运行的环境是工作流管理系统，通常，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，它与工作流执行者 ( 人、应用) 交互，推进工作流实例的执行，并监控工作流的运行状态。 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， 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 的执行。w f m c 定义了一个工作流管理系统组织结构的参考模型，并于1 9 9 4 年1 1 月发 表了其。1 1 版本( w f l c t c 1 0 0 s ) 阳】。如图2 - 2 所示，这个参考模型有5 个相关应用程 序接口，分别是接口l ：过程定义模型；接口2 ：客户端a p i s ：接口3 ：应用程序调用接口； 接口4 ：不同的工作流管理系统之间相互作用；接口5 ：工作流管理工具( 管理和监控工具) 接口。 其它工作流执行 服务 接 口 过程定义工具 接口l 工作流a p i 与交换格式 斗 匮蠹 接口5 上 工作流引擎直l 接调用的应用 程序 9 工作流管理工 具 华北电力大学硕士学位论文 图2 - 2 工作流参考模型 下面简要介绍与工作流相关的基本概念及其相互间的联系。 ( 1 ) 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，能实现业务目标和策略 的相互连接的过程和活动集。例如投保过程、项目开发过程、支票处理过程等。 ( 2 ) 过程定义( p r o c e s sd e f i n i t i o n ) ：业务流程的形式化描述，用来支持系统建模和运 行过程的自动化。过程可分解为一系列子过程和活动，其定义主要包括描述过程起始、 终止的活动关系网络以及一些关于个体行为的信息，如组织成员、与i t 相关的应用和 数据等。 ( 3 ) 活动( a c t i v i t y ) ：实现过程逻辑的工作任务的描述，一般分为手工操作和自动处 理两类。其中，手工操作的活动不属于工作流管理系统管理的范围。活动是过程执行中 可被工作流引擎调度的最小工作单位，要求有人或机器的参与。 ( 4 ) 工作流管理系统( w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，w f m s ) ：一种能定义、创建和 管理工作流执行的系统。它可通过单个或多个工作流引擎运行，并能存储和解释过程定 义。 ( 5 ) 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 ) ：实际运行中的一个过程或活动，每 个实例代表一个能独立控制运行、具有内部状态的线程，可被外界通过标识进行存取。 2 2 2 工作流管理系统的体系结构 工作流管理系统的体系结构如图2 - 3 所示。从图中可以清晰地看出，工作流管理 系统主要由如下几个部分组成： ( 1 ) i 作流定义工具：n 2 1 定义工具用来将实际的业务流程定义成工作流模型，使之能够在工作流引擎上得到 运行。在定义时可能会参考组织或角色数据，还会引用外部应用程序的编程接口。 ( 2 ) i 作流执行服务 工作流执行服务：由一个或多个工作流引擎组成，用于完成以下功能： ( a ) 解释过程的定义 ( b ) 生成过程实例，并管理其实施过程，包括开始、结束、挂起、恢复等。 ( c ) 依据工作流相关数据为过程的活动导航，包括顺序或并行操作、期限安排等。 ( d ) 生成任务项并填写到有关用户的任务表中。 ( e ) 维护工作流控制数据和工作流相关数据，并向用户传递必要的相关数据。 ( f ) 支持管理人员的控制、管理、监督。 ( 3 ) 工作流引擎 1 0 华北电力大学硕士学位论文 工作流引擎是工作流系统的核心功能所在，有如下几个主要功能： ( a ) 实例化以及执行工作流模型：根据工作流模型执行所需要的初始条件和执行参 数生成工作流实例，运行工作流实例并管理其运行的过程。 ( b ) 为过程和活动的执行进行导航：根据工作流模型定义和工作流相关数据，为每个 工作流实例进行导航。 ( c ) 与外部资源交互完成各项活动：交互方式一般有两种，即客户应用接口方式和应 用接口方式。 ( d ) 维护工作流控制数据和工作流相关数据。 工作流引擎的执行过程，细化到一个具体活动的内部，其步骤如下： 检查开始条件，通过后，初始化活动的状态字，将活动置为a c t i v e 。 从工作流相关数据取得活动细节信息，并依据它宣布对某些重要共享资源的占 用，即修改相关数据中该资源的状态。 向任务表中填写工作项，以通知相关的工作人员，等待工作人员的信息答复，比 如确定和完成等，如果在限定的时间内未收到其确认答复，则发出催促消息。 定时查询工作人员的任务执行情况，若工作超时则做出相应的超时处理。 任务结束后，释放资源，填写后继情况表，置活动状态为c o m p l e t e 。 ( 4 ) 用户界面 用户界面是用户操纵工作流列表的界面，其中可能会调用到外部的应用程序。 ( 5 ) 工作流控制数据：包括工作流系统及其过程实例的动态信息，根据控制数据可 以得到过程的执行轨迹，以支持管理员的监督、查询，比如每个过程实例的状态信息( 初 始、运行、活动) ；每个活动实例的状态信息( 准备、活动、挂起) ；每个实例 挂起、恢复的时间等历史信息。 ( 6 ) 工作流相关数据：是指工作流执行服务时依据模型定义所产生的过程实例的静 态信息，它包括过程属性、活动属性、活动的简单连接关系，以及每项活动的执行所需 的具体信息( 例如，分配给哪些人来完成，完成期限，执行时必要的数据等任务项中所 含的信息) 。 ( 7 ) 组织角色模型：包括按照角色划分的工作人员的一系列信息，它将为模型定义 及生成和管理过程实例提供参考。工作流管理系统的体系结构如图2 3 所示。 华北电力大学硕士学位论文 2 3 工作流平台简介 图2 - 3 工作流管理系统的体系结构 当今，企业往往由于业务各环节的协作能力不强，使业务运做不够顺畅，从而降低 了企业的客户服务水平和竞争力，增加了企业的经营风险，那么怎样规避风险呢? 关键 在于企业的制度建设，而有了健全的制度，监督实施强度将是企业首先要解决的问题， 设计和利用好企业的i t 系统、让i t 技术更紧密地配合业务，成为企业进行新一轮较量 的战场。 企业生产经营活动是由各种业务流程交织在一起组成的，业务流程和企业的生产经 营息息相关，随着现代生产经营活动的要求，企业需要在较短的时间段内搭建企业的业 务流程，使业务能够顺畅的流转，工作流平台提供流程快速搭建组件，在较短的时间内 可以为企业搭建一套企业协作应用平台，整个系统也可以根据企业自身的个性需求进行 深入研发，为企业提供一个集流程部署、流转监控、电子归档、统计分析等为基础的企 业协作应用平台，为企业的信息化建设提供一个可靠、经济、方便的解决之道h 1 。 工作流平台，一方面可以向产品最终用户提供业务流程、表单自定义工具，使用户 无需编程就可以方便的定义所需要的工作业务、表单流程；并可以对流程进行实时监控。 另一方面，工作流平台，还向软件开发人员提供快速应用开发工具及a p i 接口，实现对 复杂业务流程产品模块的快速开发。 1 2 华北电力大学硕士学位论文 根据不同工作流系统所采用的任务项传递机制的不同，市场上的工作流平台又可以 划分为六类： ( 1 ) 基于文件的工作流平台，以共享文件的方式来完成任务项传递。 ( 2 ) 基于消息的工作流平台，通过用户的电子邮件系统来传递文档信息。这种类 型的产品一般都提供与一种或多种电子邮件系统的集成接口。 ( 3 ) 基于w e b 的工作流平台，通过w w w 来实现任务的协作。这一类产品起步 较晚( 在9 5 年以后) ，但是发展迅速，其市场前景十分看好。许多供应商纷纷改进原有 产品或开发新产品以增加对w e b 的支持。 ( 4 ) 以通讯为中心的工作流平台，这类协同软件以即时通讯、电子邮件等为应用 中心。后来部分该类协同软件平台又加入了v o i p 等技术，使信息交流更加便捷与丰富。 这类软件一般采用2 0 世纪9 0 年初就已经流行的p 2 p 软件架构，像l o t u s 早期推出的 n o t e s 部分就属于这类产品。 ( 5 ) 以文档为中心的工作流平台。这类协同软件平台基于文档路由，与外界的交 互能力有限，但比较适合文档型文本和表单为内容载体的协同事务。同属于l o t u s 产品 家族的d o m i n o 就是这类产品，国内大部分的协同软件也都采用这一技术。 ( 6 ) 以过程为中心的工作流平台。该类软件是未来的应用主流，国内外新一代的 协同软件产品都基于这些工作流平台。最典型的是，它将所有的协同管理事务抽象为表 单和流程，表单用以记载管理内容，流程用以指定管理过程。同时，可以实现管理表单 的任意定义，和管理过程的可视化柔性管理i 本文所研究的工作流平台通过梳理业务流程、建立统一、规范的业务申报、审核、 审批过程，并形成相关表单、文档等归档资料，并建立有效的工作统计、监督监控体系， 达到提升企业整体管理水平的目的，实现企业管理的系统化、标准化、规范化，适应企 业持续、有效、快速发展。工作流系统是一个流程定义平台，采用图形化的描述手段， 建立企业组织机构模型，定义各种不同业务及其流程模型，约束各个环节的办理权限和 时限，使企业经营过程更加直观，更加清晰；通过工作流程的版本升级，可以迅速实现 业务的变更和重组。 2 4 小结 这一章主要描述了什么是工作流，介绍了工作流管理的概念，工作流是用来使业务 流程自动化的计算机信息技术。下面讨论了工作流的技术特点以及和其它技术的异同 点，理解了这些有助于开发者采用相关技术来开发工作流管理系统。 华北电力大学硕士学位论文 第三章系统需求分析 需求分析是信息系统定义时期的重要阶段，它的基本任务是准确的回答“系统要做 什么 的问题。需求分析工作是信息系统建设中最重要最基础的工作，f r e d e r i c kb r o o k s 在他1 9 8 7 年经典文章“n os i l v e rb u l l e t 口3 3 中阐述了需求的重要性： 开发软件系统最困难的部分就是准确说明开发什么。最困难的概念性工作是编写出 详细的需求，包括所有面向用户、面向机器和其它软件系统的接口 2 e lo 此工作一旦做错， 将会给系统带来极大的损害，并且以后对它修改也极为困难。可见需求分析工作既是基 础工作，又是难做的工作，为此我们结合已掌握的业务知识，与用户交流形成最后的需 求分析文档，作为开发系统的基础。 物资管理是电力系统中企业管理的重要内容，物资费用在电力生产成本和基本建设 工