（计算机软件与理论专业论文）基于exchange的企业办公自动化系统的研究与实现.pdf

一一攫型幽幽生立二煦盘如扩 基于e x c h a n g e 的 企业办公自动亿系统的研究与实现 摘要 随着信息技术的发展，办公自动化系统在机构的舀常工作 中发挥着越来越重要的作用。人仃】要求办公自动化系统能适应 不断变化的办公需求，能够安现人们之间的信怠交换与共享、 协同工作乃至科学的管理与决筑。 本文以汛潮公蠲办公自动化系统的建设为背景，介绍了办 公自动化( 简称o a ) 的概念、基本特征和发展，并简单介缨了 。a 相关技术，包括群件技术、电子邮件技术、工作流技术及协 同计算。文中对工作流技术进行了深入探讨，介绍了工作流的 概念、工作流系统的分类、工作流的分析以及o a 中工作流的执 行并定义和攒述了一个基于有岛图的工作漉模型。 论文的重点是基于e x c h a n g e 的汛潮o a 系统的设计与实 现。在系统分拼设计中，采用结构化方法和快速原燮法对系统 进行了需求分析，给出了系统的安全性设计，并采用工作淡技 术设计了系统中任务管理、图书管理、车辆管理等模块的工作 流模型；在系统的实现中，绘出了系统的体系结构、开发平台 和工具，并重点讨论了e x c h a n g e 的数据库的建立和数据的存储 与访问以及该系统中工作漉的实现。 最精总结了本文的工作，介绍了系统的运行情况及效果， 这零中基于e x c h a n g e 鳇办公鲁动化系统解决方案比较适合予采 用微软系列产品的中小型企业。 关键词办公自动化，群件，工作流，e x c h a n g e ，b s 太原理工大学硕士研究生毕业论文 t h er e s e a r c ha n d i m p l e m e n t a t i o n o f e n t e r p r i s e o f f i c ea u t o m a t i o n s y s t e m b a s e do n e x c h a n g e 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 o a ( o f f i c e a u t o m a ti o n ) s y s t e mp l a y sam o r ea n dm o r ei m p o r t a n tr o l ei ne n t e r p r i s e sd a i l yw o r k o as y s t e mi se x p e c t e dt om e e t t h en e e d so f c o n s t a n t l yc h a n g i n gw o r ka n dt or e a l i z et h ei n f o r m a t i o n i n t e r c h a n g i n g a n ds h a r i n ga sf a ra st os c i e n t i f i c m a n a g e m e n t a n d d e c i s i o n m a k i n g i nt h i sp a p e r ，t h ec o n c e p t ，b a s i cc h a r a c t e ra n dd e v e l o p m e n t o fo aa r ei n t r o d u c e da n di t sr e l a t e dt e c h n o l o g i e si n c l u d i n gg r o u p w a r e 。e l e c t r i c a lm a i ls e r v i c e ，w o r k f l o wa n dc o o p e r a t i v ec o m p u t a t i o na r es h o w nb r i e f l y w o r k f l o wt e c h n o l o g yi sd i s c u s s e dd e t a i l e d l y ， w h i c hi n c l u d e si t sc o n c e p t ，s o r t ，a n a l y s i sa n di m p l e m e n t a t i o ni n o as y s t e m aw o r k f l o wm o d e lb a s e do nd i r e c t g r a p hi sd e f i n e da n d d e s c r i b e d t h ee m p h a s e so nt h i sp a p e ra r et h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o n o fa ne x c h a n g e _ b a s e de n t e r p r i s eo f f i c ea u t o m a t i o n ( o a ) s y s t e m i n t h ea n a l y s i sa n dd e s i g no fo a ，f u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t sa r ea n a l y z e d u s i n gs t r u c t u r e dm e t h o da n dr a p i dp r o t o t y p i n gm e t h o d ，s y s t e m s e c u r it yisd is c u s s e da n ds o m ew o r k f l o wm o d u l e sa r ed e s i g n e du s i n g w o r k f l o wt e c h n o l o g y ：i nt h e i m p l e m e n t a t i o n o ft h es y s t e m ，t h e s y s t e ms t r u c t u r e ，p l a t f o r ma n dd e v e l o p i n gt o o l sa r ec o n s i d e r e d ， t h e nt h ed a t as t o r a g ea n da c c e s si ne x c h a n g ed a t a b a s ei sd i s c u s s e d a n di m p l e m e n t a t i o no fw o r k f l o wi nt h es y s t e mi sg i v e n i nt h ee n do ft h i sp a p e r ，t h em a i nw o r k sa r es u m m a r i z e da n d t h e a p p li c a t i o n o ft h e s y s t e m i si n t r o d u c e d t h es o l u t i o no f e x c h a n g eb a s e do f f i c e a u t o m a t i o ns y s t e mi sb e t t e rf o rt h o s em i d d l e s c a l eo rs m a l l s c a l ee n t e r p r i s e st h a tu s em i c r o s o f ts e r i a lp r o d u c t i o h s k e y w o r d so a ，g r o u p w a r e ，w o r k f l o w ，e x c h a n g e ，b s 2 太原理工大学硕士研究生毕业论文 1 1 引言 第一章绪论 近几年我国推行的无纸化办公和激烈的市场竞争，迫切要求所有企事 业单位采用高效的办公自动化系统。所谓办公自动化( o f f i c ea u t o m a t i o n 简称o a ) 是将现代化办公和计算机网络结合起来的一种办公方式，是计 算机应用中一个非常活跃和具有很强生命力的技术应用领域。通过计算机 网络，组织机构内部的人员可以跨时间、地点协同工作，使信息的传递更 加快捷方便，从砸极大地扩展了办公手段，实现了办公的高效率。 随着办公自动化技术的发展，群件技术和工作流技术大量应用于办公 自动化。群件是能够满足通讯、协调、合作的一类软件，它用于实现群组 工作，并且包括相应的软硬件产品。现在的群件软件已经发展成为功能强 大的交互式w e b 应用服务器，可以方便快捷地在i n t r a n e t 上实现各种企 业应用。工作流则是业务流程的全部或郝分自动化，在此过程中，文档、 信息或任务按照一定的过程规则流转，实现组织成员间的协调工作以达到 完成业务的整体目标。 在典型的群件系统中，l o t u sn o t e s d o m i n o 是业界公认的群件先驱者 和标准性产品。此外，m i c r o s o f t 的e x c h a n g es e r v e r 在功能、性能方面 都较为优秀。m i c r o s o f te x c h a n g e2 0 0 0 拥有数据库、w e b 服务器和协作 服务器所能提供的所有功能他们全都融进了一个产品。使用新的微软 w e b 存储系统技术，不仅可以存储任何类型的数据，还可以在任何时间从 任何地点通过u r l 来获取完整的数据：随着应用程序的使用，灵活的数据 设计能够使数据自动适应变化；许多可供选择的数据访问技术，包括 a c t i v e x 数据对象( a d o ) 、e x c h a n g e 协作数据对象( c d o ) 以及可扩展标记 语言( x m l ) ，还有带w e b 存储系统窗体、事件与工作流逻辑的智能数据存 5 太原理工大学硕士研究生毕业论文 储。它是开发数据库、w e b 和协作解决方案的优秀平台。 本文结合汛潮公司办公自动化系统的设计与实现，研究和探讨了基于 e x c h a n g e 的企业办公自动化系统的实现。 1 2 办公自动化概述 1 2 1 办公自动化的概念 关于办公自动化的定义，有文字记载的定义也有多种，以下列举三种 以从不同的角度对它做定性的说明： ( 1 ) 利用先进的科学技术，不断地使人们的一部分办公业务物化于人 以外的各种现代化的办公设备中，以达到提高办公效率的目的。 ( 2 ) 所谓办公室自动化就是把计算机技术，通信技术、系统科学及行 为科学等应用于传统的数据处理技术难以处理的、数量庞大且结构 不明确的包括非数值型信息处理的办公事务上。 ( 3 )借助于各种现代化的办公设备，并由这些设备和办公人员共同构 成服务于某种目标的人一机信息系统。 虽然这些定义的内容不尽相同，但它们都有某些主要的共同点。即 强调利用有关综合的科学技术，或现代化的办公设备，强调办公人员和办 公设备构成人一机信息系统：目的是要提高办公效率，改进办公质量。一 般认为，比较权威的是美国麻省理工学院m c 季斯曼教授的定义：“办公 自动化就是将计算机技术、通信技术、系统科学、行为科学等应用于传统 的数据处理技术难以处理的、量非常大而结构又不明确的那些业务上的一 项综合技术”。这个定义基本上涵盖了办公自动化所包含的本质，即它是 以计算机技术为中心的若干新技术在特定环境( 即特定对象一办公业务， 特定方向一数据处理) 下的运用。“量非常大而结构又不明确的那些业务”， 6 太原理工大学硕士研究生毕业论文 包括了我们通常提到的办公活动内容，这主要是指办公活动中所要处理的 信息是变化不定的，人的思维也是变化的，这就构成了办公业务中有很大 的不确定性。对此，用传统的数据处理方法很难进行处理，必须借助于一 套新的基于软科学理论的综合方法和手段。 我国学者对于办公自动化的看法，倾向于认为：办公自动化是利用先 进的科学技术，不断地使人们的部分办公业务物化于人以外的各种现代 化的办公设备中，并且由这些设备和办公人员共同构成服务于某种目标的 人一机信息系统，其目的是尽可能的充分利用信息资源，提高生产效率、 工作效率和质量，辅助决策，以求得更好的经济效益和社会效益。这一定 义是在1 9 8 5 年的中国第一届全国办公自动化讨论会上定义的。 办公自动化最早的英文术语o f f i c ea u t o m a t i o n ( 简称o a ) 是美国6 0 年代初提出的，中文译名为“办公室自动化”。随着计算机在办公室信息 处理中的作用和重要性日渐显著，7 0 年代中期美国又出现了o i s 这一术 语缩写，它的全称是o f f i c ei n f o r m a t i o ns y s t e m ，中文的相应术语为办 公室信息系统。而近年来，随着办公室自动化技术的应用范围日益扩大， 也出现了一些更为通俗的术语，如自动化的办公室( a u t o m a t e do f f i c e ) ： 电子化办公室( e l e c t r o n i z e do f f i c e ) ；无纸办公室( n o n p a p e ro f f i c e ) 。 在我国，目前更多地使用“办公自动化”的术语，在意义上，它和“办公 室自动化”相当。 1 2 2 办公自动化系统的基本特征 l 、交互性 一般的数据处理是单一的控制流，有事先确定的输入输出，无需人的 干预；办公自动化系统则往往需要根据不同的输入调动不同的控制，因而 人机对话，人的干预是必不可少的。 太原理工大学硕士研究生毕业论文 2 、协同性 办公活动通常是有组织的分层次的群体活动。因此，办公自动化系统 应支持一个组织机构内的所有工作人员能够进行协同工作，以完成一项共 同的任务。 3 、多学科交叉 办公自动化系统的建立和发展是相关的现代科学技术交叉融合的结 果，是以计算机科学、信息科学、地理空间科学、行为科学、管理科学、 系统工程学和现代通信技术等作为支撑平台的。 4 、网络化 现代办公自动化系统是基于计算机网络的，包括局域网( l a n ) 、因 特网( i n t e r n e t ) 、内联网( i n t r a n e t ) 和外联网( e x t r a n e t ) 等。 5 、对象的多样性 对于事务处理型办公自动化系统( 如：文字处理、电子表格、电子邮 件、公文流转等) ，应用对象的需求相对比较一致，表现在有通用( 比较 通用) 的商品化应用软件。而在信息管理型办公自动化系统和决策支持型 办公自动化系统层次，则呈现出应用对象多样性的特征，表现在商品化 o a s 应用软件的行业性( 如：政府机关、银行、证券、电信、商场、智能 建筑、医院、学校、生产企业、流通企业等) 和专业性( 如：现役混凝土 结构耐久性评估专家系统、中医肝病诊断专家系统、全国高考录取系统、 建筑设备综合管理系统b m s 等) 。 1 2 3 办公自动化的发展 在国外，欧美及日本等国在办公自动化领域的研究起步较早。以其发 展过程来看，早期的系统主要是通过定向开发的专用系统( 以数据为处理 中心的传统m i s 系统) ，并投入了巨大人力和财力渐渐完善和发展的。8 0 太原理工大学硕士研究生毕业论文 年代后，办公自动化系统的功能开始分散，面向办公人员个人事务处理的 套装软件，如微软公司m i c r o s o f to f f i c e 套装软件，l o t u s 公司的 s m a r t s u i t 套装软件广泛流行，几乎代替所有专门定制软件。同时，伴随 着网络技术的发展，软件技术也发生了巨大的变化，群件软件如微软公司 的e x c h a n g e 、l o t u s 公司的n o t e s d o m i n o 等也逐步替代了过去的专用软 件，成为在办公室和部门之间文件传阅、电子邮件以及协同工作的应用平 台，实现了对人、事、文档、会议的自动化管理。现在，l o t u s 公司又提 出了“以知识管理为核心的办公自动化”的概念并提供了相应的解决方案 与商品化产品如d o m i n o d o c ( 网络化文档管理) 、l e a r n i n gs p a c e ( 企业 网络培训) 、和s a m e t i m e ( 专家定位) 等。 秘讽 越墓 图1 1 办公自动化发展趋势 如图1 1 所示，从办公自动化发展的过程和今后发展的趋势来讲， 办公自动化已经经历了从第一代发展到目前的第二代，并且正在向着第三 代发展。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，实现了收发文从传 统的手工方式向工作流自动化方式的飞跃。第三代办公自动化则是从以工 9 太原理工大学硕士研究生毕业论文 作流程为中心的第二代办公自动化系统提升到以知识管理为核心【2 】f 3 】【1 1 3 办公自动化相关技术 1 3 1 群件技术与群件产品 群件是一种基于计算机的系统，用来支持从事某个共同任务的群体， 在通信、合作、协调等方面给予协助，并提供对共享环境的连接接口。“1 目前的群件已经发展成为集数据库、w e b 和协作解决方案于一体的优秀平 台。群件平台的技术趋势直接影响o a 软件的发展。 群件为我们带来许多功能：他首先是一个邮件系统，能提供基于c s 结构、支持i n t e r n e t 标准的电子邮件服务：其次它是个工作流自动化的 系统，他以工作流为手段，设计处于人们业务流程相吻合的干线，使 i n t e r n e t 中的人实现协同办公和信息共享；利用微软提供的i i s 为企业 提供信息发布、构造企业内部网的w e b 服务功能；提供与其他业务系统的 接口，同时还可以与内部的关系数据库管理系统进行集成。 目前市场上主要的群件产品有l o t u sn o t e s d o m i n o 、m i c r o s o f t 的 e x c h a n g e 及n o v e l l 公司的g r o u p w i s e 。它们由于各自的产生、发展历史 和开发目标不尽相同，其功能也有所侧重，因而各有特点： l o t u sn o t e s 是从集成式的应用环境发展而来，表现为具有各种群 件功能的继承应用环境。l o t u s 的d o m i n o n o t e s 具有很强的文档管理功 能，特别是对于表单的管理。由于有完备的文档数据库做基础，且提供了 数据库模板机制，在d o m i n o n o t e s 平台上作面向行业或具体应用的定制 会比另两种群件更易于实现。d o m i n o 能运行于多种操作系统上，如 w i n d o w s9 8 n t ，w i n d o w s2 0 0 0 ，i b ma i x ，l i n u x 等。 m i c r o s o f te x c h a n g e 是从电予邮件系统发展而来的，表现为具有 l o 太蘸理工夫学硬士研究生毕业论文 群转功艉静i n t r a n e t 溃爨平台。e x c h a n g e 箨为i n t r a n e t 瓣溃惑平台能 与微软的其它产品较好地集成；同时具有强大的开发工具群，将现有的 应用较好地集成。如果是在中小企业内，实现单纯w i n d o w s 操作环境下的 群件应用，e x c h a n g es e r v e r 怒较好的选择。 n o v e l lg r o u 掰i s e 是一释萋子文件管瓒的群彳牟，其有n o v e l l 著 名熬n d s ( n o v e l ld i r e c t o r ys e r v i c e ) 、郝转摆嘉铮、酆传遗蛙簿簿珐铯， 提供了一种完备的系统资源访问机制。g r o u p v i s e 对异j 盼网具有很强的支 持能力，而且开发了许多现成的应用来满足多数用户的普遍需求。 1 3 。2 电子邮件技术 电子鑫i 徉系统幸警为信惑传递与共享嚣王其与等段，满是貉公自动纯系 统最基本的邋信震求。墩子邮转系统主要提供了办公塞动纯两方耍豹功 能： 直接作为一种应用提供人与人之间通信的筝段，适应髓时需骚的电 子纯通信要求。 必备静波震撼供逶翔豹遴信平台，灵活逶淼苓隧应用系统辩逶信平 台的要求。 在一个办公自动化系统中，针对不同的业务需求。通常包含了多个威 用子系统，可以将电子稚件信箱作为所有这些办余子系统豹统一“门户”， 每一个确户遥过关浚毒己的亳予部件信箱就可戳了解翻需要处瑾的工律， 蘑不爨经常愁熬来露捡查琴鼹熬应雳系统。 目前电子邮传系统首接l o t u sn o t e sm a i1 和m i c r o s o f te x c h a n g e ，农 全球应用比较广泛。 太原理工大学硕士研究生毕业论文 1 3 3 工作流技术 所谓的工作流就是一组人员为完成某一项业务所进行的工作与工作转 交( 交互) 过程。在办公自动化应用中，几乎所有的业务过程都是工作流。 工作流自动化的目标就是要协调组成工作流的四大元素：即人员、资源、 事件、状态，推动工作流的发生、发展、完成，实现全过程的监控。 1 3 4 协同计算 协同计算就是在群体之间协作进行信息处理，它所进行的信息处理不 仅是面向事务的数据库应用，也还包括面向任务的各种群件应用。协同计 算的实质就是要协调、共享和共同决策。即一是面向对象，许多人一同决 策；= 是网络中各种设备之间的协调操作；三是信息的沟通和共享。因此， 协同工作所涉及的不仅仅是文件的传递，更多是在信息的传递中进行决 策，以达到更好的协同和协调。协同计算环境是一个电子信息交换、群件、 数据库和网络的集成环境。 1 4 研究意义 国内外众多的办公自动化软件采用l o t u sn o t e s d o m i n o 作为开发平 台，而采用e x c h a n g e 的相对较少，本文的目的是对e x c h a n g e 进行探讨， 为中小企业，在单纯w i n d o w s 环境下的办公自动化，提供一种基于 e x c h a n g e 的解决方案，也可以为其它办公自动化同行提供一种借鉴作用。 1 5 本文组织 本文在构思和布局上是这样安排的： 第一章概述了办公自动化及其相关技术，说明了本文的研究意义和文 1 2 太原理工大学硕士研究生毕业论文 章组织。 第二章探讨了工作流技术，包括工作流的概念、工作流系统的分类以 及工作流的分析，接着定义和描述了一个基于有向图的工作流模型，并介 绍了0 a 中工作流的执行和e x c h a n g e 中的工作流机制。 第三章主要讨论了汛潮公司基于e x c h a n g e 的办公自动化系统的分析 设计，包括系统开发方法、需求分析、功能模块、工作流的设计及系统的 安全性设计。 第四章给出了系统的实现，包括系统体系结构、开发平台和工具的选 择，重点是e x c h a n g e 中数据存储与访问以及系统中工作流实现。 第五章是结论。归纳了本文所做的工作以及汛潮o a 系统的应用情况。 1 3 太原理工大学硕士研究生毕业论文 2 1 工作流的概念 第二章工作流技术 当前工作流管理联盟( 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 ) 将工作流 定义为：。1 业务流程的全部或部分自动化，在此过程中，文档、信息或任 务按照一定的过程规则流转，实现组织成员间的协调工作以达到完成业务 的整体目标。 如果说业务流程是完成特定商业目标的一个步骤序列，工作流则相 应可定义为在实现业务流程时所需要进行的若干活动( a c t i v i t i e s ) 与若 干交互( i n t e r a c t i o n s ) 的有机结合。工作流能够提供参与成员间的合作和 协同功能，但不控制参与成员各自的工作顺序。 与工作流相关的基本概念有：业务流程、过程定义、活动、工作流 管理系统、过程活动实例等。o 3 工作流管理系统：一种能定义、实现和管理工作流的软件系统。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。 业务流程：在功能确定的组织机构中，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，案件审理过程、文件传阅过程等。 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，过程可分解为一系列子过程和活动。其定义包含了业务流程能 被工作流引擎执行的所有必要信息，如起始和终止条件、各个组成活动及 其调度规划、组织机构的组成结构和角色等。 活动：实现过程逻辑步骤的工作任务的描述，是组成业务流程的基 本单位，可分为手工操作和自动处理两种类型。活动是过程执行中可被工 作流引擎调度的最小工作单元，要求有人和计算机的参与。 过程活动实例：实际运行中的一个过程或活动。每个实例代表一 1 4 太羝理工犬学疆士研究生毕业论文 个# 独巍控制抉蠢、具蠢疼寒状态熬线程，可被努爨遴过掭识遴葶亍存驳。 2 2t 髂流系统豹分类 1 、根据所实现的业务过程，工作流系统分为以下四类：。m 3 管理壅工作流( a d m i n i s t r a t i v ew o r k f l o w ) ：粥予执行简单协同瓶 剡豹、蜀重复疑可鞭溅渡程，宅戆执行步骤霸援剿是事先定义静，不要求 控制复杂流稷秘访问多信息系统。例如申谴学位、登记车辆。 设定型工作流( a d h o cw o r k f l o w ) ：多用于执行办公流糨或处理异常 情况，熊够提供合作协i 司功能，但不控制释工作顺序。 协作垄王作滚( e o l l 葫o r a t i v ew o r k f l o w ) ：主要由参与者的交互束 刻蕊，不蒙其它类型懿王终濠憨是囊蘸滚转，宅还包掇矮嚣滚帮反交浚。 由于不可能预先定义后面的流稷，因而很难使用现有工具对该类动态工作 流进行建模。 生产型工作流( p r o d u c t i o nw o r k f l o w ) ：工作流的高级形式，是关 键犍务流程静一穗实现，滢接关系弱缀织豹动耗，一羧指丈麓模复杂弄构 的执嚣联壤，包含各类任务、入秘组织。镶贷业务秘保验业务都嚣越类典 型的例子。 2 、按照底层实现技术的不同也可将工作流系统分为； 部件鼙正作流：邮件垄工作流依赖予毫予自e 件，适用于 c o l t a b o r a t i v e 帮a d h o c 王作浚； 文档型工l 乍淀：文楼型工作漉綦予文档流转的思想，它与终郏应髑 的交互受限，适用予a d m i n i s t r a t i v e 工作流； 过程型工作流：过程型工作流对应予p r o d u c t i o n 工作流，它实现 自己的遴信机铆，程底层数据簿静基穑上掇供大薰传统和新的应用接口。 1 5 太藏理王大学矮士磺究生攀整沦文 2 。3t 作滚翡分耩 对工作流避行分析，就筲先要完成工作流对象的定义，然厢确定数据、 控联转移鹩起点_ 饔终点，是义正常程舅常控键崮鬈，定义每一个操作豹窟 动鼗稠操作结果的接收人。w o r k g r o u pc o m p u t i n gr e p o r t 鲍编辑r o n n i e m a r s a k 提出的界定工作流冗素的3 r 方法，即r o u t e r ，r u l e s ，r o l e s ，已经 被广泛采用。 5 1 r o u t e r ( 路国) ：糯于定义对象传送的路径，弛同时包含对象酌定义。 r u l e s ( 趣裂：躅于定义售惠懿路囊及路由嚣标。糕则定义了蕊令方 厦：一方馘是当工作流到了交叉路口射，以下向俺一方向去；是方蘑是 规定了如何处联异常的情况。 r o l e s ( 角色) ：用于定义工作流在某一状态下绒对某一用户的其体操 作。 王终濂戆攒述通鬻震簧一耪王佟滚摸鍪l 寒支持，壹它戆攒述遥蠢来实 现。工作流模型包括一系列描述过程、任务、任务间关系及角色的定义。 工作流描述语言比标准语言更高级，有图形化描述语言和基于规则的描述 语言，它们都支持描述：任务结构( 控制流) ，任务间信息交换( 数据流) ， 异常处理，任务持续辩闻，优先级藩靛等。 2 4t 作流建横 工作流模型是工作流技术的关键。工作流模型有多种描述方法，常用 的有p e t r i 网、有向圈、对象棱型、带有约策条件的文法表示等。这些模 鼙在搐述箍力、使用方便程度敬及易修改程度等方面各不相阐。 本文采弱基予寿趣匿的建模秀法黠犍务流程进行接逑，该方法主要楚 根据过程魁标和系统约束条件，将组织机构内的活动组织为适当的业务过 太嚣琏工大学硬圭姘究生毕耍论文 程，该模型的通用结构可以表示为有向图的网络拓扑形式，即邋过节点与 节点闻豹连接弧遮两类基本元素宋表达组缓机构豹藏务流程。这种表示方 法缝优杰是清楚、壹璇。 2 4 1 基本定义 一个竞熬的众业鼗务滤程出一系列爱基本戆活旗，按照一定憝逻辑 顺序规则组成，这魑活动及其逻辑关系可以嶷观地映射成为个由节点积 连接弧组成的有向图。由此定义如下：”1 ( 1 ) 有向图g = l ) 为一个二元组，n _ f n 。，n 。，n 。 为节点的集 合，l = l 。，l2 - - ，l ， 为连接弧的集合，其中l 。= ( n j ，n t ) 为从n j 指向n 。的连 接弧，nj ，nk 毯n 。 ( 2 ) 对予n 。，n | e n ，若有1 = ( n l ，nj ) e l ，痢n l 为nj 的一个前趋节点，n ，为i 1 ；酌一个看继节点，l 称为n j 韵一条输入连接弧躐n t 豹输如连接弧。 ( 3 ) 若n n ，营n = n | ( n7 ，n ) e l ，刘n 为节点n 的前趋节 点巢，记为p r e ( n ) ：若n n ，且n = n i n ，r l ) g l ) ，则n 为节点n 的腊继节点集，记为p o s t ( 1 3 ) 。 ( 4 ) 节点状态。对予n e n ，有状态函数s t a t e ( n ) = f 0 ，1 ) ，当节点n 处 于菲执彳予状态时，s t a t e ( n ) = 0 ；当节点n 处予执行状态时，s t a t e ( n ) = 1 。初 始时麴，n e n ，s t a t e ( n ) = o 。 ( 5 ) 转移溺数。对予l e l ，有转移添数t r a n s ( 1 ) = 0 ，l ，如果t r a n s ( 1 ) = l ，粼连接弧l 允诲发生转移( 是否发生转移，癸j 要取决子嚣蟊静演迸 趣劐) ：如果t r a n s ( 1 ) = o ，员连接叛l 不能转移。 ( 6 ) 演进规则。毒自圈黔演遴出节点拭态的改变与连接弧发生转移嚣 个动态因素相互作用而完成，其嫂则包含如下鼹方西：a 。对于r l e n ，当 1 7 太原理工大学硕士研究生毕业论文 s t a t e ( n ) = o 时，若l = ( n ，n ) 发生转移，则s t a t e ( n ) = l ：当s t a t e ( n ) = 1 时， 若节点n 执行完毕，则s t a t e ( n ) = o 。b 对于l = ( n ，n ) l ，当s t a t e ( n ) 从1 变为0 时，若t r a n s ( 1 ) = 1 ，则连接弧1 发生转移：若t r a n s ( 1 ) = 0 ，则 连接弧l 不发生转移，直至下一次s t a t e ( n ) 从1 变为0 时再使用此规则。 2 4 2 基于有向图的工作流模型的结构 l 、节点的类别 有向图中的节点代表了具有如下特征的多种实体：( 1 ) 与企业中实际 存在的事件或活动有着直接的对应关系：( 2 ) 本身有着具体的或人为定义 的含义：( 3 ) 能与其他节点形成一定的逻辑关系。因此，区分不同类别的节 点，对节点进行具体的类别定义，不仅可以明确节点的含义，同时也增强了 模型的语义。在这里，我们赋予节点如下几种类型定义：活动、子过程、开 始与结束标记、同步节点。 活动 活动是指在一段持续时间内，为实现某一目标由人工或自动完成的 企业行为，是组成业务流程的最基本单元。虽然企业中的活动多种多样、 千差万别，但可以用一个统一的结构化框架描述( 如图2 1 ) 。 图2 1 活动框架 ( 1 ) 输入活动的输入是保证活动开始的物质条件，通常包括企业资 源与信息对象。企业资源主要是指原始物料、中间产品以及生产设备等， 而信息对象则表现为各类电子化文档，包括数据表格、图形文档、文本文 档、电子邮件及w e b 资源等。 1 3 太原理工大学硕士研究生毕业论文 ( 2 ) 输出活动的输出是活动的结果，包括两类典型输出企业 资源与信息对象。活动的输入与输出构成了每一个基本活动单元与其他活 动单元的接口，封装了内部具体的任务处理过程，包括角色与约束，而活动 的输入与输出在内容上的一致，也为实现工作流模型的重用提供了保证， 通过建立相应的输出一输入映射机制，一个活动单元可以同多个活动单元 进行组合，出现在不同的业务流程中。 ( 3 ) 角色角色是企业中以一定的技能要求为前提，能够完成某项专 职工作的企业人员的集合，它与企业的组织模型紧密相关。活动的角色包 括执行者与负责人两类，二者为上、下级关系，下级负责活动的执行，上级 负责监督、检查与异常情况的处理。 ( 4 ) 约束活动在执行过程中有一定的约束条件，体现了竞争激烈的 市场与独立自主的客户对企业所施加的压力。最主要的一个约束是对活动 的时间要求，即活动必须在有限的时间内完成。第二个约束是活动的优先 级，优先级越高的活动，在工作流实施运转的过程中，将享有更为优先的申 请企业资源与人员的权利。除了时间和优先级以外，根据企业本身的特点， 还将会有其他方面的约束。 在统一的活动描述框架下，可定义多种不同类型的活动。一方面可方 便用户建模，使用户更直观地理解具体活动的含义：另一方面，工作流机制 针对不同类型的活动，在实施过程中可以做出不同的处理，使系统更灵活、 更高效。活动分类的标准有很多，可根据企业的实际情况来确定。比较基 本的一种分类是将活动类型确定为人工型与自动型。 人工型的活动是通过工作表的生成来通知相关的人员，依靠人员以 手工或启动应用的方式来完成：自动型活动则是在工作流服务器的驱动下 直接启动应用或利用自动化设备来完成的活动，这种活动充分体现了工作 流管理系统所实现的企业内部不同应用间的过程集成。 1 9 太原理工大学硕士研究生毕业徽 子过程 子过程是一类能够分解的节点类型，其内部包含组成工作流模型的 所有元素类型，实质上是一个子工作流。子过程的引入大大增强了模型的 表达能力，使模型具有层次化的概念，并支持自顶向下的建模过程。我们规 定子过程可以出现在模型的任何层次，即允许子过程内部再次嵌入子过 程。通常，用户可以在模型的最顶层全部用子过程表示，这样即确定了模型 的总体逻辑结构，进而再在每个子过程中详细地布置活动及其他模型元素 直到完成最底层的基本活动的建模。 开始标记与结束标记 有向图是一种非线性的数据模型结构，与线性结构不同，它可能具有 多个入口节点( 即只有连接弧由该节点发出，而没有连接弧指向该节点) 。 为使用户与工作流机正确理解流程的逻辑顺序，避免发生疏漏与错误，我 们人为地定义了一类具有特定含义的标志性节点开始标记b ，并规 定开始标记为一个工作流模型( 或子过程) 的难一入口点，它无前趋节点， 即p r e ( b ) = 。对于一个实际的业务流程，不同的执行情况会出现不同的 结果。对应于有向图，就表现为一次不能遍历图中的全部节点，只有部分路 径被选择执行，图中会出现多个出口节点，标志着流程的结束。为了清晰地 表达流程的结束状态，并与开始标记相对应，引入了另一类标志性节点一 结束标记e ，同时规定，结束标记e 为一个工作流模型( 或子过程) 的 唯一出口点，它无后继节点，即p o s t ( e ) = o 。 同步节点 当把一个实际的业务流程映射成工作流模型时，重要的是要保证活 动间的逻辑关系不变。“与”和“或”是两类最基本的逻辑关系，是表达各 种复杂关系的基础，工作流模型必须具备表达“与”和“或”关系的能力。 前面已经定义了模型的演进规则，对于任意一个处于非执行状态的 太原理工大学硕士研究生毕业论文 节点n ，只要有一条输入连接弧发生了转移，那么该节点即可被执行，这实 际上表达了“或”的关系，即u ( n p r e ( n ) ，1 = ( n7 ，n ) l ，t r a n s ( 1 ) = 1 ， 且1 发生转移 。 对于“与”的关系，通过增加一类新的节点同步节点s 来表达， 它对活动起协调、同步的作用。规定同步节点s 的动态行为完全遵循演进 规则，所不同的是，当s 处于执行状态时( s t a t e ( s ) = 1 ) ，将判断它的所有输 入连接弧是否已经全部发生转移：若是，则s 的状态就由1 变为0 ，即s 执 行完毕：否则，s 仍处于执行状态，并将继续判断，直至满足上面的条件后s 才执行完毕，s t a t e ( s ) = l 一0 。这意味着同步节点将使它的所有前趋节点都 执行完毕后才继续推进流程，表达了“与”的关系，即n n p r e ( n ) ，1 = ( n 7 ，n ) l ，t r a n s ( 1 ) = 1 ，且1 发生转移 。 同步节点的设置区分了有向图中节点的多条输入连接弧间的“与”、 “或”关系，而且可以使用户从图中清楚、直观地理解流程的执行过程， 既丰富了模型的语义，也方便了用户建模。 2 、连接弧 作为有向图中的另一类组成元素，连接弧表达了图中不同节点元素 间的逻辑顺序关系。它从前趋节点指向后继节点，体现了节点状态的转移 与有向图的演进。连接弧发生转移是有条件的，在前面的定义中为每条连 接弧都绑定了一个二值的布尔型转移函数t r a n s ( 1 ) 。对于它的组成定义 如下： 转移函数是由一系列条件( c o n d i t i o n s ) 经过“与”、“或”组合而成 的，其中每一个条件就是一个谓词逻辑，它的结果也是“真”、“假”二值的， 这些逻辑的最终组合结果决定了转移函数的取值。 根据连接弧转移条件的特点，我们把在工作流模型中所要具体表达 的连接弧类型分为如下两类： 2 1 太原理工大学硕士研究生毕业论文 ( 1 ) 永真型即连接弧的转移函数值永远为“真”，t r a n s ( 1 ) s 1 。它 体现了一种顺序关系，不需要经过任何条件的判断，只要前趋节点执行完 毕，即可激活后继节点。 ( 2 ) 不定型即转移函数的取值由工作流机或人的判断来确定。这种 判断实际上体现一种选择关系，即根据不同情况，通过满足条件的连接弧 的转移，实现对某一节点的多个后继节点的选择性激活。 从直观和方便的角度出发，把“永真型”连接弧称为“无条件连接弧”， 而把“不定型”连接弧称为“有条件连接弧”。这两种连接弧在描述活动 节点间的时序关系与逻辑顺序的同时，隐含了交换数据的内容，即前趋节 点的输出可做为后继节点的输入。但这种表达方式处理数据流的能力有限 对于不具备前趋后继关系的节点不能显示定义。为此，我们引入了“数据 连接弧”。这种连接弧可以连接于同一层次中的任意两个有数据交换的节 点之间来定义数据流，数据流动的方向就是连接弧箭头所指的方向。 2 4 3 工作流模型描述 下面用基于有向图的建模方法给出一个简单的工作流模型实例( 见 图2 2 ) ，流程中6 类活动，分另用节点来表示，流程的流转分别用有条件 4 活动1l 开始 _ _ +与节点 l ) + 或节点 无条件连接弧 有条件连接弧 图2 2 工作流模型图 太原理工大学硬士研究生毕业论文 连接弧和无条件连接弧来连接。 2 5 办公自动化系统中工作流执行 工作流执行的目标就是要协调组成工作流的四大元素，即人员、资源、 事件、状态，推动工作流的发生、发展、完成，并实现全过程监控。在办 公自动化系统中不仅应该管理工作流全过程的所有信息和操作，而且还应 该主动推进工作流程的实现，如及时地收回和赋予不同人员的操作权限 ( 如拟稿人起草文件完毕即不可修改文件内容，而其上级领导获得文件的 签署权或对内容的修改权) 、主动提示和催促工作人员实现某一阶段的处 理( 如发送通知提示有新文件到，需要进行处理) ，从而整体提高工作流 处理的效率。 在办公自动化系统中，工作流执行有三种模式。即发送模式、共享模 式以及发送和共享结合的模式( 即“群件模式”) 。雠 ( 1 ) 发送模式的工作流执行：就是通过邮件将数据表单从一个人的 信箱传送到另一个人的信箱。其特点是模式简单。但是，最大的弊端是无 法实行监控，管理者不能随时掌握工作流的动态。还存在其它的问题包括： 难以实现自动化处理如通过代理催办、集中归档、统计；数据容易出现多 份拷贝，难以控制安全性和准确型；大量的邮件传输引发大量的网络流量 等。 ( 2 ) 共享模式的工作流执行：以共享文件的方式来完成任务项传递， 是通过共享数据库实现的。其特点是信息单一存储、自动化处理、安全性 更好以及容易实现监控。但是，工作流的驱动成了一个问题，因为缺乏信 息通讯机制，无法主动通知有关人员进行下一步的工作。 ( 3 ) 发送和共享混合模式的工作流执行：结合了上述二者的优点。 通过数据库管理工作流信息，通过电子邮件推动工作流程，即所谓的“跟 2 3 太原理工大学硕士研究生毕业论文 踪一通知”模型。基于群件的工作流系统充分利用了邮件和数据库的特点。 通过应用设计工具可以开发出包含并优于前两者模式的工作流应用系统。 从信息技术的角度出发，群件模式充分发挥了不同技术的优点，克服了其 缺点，是理想的办公自动化流程处理模式。 2 6e x c h a n g e 中的工作流机制 在e x c h a n g e 中，工作流是服务器端逻辑，它在项目的整个使用寿命 期间，可用来实旌和跟踪项目。文件夹在传统意义上只不过是一个容器， 它可容纳任何内容，如消息和联系人、其它文件夹或结构化文档，但除了 存储这些项目外，它不能