（计算机应用技术专业论文）学术期刊协同出版系统的设计.pdf

硕士学位论文 h j a s i f i r 、l l i i ：s i 、 捅要 f i 当今时代是数字化、信息化的时代，人们对知识的需求臼益增加，同时， 对信息的时效性、可信度和准确性的要求也日益提高。近年来，随着互连网技 术的发展，信息传播和使用的应用范围更广，形式更加多样，对传统的期刊出 版工作提出了严峻的挑战。y 笔者在从事学报编辑工作的实践中，发现旧的出版工作流程中存在许多难 以解决的矛盾，基于此，论文选择学术期刊协同出版为研究对象，以实现学术 期刊出版的自动化、规范化为目标，在分析协同出版工作的需求和模式的基础 上，以计算机支持的协同工作( c s c w ：c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t j v ew o r k ) 和x m l 理论与技术为手段，提出了一种基于w e b 的期刊出版管理协同工作模型， 并依据此模型开发了一个可行的原型系统。 文章对期刊协同编辑出版的概念、相关技术和发展现状进行了评述。给出 了c s c w 和工作流的形式化描述，提出了基于w e b 的期刊协同出版系统在关系模 式下的解决方案，对关系模式下的期刊出版工作流引擎进行了比较详细的讨 论，给出了期刊出版工作流的机构数据模型，活动数据模型和控制数据模型， 对活动控制方式也进行了讨论，能够实现该工作流系统与w e b 良好结合。给出 了基于x m l 的学术期刊数据规范，提出了x m l 文档整体存入关系数据库的应用模 式，并对在此基础上的x m l 查询等应用进行了论述。 关键词： 柔性化工作流，协同编辑，c s c w ，x m l ，d o m ，a s p ，u m l 、 l l l lt 7 7 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，a l o n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n t e m e tt e c h n i q u e ，i n f o r m a t i o n a p p l i c a t i o ni ss p r e a d ，a n dm a n y n e wf o r m so fu s ee m e r g e d t r a d i t i o n a lp e r i o d i c a l p u b l i s h i n g i sf a c e du pt or i g o r o u sc h a l l e n g e i nt h ep r a c t i c ee d i t i n gw o r ko fs c h o l a r s h i pp e r i o d i c a l ，t h ea u t h o rf o u n di ti s v e r yd i f f i c u l t t or e s o l v es o m ep r o b l e m si nt h eo l dp u b l i s h i n gm o d e l s oi nt h i s a r t i c l e ，w er e s e a r c h e do nt h es c h o l a r s h i pp e r i o d i c a lc o e d i t i n g ，a n a l y z e dt h em o d a l o f c o e d i t i n g a n dt h e n b r i n gu p p e d ap e r i o d i c a l c o - e d i t i n g m o d e l b a s e do n c s c w ( c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k ) a n d x m lt h e o r i e sa n dt e c h n i q u e a t l a s t ，a c c o r d i n gt ot h i sm o d e l w e d e v e l o p av i a b l ep r o t o t y p es y s t e m i nt h e a r t i c l e ，w ep u tf o r w a r dt h ec o n c e p to fc o e d i t i n g ，i n t r o d u c e da n d c o m p a r e d r e l a t e dt e c h n i q u e s w ea l s og i v eo u tt h ef o r m a l i z e dd e s c r i p t i o no fc s c w a n dw o r k f l o w a n dt h e nw eg i v eas o l u t i o no fp e r i o d i c a lc o e d i t i n gb a s e do nt h e w e bw o r k f l o w t h i sm e t h o dr e a l i z e dt h ec r o s s - p l a t f o r m u s a g e a n dw ed e f i n e dt h ed o c u m e n tt y p eo f s c h o l a r s h i pa r t i c l ei nx m l i nt h i ss o l u t i o n ， w es a v et h ei n t e g r a t e dx m ld o c u m e n ti nar d b m sf i e l da n di n t r o d u c e dh o wt o q u e r y t h es a v e dx m l d o c u m e n t b y t h i ss t a n d a r d ，w ec a na u t h o ro n c ea n dp u b l i s h m a n y f o r m $ k e y w o r d s ： f l e x i b l ew o r k f l o w , c o e d i t i n g ，c s c w ，x m l ，d o m ，a s p , u m l 硕士学位论文 1 a 引1 r s 】j i e s i s 第一章绪论 1 1 选题的背景和意义 2 1 世纪是数字化、信息化的时代，人们对知识的需求目益增加，同时， 对信息的时效性、可信度和准确性的要求也日益提高。而学术期刊正担负着传 播权威信息的重要使命。但是，传统的期刊出版工作方式已经很难适应人们对 信息传播的要求。在探索新的信息传播途径的同时，改进现有的期干0 出版工作 模式，使之能够跟上时代的步伐是很有必要的。 笔者在从事学报编辑工作的实践中发现存在以下一些急待解决的问题： 1 ) 稿件加工采用实物流转方式，存在许多弊端，已经不能适应时代对于期 刊内容时效性、新颖性的要求。这种方式需要人工记载流程信息，增加了工作 量；有时同一种信息需要在多处抄写，有许多重复劳动，增加了不一致错误的 可能性；管理手段落后，许多精力要花费在事务性工作上，而且由于信息不通 畅，对工作难以精确地把握。 2 ) 传统的办刊模式限制了稿件的来源和刊物的传播能力。在因特网技术高 度发展的今天，许多期刊编辑部仍然网上无名。作者要发表文章，难以找到合 适的刊物，因而稿源仅仅限于本地和狭窄的发行范围。同样，在这种办刊模式 下，仅仅依靠邮发，成本高，周期长，发行面也很窄，大大削弱了学术期干0 的 影响力。 3 ) 传统的办刊模式不利于已有资源的充分利用。参与稿件加工的各类工作 人员所处工作环境分散，相互之问不能进行有效合作，造成了人力物力的许多 浪费和专门人才的相对短缺。 4 ) 长期以来，各种文字处理软件形成了不同的文件格式和存储方式，不利 于信息的集成和交换。为了达到目的，往往是对所有信息进行重新加工，大大 浪费了系统资源。而且，现在又出现了把同一种信息在不同媒体上发布的需求。 因此，现在非常需要一种统一的数据格式来描述学术期刊的内容。另外，学术 期刊的版面一般都比较固定，其版面可以作成模版，可以实现这部分工作的自 动化，减轻编辑人员的工作负担。 1 硕士学位论文 m a s l l 讯s1 i j l i s i s 5 ) 许多小型期刊需要寻求新的发展之路。现在的多数学报规模小，内容杂， 人手少。于u 物中的信息不利于检索和应用，仅仅起到了记录著作权的作用。办 刊不能进入良性循环，没有经费支持刊物就存在不下去。于是有人提出了联合 办刊，即重新组合现有办刊资源，向专业化、规模化方向发展，但限于现在的 管理体制，基本没有可行性。可行的解决办法只能是保持原有的体制，同时借 助现在的技术构建虚拟编辑部来实现上述目标。 为了解决以上矛盾，借助于计算机管理编辑事务，利用现代网络手段和多 媒体信息技术，采用交互式、提供弹性工作时间的手段，开发一个2 4 7 的全 天候网络环境下的实时协同编辑系统，使编辑加工流程自动化是很有意义的。 该系统首先是一个m i s 系统，它可以完成编辑事务的计算机化管理，优化管理 流程，提高管理质量。其次，它应该提供一个协同工作的环境以方便作者、审 稿人、编辑部、订户的信息交流，大大提高工作效率，缩短了发稿周期，有较 强的研究价值和应用前景。第三，它应该提供统一的数据格式，为将来进一步 的信息集成奠定基础。 基于以上分析和工作中的强烈需求，论文选择学术期刊协同出版为研究对 象，以实现学术期刊出版的自动化、规范化为目标，在分析协同出版工作的需 求和模式的基础上，以计算机支持的协同工作( c s c w ：c o m p u t e rs u p p o r t e d c o o p r a t i v ew o r k ) 和x m l 理论与技术为手段，提出了一种基于w e b 的期刊出版 管理协同工作模型，并依据此模型开发了一个可行的原型系统。 因为现在小的学术期刊有几千家，该系统具有广泛的适用性。可以实现一 个一致的学术期刊信息发布标准，便于信息的转化和表达，对于促进信息的传 播与交流有着重要意义。该系统广泛使用后，经过重新改造，可以盘活大量的 现有资源，消除专门人才短缺的制约，为小期刊的专业化、规模化铺平了道路。 有利于深化信息发布的审查机制，增强信息的可用性，切实推进科教兴国战略1 1 2 学术期刊协同出版的相关概念及技术现状 1 2 1 学术期刊协同出版的含义 学术期刊协同出版是指地域分散的作者、编辑人员和领域专家这个动态群 体借助计算机和网络技术，共同协调与协作来完成期刊的撰稿、审稿和编辑加 工等一系列出版任务。以减少或消除时空分隔的障碍，提高群体工作效率和质 量。它应该包括以下几个方面的具体功能： 1 ) 编辑过程采用工作流控制，自动处理程式化的工作。这样可以减轻管理 工作的劳动强度，提高管理水平。 2 ) 提供方便的信息交流工具，支持分布式工作。出版过程中涉及到的所有 人员都可以在地理上永久性地分离：各个角色可以采用w e b 、电子邮件、b b s 等多种交流模式完成自己负责的工作流程。 3 ) 提供协同编辑文档的功能。这也是期刊协同出版的特殊需求和基础工作， 在其它工作流环境或c s c w 环境中不是必须的。 其实，计算机支持的协同期刊出版的广义概念还可以包括稿件的前期组织 工作、计算机在印刷排版中的应用和期刊的发行及信息反馈。而计算机在出版 印刷行业的应用一直就是计算机应用的个重要领域，主要有以下几个方面： 文字处理，印刷工艺的改进：对排版结果的传输：借助因特网进行辅助性的交 流等。 1 2 2 协同出版相关技术的发展现状 目前，以上提到的一些技术仍然在不同的领域中发挥着重要作用，没有作 为一个整体体现出明显的阶段性。但是，随着计算机网络及多媒体技术的发展 和普及以及社会需求的驱动。计算机支持的协同出版正在以因特网为依托，朝 着多功能、集成化、分布式的方向发展。 排版软件的评述国内和国外排版软件很多，常见的有w o r d ，w p s ，北大方 正系列排版软件( 包括方正书版、方正报版、w i t s 和方正f i t 等) ，p a g e m a k e r 和l a t e x 等。这些软件基本上都是单机版，各个软件的文档格式互相不兼容。 所依赖的操作系统平台也不一样，从d o s 界面到w i n d o w s 界面都有。使用方式 各异，有面向置标语言的，有面向对象的。它们各有优缺点，但基本都不支持 协同工作和工作流管理。 国内期刊编辑部出版管理现状经调查( 考虑到国内外期刊出版机制的重大 差异，本文以国内的情况为主，调查数据见附录) ，国内部分期刊编辑部建有 硕士学位论文 m a sr h l s _ j 1 1 e s | 5 不同规模的信息管理系统或者m i s 系统，但是，局限于管理信息的处理，需要 专人专门输入管理信息，有的信息使用几率并不高，有的仅仅使用一两次。这 种方式实际上是增加了工作量。另外，对于期刊编辑工作中的大量文档处理工 作不能提供有效的支持。部分期刊编辑部建有自己的网站来发布宣传信息，绝 大多数期刊编辑部还没有采取以网络投稿为主的工作流程方式。到目前为止， 还没有发现以工作流为主体的期刊编辑自动化管理系统。现行系统多数仅提供 e - m a i l 地址，个别为浏览器下的文本提交系统或文件形式的提交系统。在这里 应该注意区别c s c w 中的协同写作概念，协同写作也叫协同编著，是c s c w 的一 个典型应用，但是协同写作并不等于本文的协同编辑出版，因为它们的协同控 制机制不同，协同目标也不同。协同编著采用同步或异步的控制方式，对于编 著内容的冲突控制要求严格，目的是各个编著者能够协调地各自完成整个编著 工作的一部分。而协同编辑采用异步工作方式就可以满足要求，对于冲突控制 也可以采用加锁机制来实现，但是协同的群体有两种：编辑群体和作者群体， 协同关系较为复杂。编辑的工作是从另外的角度对文章进行重新加工。 光明日报的管理系统口1 ”光明日报采编中心是我国报业技术发展史上的一 个里程碑。”于1 9 9 6 年投入运行的光明日报采编中心大型新闻综合业务网包 括采编流程管理系统、报纸组版系统、基于p o s t s c r i p t 语言的远程传版系统 和资料检索系统。系统运行于惦w i n d o w sn t 环境下，采用c s 体系结构。其 中采编流程管理系统是新闻综合业务网的核心部分，它使新闻采、编、录、改、 校、签等多道环节都在网上运行，系统自动记录流程中的传改信息及签发情况。 系统与新华社连网，在采编中心能够直接调用新华社的稿件，国内外记者可以 通过远传库与中一t t , 联系，社会来稿仍然由录入人员处理。采编中心实行集中式 管理，全天2 4 小时开放，各个采编部门集中在一起办公。 这个系统的模型具有许多值得借鉴之处。首先，该系统与本论文的目标十 分接近。其次，这个系统已经在实践中得到了检验，证明类似的业务过程抽象 模型是可以实现的。第三，该系统的具体实现有可以借鉴之处。然而，该系统 是专用系统，与本文的开放作者群模式不同，灵活性上不适合小型的编辑部使 用。该系统的开发和维护费用很高，一般的小型机构负担不起，因而，从另一 方面说明本文的工作是有意义的。 4 硕士学位论文 m a s l e r s l 、l i e s i s 中国学术期刊( 光盘版) 。在这里值得一提的是清华大学创办的中国 学术期刊( 光盘版) 。虽然它是数据库文献性质的，但与期千l j 协同编辑有着紧 密联系。学术期刊光盘版收录了近50 0 0 种学术期刊的题录、文摘、全文数据。 这是我国网络电子期刊的一种成功模式。它提出的学术期刊的检索与评价数据 规范，已经被出版行业采用，对推进信息结构的统一具有重要意义。它引发了 人们对期刊电子化、网络化的思考，并对此作出了有益的尝试。类似的还有中 国科技信息研究所的万方数据资源和重庆维普资讯公司的科技期刊数据库。在 数字图书馆方面的成功例子有超星数字图书馆。这些资源形式引发了我们对期 刊数据规范和表现方式的思考，并提供了一些可贵的实践经验。 总之，目前还没有形成成熟的期刊协同出版系统，其工作模式和支撑技术 还有待进一步研究和发展。 12 3 协同出版支撑技术的评述 目前，实施期刊协同出版可以采用以下技术： ( 1 ) 传统m i s 系统。m i s ( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m 管理信息系统) 以数据库存储管理数据，以信息查询模式提供全面信息服务。m i s 促进了管理 工作的电子化、自动化和规范化。是现在期刊编辑部采用计算机管理期刊出版 的主流方式。但是，它是服务于管理的信息系统。而期刊出版工作很大一部分 却是信息加工，中间的缝隙都需要用人工来弥补。 ( 2 ) i n r a n e t i n t e r n e t 。i n r a n e t 是一项基于i n t e r n e t 标准和协议的技 术，它主要是运行在企业内部，并通过防火墙将企业内部网保护起来。i n t r a n e t 具有以下优点：1 ) 它是开放的、独立于操作系统的。i n t r a n e t 是基于t c p i p 协议，用h t m l 、j a v a 和j a v a s c r i p t 开发的i n t r a n e t 应用，可以简单地移植 到任何平台上。2 ) i n t e r n e t 的浏览器服务器模式大大简化了用户的操作，缩 短了应用开发的周期。i n t r a n e t 的开发者只需要做服务器端的开发，在客户端 只需要安装一个通用的浏览器即可，不需要进行任何开发。i n t r a n e t 的使用是 简单的，不管是什么应用，用户面队的都是同一个浏览器，因此无需培训。 i n t r a n e t 通过w e b 服务器与数据库结合作为基本信息平台，其中w e b 服务 器用于为用户提供界面，而数据库则是信息服务的核心，两者之间通过c g i 协 硕士学位论文 m a s l e r s1 l l e s i s = = = ：! = 一一_ _ _ = = 一一一一一 议进行连接。除了基本的信息服务外，还能够提供电子邮件、电子论坛、文件 传输、t e l n e t 等服务，极大地提高了企业办公自动化的范围。 ( 3 ) 北大方正远程传版系统和电子出版网络系统 3 2 北大方正电子出版系统是出版印刷行业使用最广泛、功能最完善的电子出 版系统。它是一个划时代的里程碑性质的应用软件，它是非常成功的且功能完 备的。为了实现异地同步印刷，北大方正开发了远程传版系统，在甲地排好的 版面，经过通讯系统传输到乙地，在乙地发排制版后就可以印刷。 另外，在方正电子出版系统的基础上，可以构建c s 模式的电子出版局域 网络系统。网络上的计算机可以共享网络中的硬件、软件和数据资源，自由交 换信息。可以实现协同操作，提高了工作效率。 然而，这个系统对于期刊协同出版来说仍然不十分适合。它是专用系统， 要求所有参与协同出版的人都必须会用北大方正排版系统。应用远程传版系统 完成协同出版，必须有专人人工控制协作流程和传输过程的启停，因为传版系 统规定了自己专门的数据格式，且没有提供网络协同控制。 电子出版局域网络系统同样不十分适合。它很昂贵，只有大的出版社或报 业集团才+ 用得起。它是专门的排版系统，和数据库结合不紧密，没有工作流控 制。 ( 4 ) 运用l o t u s n o t e s 构建的工作流系统 l o t u sn o t e s d o m i n o 是电子邮件、文档数据库、快速应用开发技术以及 w e b 技术为一体的电子邮件与群件平台。其目的是跨越地域、部门之间的界限， 使得各行各业的工作人员传递、共享信息与知识，从而提高群组的工作效率。 l o t u sn o t e s d o m i n o 的主要功能可以概述为： 电子邮件与报文传递。l o t u sd o m i n o n o t e s 是客户机服务器结构的报文 传递系统。该系统同时还提供可以与应用系统集成的、以支持工作流应用为特 点的群件应用丌发能力。 文档数据库系统。n o t e s 的数据库不仅可以包含结构化的数据信息，而且 还可以存储、管理关系型数据库或者其它数据库系统无法存储与管理的非结构 化数据。对于这些以非结构化或半结构化为特征的“文档型! 数据的处理，l o t u s d o m i n o n o t e s 还提供了全文搜索、版本控制、文档链接等等信息检索、处理手 6 硕士学位论文 m a s i e r s7 1i l e s i s 段。 交互式的w e b 服务器。l o t u sd o m i n o n o t e s 完全支持i n t e r n e t 标准，可 以发布或浏览w e b 信息。所有的应用系统信息都可以在安全机制的控制下，动 态发布给i n t e r n e t 或i n t r a n e t 用户，同时通过i n t e r n e t i n t r a n e t 收集信息。 网络应用开发工具、集成工具与实施工具。l o t u sd o m i n o n o t e s 提供了 一整套集成的、面向网络应用的开发工具。d o m i n o n o t e s 具有工作流的概念， 广泛应用于构建办公自动化的平台，但它本身并不能满足工作流要求的许多特 性，必须依靠第三方解决方案供应商来提供，造成系统的购买、实施与使用成 本上升。并且，基于消息的群件产品直接支持的是非关系型数据库，数据都是 存储在非关系型数据库中，无法实现统计、监控、运算等企业工作流应用中常 见的要求，故对于统计、排序、报表功能等难以实现，虽然也可以通过编程来 访问关系型数据库，但都需要大量的额外开发工作和专业人员才能实现，而且 运行效率远不及基于关系型数据库的工作流解决方案。 ( 5 ) m i c r o s o f tw o r d 结合n e t m e e t i n g n e t m e e t i n g 允许使用目录服务器、会议服务器和w e b 页发出呼叫。通过 共享程序可以方便地同其他会议参加者一起工作。仅一台计算机需要有程序， 而所有参加者都可以同时处理文档。此外，还可以发送和接收要处理的文件。 通过n e t m e e t i n g 的音频和视频能看到和听到其他人。使用聊天功能，可以同 多人交谈。使用白板，可以通过图表信息、使用草图或展示图形来解释概念。 可以在m i c r o s o f tw o r d 文档中启动n e t m e e t i n g ，并使用n e t m e e t i n g 的上 述功能。其中各项信息交流功能对协同出版有一定的支持，但距离协同的目的 仍有不小的差距。该方案不能与数据库紧密结合，没有明显的基于任务的操作 界面，没有对协同模式的控制，功能上不能满足协同出版的需求，是一个非常 松散的系统。另外，m i c r o s o f tw o r d 是一个轻量的排版软件，不适宜出版期 刊。 ( 6 ) 工作流 工作流是工作任务在多个个人或单位之间的流转，按照w f m c ( w o r k f l o w m a n a g e m e n tc o a l i t i o n ) 的定义，工作流指“业务过程的部分或全部在计算机 应用环境下的自动化”，“使在多个参与者之间按照某种预定义的规则传递文 7 硕士学位论文 m a s l e r sl l i l s i s 档、信息或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”。为实现对业务过程的工作流管理，需要有相应的软件系统支 撑，这种软件就是工作流管理系统( 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 ) 。它 是“一种在工作流形式化表示的驱动下，通过软件的执行而完成工作流定义、 管理及执行的系统”。它属于支持多个人进行异地、异步协作的系统，是协同 应用系统从支持同步、非结构化协作向着支持异步、结构化的进一步发展。 综上所述，期刊协同编辑的支撑技术在不同领域有相当程度的发展，适宜 解决各种特定问题，但是，在系统层次还存在以下共有的问题：没有完整地提 出解决协同编辑的总体框架；没有把信息管理和文档加工结合起来：没有强调 协同工作的概念：没有实现工作流程管理的自动化。因此，很有必要发展现有 的技术，开发功能完备，结构合理并且具有一定通用性的协同编辑出版系统。 1 3 本文的研究内容 论文选择期刊协同出版为研究对象，以实现学术期刊出版的自动化为目标， 在分析协同出版工作的需求和模式的基础上，以c s c w 和x m l 的理论与技术为 手段，提出了一种基于w e b 的期刊出版管理协同工作模型，并依据此模型开发 了一个可行的演示系统。为了实现前面提到的期刊协同出版的功能，在系统设 计时需要完成的主要技术问题有：b s 模式的期刊协同出版工作流管理，其中 包括利用基于角色访问控制的方式实现用户的管理；用x m l 定义学术期刊的数 据格式，并研究以此为基础的数据存储、检索和交换，为事务性工作的“固化” 提供支持；在x m l 技术的基础上，设计一个协同编辑器：集成必要的网络通信 功能，为协同出版提供相应的支持。 本文共分六章。第章绪论，介绍了本文选题的背景和意义，对计算机支 持的学术期刊协同出版的概念、历史及发展现状进行了评述，指出了计算机支 持的期刊协同出版系统建设中目前存在的问题及发展的方向，最后给出了本文 的研究目标基于w e b 的期刊协同出版系统。 第二章为c s c w 与期刊协同出版系统的比较。比较了c s c w 和期刊协同出版 的概念、原理，对期刊协同出版的概念进行了界定。 第三章为系统的总体方案。本章讨论了系统的设计与建模问题。根据对编 r 硕士学位论文 m a 5 r 1s1 i i i s i s 辑流程控制的需求，在分析期刊协同出版系统需求与模式的基础上，提出了基 于w e b 和工作流的期刊协同出版系统的总体结构和功能模型，并用u 扎为系统 建模。 第四章为基于x m l 的期刊数据规范及其应用。在系统数据格式描述中，提 出了一种基于x m l 的论文文档结构，有效地解决了数据的交换和存储问题。讨 论了x m l 在该系统中的应用问题。最后讨论了x m l 数据规范对于期刊电子化的 意义。 第五章期刊协同编辑子系统的设计与实现讨论了基于w e b 的柔性工作流引 擎的设计与实现。首先对系统的w e b 工作流进行了分析，给出了其形式化描述 和在关系数据库下实现的数据库结构。 第六章对进一步的研究工作作出了展望，提出了进一步发展和改进的思 路。 硕士学位论文 m a sf i ! r s7 1 i i i ：s i s 第二章期刊协同出版与c s o w 之辨析 2 1 o s o w 概述 2 1 1o s c w 的概念 c s c w ( c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k ) 是美国m i t 的i r e ng r i e f 和 d e c 的p a u lc a s h m a m 在1 9 8 4 年提出的，用于描述利用计算机的方法支持交叉学 科的人们共同工作。c s c w 经过多年的发展，现已形成了个新的多学科领域，其 目的在于从理论和具体应用的角度出发，解释和研究人们的协作与交流行为， 以及使用了计算机后这种协作与交流受到那些影响。c s c w 可以定义为( 史美林， 1 9 9 5 ) ：在计算机技术及其网络技术支持的环境中( c s ) ，一个群体协同工作完 成一项共同的任务( c w ) 。其目标是为时间上分离、空间上分布而工作上又相 互依赖的多个协作成员提供一个“你见即我见”( w y s i w i s ：w h a ty o us e ei sw h a t i s e e ) 的协同工作环境。实现c s c w 可以改变人们之间的信息交流方式，缩短 传递信息的途径，消除人们在时空上分隔的障碍，节省工作人员的时间和精力， 大大提高群体的工作效率。 从以上定义可看出c s c w 是一个分布式计算机环境，但它与一般的分布式 系统仍然不同。分布式系统追求透明性，让用户在使用系统时感觉为独占系统： 而c s c w 系统追求不透明性，系统应让所有用户感知到其他合作者对共享对象 的操作。分布式系统主要研究如何使系统中各部分充分发挥各自的性能，从而获 得整个系统的高效；而c s c w 系统除了要追求高性能外，更注重如何支持协作间 的高效协同和信息的共享。 目前f c s c w 已广泛用于c a d ，远程医疗诊断，远程教育，合作科学研究，多媒 体协同编著，办公自动化和电子会议等领域。c s c w 系统的设计主要包含模型的 建立( 群体协同工作的结构模式) ，实现的技术( 主要是协作控制机制) ，在下 面将结合本文的工作详细论述。 硕士学位论文 , i a s i e i t s i 巧路 2 1 2 群体协作模式 一个c s c w 系统的要素及其相互关系可以用群体协同工作来描述。群体协同 工作是指由若干个协作成员组成的群体，为完成同一任务而有组织的群体活 动。“工作”本身在主体和客体上直接具有社会性，而且处于协作中的人们又具 有空问分布性、形式多样性的特点。因此对群体协同工作的描述不仅要从主体 ( 协作成员) 和客体( 任务) 上分析，而且还要进行环境、实施过程、采用的 方法和手段等多方面进行综合分析。这样才能真正将时空上分枷而工作上又相 互依赖的的多个分巾个体及其柏应活动有机地绀纵起米，使之共同一l ：作于同一 任务。 在文献 1 3 中提出了如下的五元组结构模式： 6 w c ：( m ，0 ，e ，p ，u ) 式叶，：m ：表示群体协作的主体，即参与协作的成员集合； 0 ：表示群体协作的对象，即协作的任务： e ：表示群体协作的工作环境，目, i c s c w 系统提供的分布式多媒体协同工作 系统： 1 ) ：表示群体协作过程，表现为群体协同工作的控制机制和协调策略： u ：表示支持群体协同工作的工具或手段，在c s c w 环境下，协作工具包括 共享工作空问、实时音视频交互、共享指针、电子白板等。 在这种模式下，群体协同工作的含义为：在协同环境e 作用下，协作群体m 采用控制策略p ，运用协作手段u 为完成任务0 而进行的群体活动。 2 1 3 协作控制的分类 协同维数提供了对c s c 进行分类的划分标准。电子化协作可以按照三个主 要参数进行分类：时问、用户舰模和控制方式。这三个参数构成了三维空间， 可以用如图2 一l 所示表示c s c w 的分类。 硕士学位论文 m a s le r s1 1 1 e s i s 同 步 异 扩 中控制 单用户 多用户 图2 - 1c s c w 按照协同维数的分类 时间：从时问角度看，主要有两种协同方式：异步方式和同步方式。异步 协同方式表示各个活动可以按照自己的步调工作，不必同时发生。同步协同工 作方式表示相关的几个活动必须在同一时间发生。 用户规模：用户规模规定了参加协同工作的主体的数量。两个以上的主体 参加的协同工作即为群体协作。群体又可以分为静态群体和动态群体。如果群 体各成员是预先确定的。并且在协同期间，群体成员不发生变化，这样的群体 即为静态群休。反之，如果群体成员的数量在协同工作期间发生变化就是动念 腓体。儿仆剑j ji ：u 协i 州编辑出版系统，则足一个动态群体和静态群体的混合系 统。凶为作者投稿活动足丌放的，可以随时j l | f i 入。而稿件处理结束后，则退出 协同上作系统，所以作者群体是动态的。参加审稿的专家群体随着稿件的不同 两改变，也是动态的。编辑部成员是固定的，订户在定时期内也是相对稳定 的。 控制：在协旧操f lj f l f j 的控制可以是集中式的也可以是分柿式的。集中控 制帧- l 吖j _ 一个生控模块，它控制整个叭同各利的过程，每个其它模块的操作 1 2 硕士学位论文 m a s i e r s + i l i e s i s 都向主控模块报告。分布控制表示在协同各种中，每个模块都只管理自己的事。 这种情况下要有一个分布控制协议以实现一致的协同。在本系统的实现中采用 集中式控制，因为b s 模式就是集中式控制。但是由于i n t e r n e t 的普遍性，在 目前的工作中比分布式控制有更大的优越性。 除了上述三个参数外，还有其它一些参数，主要有：位置、协作意识等。 位置指发生在本地还是异地。这个问题在本系统中并不是显得很突出，因为 i n t e r n e t 既可以用在本地，也可以在远程使用。协作意识把群体通信系统分为 透明的和不透明的协作系统。前者对现有系统进行延伸，后者则是c s c w 专用软 件应用。 2 2 期刊协同出版的实现模式 22 1 学术期 u 协同出版的结构模式 学术期刊协同编辑出版涉及作者、编辑、印刷厂和订户等基本对象，在分 布式期刊协同编辑出版过程中，这些对象通过网络进行交互，完成自己负责的 任务，最终共同完成一期期刊的出版工作。根据上面给出的五元组模型，我们 可以得到如下的学术期刊协同编辑出版结构模式： c e ：( m ，c ，e ，p ，t ) 式中：c e ：代表学术期刊协同编辑出版； m ：表示参与期刊协同编辑出版工作的成员角色的集合。与系统有关的角 色有：a u ：作者；叻：编辑：c l ：订户：p r ：印刷厂。因此l 可以表示为如下的集 合： m = a u ，e d ，c l ，p r ) 集合中的协作关系有a u e d ( 投稿、查询、讨论) ，e d - e d ( 协作编辑加工稿 件) ，e d c l ( 订阅、邮发) ，e d p r c ( 协作校对、印刷) 。 c ：表示期刊的协同编辑出版任务： e ：表示基于w e b 的协同编辑环境w w w 和x m l 数据规范。在w w w 环境下，基 本上可以完成所有协同编辑工作，而x m l 数据规范则提供了不同数据格式之间 互相交流的中间层，可以表示如下： 13 硕士学位论文 m a s l e p s1 i i e s i e = w w w ，x m l p ：表示实现期刊协同编辑出版要使用的各种协调策略，宏观策略有新闻 出版法律法规和编辑部的规章制度以及编辑加工流程等，微观策略有异步通信 方式、文档的锁定方式等。 t ：表示实现期刊协同编辑过程所采用的工具、手段，可以具体表示为： t = h t t p ，a s p ，m g x m l ，d o m ) 其中h t t p 表示应用该协议进行数据的传输，a s p 表示用v b s c r i p t j a v a s c r i p t 等 脚本语言实现网页的动态交互，m s x m l 为m i c r o s o f t 的x m l 解析器，d o m 为文档对 象模型，用来生成x m l 系统文档，并进行x m l 数据的各种处理。 基于以上模式，学术期刊的协同编辑出版可以定义为：学术期刊的协同编 辑出版c e 就是在i n t e r n e t 环境e 中，作者、编辑、订户和印刷厂组成的群体m 采 用策略p ，运用基于网络的各种编辑加工手段t 实现审稿加工任务c 的过程。 22 2 学术期刊协同出版的协作控制模式 由上面的分析可以看出，学术期刊的协同出版属于多用户在分布环境下的 异步协作。协同编辑出版具有明显的流程特征。从作者投稿，经过编辑初审、 二审、终审定稿、排版、印刷，才能完成一篇文章加工。在加工过程中对于同 步控制没有特别要求，而且，在实际工作中一个编辑也不可能同时处理几篇稿 件，因此，该系统特别适合用工作流系统来实现。 2 3o s o w 与期刊协同出版的比较 c s c w 主要研究群体工作的本质和特征，以及促进群体工作的技术。具体 地说，c s c w 中的研究问题主要包括：协作模型的研究、协作机制和控制机制 以及策略的研究、群体协作感知技术的研究、协作通信机制的研究、协同多用 户人机接口的研究、系统体系结构支撑环境及工具的研究。c s c w 致力于把计 算机网络环境建设成虚拟的社会环境。 本文中的期刊的协同出版是采用工作流管理出版的流程，目标为实现期刊 出版的自动化。它基本上是一个异步的工作环境，但其中用到y c s c w 的概念。 另外，期刊协同出版要求一些特殊的功能，例如，协同编辑器。而且，期于u 协 1 4 硕士学位论文 m a s t e r s1 i l e s , i s 同出版需要对并发流程提供支持。准确地说，期刊协同出版是一个集成了部分 c s c w 功能和其它相关技术的混合异步协作环境，不同于严格意义上的c s c w 。 但是这两种技术还是有联系的。期刊的协同出版工作流由一系列相互协作 的任务组成，但是任务的执行次序遵循一定的偏序关系。有些任务由计算机自 动执行，有些任务由人用计算机完成。在很多时候人与人之间需要相互协作才 能完成一项任务，这时就需要c s c w 环境及其工具的支持，来实现人与人之间的 协作。另一方面，由计算机组建的虚拟社会环境如同现实的社会环境一样，可 能存在无序状态，为了规范在c s c w 环境中人的行为，需要有象期刊协同出版工 作流这样的管理方式的支持“。具体到本文的工作，将把w e b 环境下的工作流 作为学术期刊协同编辑出版的基本实现手段。 硕士学位论文 m a s l f r s 1 e s i s 第三章系统的总体方案 前面对现有的各种协同编辑出版技术进行了分析和评述，由分析可以看 出：构造基于w e b 的工作流管理系统在期刊协同出版系统中有着特殊的重要地 位：成本低且适用面广，真正突破了编辑工作的时空限制，工作时间和地点都 具有了极大的灵活性。本文以开发适应编辑实践要求的分布式工作流w e b 协同 出版系统为目标，力争使开发出的系统不仅能够突破传统编辑模式的地域限制 和时间限制，又不失传统编辑模式简洁直观的效果。因此，系统开发中首先要 实现传统编辑工作的功能，又要发挥协同出版的协同优势，尽量减少使用者操 作的难度，实现编辑工作模式的平稳迁移，并能最大限度保护编辑的成果 期刊信息资源。为此，本章着重讨论基于w e b 的期刊协同出版的总体方案，其 具体设计和关键技术将在后续章节详细讨论。 3 1 系统的u m l 分析 31 1 u m l 简介 统一建模语言u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) “”是一种定义良好、易于 表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它溶入了软件工程领域的新思想和新 技术，代表了面向对象软件开发技术的发展方向，也是面向对象分析与设计的 一种标准表示。 1 ) 标准建模语言u m l 的内容 u m l 是一种标准的图形化建模语言，为对象的结构模型和行为模型定义了 语义：并定义 u m l 符号的表示法，在实际系统开发中易于使用。 标准建模语言u m l 的主要内容可以由下列五类图( 共9 种图形) 来定义： 第一类是用例图：从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。 第二类是静态图( s t a t i cd i a g r a m ) ：包括类图、对象图和包图。其中类 图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类，表示类之间的联系如关联、 依赖、聚合等，也包括类的内部结构( 类的属性和操作) 。类图描述的是一种静 态关系，在系统的整个生命周期都是有效的。对象图是类图的实例，几乎使用与 硕士学位论文 b i a s l e r sl i i e s 5 类图完全相同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不 是实际的类。一个对象图是类图的一个实例。由于对象存在生命周期，因此对 象图只能在系统某时间段存在。包由包或类组成，表示包与包之间的关系。 包图用于描述系统的分层结构。 第三类是行为图( b e h a v i o rd i a g r a m ) ：描述系统的动态模型和组成对象 间的交互关系。其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态 的转移条件。通常，状态图是对类图的补充。在实用上并不需要为所有的类画 状态图，仅为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状 态图。而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系，有 利于识别并行活动。 第四类是交互图( i n t e r a c t i v ed i a g r a m ) ：描述对象问的交互关系。其中 顺序图显示对象之问的动态合作关系，它强调对象之问消息发送的顺序，同时 显示对象之间的交互：合作图描述对象间的协作关系，合作图跟顺序图相似，显 示对象问的动态合作关系。除显示信息交换外，合作图还显示对象以及它们之 间的关系。如果强调时间和顺序，则使用顺序图：如果强调上下级关系，则选择 合作图。这两种图合称为交互图。 第五类是实现图( i m p l e m e n t a t i o nd i a g r a m ) 。其中构件图描述代码部件 的物理结构及各部件之间的依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、一 个二进制部件或一个可执行部件。它包含逻辑类或实现类的有关信息。部件图 有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。配置图定义系统中软硬件的物理 体系结构。它可以显示实际的计算机和设备( 用节点表示) 以及它们之间的连接 关系，也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。在节点内部，放置可执行部件 和对象以显示节点跟可执行软件单元的对应关系。 u m l 既支持静态建模机制又支持动态建模机制。在系统对象模型中：通过 类图和对象图定义系统对象及其静态关系；通过状态图、序列图、协作图和活 动图描述对象的状态及其之间的交互关系。在系统体系结构模型中通过组件图 和配置图反映软件体系结构和硬件体