（计算机系统结构专业论文）通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用.pdf

摘要 随着政府和企事业单位信息化的发展，原有办公自动化系统不断扩展，造就 了许多异构的遗留系统，如何实现各应用系统的集成，提高单位的竞争力成为亟 待解决的问题。工作流技术是实现业务流程自动化和经营过程重组的有力武器， 将工作流技术用于通用网络办公软件有着良好的应用前景。 本文以通用网络办公软件以及工作流在其中的应用为研究目标。首先给出通 用网络办公系统的体系结构，在此基础上讨论了通用网络办公软件对工作流管理 系统的要求。对其中的基于工作流的分布式应用、工程养护管理系统、通用审批 技术的环节和内涵进行了深入的分析与研究。并在此基础上设计与实现了工程养 护管理系统。 关键词：工作流通用网络办公系统通用审批工作流建模 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h eg o v e r n m e n ta n de n t e r p r i s e si n f o r m a t i o n i z a t i o n ，t h e o r i g i n a lo f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e m sa r eb e i n ge x p a n d e dc o n s t a n t l y , h a v el e f tal o to f l e g a c y s y s t e m s i ti s a ne m e 唱e n tp r o b l e mt o i m p l e m e n tt h ei n t e g r a t i o no fe a c h a p p l i c a t i o ns y s t e ma n di m p r o v et h ea b i l i t yo ft h eg o v e r n m e n ta n de n t e r p r i s e si n c o m p e t i t i o n t h et e c h n o l o g yo fw o r k f l o wi sas t r o n gw e a p o nt oi m p l e m e n tt h e a u t o m a t i z a t i o na n dr e o r g a n i z a t i o no fb u s i n e s sp r o c e s s e s a p p l y i n gw o r k f l o wi nw e b o ah a sg o o da p p l i c a t i o np r o s p e c t s t h i sd i s s e r t a t i o nt a k e st h et e c h n o l o g yo f w o r k f i o wa n dt h ea p p l i c a t i o no fw o r k f i o w i nw e bo aa st h em a i nr e s e a r c ho b j e c t w ep r o p o s et h ea r c h i t e c t u r eo fw e bo a ，b a s e d o nw h i c hd i s c u s s e dt h er e q u i r e m e n to fw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m w eh a v ed o n e d e e pa n a l y s i sa n dr e s e a r c hi ns o m ek e yt e c h n o l o g yo fd i s t r i b u t e da p p l i c a t i o no nt h e b a s i so f t h ew o r k f l o w , w e bo a ，e x a m i n a t i o na n da p p r o v a li nc o m m o nu s ea n dw o r k f l o w m o d e l i n g w ef i n i s ht h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fam a n a g e m e n ts y s t e m ，p r o j e c t m a j n t a n e e k e y w o r d ：w o r k f l o w w e bo ae x a m i n a t i o na n da p p r o v a li nc o m m o nu s e w o r k f l o wm o d e l i n g 声明 独创性( 或创新性) 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中所罗列的内容外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包括为获得西安电子科技大学或其 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作过 的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 日期：妻斌：l ：皇口 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。本人保证 毕业离开学校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技 大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论 文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。( 保密 的论文在解密后遵守此规定) 导师签名 日期：童丝! ：l ，皇2 测 第一章绪论 第一章绪论 1 1 问题的提出 1 1 1 实施通用网络办公系统是大势所趋 人类社会已进入信息时代，无论政府机关，还是工商企事业单位，都需要快 速的获取信息，加强相互之间的信息交流，为决策和管理提供支持。与此同时， 以计算机技术、通信技术、网络技术以及多媒体技术为基础的网络环境逐步形成， 传统的办公模式已经不能适应新经济增长的需要，网络化的无纸办公和信息管理 成为必然趋势。主要的表现如下： 1 ) 计算机网络技术的成熟与普及，使得许多单位建立了自己的局域网和广域 网，并与i n t e m e t 相连形成了完善的信息流转通路。 2 ) 经过多年的不懈努力，建立了许多以数据库为基础的应用，积累了大量宝 贵的信息资源，锻炼和培养了一批信息技术丌发应用人员，整个工作人员使用计 算机的能力和积极性都有了很大提高。 3 ) 以m i c r o s o f to f f i c e 、m i c r o s o f to u t l o o k 、l o t u sn o t e s 为代表办公软件的完 善，使办公过程中公文的流转得以j l 顷, n 实现，同时多媒体、数字签名等技术的应 用，又使电子公文能得到普遍认可，逐渐解决了电子文档的法律问题。 4 ) 在新世纪伊始，我国“政府上网”工程的开展，：极大地调动了政府机关、 企业公司信息化建设的积极性，为办公自动化带来了新的发展契机。 办公自动化是一个过程，因为网络化的办公系统并不局限于办公室，具有广 泛的应用范畴。从领导到各个业务部门乃至单位的所有工作人员，几乎人人都可 能成为办公系统的用户。实践证明，o a 能够增进群体间的协作与交流、提高效率、 提升形象，有立竿见影的效果。 随着社会的发展和信息技术的进步，全球信息化的趋势越来越明硅，任何单 位和企业不再是局限于某一个地区，都在自觉不自觉地参与到了伞球化的竞争中。 在这个全球化的竞争过程中，政府机关企事业币位对信息的掌握程度、信息获取 是否及时、信息能否得到充分的利用、对信息的反应是否敏感准确，已越束越成 为衡量其竞争能力的最重要凼素。 1 1 2 通用网络办公系统面临的问题 将政府机关和企事业单位各应用系统进行集成，必然使得系统中涉及的资源 数量剧增，业务流程管理、数据流管理以及执行过程管理都将变得非常复杂，这 就带来了很多问题： 1 ) 面对比集成以前的系统复杂得多的业务流程，如何为用户提供一种有效的 定义与管理流程的手段。 通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用 2 ) 集成后的流程可能涉及多个异构系统之间的应用，如何利用一种灵活 而有效的机制实现对异构应用的调用与整合。 3 ) 采取怎样一种方式，使得各系统内部异构数据得以在流程与系统中流动， 实现数据集成与资源共享。 4 ) 各个应用系统集成后，怎样有效地保证贯穿各个系统的业务流程的稳定执 行，监控流程执行情况并进行必要的操作。 1 1 3 工作流技术用于通用网络办公系统 现在的政府机关和企事业单位通常运行着不止一种计算机应用系统，而且随 着时1 1 日j 的推移，应用系统的数目必将不断增多，如何将这些应用系统有效地整合 和管理起来，并提供给用户统一易用的平台和界面，是办公自动化系统向更高、 更深层次发展的必由之路。目前解决上述问题的有效手段就是将办公自动化系统 建立在基于工作流、数据流的分布式应用框架上。 工作流的作用是将单位的业务逻辑自动化，使得文档、信息以及任务在其中 按照某种预定义的规则自动流转。采用工作流技术为核心开发的业务系统的最大 特点，是它们具有高度的灵活性，可以按照单位的具体需求，快速灵活地完成流 程应用：并可在客户业务过程发生变化时，迅速地重组来满足客户需求1 1 1 。 而工作流技术作为一种面向对象的过程建模和过程管理的核心技术，无疑是 实现通用网络办公系统的最佳选择。作为通用网络办公系统的核心部分，工作流 系统可以： 1 ) 提供定义良好、标准统一的接口连接各个功能系统，解决通用网络办公系 统中异构系统的整合问题。 2 ) 给用户提供友好、灵活、多样的制定与修改业务流程的功能，使单位轻松 地应对不断变化的需求，解决复杂与多变的业务流程的定制与管理问题。 3 ) 提供稳定、高效、有良好管理功能的业务流程运行平台，提高工作效率， 改善服务质量，缩短任务处理时问。 4 ) 实时反映任务状况与、i k 务执行状态，提供重要的实时数据与决策分析的依 据。 1 2 论文研究意义及研究内容 1 2 1 项目来源 本文以珠海泰坦软件有限公司负责研发的大型项目“广州机场高速通用网络 办公系统”为来源。该项目主要目的是构建一个基于c s 三层架构的大型通用网 络办公系统：包括公文处理、档案管理、 中心管理、收费站业务管理、路政管理、 人力资源、固定资产、财务管理、监控 电子技术科管理、工程计划科管理、机 第一章绪论 电管理科管理、采购管理、仓库管理、用车管理、食堂管理、合同管理、培训管 理、个人办公、在线交流等十九个子系统。 整个系统以系统的角度把高速公路办公和管理的方方面面整合成一个统一有 机的人机系统，完全一体化设计，实现与已有系统的无缝链接和数据共享。系统 提供了大量、高速、连续、适时的信息处理能力，使办公、营运、路政、物资、 收费、监控管理体化，极大的提高了效率，有效的改善了管理。本文讨论路政 管理系统中与工作流相关技术的研究以及其中工程养护管理系统的设计与实现。 1 2 2 论文研究内容 本文在综合国内外研究的基础上，研究探讨工作流技术以及通用网络办公系 统中的工作流管理系统的开发与应用，尝试将工作流技术更好地与通用网络办公 系统相结合，实现企业内部各系统的资源共享与无缝集成。本文的研究内容主要 包括以下几部分： 1 ) 明确通用网络办公系统的框架，分析通用网络办公系统对工作流技术的需 求，明确通用网络办公系统中工作流管理系统的功能，得出工作流管理系统的模 型框架。 2 ) 讨论工作流管理系统中一些关键技术的研究成果：工作流过程模型建立、 模型分析与验证、事务管理、异常处理与恢复、版本控制、流程动态修改等。 3 ) 介绍工程养护管理系统的整体设计方案与实现方式。 4 ) 分析工程养护管理系统中通用审批的基本概念及其与工作流相关的设计和 实现。 1 2 3 论文研究意义 工作流的使用现在已经非常广泛，举凡有业务流程的地方都可以应用工作流 技术或工作流管理系统。事实上，工作流技术与o a 软件是天然的联盟，本文研究 的就是将工作流管理系统与o a 软件相结合，以工程养护管理系统中的通用审批为 例，给出了设计与实现方法。 在基于工作流的分布式应用框架中，各应用子系统共享一个工作流引擎，通 过工作流引擎来驱动各种1 i 同的应用子系统，各应用子系统之间可以相互交换数 据。由于各应用都是以组件的形式存在的，并服从整个工作流程管理系统的组件 管理机制，因而升级、维护和管理都f + 分容易。推动工作流技术的发展对于促进 政府和企事业单位管理的规范化和信息化建设有重要的现实意义。 通用网络办公系统是政府和企事业单位信息化发展的方向，拥有广泛的应用 前景。研究如何将工作流技术更好的应用于通用网络办公系统，不仅可以提高集 成的效率与质量，而且是对工作流技术应用的有益探索与实践。 通用网络办公软件中工作流系统的设计与应埘 1 3 论文的内容结构 本文共分为六章： 第一章是绪论，主要介绍论文研究的背景、课题来源、研究的目的及意义。 第二章是通用网络办公系统对工作流系统的需求。先对工作流基本概念的讨 论。并详细叙述了通用网络办公系统的框架明确对工作流系统的需求，并讨论 了工作流管理系统的结构与关键问题。 第三章是介绍工程养护管理系统的整体设计方案与实现方式。对通用网络办 公系统的一个子系统( 工程养护管理系统) 的概要设计和详细设计进行介绍和实 现，并且说明在实际应用过程中的优劣。 第四章是介绍工程养护管理系统中通用审批的基本概念及其与工作流相关的 设计和实现。在前面章节分析的基础上，对通用审批部分的工作流模型进行了详 细的设计，并讨论了工作流系统建模功能与工作流执行功能的实现。 第五章是结论，对全文进行了全面的总结，指出了论文取得的成果和存在的 不足之处，并对通用网络办公系统中的工作流管理系统的研究与发展方向进行了 展望。 第二章工作流概述与通用网络办公系统对工作流系统的需求 第二章工作流概述与通用网络办公系统对工作流系统的需求 2 1 工作流简介 2 1 1 工作流基本概念 工作流的概念起源于生产制造业与办公自动化领域，与0 a 软件是天然的联盟。 工作流是一类能够完全或部分自动执行的经营过程，根据一系列过程规则，文档、 信息或任务在不同的执行者之间传递、执行。工作流的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， 达到提高办事效率、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 现现代企业经营过程重组( b r p ) 、经营过程自动化。 工作流技术的标准化组织工作流管理联盟( 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 ， 简称w f m c ) 于1 9 9 3 年成立，它的成立标志着工作流技术在计算机应用领域之中 被明确地划分出了自己的一席之地，相应的概念与术语也得到了人们的承认。在 全球范围内，对工作流技术的研究以及相关的产品丌发进入了更为繁荣的阶段， 更多更新的技术被集成进来，文件管理系统、数据库、分柿式计算、i n t e r n e t 服务等都已被容纳到工作流管理系统之中。 对于工作流的定义，不同研究者和工作流产品供应商有不同的观点： 1 ) w f m c 对工作流的定义 2 1 是：工作流是一类能够完全或者部分自动执行的 经营过程，文档、信息或任务在其中根据一系列过程规则在不同的执行者之问进 行传递与执行。工作流通常与业务流程重组有关。虽然不是所有的业务流程都要 求用工作流来实现，但工作流技术提供业务过程逻辑与底层的操作活动相分离的 机制，使得业务流程中的变化可以通过修改相应的工作流模型来体现。 2 ) g e o r g a k o p o u l o s 给出的工作流定义【5 4 】是：工作流是将一组任务组织起来完 成某个经营过程。在工作流中定义了任务的触发顺序和触发条件。每个任务可以 i 扫一个或多个软件系统完成，也可以山一个或一组人完成，还可以由一个或多个 人与软件系统协作完成。任务的触发j i l 自, j 节和触发条件用米定义并实现任务的触发、 任务的同步和信息流( 数掘流) 的传递。 3 ) i b ma l m a d e n 研究中心给出的工作流定义【3 】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、步骤问的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一个 步骤由谁负责以及每个活动所需要的应用程序。 4 ) a m i ts h e t h 的定义【3 1 ：工作流是涉及到多任务协调执行的活动，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，它可用各种 形式来定义，包括在文件或电子邮件中的文本描述、张表格、一条消息以及一 6 通用网络办公软件中t 作流系统的设计与应用 个计算机程序。 以上这些对工作流的定义，虽然表述方式略有不同，但基本上达成一个共识： 工作流是经营过程的一个计算机表示，而工作流管理系统则是这一实现的软件环 境。这些工作流的定义分别反映了经营过程如下几个方面的问题：即经营过程是 什幺( 由哪些活动、任务组成，也就是结构上的定义) 、怎幺做( 活动阐的执行条 件、规则以及所交互的信息，也就是控制流与信息流的定义) 、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进行 监控) 。 基于以上定义以及对工作流管理技术的理解，我们给出如下的工作流概念定 义，各概念定义问的关系如图2 1 所示： ：业务流程 描述为被管理 t _ + 过程定义 工作流管理系统 一j _ 一一一一一一 子过程 分解 创建与管理 控制 二- _ 高 过森百 手工操作 实现 ( 。r ) l 自动处理 包禽 活动实例 幽2 1 工作流基本概念之间的关系 工作流：一种反映业务流程的计算机化的模型，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。 工作流提供了经营过程逻辑与其它信息支撑系统的分离，并实现了应用逻辑 和过程逻辑的分离，这样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、应用丌发工具、用户界呵) 的情况f ，通过重新 定义过程模型柬改进系统性能，实现对生产经营过程部分或全部的集成管理，有 效地把人、信息和应用工具合理地组织在一起，提高软件的重用率。 工作流模型( 工作流过程定义) ：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。过程可分为一系列的子过程和活动，其定义包括描述过程 起始、终止的活动关系网络以及一些关于个体行为的信息，具体而言，即构成过 程的各活动以及各活动的关系、组织成员的角色、应用中的数据结构等。 活动：实现过程逻辑步骤的工作任务的描述，一般分为手工操作和自动处理 两类。活动是过程执行中可被工作流引擎调度的最小工作单元，要求有人或机器 第二章工作流概述与通用网络办公系统对工作流系统的需求 的参与。 过程实例：指的是某个工作流过程的一次执行。在实例的执行过程中，工作 流管理系统将解释相应的过程定义，生成有关的活动实例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送。一般情况下每一个活动实例都将表现为一个工作项( w o r k i t e m ，它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他所涉及的那个环节有关的数据进行处理，处 理完之后由工作流管理系统根据相应的结果决定激活哪个后续的环节并生成相应 的工作项，同时通知与此有关的那些用户对其进行处理。由此依次反复进行直至 整个过程的完成。某个用户当前被分配的所有工作项构成该用户的工作项列表 ( w o r k l i s t ) 。 工作流管理系统：工作流管理系统是支持企业经营过程高效执行并监控其执 行过程的计算机软件系统”】。通常，工作流管理系统是指运行在一个或多个称为工 作流机的软件上，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 流执行者交互，推进工作流实例的执行，并监控工作流的运行状态。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 良好地完成对企业经营过程运行的支持。 工作流管理系统应提供三个方面的功能： 1 ) 建立阶段功能： 定义建模工作流过程及其组成活动。通过利用工作流建模工具，完成过程模 型的建立，将企业的实际经营过程转化为计算机可处理的工作流模型，即过程定 义，或工作流模型、工作流模板定义。一些工作流管理系统允许在运行环境中动 态地修改过程定义。 2 ) 运行阶段的控制功能： 在动态环境中管理工作流过程及运行过程中的各个活动。 i 作流引擎解释工 作流过程定义，创建和控制工作流实例，调度过程执行中的相应活动，分配适当 的人员与应用程序资源。工作流引擎充当现实世界中的工作过程和描述j ：作过程 的流程定义问的连接工作，并将控制结果反映到与人和应用系统的交互上。_ t 作 流引擎是工作流管理系统的核心部件，根据实际的需要，可以分布在不同的地点 和平台上。 3 ) 运行阶段与用户及i t 应用工具的交互功能： 用户通过客户端部件和工作流引擎进行交互，工作流引擎维护系统中各个用 户工作项列表，表示该用户当前阶段需要处理的所有工作项。用户通过客户端部 件查询并处理工作项，并向工作流引擎汇报处理结果与状态。 通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用 图2 - 2 说明了工作流管理系统的基本特征及主要功能之间的关系。 幽2 2 工作流管理系统的基本特征 工作流管理系统应用到企业中将使企业改变传统的按照功能来配置人员的组 织结构，变成按照企业要实现的主要业务流程来配置组织结构，这样可以大大缩 短主要业务过程的处理时间，提高对市场的响应能力。还能提高企业管理的规范 化程度，降低管理成本，改进工作质量，在工作人员之间更好地均衡负荷，并通 过对已完成的工作流实例的分析找出存在的不足，不断改进工作流程。采用工作 流管理系统可以最大程度地集成企业的现有信息资源，并保证企业的信息系统得 以顺利地扩展以满足不断变化的市场环境，对企业的信息化建设有显着的作用。 为了能够更好地支持企业经营过程建模、分析与实施，w f m c 提出了有关工 作流管理系统的一些规范【2 , 1 2 , 4 8 。5 3 1 ，定义了工作流管理系统的结构及其应用、管理 工具和其它工作流管理系统之阳j 的应用编程接口，其主要目的是为了实现工作流 技术的标准化和丌放性，并以此为基础实现工作流产品之日j 的互操作，便于与其 它应用系统的集成。图2 3 所示为丁作流管理联盟提出的工作流参考模型体系结构 图。 第二章工作流概述与通用网络办公系统对_ _ j 二作流系统的需求 用户 幽2 3 工作流管理系统的体系结构图“1 这个参考模型给出了抽象的工作流管理系统的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。 2 1 2 工作流技术的发展方向 经过工作流产品供应商与工作流研究人员长期不懈的努力，工作流技术由最 初的萌芽逐步发展起来，并取得了相当的成果。 在工作流理论与实施技术方面，研究的主要内容可以归纳为三个方面i l ，】：第 一方面是工作流的理论基础，包括工作流管理系统的体系、模型与定义语言( 工 作流的建模方法，工作流模型的形式化表示、工作流定义语言) 等的研究。篇二 方面是工作流的实现技术，包括工作流的事务特性、各种先进软件技术的应用、 工作流仿真。这方面研究工作的目标是提高工作流管理系统的性能尤其是提高 工作流管理系统的可靠性以及在处理大规模复杂的且具有并行、i t 务的流程方面的 能力。第三方面是工作流技术的应用，包括工作流实施技术在不同应用领域的应 用方法、应用软件集成。 目前，工作流管理领域的研究热点i l 3 ，4 j 主要集中于： 1 ) 过程建模理论与建模方法：研究如何清晰、准确地表示实际应用中的过程， 特别是研究如何清晰准确地、灵活地表示过程模型。目前，已提出了许多具体的 模型和描述语言，有待进一步的统一，工作流管理联盟在规范化方面起了很大的 作用。 2 ) 模型验证和模型仿真方法：研究从理论上如何验证所建立的过程模型不存 1 0 通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用 在死锁问题，研究如何评价所建立的模型的性能和优化模型的方法，这对于企业 经营过程重组问题的研究和实施企业经营过程重组具有重要的意义。 3 ) 基于w e b 的工作流：随着w w w 的迅猛发展和普及，许多工作流管理系 统产品开始支持各种各样基于w e b 的应用，支持w e b 的优势不仅在于不需要安装 特定的客户端软件，而且便于系统资源的统一管理。目前的产品还仅限于允许在 浏览器中初始化和控制工作流。随着将来更多技术的支持，在i n t e r n e t 上包含多个 w e b 工作流服务器的跨企业的工作流系统必将成为现实。 4 ) 分布式工作流：工作流管理系统从支持单个工作组环境开始，现在逐步提 高到企业级的功能需求。通常情况下，企业的应用一般都运行在分布式环境上。 这样，单个工作流程就要允许跨越广域网上地多个服务器和客户端。通过并行计 算、资源共享、分布操作使其可管理性得以充分体现，然而，随之而来地是需考 虑分布式系统的安全性和互操作性。 5 ) 异常处理和错误恢复问题：对于一个复杂的应用系统，出现异常和错误是 非常f 常的情况，对于工作流管理系统不仅要求它在正常情况下能够发挥作用， 更重要的是要求它能够灵活地处理各种异常情况，并且在某个节点发生错误时能 够保证整个系统不会发生崩溃。目前大多数工作流管理系统都提供了异常情况处 理策略、系统容错能力、故障恢复策略、数据保护及数据恢复方法。 6 ) 融入事务管理概念：事务管理是数据库技术中的一个重要概念。事务管理 充分保证了数据操作、数据存储、系统管理的正确性、可靠性和可管理性。在i 作流管理中融入事务管理的概念和模型方法可以显着提高工作流管理系统处理大 规模业务应用的能力，目前这个工作已经得到许多研究人员的重视。 7 ) 应用集成问题：工作流管理系统本身是一个完成过程建模和过程管理的软 件系统，但是，为了在企业的实际业务中得到有效的应用，它必须和企业已有的 业务应用软件系统实现集成，通过集成来提高整个企业的应用水平和应用效率。 2 2 通用网络办公系统中工作流技术的应用 2 2 1 通用网络办公系统基本概念 办公自动化技术是上世纪7 0 年代中期发达国家发展起来的一门综合性技术。 我国的o a 经过从8 0 年代末至今1 0 多年的发展，国内办公自动化应用软件在短 短1 0 多年时间内，已经经历了三个发展阶段，实现了两个革命性的飞跃。t 第一代o a 从8 0 年代中期起步的第一代办公系统以个人电脑、办公套件为主要标志，实 现了数据统计和文档写作电子化，完成了办公信息载体从原始纸介质方式向电子 比特方式的飞跃。 第二章工作流概述与通用网络办公系统对工作流系统的需求 第二代o a 从2 0 世纪9 0 年代中期开始，随着以l o t u sn o t e s 为代表的工作流群件技术的 面世，以及网络通信技术的长足发展，办公自动化系统发生了第一次革命性演进， 第二代办公自动化系统以网络技术和协同工作技术为主要特征，实现了工作流程 自动化，收发文档从传统的手工方式向工作流自动化方式的飞跃。 第三代o a 随着2 1 世纪知识经济时代的来i 临，知识成为经济增长和社会发展及企业成长 的关键性资源，最大限度地掌握和利用知识越来越成为企业与政府信息化建设的 核心。对知识前所未有的重视，使以工作流为中心的办公自动化系统开始提升到 以知识管理为核心的第三代办公自动化系统。与前两代相比，第三代o a 是集信 息处理、业务流程和知识管理于一体的应用系统。它把现有的“决策支持系统” 发展为“决策智能系统”，并以知识管理为核心，提供了丰富的学习功能与知识共 享机制，确保使用者能够随时随地根据需要向专家学习、向单位现有知识学习， 使员工在办公自动化系统中的被动地位转向主动，从而在提升每个员工创造能力 的过程中，大大提高企业与机关的整体创新和应变能力。可以说，第三代o a 是 办公自动化系统由模拟手工作业向改变并提高手工作业效率的过度。 削24o a 系统的网次e 跃 现在的办公自动化就是要创造一个集成的办公环境，使所有的办公人员都在 同一个桌面环境下一起工作。具体来说，主要实现下面七个方面的功能： 1 ) 建立内部的通信平台。建立组织内部的邮件系统，使组织内部的通信和信 息交流快捷通畅。 2 ) 建立信息发布的平台。在内部建立一个有效的信息发布和交流的场所，例 如电子公告、电子论坛、电子刊物，使内部的规章制度、新闻简报、技术交流、 公告事项等能够在企业或机关内部员工之间得到广泛的传播，使员工能够了解单 位的发展动态。 通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用 3 ) 实现工作流程的自动化。这牵涉到流转过程的实时监控、跟踪，解决多岗 位、多部门之间的协同工作问题，实现高效率的协作。我们都知道，各个单位都 存在着大量流程化的工作，例如公文的处理、收发文、各种审批、请示、汇报等， 都是一些流程化的工作，通过实现工作流程的自动化，就可以规范各项工作，提 高单位协同工作的效率。 4 ) 实现文档管理的自动化。可使各类文档( 包括各种文件、知识、信息) 能 够按权限进行保存、共享和使用，并有一个方便的查找手段。 5 ) 辅助办公。它牵涉的内容比较多，像会议管理、车辆管理、物品管理、图 书管理等与我们日常事务性的办公工作相结合的各种辅助办公，实现了这些辅助 办公的自动化。 6 ) 信息集成。我们每一个单位，都存在大量的业务系统，如购销存、e r p 等 各种业务系统，企业的信息源往往都在这个业务系统里，办公自动化系统应该跟 这些业务系统实现很好的集成，使相关的人员能够有效地获得整体的信息，提高 整体的反应速度和决策能力。 7 ) 实现分布式办公。这就是要支持多分支机构、跨地域的办公模式以及移动 办公。现在来讲，地域分布越来越广，移动办公和跨地域办公成为很迫切的一种 需求。 o a 的这些功能也就规定了它的存在范畴。o a 是使政府和企业的办公自动化并 辅助工作人员办公。 2 2 2 通用网络办公系统的设计思想与实现技术 根据上述对通用网络办公系统基本概念的讨论，我给出自己参与丌发的泰坦 通用网络办公系统的设计思想和实现技术。 设计思想 泰坦通用剐络办公系统采用“组件平台+ 构建”的设计理念，面向对象模块化 的设计方法其核心在于其通用性，它的设计思想是：基于大型数据库，构建一个通 用、灵活的办公和信息管理平台，在此平台的基础上构建满足机关办公事务和企 事业单位各项业务工作为目标的信息管理系统，以可伸缩的架构、白定义的工作 流程满足各组织单位不断变化的办公和管理需求。图2 5 说明了泰坦通用网络办 公系统的设计思想和架构。 第一二章工作流概述与通州网络办公系统对i 作流系统的需求 应用层 平台屡 基础层 图2 5 泰坦通i 【 j 网络办公系统的设计思想和架构 实现技术 分布式组件技术 利用分布式组件技术来构造系统，不仅可以提高软件模块的复用性、可扩充 性和重组能力，还可以降低部署大型系统的复杂程度，减少系统维护和升级成本， 有利于保护用户投资，使系统不至于因技术进步而被淘汰。图2 6 展示了分御式 纽什技术的设计框架。 通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用 图2 6 分布式组件技术 三层架构传统的软件开发模式主要是集中式和c l i e n t s e r v e r 模式，其主要 弊端是系统关联度非常大，难以升级和维护，而且对客户端要求比较高。现在的 通用网络办公系统在设计上采用三层结构，开发中使用面向对象的方式。出于采 用了三层架构，用户应用层被独立分离开来，这样不仅减轻了客户端的负担，而 且当机构改组、人员调动和系统升级时都非常方便。对于适应复杂的办公自动化 l 立用以及i n t e r n e t 的迅猛发展，这种技术模式无疑是最合适的。图2 7 说明了系 统的三层架构。 第二章工作流概述与通用网络办公系统对工作流系统的需求 幽2 7 说明了系统的三层架构 基于工作流数据模式的分布式应用 现在的政府机关和企事业单位通常运行着不止一种汁算机应用系统，而且随 着时问的推移，应用系统的数目必将不断增多。如何将这些应用系统有效地整合 和管理起来，并提供给用户统易用的平台和界面，是办化自动化系统向更高、 更深层次发展的必由之路。目前解决上述问题的有效手段就是将办公自动化系统 建立在基于数据流或工作流的分布式应用框架上。在基于工作流的分布式应用框 架中，各应用子系统共享一个工作流引擎，通过工作流引擎来驱动各种不同的应 用子系统，各应用子系统之间可以相互交换数据。由于各应用都是以组件的形式 存在的，并服从整个工作流程管理系统的组件管理机制，因而升级、维护和管理 都十分容易。图2 8 说明了基于工作流数据模式的分布式应用。 图2 8 基于j 二作流数据模式的分布式应用 1 6通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用 全柔性构造 由于采用了分布式组件技术和积木式的开发模式，系统平台提供了一种可靠 的、可伸缩的、易于扩充的综合办公和信息的基础架构，其功能设置十分灵活，而 应用层又由许多可复用的子系统和功能模块组成。通过设置、构件和简单编程就 能迅速形成符合用户要求的应用系统，它既能满足小型、集中式组织机构办公和 信息管理的需要，也能满足大型、分散的组织机构办公和信息管理的需要，完全适 直用户需求不断变化的实际情况，为用户带来前所未有的方便。图2 9 。 图2 ，1 0 系统安全体系 通用网络办公系统安全体系主要包括七个部分： 1 ) 位于数据链路层及网络层的信道加密及管理模块 2 ) 网络防火墙、访问代理、攻击检测等模块 3 ) 身份认证、数字证书应用管理模块 4 ) 用户权限分级管理、用户组权限管理 5 ) 文档加密管理、文档访问控制 6 ) 系统监控、同志分析、系统管理模块 7 ) w e b 监控和在线保护模块 图2 1 0 详细说明了通用网络办公系统的安全体系。 第二章工作流概述与通用网络办公系统对工作流系统的需求 图2 1 0 通用网络办公系统的安全体系 2 2 3 通用网络办公系统平台对工作流管理系统的需求 所谓的工作流就是一组人员为完成某一项业务所进行的所有工作与工作转交 ( 交互) 过程。在通用网络办公系统中大多数应用于公文审批、各类申请等。每 一项工作以流程的形式，由发起者( 如文件起草人) 发起流程，经过本部门以及 其它部门的处理( 如签署、会签) ，最终到达流程的终点( 如发出文件、归档入库) 。 工作流程可以是互相连接、交叉或循环进行的，如一个工作流的终点可能就 是另一个工作流的起点，如上级部门的发文处理过程结束后引发了下级部门的收 文处理过程。工作流程也可是打破单位界限的，发生于机关与机关的相关单位之 间。 通过前两节中对通用网络办公系统的介绍、设计和实现技术的深入分析，我 们可以发现：通用网络办公系统统一管理与调度各个应用系统，因此其中的业务 流程往往是跨越多个应用的。为了实现对异构应用系统的协调与调度，工作流管 理系统应具有与多种应用接口通讯与交互的能力。 由以上的具体要求，再结合2 1 1 节所述的对工作流管理系统的基本要求与工 作流技术的现状，我们给出通用网络办公系统平台对工作流系统的功能需求： 1 ) 提供可供用户定义的流程建模工具，并支持流程定义的分析与验证。 2 ) 对流程进行过程管理，提供灵活性与易用性，支持工作流程的版本控制， 并支持跨越应用的流程定义，并支持工作流程执行过程中的动态改变。 3 ) 实现业务流程按流程定义自动执行，将工作项自动分配给合适的用户。 4 ) 能够实现对任务与流程执行情况的监控，并支持用户对流程与任务的操作， 如执行，撤销任务、开始结束暂停，继续执行流程等，适应用户多种需求。 5 ) 基于企业级应用集成的考虑，工作流系统提供事务管理功能，并支持执行 通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用 申的异常处理与错误恢复。 6 ) 能够实现与异构系统的通讯与交互。 通过以上的分析，通用网络办公系统中的工作流系统主要为了完成体系框架 中业务流程管理层的工作，对应用集成后的业务流程进行协调管理与监控，在业 务流程发生变化时实现系统的可重构与规模可扩充。工作流系统还完成数据传输 层中集成调度各异构应用系统的任务并提供对企业级应用程序的支持。 2 3 通用网络办公系统中的工作流管理系统 为了满足功能需求，结合2 1 1 节中对工作流管理系统体系结构的论述，工作 流管理系统应由以下两部分组成： 1 ) 工作流建模工具，提出一个可以清晰、准确、灵活、形式化的表示实际业 务流程的工作流定义模型，该模型需支持各种具有不同逻辑含义的活动和节点实 现，如与或逻辑、合并划分活动、同步异步执行节点等；支持定义流程问各种 转换条件和执行规则；模型支持流程定义的分析与验证。 2 ) 工作流执行模块，提供一个性能稳定、自动化程度高、安全可靠的工作流 执行环境。提供良好的运行时数据管理，支持随时可对工作流的过程定义进行修 改，使其按不同的流程运行，而且也可对活动的状态进行修改，进行启动、停止、 暂停、撤销、恢复运行等操作；做好活动的事务管理，为企业应用提供一个稳定 运行的平台，并做好异常处理与错误恢复工作等工作；与流程定义功能的良好结 合，做好流程的版本控制，并在流程执行时动态地改变流程定义。定义用户的不 同角色，控制不同用户的权限；监控各个工作流程的执行情况，随时对工作流流 程定义、活动状态进行操作，可以更改流程步骤以及执行的状态，这要求有良好 的过程定义模型以及运行时数据管理的支持：异常处理和错误恢复，工作流系统 在某个活动发生错误时灵活处理异常，屏蔽影响，保护系统中其它活动与数据不 受损害。 为了实现具备上述功能的工作流管理系统，需要对以下难点问题进行分析与 研究，提出解决方法： 1 ) 给出怎样种过程模型，支持多种业务流程的清晰准确的、无二义的定义， 并满足灵活性与扩展性的要求；该模型还应当具有良好的数学理论基础，支持对 流程定义的数学分析和正确性验证。 2 ) 如何在执行工作流程时进行事务管理，保证数据的正确性。事务处理包括 单一活动内部以及多个活动之间的事务管理。一个业务流程实例可能持续执行很 长时间，因此工作流系统对长事务的支持也是必要的，现有的工作流系统对长事 务的支持十分有限。 第二章工作流概述与通用网络办公系统对工作流系统的需求1 9 3 ) 如何处理流程执行时出现的异常情况与错误，使得一个流程出现的错误不 会影响其它流程的正常执行。 4 ) 如何为定义的工作流流程进行版本控制。一个工作流程有多个版本，各个 版本定义存在或多或少的差异，在适当的时候运行特定的流程。 5 ) 如何处理工作流程定义的动态改变。对流程定义进行了更改后，需要对已 经丌始运行的流程实例进行处理，使其可以按照新定义的流程或原有的流程继续 运行。 上述几个难点问题都是在工作流技术领域有待解决的问题，也是工作流研究 的热点。本文对上述问题进行了理论方面的研究，并在一定程度上加以实现。 第三章工程养护管理系统的设计与实现 第三章工程养护管理系统的设计与实现 3 1 工程养护管理系统概要设计 3 1 1 工程养护管理系统概述 工程养护管理系统是广州机场高速公路营运管理有限公司通用网络办公系统 的子系统，它负责设施巡查( 养护计划制订、设施检查、工程维修) 、设施报修维 修、工程预决算的审批控制、路面环保监测、路面保洁的工作要求。系统提供六 个功能模块，包括：养护管理、绿化保养、合同管理、路面环保监测、路面保洁、 系统设置。 系统的开发环境： 硬件环境：内存：2 5 6 m b ，c p u ：1 7 9 ，硬盘：4 0 g ，网卡：l o o m b p s 软件环境：w i n d o w s2 0 0 0p e r f e s s i o n a l 、s q ls e r v e r2 0 0 0 、v b 、o f f i c e2 0 0 0 网络环境：内部局域网网络环境 系统模块结构流程图 见下页图3 1 通用网络办公软件中工作流系统的设计与应用 系统模块结构流程图 工 程 养 护 管 理 养护管理 合同管理 绿化保养 路面环保监测 路面保沾 系统设置 养护计划 养护计划查询 养护计划审批监控 房屋设施编辑 房屋设施查询 合同管理编辑 合同管理查询 日常养护编辑 购买与维修编辑 原始数据编辑 植物品种编辑 绿化改造编辑 绿化保养查询 环境冈素检查 环境因素检查与查询环境 因素检查审批监控 环境影响评价 环境影响查询 环境影响审批监控 指标完成情况 指标完成情况审批监控 指标一览表录入 指标一览表审批 路面保沽文什录入 路面保沽文什壳询 路面保浩文件审批监控 报表编制 统计殴置 统计界面设计 数据备份 数据还原 图3 1 工程养护管理系统模块结构流程图、刈系统模板设置 保 存 记 录 提示项设置 分类设置 界面设置 系统模板设置 审批流程设置 用户管理 第三章工程养护管理系统的设计与实现2 3 3 1 2 工程养护管理系统模块划分及功能描述 工程养护管理系统提供六个功能模块，分为两大类：业务功能模块和系统设 最。 业务功能模块 其中业务功能模块包括：养护管理、绿化保养、合同管理、路面环保监测、路 面保洁五大部分。它们主要的功能就是录入信息、提供方便快捷的查询和计算、 报表的输出与打印、和文件审批，具体的业务逻辑流程如下图所示： 图3 2 丁程养护管理系统业务逻辑流程图系统设置 在工程养护管理系统内部“系统设置”模块功能非常强大，包括系统模板设 置、报表维护和数据备份三大部分。其中系统模板设置完成提示项设置、分类设 置、界面设置、模板设置、审批流程设置和用户管理的功能。其中审批流程设置 集中的体现了工作流技术在本系统中的应用。 在审批流程设置中，操作人员能够自己定义工作流程和其中的处理环节以及 出口环节。通过权限管理