（计算机应用技术专业论文）工作流在企业信息化中的应用.pdf

摘要 随着信息技术的发展，“信息化带动工业化，工业化促进信息化”“1 己成为 我国的战略任务。工作流技术是实现企业业务过程建模、业务过程优化、业务 过程管理与集成，从而最终实现业务过程自动化的核心技术。研究并应用工作 流的方法对企业业务过程建模和深入分析可以规范企业的业务流程，实现流程 在计算机上的自动处理以及重组，提高企业的工作和生产效率，应对不断变化 的市场竞争环境，促进我国企业管理的规范化和信息化。 笔者在参与 i t 产品流通业企业资源规划系统的课题研究与开发过程 中，结合实际项目的业务需求与流程，分析了工作流模型并设计模型的建立过 程、运用工作流过程定义语言对业务流程进行描述、进行了工作流引擎的初步 设计和原理实现、针对项目中客户端应用的开发与管理等方面的具体内容展开 了开发工作，体现了理论与实际相结合的思想方法和工作方法，使自身对工作 流技术在实现企业信息化中的重要作用有了更深刻的认识。本文是结合这一研 究工作的背景有感而作的。 本文共分六章：第一章作为绪论，从工作流的课题背景出发，论述了工作 流技术在企业中应用的意义与课题来源。然后介绍了本论文的研究目的和研究 内容。第二章回顾了工作流技术的起源和发展，阐述了工作流和工作流管理系 统的概念及主要内容。并结合i t 产品流通业企业资源规划系统实际项目，初步 设计了其工作流管理系统的体系结构、角色配置和运行环境等内容。第三章讨 论了工作流模型及其建立过程，分析比较了几种不同的工作流模型，确定了i t 产品流通业企业工作流系统的模型方法，并结合实际项目需求进行工作流模型 的建立。第四章介绍了工作流建模工具的概念和设计思想，运用x p d l 语言描 述了实际i t 产品流通业企业的业务流程。第五章说明了i t 产品流通业企业工 作流管理系统引擎的设计原理与实现方法。第六章详细介绍了客户端人机交互 的开发实例与应用效果演示。 关键词工作流；工作流管理系统；工作流模型；工作流过程定义语言 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，m a k i n gi n f o r m a t i z a t i o n d r i v e si n d u s t r i a l i z a t i o na n di n d u s t r i a l i z a t i o nd r i v e si n f o r m a t i z a t i o n h a sb e c o m eo u r c o u n t r y ss t r a t e g i ct a s k w o r k f l o wt e c h n o l o g yi s ak e yt e c h n o l o g yb yw h i c ht o r e a l i z ee n t e r p r i s eb u s i n e s sp r o c e s sm o d e l i n g ，b u s i n e s sp r o c e s so p t i m i z a t i o n s ，t h e m a n a g e m e n t a n d i n t e g r a t i o n o fb u s i n e s s p r o c e s s a n du l t i m a t e l yt or e a l i z et h e a u t o m a t i o no fb u s i n e s sp r o c e s s r e s e a r c h i n ga n da p p l y i n gt h em e t h o do f w o r k f l o w t om o d e la n da n a l y z ee n t e r p r i s eb u s i n e s sp r o c e s sc a l lm a k e t h ep r o c e s sm o l t l o g i c a l ， r e a l i z et h ea u t o m a t i cp e r f o r ma n dr e f o i t uo ft h ep r o c e s sb yc o m p u t e r , e n h a n c ew o r k a n dp r o d u c t i o ne f f i c i e n c yo fe n t e r p r i s e ，a d j u s tt ot h ec o n t i n u o u sc h a n g eo fm a r k e t c o m p e t i t i o ne n v i r o n m e n ta n dp r o m o t et h e s t a n d a r d i z a t i o na n di n f o r m a t i z a t i o no f e n t e r p r i s em a n a g e m e n t i no b rc o u n t r y d u r i n g t h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fe r ps y s t e mf o ra ni tp r o d u c t c u r r e n c ye n t e r p r i s e ，c o m b i n e dw i t ht h er e q u i r e m e n ta n dp r o c e s so f ar e a lp r o j e c t i h a v ea n a l y z e dt h ew o r k f l o wm o d e la n dd e s i g n e dt h ep r o c e s so fm o d e l i n g ，u s e d w o r k f l o w p r o c e s sd e f i n i t i o nl a n g u a g et od e s c r i b er e a lb u s i n e s sp r o c e s s ，d e s i g n e da n e l e m e n t a r yw o r k f l o we n g i n ea n dr e a l i z a t i o nt h e o r y , d e v e l o p e df o rc l i e n ta p p l i c a t i o n a n dm a n a g e m e n t ，e m b o d i e dt h em e t h o do fc o m b i n et h e o r yw i t hp r a c t i c ew h i c hm a d e m e d e e p l yu n d e r s t a n dt h ei m p o r t a n c eo f w o r k f l o wt e c h n o l o g yi ni n f o r m a t i z a t i o no f e n t e r p r i s e t 1 1 i sw o r k i sb a s e do na b o v er e s e a r c h t h i sw o r ki sc o m p o s e do fs i xc h a p t e r s ：t h ec h a p t e r1i sa ni n t r o d u c t i o nt h a t i l l u s t r a t e df r o mt h eb a c k g r o u n dt or e s e a r c hm e a n i n ga n do r i g i no fp r o j e c t t 1 1 e c h a p t e r2 r e v i e w e dt h eo r i g i n a la n dd e v e l o p m e n to fw o r k f l o w , d e m o n s t r a t e dt h e c o n c e p t i o na n dc o n t e n to f w o r k f l o wa n dw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m d e s i g n e d t h ea r c h i t e c t u r e ，r o l ec o n f i g u r a t i o n ，l u l ls y s t e mo fw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m c o m b i n e dw i t ht h ei tp r o d u c tc u r r e n c ye n t e r p r i s ee r ps y s t e m t h ec h a p t e r3 i n t r c l d u c e dt h ec o n t e n t 曲o u tw o r k f l o wm o d e l ，a n a l y z e da n dc o m p a r e ds e v e r a l d i f f e r e n tw o r k f l o wm o d e l s ，c h o s ea na p p r o p r i a t ew o r k f l o wm o d e lf o rt h ei tp r o d u c t c u r r e n c ye n t e r p r i s ew o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e ma n dm o d e l i n g f o ri t t h ec h a p t e r 4i n t r o d u c e dt h ec o n c e p ta n dm e t h o do fd e s i g nat o o lf o rp r o c e s sm o d e l i n g , u s e d x p d lt od e s c r i b er e a lb u s i n e s sp r o c e s s t h ec h a p t e r5g i y e st h et h e o r ya n dm e t h o d o fd e s i g nt h ee n g i n ef o ri tp r o d u c tc u r r e n c ye n t e r p r i s ew o r k f l o wm a n a g e m e n t s y s t e m t h ec h a p t e r6d e m o n s t r a t e dt h ee x a m p l eo f c o m m u n i c a t i o nb e t w e e nc l i e n t a n dc o m p u t e r , i l l u s t r a t e dt h es y s t e md e m o k e yw o r d sw o r k f l o w , w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，w o r k f l o wm o d e l ，w o r k f l o w p r o c e s sd e f i n i t i o nl a n g u a g e - i i 独创性声明 本人声明所呈交的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，除了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，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 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。 签名：殛鍪 日期 i 关于论文使用授权的说明 j 、计 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 娩牛勒躲举嗍一 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 课题背景意义与来源 1 1 。1 课题背景 现行e r p 系统为企业产供销人财物的管理提供了一套集物流、信息流、资 金流为一体的现代化管理工具，以利于企业资源优化，但是它仍然存在一些不 足，具体表现在： 一方面现行e r p 是一个面向功能的系统。它为业务人员提供了丰富的业务 处理功能，但是每个业务处理都不是孤立的，它一定与其他部门、其他人、其 他事务有关，这就构成了一个业务流程。现行e r p 对这个业务流程缺乏有效的 控制和管理，降低了办公效率，减缓了业务流程标准化、规范化进程。 另一方面现行e r p 中同化的业务流程，非常不利于业务流程的改变。我国企 业正在从计划经济向市场经济转变，从区域经济向世界经济转变，为了应对激烈的 竞争环境，企业的业务流程应该能够不断改进。在企业信息化建设中，开发模式 通常是将业务流程编码到应用系统的整体结构中，每次业务流程的修改都可能 引起程序结构的大幅变动，增加了系统复杂性，企业业务流程变更的滞后严重 地影响了市场的响应速度，失去了市场机会；而对于系统开发商来说，业务流 程不断变更，降低了系统的使用周期，增加了大量开发维护工作的开支。为此 将工作流技术引入新型e r p 系统的开发工作就成为极有现实意义的研究课题。 1 1 2 课题意义 工作流技术实现了过程逻辑与应用逻辑的分离，当企业业务过程不再适应 当前的形势时，可以在不修改包括硬件环境、操作系统、数据库系统、编程语 言、应用开发工具、用户界面在内的具体功能模块实现方式下，通过修改或重 新定义过程模型来改进系统性能，有效地把人、信息和应用合理地组织在一起， 提高软件的复用率，实现企业业务流程有效有序的管理和高度的灵活性。 运用工作流还可以避免传统手工处理可能出现的错误，由于人是最善变的 因素，有可能在业务执行过程中由于人为因素造成业务流程与预先规定的不一 北京工业大学i 学硕士学位论文 样。工作流管理系统将所有的工作任务自动发往每个业务人员桌面上的任务列 表里，业务人员只需按照任务清单执行就可以，减少了出错率。 实现工作流技术的工作流管理软件能够完成企业业务过程的自动化执行 与监控，将通过建模得到的企业业务过程模型进行实例化并投入运行，对运行 的过程模型中的活动执行情况进行调度、管理和监控。工作流管理系统是企业 实行过程管理的最重要的和最有力的支持工具，使其不断调整、优化各种业务 流程，从而提高熬个经营过程效益，提高客户满意度，应对不断变化的市场竞 争环境。 采用工作流管理系统有助于推动企业信息化建设，可以在最大程度上集成 企业的现有信息资源，实现资源的充分利用。工作流管理系统在工作流模型的 基础上进行企业的业务过程运行，这意味着企业的信息系统发展到了一个建立 在工作流模型上，按照预先定义好的规则进行执行，并且对于执行的结果随时 进行监控和评价的规范化阶段，为成功地实施企业信息系统奠定了坚实的基础。 1 1 3 课题来源 天雄伟业作为一家r r 产品流通业企业，与很多国内外知名r r 厂商签订了 代理与分销协议，包括联想电脑公司、神州数码( 中国) 有限公司、m m 公司、 3 m 公司、h p 公司、康柏公司、富士通公司、柯达公司、富士公司、索尼公司、 诺基亚公司等。公司从1 9 9 6 年起代理东芝笔记本产品，现已成为东芝产品全国 最大的经销商。主要代理东芝笔记本系列、投影机等产品。 为了加快该公司的信息化建设，将i t 产品流通业的采购、营销、仓储、客 户以及它们之间活动的账务关系管理起来，达到快速应变、准确管理的应用目 标，结合其实际业务流程开发了i t 产品流通业e r p 系统，该系统分为五大功 能子系统：见图1 1 购进子系统 v ，仓储子系统 营销子系统 结算子系统 客户子系统 第l 章绪论 图1 - 1 功能子系统 f i g u r e1 - 1t h es u b s y s t e mo f f u n c t i o n 四个主要外部实体：见图1 2 供应商 客户 总经理 财务系 图1 - 2 e r p 系统总图 f i g u r e1 - 2g e n e r a lf i g u r eo f e r ps y s t e m 这五大子系统和四个实体之间相辅相成，环环相扣，不可分割。同时，每 个子系统中又可细分为多个处理功能，每个处理功能处理各自的事件，产生输 入、输出数据。各处理功能是独立的，即它的内部操作是连续的，而它的外部 应用依照面向对象的设计思想，是由用户自由确定时间和顺序。 北京工、大学工学硕士学位论文 1 2 研究目的与内容 1 2 _ 1 研究目的 本人结合天雄伟业e r p 系统的实际需求，从理论与实践两个角度，引入了 工作流的思想和技术，改变现行e r p 系统按功能模块组织的形式( 例如：采购 管理系统、销售管理系统、库存管理系统等) ，把e r p 系统中零散的功能通过 业务流程连接在一起，共同完成个任务，从面向功能向面向过程，用户不用 从一个功能窗口跳到另一个功能窗口，只需要看自己的任务表就可以了。并且 可以随时改变、跟踪业务流程而不影响系统的运行，从而增强业务各环节的协 作能力，使业务运做更加灵活顺畅，提高服务水平和企业竞争能力。 1 2 2 研究内容 分析设计了一个基于w e b 的： 作流管理系统，以及在实际开发中所涉及的 具体技术和算法： 分析了工作流模型，针对企业的业务过程进行模型的建立，运用工作流过 程定义语言对业务流程进行描述，提出了一个直观、简单、便于理解的建模工 具的设计思想，供企业人员方便快捷地建立、修改业务流程。 进行了工作流引擎的初步设计和原理实现，提出执行引擎主要算法，实现 工作流引擎，解释过程定义、负责调试流程的运行，即创建和管理过程实例运 行、调度活动的运行并创建要处理的工作项、维护用户的工作列表。 设计相关数据库，保存过程定义和过程实例的所有内容。 开发客户端应用管理程序，支持工作流管理系统的人机交互，通过统一工 作任务列表可以接收处理来自各方面的任务。 第2 章工作流管理系统概述与设计 第2 章工作流管理系统概述与设计 2 1 工作流技术 2 1 1 基本概念 工作流的概念产生自传统制造业的生产组织。“流”反映了一种变化以及变 化的过程，是一个较为抽象的概念。针对日常工作中一系列具有相对固定顺序 的业务流程，把这些流程分解成多个任务、角色，按照一定的规则来执行和监 控的任务序列，以达到提高企业经营效率，降低成本，提高管理水平的目的。 不同的研究者和工作流产品的供应商从不同的角度给出了工作流的定义， 工作流管理联盟w f m c ( 成立于1 9 9 3 年8 月) 为了实现不同的工作流产品的互 操作，对工作流的相关概念制定了一系列标准。w f l v i c 给出的工作流定义是2 】： 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闯进行传递与执行。该定义强调了 工作流的执行可以“完全自动或者部分自动”，即：工作流反映企业的经营过程， 它的执行应该受到计算机系统的支持。同时需要经营过程本身任务问的执行条 件、先后顺序、逻辑结构、交互信息、人员角色以及需要使用的应用程序等要 素。 工作流中两个最基本的元素是活动和活动之间的连接关系。活动对应于企 业经营过程中的任务，主要是反映经营过程中的执行动作或者操作。活动之间 的连接关系代表了经营过程的规则和业务流程 3 1 。一个工作流就是一个用一组 连接关系组合起来的一组活动所组成的一个反映企业业务过程的模型。执行活 动和活动之间的连接关系说明了如何完成企业的经营过程，包括完成经营过程 需要完成哪些任务和采用的步骤。 2 。1 。2 发展与应用 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经营目标 提供了先进的手段。工作流技术的研究日益受到人们的重视，不仅有大学和研 究机构在开展多项研究、产品供应商也在不断地推出新的产品，来补充应用中 存在的不足。研究的主要问题包括三个方面：工作流的理论基础，包括：体系、 北京工业大学工学硕士学位论文 模型、语言、接口等；工作流实现技术，包括：性能、可靠性方面的研究；工 作流技术的应用，包括：实施方法、应用集成等吼 9 0 年代随着计算机和网络技术的发展，该技术得到了快速的发展。目前工 作流技术被广泛应用于保险、银行、以及制造领域【5 l 。工作流从企业应用的高 层抽象出发，通过建立不同的工作流模型来对企业中诸如：资金、信息、人力 等重要资源进行集成，并为之提供自动化支持。 2 1 3 实际应用限制原因 工作流技术的发展，经过十几年的努力，取得一定的结果。但在实际应用 中，应用的企业还是较少，应用的范围窄，效果不理想。这里与产品的全面性、 集成性有关，也有企业应用的状况有关，具体有以下几点： 1 工作流底层环境的建立 工作流管理系统必须建立在底层通信的基础上，才能实现分布计算，这要 额外付出经费和精力进行构筑，这是企业所不希望的，从而限制了在企业中的 广泛应用。 2 标准化程度差 不同的厂商所提供的工作流产品具有自己独立的一套工作流模型、工作流 定义语言、a p i 函数。但难于在不同系统之问进行交互，集成的效果不理想， 不能方便地在不同系统间进行应用对像的重复利用和数据的方便交流。 3 系统的集成性不理想 工作流管理系统没有达到真正地集成，还是在自己独立地运行，处理一些 行政上的简单的流程业务，不能很好将o a 、e r p 、c r m 、s c m 等具体事务处 理系统紧密地联系在一起，达到数据录入一次即可有效的目的。 4 实现的复杂性 实施一个完整的工作流管理系统，是一个复杂的过程，要了解其它应用系 统的业务、进行流程处理分析、业务流程的改造、管理规程和操作规范建立等。 并且还必须有不同软件供应商的全力配合，原因是企业不可能在短的时间内了 解所有系统的来龙去脉，并得以实现。 5 企业管理者的观念改变 第2 章t 作流管理系统概述与设计 一个系统实施的好与坏，与企业的管理者有密切的关系。要改变手工管理 中不合理的流程方式，充分借助计算机应用系统来指导工作。设想一个管理者 都不经常进入企业的计算机应用系统，那末，如何能够使该系统发挥作用和提 高管理水平。任何一个应用系统实施成功标记就是：成功= 使用。 2 2 工作流管理系统概述 2 2 1 基本概念 为了实现对业务过程的工作流管理，需要有相应的软件系统的支撑，这种 软件系统就称之为工作流管理系统( 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 ) 。根 据工作流管理联盟的定义【2 l = 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 执行。其主要目标是对业务过程中各个步骤( 或称活动、任务) 发生的先后次序， 以及同各步骤相关的相应人力或者信息资源的调用等进行管理而实现业务过程 的自动化。简而言之，工作流管理系统就是一种详细定义、管理并执行工作流 的软件产品。 工作流管理系统并不是企业的业务系统，在很大程度上，工作流管理系统 为企业的业务系统运行提供了一个软件支撑环境，通过集成具体的业务应用软 件和操作人员的界面操作，完成对企业经营过程运行的支持。可见，工作流管 理系统在一个企业或部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。 工作流管理系统不同于e r p 系统，但只有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系统( e r p 、c r m 、s c m 等) ，才能良好地完成对 企业经营过程运行的支持，在更广的范围内，在不同的时间跨度上做好企业的 经营管理，提高企业的整体水平和竞争力。 2 2 1 功能划分 不同的工作流管理系统有不同的应用范围和不同的实施方式，但从比较高 的层次上来抽象地考察工作流管理系统，还是具有许多共同的特性，可以将工 作流的操作分为建模阶段( b u i l d - t i m e ) 和运行阶段( r u n t i m e ) 【3 1 。如图2 - 1 ： 北京工业大学工学硕士学位论文 过程设计与定义 建立阶段 经营过程分析、 建模与定义工具 运行阶段 过程定义 过程更改 过程实例化与控制 i工作流执行服务 人机交互 图2 - 1 工作流管理系统功能特性【3 1 f i g u r e2 - 1f u n c t i o nc h a r a c t e ro f w f m s 【3 】 建模阶段： 负责产生业务过程的计算机定义。在这个阶段，通过使用一个或多个分析、 建模和系统定义工具，把实际中的业务过程转变成形式的、计算机可以处理的 定义。通常把定义的结果称为过程定义。 过程定义由一些分散的活动、相关的计算机、人员操作、活动间控制过程 的规则构成。可以用文本、图形或者语言符号来表示过程定义。有些工作流系 统允许在运行时期改变过程定义。 运行阶段： 过程定义由负责创建、控制过程实例的软件所解释，这个软件并且负责安 排过程中各个活动的执行时间，调用适当的人员、i t 应用程序资源等。这些运 行时期的控制功能，就像过程定义中描述的过程与现实所见到的实际过程间的 联接，反映在运行时期的用户与i t 应用程序间的交互。 核心组件是工作流管理控制软件( 工作流引擎w o 础o we n g i n e ) ，除了 负责过程的创建与删除，控制运行过程中活动的执行时间安排以外。还要完成 与软件工具、应用及操作人员的交互，因为在实际企业应用中，应用软件和操 作人员是完成经营业务工作的主体，而工作流引擎通过过程定义和活动之间顺 第2 章r 作流管理系统概述与设计 序控制实现这些独立的功能实体间的集成，从而使整个企业经营活动成为一个 协调运行的整体。 2 2 2 体系结构 为了实现工作流技术的标准化和开放化，对异构的工作流管理系统与其他 应用系统之间的集成，工作流管理联盟把工作流管理系统中的主要功能组件， 以及这些组件间的接口看成抽象的模型，构建一个通用的工作流管理系统实现 模型，该模型中规范了功能组成部件和接口。它能够满足工作流管理系统和产 品应该具有的主要功能特征，可为实现工作流产品之间的互操作提供公共的基 础。 图2 - 2 ：! r 作流管理系统体系结构2 1 f i g u r e2 - 2t h ea r c h i t e c t u r eo f w f m s 【2 l 从图2 - 2 体系结构图中，可以看出工作流管理系统主要内容分三部分 2 1 ： 1 软件构件： 工作流管理系统的软件构件是实现工作流管理的基本构件，负责整个工作流 管理的基本功能实现。它包括：工作流模型建立，工作流执行服务，客户应用 管理。 1 1 工作流模型建立：工作流模型描述了能够由工作流执行服务、执行的过 程所需要的所有信息，它是工作流管理系统的基础，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。为用户提供一种对实际业务过程进行分析、 建模的手段，生成业务过程的可被计算机处理的形式化描述。在流程定义中， 北京i 业大学工学硕士学位论文 要包括流程、组成活动、在活动间进行导航的规则、所有工作流相关数据的定 义、人员角色、可能会被调用的应用程序等实体。 2 ) 工作流执行服务：工作流执行服务是工作流管理系统的核心，是企业经 营过程的任务调度器，为工作流程的运行提供一个运行时的环境。在过程建立 完毕后，借助于一个或多个工作流机( 即工作流引擎) ，激活并解释过程定义的 全部或部分，并同外部的应用程序进行交互，进行全面管理、监控和调度具体 的实例执行。 3 ) 客户应用管理：是客户操作具体任务和活动的管理模块，负责工作流任 务表中任务的分发管理。它给用户提供一种手段，以处理过程实例运行过程中 需要人工干预的任务。每一个这样的任务就被称为一个工作项。工作流管理系 统为每一个用户维护一个工作项列表，它表示当前需要该用户处理的所有任务。 2 系统的数据： 工作流管理系统中存储的数据可以分成： 1 )工作流控制数据：工作流机通过内部的工作流控制数据来控制单个过程 或活动实例的状态。这些数据由工作流机控制。用户、应用程序或其它的工作 流机不能对其进行直接读写操作。 2 )工作流相关数据：工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，工作流管理软件应该在活动实例之间传递工作流相关数据。 3 )工作流应用数据：这种数据指那些由应用程序操作的数据，反映的是具 体业务的实际内容信息，它是在整个流程中进行流动，工作流管理系统无法对 它们进行访问。 实际上，前两个数据是工作流管理系统中本身需要的数据，第三类数据是其他 系统中的业务数据。比如，e r p 系统中的业务数据。 3 其他应用与应用数据： 指供工作流系统调用的外部应用和数据。在与不同的应用系统进行交互时， 要提供足够的灵活性。可以建立应用接口规范和提供标准的a p l 函数在不同的 系统间进行交互；可以建立灵活的调用通道，直接调用e r p 系统中的应用进行 事务处理，这种调用可以在分布和异构的系统间进行。 第2 章工作流管理系统概述与设计 2 3 企业工作流管理系统设计 2 3 1 体系结构 天雄伟业工作流管理系统是基于w e b 的b i s 结构的工作流管理系统。见图2 - 3 。 图2 - 3 天雄伟业工作流管理系统体系结构 f i g u r e2 - 3a r c h i t e c t u r eo f t i a n x i o n gw t m s 系统采用b s 结构，用j a v a 语言开发：j d k l 3 及以上版本 系统运行平台是：应用服务器w e b s p h e r e 4 、数据库d b 27 2 或以上，w e b 服务器a p a c h e 。 在系统的设计过程中采用r a t i o n a lr o s e 面向对象的设计工具，p o w e r d e s i g n e r 作为系统数据库的设计工具，页面用j s p 编写。 2 3 2 主要角色 整个平台的使用牵涉到了各种不同的角色，每种角色负责完成系统的某 部分工作，从而达到自动化和过程改进的目的。表2 1 给出了天雄伟业工作流 管理系统实施流程中主要涉及的角色。 北京工业大学工学硕士学位论文 表2 1 系统中的主要角色 t 曲1 e2 1t h ek e y r o l eo f t h es y s t e m 使用建模工具，分解定义 过程管理人员：过程定义 企业的业务流程为工作 包括管理员、质 建模实施者 流模型 量保证员、软件 配置人员等 通过浏览器，按照过程所项目所有成员：具体的业务应用 定义和分配的任务完成包括业务员、库的操作结果 工作执行者 具体的活动，完成日常交管员、配送员等 互工作。 使用监控工具，跟踪监控高层管理者：项目跟踪报告； 业务过程的运行状态，收 包括主任、经理 动态修改流程的 跟踪监控者 集当前过程的关键属性。 等指导性意见； 对项目进度、预算进行跟问题报告回复 踪和调整。 2 3 3 运行环境 服务器 平台： m i c r o s o f tw i n d o w sn t 2 0 0 0 服务器软件：一w e b s p h e r e 4 、d b 27 2 或以上 内存：一5 1 2 m b 客户机 平台： 一w i n d o w s9 8 n t ，2 0 0 0 ，x p w e b 浏览器：m i c r o s o f ti e 内存：一1 2 8 m b 2 4 本章小结 本章介绍了工作流及工作流管理系统的概念与设计方案。首先介绍了工作 流的起源、概念、发展、应用方向，分析了工作流技术在实际应用中限制的原 第2 章工作流管理系统概述与设计 因，然后介绍工作流管理系统的基本概念、功能划分以及体系结构；晟后初步 设计了天雄伟业工作流管理系统，包括体系结构、所涉及的主要角色、运行环 境等内容。 北京工业大学工学硕士学位论文 第3 章工作流模型及其建立过程 3 1 工作流模型 3 1 1 概述 工作流模型是对经营过程的抽象表示 2 】o 在工作流管理系统建立阶段，为 了使计算机能够支持业务过程处理，就要分析业务过程，抽象出业务过程的本 质特征，并使用某种计算机可处理的方式表示，其结果称为过程模板( p r o c e s s t e m p l a t e ) 、过程定义( p r o c e s sd e f i n i t i o n ) 或过程模型( p r o c e s sm o d e l ) 。 工作流模型描述了能够由工作流执行服务、执行的过程所需要的所有信 息，它是工作流管理系统的基础。 3 1 2 过程元模型 在工作流模型方面，工作流管理联盟定义了一个描述模型的模型元模 型，是描述工作流模型内在联系的模型。元模型用于描述工作流过程模型内各 个对象、对象间的关系以及对象的属性，有利于多个工作流产品之间交换模型 信息。 过程元模型定义了6 个基本实体：过程定义、活动、转换条件、工作流相 关数据、角色、需要激活的应用程序。 图3 - 1 为工作流管理联盟定义的过程元模型嘲。该模型包含了以下几个基 本实体： 第3 章工作流模型及其建立过程 w o t l a l o wr o f o r o n e o 默o d 日i p f l n 据 图3 - 1 过程定义元模型2 1 f i g u r e3 - 1b a s i cp r o c e s sd e f i n i t i o nm e t a - m o d e l 【2 】 1 过程定义： 一般包含工作流模型的名称、版本号、过程开始和终止条件、系统安全、 监控和控制信息等基本属性。过程定义反映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的是什么。 比如：课题背景中的天雄伟业营销过程，目的就是要实现产品的销售过程。 2 活动： 包括的属性有活动名称、活动类型( 原子级活动、子流程等) 、活动执行 的前后条件、活动调度约束参数( 如限定活动最长的处理时间、定时激活某个 活动等) 。活动对应于企业经营过程中的具体任务，主要反映完成企业经营过程 需要执行哪些操作。 比如：课题中的天雄伟业营销过程，可以分解为四个原子级活动( 填写订 单、组织货源、催付款项、付款核实) 和一个子过程( 配送运输) 。 3 转换条件： 北京工业大学工学硕上学位论文 包括工作流过程实例推进的前，后条件、执行某个活动和通知不同用户的入 口条件。转换条件负责为过程实例的推进提供导航依据，对应于企业经营过程 中的业务规则和操作的顺序。 4 工作流相关数据： 工作流机根据工作流相关数据来确定过程实例状态转换，进行过程的向前 推进。工作流相关数据的属性包括数据名称、数据类型和数据值等。 5 角色： 包括角色的名称、组织实体、角色的权限等。角色或组织实体决定了参与 某个活动的人员或组织单元，主要描述企业经营过程中参与操作的人员和组织 单位。 比如：天雄伟业营销过程中，参与的角色有业务员、库管人员、财务人员 等，其中可能对应一些具体的人员：业务员小叶、会计小赵；组织单元有 业务部、仓库、财务部等。 6 需要激活的应用程序： 一个活动可能对应一个或者多个应用，这些应用在过程执行中被工作流执 行服务( 工作流引擎) 所调用。主要属性包括应用程序的类型、名称、路径及 运行参数等。 比如：调用其它的决策支持软件来完成某个具体的企业业务功能。 综上所述，活动过是程定义元模型的核心部分，一个工作流过程由多个活 动组成。每个活动都有特定的角色参与，同时每个角色也可以参与多个活动； 活动使用工作流相关数据，激活特定的应用；活动间通过转换条件和工作流相 关数据来驱动其走向，推进过程实例的执行。 3 1 3 模型评价标准 业务过程的建模和分析是实现工作流管理的基础，工作流过程模型的正确 性与合理性直接影响业务目标的实现。 理想的工作流模型一方面描述能力要强，表达能力要丰富，应能够清楚地 描述任何实际业务，支持广阔的应用范围以及高标准的系统灵活度，并且无歧 义、无冗余。另一方面要容易理解，不仅领域专家理解，普通的企业用户也要 能够读懂模型所代表的含义。同时模型还要具有较好的通用性与复用性。 第3 章工作流模型及其建立过程 3 1 4 几种模型的分析比较 早期的工作流模型是通过“硬编码”的方式嵌入到应用系统中的，这使得 工作流管理系统的特性不能充分体现出来，系统缺乏应有的灵活性。在后来的 工作流管理系统当中，研究人员提出各种各样的建模方法，市场上出现了多种 工作流产品。 这些建模方法都是针对某些特定的应用提出的，有的侧重于对任务之间控 制关系的描述：有的侧重于任务之间的数据流动关系的描述，在对业务过程的 描述能力和模型本身的灵活性等方面有所差异。 1 基于活动网络的过程模型 基于活动网络的过程模型将一个经营过程抽象为一个有向图13 1 。模型由过 程、活动、模块、控制连接弧、数据连接弧以及条件组成。一个经营过程就是 一个过程，完成一个预定的目标，由多个活动组成。一个活动代表过程中的一 个步骤，对应经营过程的一个具体任务。活动节点间的连接弧代表过程中的控 制信息与数据信息。 此模型的优点是简单直观，便于理解，缺点是缺乏柔性，缺少数学模型的 支持，仅适合于流程相对固定、异常情况较少的工作流的建立。 2 事件驱动的过程链模型 事件驱动的过程模型( 简称e p c ) 的主要元素是功能和事件，功能被事件 触发，功能也能产生相应的事件。这些功能和事件彼此交替连接，构成经营过 程的控制流，控制流的分支选择、汇合连接以及并发进行则通过与、或、异或 等逻辑操作符，甚至更复杂的表达式来完成。 e p c 的优点是描述能力强并且易于理解。该模型正试图与已有的建模方法 相结合，如e - r 图、面向对象方法等。缺点是可视化工作量比较大。 3 基于语言行为理论的工作流模型 从“语言行为”的基础上发展出的一种协作过程的建模方法。该模型中， 协作过程的基本组成元素是一个闭合的环，它连接了客户方与服务方两类角色。 客户方提出要求，而服务方尽力使其满意。多个闭环之间执行的逻辑顺序是从 连接弧上反映出来的。每条连接弧起始于前一个闭环某一阶段的结束，终止于 后一个闭环某一阶段的开始。 北京一【业大学3 1 学硕士学位论文 该模型善于处理以人的交互为特征的，易变化，不固定的经营过程，但缺 乏支持层次化建模的能力，不适合于流程比较固定的企业经营过程。 4 基于p e t r i 网的工作流模型 p e l r i 网是由德国的c a r l a d a m p e t r i 在1 9 6 2 年提出的，后来由p e t e r s o n 加 以阐述。它是一种适用于多种系统的图形化、数学化建模工具，为描述和研究 具有并行、异步、分布式和随机性等特征的信息加工系统提供了强有力的手段 1 4 】。作为一种图形化工具，可以把p e t r i 网看作与数据流图相似的通讯辅助方法； 作为一种数学化工具，它可以建立状态方程、代数方程和其他描述系统行为的 数学模型。 基于p e t r i 网的工作流模型形式语言结构严密，具有丰富的表达能力与良 好的柔性，但p e t r i 网组成元素数量过多，比较复杂，不易使用。 3 1 5 确定企业工作流模型 通过分析比较以上几种工作流模型的原理、优缺点以及适用性，天雄伟业 工作流系统采用了基于活动网络的工作流模型。 这种建模方法以活动和活动之间的关系为基础，可以根据实际的业务需 求，清楚地将业务流程分解为一个个互相联系的任务，也就是模型中的活动， 简单直观，便于理解。 例如： 根据业务需求，天雄伟业工作流管理系统中的营销过程，可以分解为 填写订单组织货源配送运输催讨款项 等一系列的活动。 3 2 企业工作流模型建立过程 使用工作流来作为经营过程的实现技术，首先要求工作流系统能够反映经 营过程的如下几个方面的问题：经营过程是什么( 活动、任务) ? 怎么做( 条 件、规则) ? 由谁来做( 组织、角色) ? 做得怎样( 监控) ? 企业的经营过程由一系列相关任务组成，这些任务按照企业的管理规章和 业务流程顺序或并行执行，最终完成企业的经营目标。 第3 覃工作流模型及其建立过程 经营过程的定义：一个经营过程是为了实现企业某个经营目标的一个过 程，它在部分或者全部组织机构和人员的参与下，利用企业资源( 包括所需的 处理设备、通信设备、计算机硬件、软件等) ，按照预先确定的规则，在参与者 和组织机构之间进行文档、信息、任务的传递和处理，从而实现预定的经营目 标。 3 2 1 企业系统业务流程 天雄伟业公司业务需求的功能子系统见图3 2 。 图3 - 2 功能子系统 f i g u r e3 - 2s u b s y s t e mo f f u n c t i o n 模型建立 将天雄伟业e r p 系统分解为几个工作流过程：见图3 3 购进过程 仓储管理过程 营销过程 结算过程 客户管理过程 北京工业大学工学硕士学位论文 图3 - 3 ：是雄伟业1 = 作流过程 f i g u r e3 - 3w o r k f l o wp r o c e s so f t i a nx i o n g 3 2 2 企业营销业务过程 营销模块主要处理产品的销售过程。起始点客户订单到来开始，历经整个 销售、配送、运输过程，结束点为产品送到客户手中。 业务流程说明： 1 业务员通过与客户面谈、电话、发函、传真、电邮等方式得知客户有订 货需求后，填写订单信息，并将订单录入客户订单信息库，同时打出客户订单， 并且发出移库申