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工作流在国库信息系统中的应用 计算机软件与理论专业 研究生王福光指导教师庄成三 摘要 本文阐述了工作流在国库信息系统中的应用。文章讨论工作流的 原理及其应用，探索工作流理论的研究方向。在此基础上也分析工作 流业务管理系统与应用程序的关系。充分考虑作为自动业务执行系统 与自动测试系统的需求，设计了与圈库信息系统结合使用的工作流业 务管理系统。系统注重可移植性和可复用性，实现了整个系统的低耦 合，便于进一步开发和代码的重用。 文章利用m s a a 开发实现了工作流引擎。对在系统中用到的关键技 术进行了介绍。也详细探讨了如何利用这些技术实现系统的性能、通 用性、适应性、可伸缩性、维护性、町移植性和可复用性等方面的优 势。工作流系统与国库信息系统主系统有机的结合，最大程度的提高 了整个系统的可用性。 最后，给出了系统的实现与实际运行情况，对文章的研究和开发 工作作了总结。指出了本系统的主要特点，并且也讨论了下一步可改 进的方向。 关键词：工作流，信息系统，句柄，a p i ，m s a a t h ea p p li c a t i o no fw o r k f l o wi nt h et r e a s u r y i n f o r m a t i o ns y s t e m m a j o r ：c o m p u t e rs o f t w a r ea n dt h e o r y g r a d u a t es t u d e n t ：w a n gf u g u a n gd i r e c t e db y ：z h u a n gc h e n g s a n a b s t r a c t t h ea p p li c a t i o no fw o r k f l o wi nt h et r e a s u r yi n f o r m a t i o n s y s t e misf u l l yd e s c r i b e di nt h ist h e s is t h ist h e s isd i s c u s s e s t h et h e o r ya n da p p lic a ti o n o fw o r k f l o wa n d t h er e s e a c ha s p e c t o fw o r k f l o wt h e o r y b a s e do nw h a tisd i s c h s s e da b o u t ，t h et h e s is a n a l y z e s t h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e n t h ew o r k f l o w m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m a n dt h em a i n a p p l i c a t i o np r o g r a m c o n s i d e r i n gt h er e q u i r e m e n to ft h ea u t o m a t ic a li m p le m e n t a t i o n a n d t e s t i n gs y s t e m ， w e d e s i g n t h ew o r k f l o w m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m t h a t i s i n t e g r a t e d w i t ht h e t r e a s u r y i n f o r m a t i o ns y s t e m t h iss y s t e mf o c u s e so nt h ep o r t a b i l i t ya n d r e u s a b i i i t ya n da c h i e v e st h el o wc o u p l i n gw h i c h isc o n v e n ie n t f o rf a r t h e rd e v e l o p m e n ta n dr e u s i n go ft h ec o d e t h et h e s is i m p l e m e n t st h ew o r k f l o we n g i n ew i t h m s a aa n d i n t r o d u c e st h ek e yt e c h n 0 1 0 9 yo ft h es y s t e m w ed is c u s sh o wt o a c h ie v e o u r s y s t e m sa d v a n t a g e s i n m a n ya s p e e t s s u c ha s c a p a h i l i t y ，c u r r e n e y ，a d a p t a b i l i t y ，r e t r a c t i l i t y ，m a i n t e n a n c e ， p o r t a b i l i t ya n dr e u s a b i l i t ye t ci nd e t a i l w o r k f l o ws y s t e ma n d t r e a s u r yi n f o r m a t i o am a i ns y s t e mc o m b i n eo r g a n i c a l l y i t i m p r o v es t h eu s a b i1i t yo ft h es y s t e mt h ef a r t h e r a t1 a s t w ei m p l e m e n tt h es y s t e ma n dp r o v i d et h er u ni n t e r f a c e t h ew o r ko fr e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n tiss u m m a r iz e d w ep o i n to u t t h em e r i to ft h es y s t e ma n dd is c u s st h ea s p e c to ff a r t h e rw o r k k e yw o r d s ：w o r k f l o w ，i n f o r m a t i o ns y s t e m ，h a n d l e ，a p i ，m s a a 四j i l 大学硕士学位论文 1 前言 1 1 工作流的概念与目标 工作流系统是以规格化的流程描述作为输入的软件组件，它维护 流程的运行状态，并在人和应用之间分派活动。 工作流的基本概念： 1 流程定义( p r o c e s sd e f i n i t i o n ) ：一个业务流程或过程的规格化描 述流程。 2 实例( p r o c e s si n s t a n c e ) ：流程定义的一个运行实体。 3 状态( s t a t e ) ：代表一种对外部参与者的依赖。这意味着在流程运 行时流程引擎必须等待，直到外部参与者通知工作流系统指定的状态 完成了。 4 动作( a c t i o n ) ：在流程运行过程中，工作流系统为响应指定事件运 行的一段程序逻辑。当流程运行过程中指定的事件发生时，工作流系 统启动并执行这些动作。 5 流程上下文变量( p r o c e s sc o n t e x tv a r i a b l e ) ：保存每一个流程运 行的上下文信息，通常在流程定义中声明这些变量，然后在流程实例 生成时被实例化。 工作流的设计目标： 1 作为企业应用系统集成( e a i ) 的平台，当前大部分企业级i t 架构 中包含各种专门应用。这些专门应用提供了一组固定的自动化业务流 程，而工作流系统将业务流程描述作为输入并管理流程实例的执行， 比专门应用更灵活。因此，工作流系统和专门系统是相互补充的，使 用工作流系统管理全局的业务流程，结合所有的专门应用，来构建一 个e m 平台。 2 协助涉及多人相关任务的工作流软件的开发。 3 将工作流引擎嵌入到其他应用中：开发专门应用的公司可以将工作 四川大学硕士学位论文 流引擎嵌入到他们的软件中。在这里，工作流引擎只是作为一个软件 组件，主要是为了重用和应用软件。 1 2 开发工作流管理系统的意义 引入工作流能够在软件开发级和业务级受益。 工作流简化了开发。它降低开发风险，业务分析师和开发人员使 用相同语言交谈( 如状态和动作术语) ，这意味着开发人员没有必要将 用户需求转化成软件设计。它提供集中实现。业务流程经常变化，使 用工作流系统的最大好处是实现不再是散落在各种系统中模糊整合的 软件片断。它加快应用开发软件不再有在流程始终保持与参与者联系 的任务，开发更快，代码更容易维护。 工作流发展为业务流程管理( b p b t ) 。在能够自动化业务流程之前， 分析它们并创建规范化描述是一件艰苦但会有很好回报的工作。它可 以提高效率，许多业务流程自动化的结果是去除许多不必要的步骤。 它提供更好的流程控制，通过标准的工作方法和跟踪审计，提高了业 务流程的管理。它改进客户服务一流程的一致性，提高了各层次对客户 响应的可预见性。它带来更多灵活性。基于流程的软件控制，使得可 以重新设计以符合业务需要的变化。业务流程聚焦业务流程，导致它 们的流线性和简化性。工作流系统使得新业务流程很容易部署，业务 流程软件可以使用迭代方式开发，因此使用工作流系统使开发更有效、 风险更低。 工作流系统是企业应用开发中缺失的环节。在企业级软件中并入 业务流程逻辑的缺省方式是分散的，这意味着业务流程逻辑散布在各 种系统中，如e j b 容器、数据库触发器、消息代理等等。这导致软件 难于维护，结果使得改变业务流程软件作为最后的选择。人们经常宁 愿改变流程而不是软件。假使认识到这个问题，并打算集中一个流程 相关的代码。这对于一个流程可以很好的工作，但要实现多个流程时， 管理状态和流程变量的代码被到处复制。 2 四川大学硕士学位论文 可选的方法是提取出复制的代码，放到一个集中的库中，这就是 一个工作流管理系统。 1 3 国库执行信息系统的开发目的和背景 国库执行信息系统的总体目标：在保证财政预算执行数据编报汇 总安全及时准确的基础上，依靠科学合理的数据库结构，建立与人行 金库、总会计帐务等系统的有效对接，形成一个采集共享数据的信息 平台，逐步建立财政收支预测模型。 国库执行信息系统的具体目标：一是及时性，要使报表高度自动 化地进行逐级编报汇总，将编制、审核和汇总时间由原来的数小时缩 短为几分钟。二是准确性，用多种方式的计算机审核取代目前的人工 审核，大大减少下级数据上报的差错率。三是灵活性，建立科学合理 的数据存储方式，实现方便的分期间、分地区、分项目数据组合查询、 提取、筛选和比较分析。四是高效性，能自动生成多种分析图表、财 政快报以及预算执行报告中固定格式段落。 目前财政系统对国库执行报表和报告是采用微软公司的o f f i c e 办公软件来制作和编写，在及时性、准确性、灵活性和高效性方面有 很大的局限性，迫切需要通过实施国库执行信息系统来实现国库执行 的信息化管理。 1 4 本文所做的贡献 1 根据国库执行信息系统的实际情况，分析适合工作流管理系统管理 的模块。结合工作流管理系统与应用程序关系的理论，设计工作流 模块。 2 工作流采用窗口句柄方式与主系统交互，而没有直接调用系统的类 和成员函数、方法，大大降低了系统的耦合性，提高工作流管理系 四川大学硕士学位论文 统的可移植性和可用性。同时将系统操作w i n d o w s 系统的方法如操 作菜单和常用控件的方法封装，提高程序的可复用性。 3 利用m s a a 实现了工作流引擎。引擎采用消息机制，实现了工作流 业务管理常用的方法并封装起来。引擎除提供的公有服务外对用户 透明。 4 开发实现国库执行信息系统中的工作流管理模块，系统既可以作为 业务执行系统运行，又能作为自动测试工具协助开发与测试人员排 错，提高开发效率。文中给出系统的基本架构。并且提供了系统操 作的方式以及系统运行的界面。 2 工作流的原理与应用 2 1 工作流的定义 工作流是从英文单词w o r k f l o w 中直译过来的。最直白的意思就是 日常工作中相对固定的流程计算机化。 一直以来，企业管理者都在琢磨如何优化工作流。虽然已由经验 而形成一套较固定的模式，因而简化了许多不必要的程序，但在计算 机信息系统尚未形成主流的年代，一切都是由人工实现的，且存在诸 多不利，如人为工作效率低、信息传递响应速度慢、纸张通信资源浪 费等。8 0 年代中，人们终于找到了缓解这些弊病的办法，那就是依赖 网络新生的工作流技术。 由于工作流技术发展各异，为了给其制定相关规范，实现不同工 作流产品的互操作，1 9 9 3 年，工作流管理联盟( w o r k f l o wm a n a g e m e n t c o a l i t i o n ，w f m c ) 成立了。它所提出的工作流定义是：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间进行传递与执行。 由上可总结出工作流具有广泛应用价值的计算机软件技术的特 4 四川火学硕士学位论文 性，也决定其必须以互联计算机为载体。在人员操作的必要条件下 工作流实现自动化。 2 2 工作流管理系统的发展历史 工作流管理系统的发展可以概括为三个阶段。第一阶段为初始阶 段，第二阶段为发展阶段，第三阶段为业务过程管理阶段。 工作流的研究起源于2 0 世纪7 0 年代，受网络的局限性，最初的 工作流系统主要以企业内部的文档处理为主，这一阶段的典型特征是 工作流系统不是作为一个独立的平台进行应用，而是将其思想运用到 具体的应用系统中，尤其是文档的传递与处理。第二阶段的发展标志 是i b m 的d o m ir i on o t e s 产品的出现，极大地推动了工作流的成熟和应 用，在文档的传输和处理中得到了非常成功的应用，这一阶段的主要 特征是工作流系统作为一个平台以群件的形式运用于文档处理中，产 品本身有自己独特的体系结构和基础的通信技术。直到现在，由于计 算机网络技术和i n t e r n e t 技术的迅速发展，随着企业业务过程的规范 化和内部效益的不断提高的需要，工作流技术发展到了第三个阶段即 业务过程管理( b p m ) 阶段，和第二阶段的最大不同主要表现在：应用 范围不同，业务过程管理不仅仅能够管理文档，而且能够管理各类业 务过程，其应用范围将更加宽广。功能不同，业务过程管理包括业务 过程的设计、分析、评测、仿真、运行和管理，可以管理流程、人和 其它资源之间的关系，整合公司内外部的资源，监视整个流程的进行， 不只是文档处理界面的设计与处理。 四川大学硕士学位论文 2 3 工作流的接口和参考模型 2 3 1 工作流的接口 流程定义工具：定义一个流程定义与建模工具和工作流引擎之间 的标准接口。 工作流客户应用程序：定义客户应用程序a p l 向j = 作流引擎请求 服务。 激活应用程序：定义允许工作流引擎通过通用代理软件，激活各 种应用程序的a p i 。 工作流协同工作：定义工作流协同工作模型和通讯标准来支持互 相工作。 管理和监控工具：定义监视和控制功能。 2 3 2 工作流的参考模型 上面列出的属于术语之间的关系如图2 1 所示： 6 四川i 大学硕士学位论文 图2 1 工作流的参考模型 2 4 流程定义及其层次 w f m s 以流程定义为输入可以将流程定义看作u m l 活动图、u m l 状 态图或者有限状态机，工作流系统负责维护这些流程定义的执行状态 和上下文，为此需要通知状态的变化。运行流程的状态变化可以记录 下来，以备监控管理。 流程定义的内容可以分为四个不同的层次：状态( s t a t e ) 、上下 文( c a n t e x t ) 、程序逻辑( p r o g r a m mj n gl o g ic ) 和用户界面( u i ) 。 1 状态层 所有的状态表述和控制流属于业务流程的状态层。标准程序语言 的控制流定义了必须被执行的指令的顺序，由我们书写的命令、i f 语 句、循环语句等确定。业务流程中的控制流基本相同，但使用基本元 素替代指令。业务流程中的基本元素是状态。 四川大学硕士学位论文 在流程中，状态( 或等待状态) 指定一种对外部参与者的依赖。 流程定义中的状态也指定了执行依赖于哪个参与者。w f m s 使用代 表参与者的名字的信息构建任务列表，这是w f m s 的通用特性。对于需 要人参与的状态，w f m s 必须在运行时计算出具体人，这样的计算使 w f m s 必须依赖于组织结构信息。 流程定义的控制流是一组状态和状态之问的关系。状态之间的逻 辑指定哪些执行路径可以并发执行，那些是排它的。并发执行路径用 交叉和联合来建模，而排它执行路径用判断和合入来建模。 如果多个迁移到达一个状态，缺省定义为不需要同步。在流程执 行过程中，w f m s 使用令牌( t o k e n ) 作为跟踪流程状态的指示器。当 令牌到达一个状态时，被分配给w f m s 等待的外部参与者。外部参与者 可以是个人、组织或者计算机系统，我们定义流程运行的执行人或系 统为参与者( a c t o f ) 。只有在w f m s 需要访问组织结构信息时，才将令 牌分配给一个参与者，工作流系统通过分配令牌构建任务列表。 2 上下文层 流程上下文变量或简称变量，是与流程实例相关的变量流程变量 允许流程开发人员在流程实例的生命周期中存储数据。w f m s 具有固定 的一组数据类型，也可以定义自己的数据类型。工作流用于在组织内 部的各种异构系统之间实现任务和数据的协同。对于业务流程中人工 执行的任务，w f m s 负责从其他相关系统，如s a p 、数据库、c r m 系统、 文档管理系统收集相关数据。在业务流程的每一个人工步骤，只有相 关的数据项从异构系统中收集和计算。通过这种方式，从不同系统来 的数据被转换并呈现为信息。 3 程序逻辑层 动作是在流程运行过程中w f m s 为响应指定事件而执行的一段程 序逻辑。程序逻辑可以是二进制或源代码形式的、用任何语言或脚本 编写的软件片断。程序逻辑层根据指定事件的信息将需要执行的所有 软件片断组合。 4 用户界面层 参与者通过向流程变量填充数据的事件，来触发结束一个状态。 mj l l 大学硕士学位论文 某些w f m s 允许指定哪些数据可以填充到流程中，以及如何存储到流程 变量中。可以生成u i 表单从用户收集这些信息。 2 5 工作流的分类 根据工作流产品实现的业务过程和底层实现技术，可对工作流管 理系统及其产品进行分类。 ( 1 ) 根据所实现的业务过程，该系统可分为四类： 管理型工作流活动可以预定义，并且有一套简单的任务饰调规则。 设定型工作流与管理型工作流相似，一般用来处理异常或发生几率 较小的情况。 协作型工作流参与者的数量和协作的次数较多。在一个步骤上可能 反复协调，直至得到某种结果，甚至可能回到前一阶段。 生产型工作流实现重要业务过程的工作流管理，特别是与业务组织 功能直接相关的工作流管理。与管理型工作流相比，生产型工作流一 般应用在大规模、复杂和异构的环境下，整个过程涉及多个人和不同 组织。 ( 2 ) 根据底层实现技术，可将工作流产品分为三类： 以通讯为中心以电子邮件为底层的通讯机制。这类工作流管理系统 适合于协作型工作流和不确定型工作流，而不适于生产型工作流。 以文档为中心基于文档路由，同外界应用的交互能力有限。许多基 于表的管理型工作流可以用以文档为中心的工作流实现。 以过程为中心对应于生产型工作流。一般建立在数据库之上，有自 己专用的通信机制，并且提供同外部交互的接口。 2 6 工作流的研究方向 为了规范工作流产品的内涵和外延，并使其产品间有较强的互操 四川大学硕士学位论文 作性，国际上先后出现一些标准组织，较有影响有w ? f c 、w a r t a 、b p m i 。 w m f c 对工作流的体系结构进行了详细的定义，明确了各部分的内容及 其相互关系，给出了各部分详细的语言接口，过程模型描述语言；w a r i a 是w o f k f l o wa n dr e e n g i n e e r i n gi n t e r n a t i o n a ta s s o c i a t i o n 的缩写， 成立于1 9 9 2 年，其主要任务是研究业务过程管理、工作流以及知识管 理，进行经验共享，产品评估，用户和厂商间的联系，教育和培训： b p m i 的主要任务是为b p m 建立一套过程设计、部署、维护和优化的标 准，b p m i 给出了一套公开的业务过程描述规范。其中：w m f c 提供的标 准最完善，支持的厂商最多。 b p m 是工作流技术发展的一个新阶段，它不但能够解决传统意义 上的工作流对文档的处理，而且能实现广义上业务过程的自动化，能 集成各类大型的应用系统，也能够把一项业务分成若干个活动，按照 一定的业务逻辑，由不同的角色完成；w o r k f l o w 这一概念出现较早， 首先运用在文档处理领域，随着技术的发展也赋予了新的含义；e a i 使用基础的通信技术，用于连接不同的应用系统，总之，三者之间既 有联系又有区别，并逐步走向统一。 b p m 领域的新趋势是可执行业务流程，它与基于状态的w f m s 所使 用的方法，有三点主要的区别： 1 基于状态v s 面向消息：基于状态的w f m s 以状态( 或者活动) 概念 为中心，工作流引擎维护状态并计算从个状态到另一个状态的迁移。 另一方面，像b p e l 这样的可执行流程以响应输入消息的定义为中心， 可以将一组这样的响应以及其他信息看作一个业务流程，这解释了为 什么b p e l 是基于状态的w f m s 的一些补充。 2 流程实例i dv s 消息关系：可执行业务流程的复杂性之一是消息关 系。流程描述的一部分必须说明b p e l 引擎如何从输入消息中确定流程 实例的标识，这必须基于输入消息的一个数据项；而基于状态的w f m s 为每个创建的流程实例生成i d ，客户端可以在后面调用引擎a p i 时使 用这个1 d 。 3 核心工作流引擎h p iv s 抽象服务端点( e n d p o i n t ) ：基于状态的w f m s 提供一组核心a p i ，这意味着客户端通过调用核心a p i 管理所有流程 1 0 四川人学硕士学位论文 实例的执行。在可执行业务流程中，每个流程表现为一个服务，这意 味着每个流程定义都有一个不同的访问点。 3 基于工作流的国库执行信息系统 3 1 国库执行信息系统概述 国库执行信息系统针对政府与行业等垂直集中的管理模式，采用 基于互联网的数据集中处理机制，并利用大型数据库的数据存储与数 据处理优势，建立快速灵活的报表设计、处理与统计查询方案，构建 起政府与行业一级的网络级的通用报表应用解决方案 系统主要分为五部份：基于w e b 的网络报表上级管理程序、基于 w e b 的网络报表下级填报程序、基于瘦客户端的下级填报程序、服务 器端服务、基于w e b 的数据查询统计程序。 其工作流程为：上级部门使用网络报表上级管理程序，依其权限 进行指标设置、基本编码设置、样表设计、任务分发等工作。下级单 位使用基于w e b 或瘦客户端的网络报表下级填报程序，依其权限和上 级分发的任务进行数据填制、运算、审核、上报等工作。服务器端服 务接收到客户端上报的数据后，将其自动转入中心数据库。上下级通 过基于w e b 的数据查询统计程序对中心数据库数据进行查询统计。 1 基于w e b 的网络报表上级管理程序基本模块：指标设置、枚举设置、 基本编码维护、样表设计、登统样表设计、任务布置、下级单位数据 审核、期间和单位数据处理 2 基于w e b 的网络报表下级填报程序下级单位依其权限进行相应报表 数据的填制。 3 基于瘦客户端的下级填报程序连接参数设置、单位设置、任务下载、 数据填制、审核、上报。 4 服务器端服务对客户端的登陆单位进行权限验证，对客户端的数据 1 l 四川大学硕士学位论文 进行验证并加载 5 基于w e b 的数据查询统计程序对中心数据库的数据进行查询、统计。 3 2 工作流管理系统与应用系统的关系 工作流作为嵌入式组件 工作流引擎可以直接嵌入到应用系统中，与应用系统打包形成一个整 体。 图3 1 工作流作为嵌入式组件 工作流作为支撑平台 工作流可以作为一个支撑平台，应用构建于工作流平台之上。 应用 工作流 图3 2 工作流作为支撑平台 工作流作为独立应用，与应用系统相互协作 工作流作为一个集成的调度中心，集成分布式应用 四川大学硕士学位论文 匪习 图3 3 工作流作为独立应用 3 3 与工作流相关的功能模块 3 3 1 套表录入 套表录入：一次打开所选任务的所有表格，用户可以对其中任意 样表选择、进行数据处理与编辑，详细操作与单表录入相同。 若用户编辑了账务取数公式，则到账务系统中连接上相应账务系 统后即可取出公式中相应数据。 3 3 2 数据汇总 3 3 2 1 叠加汇总 叠加汇总：各单位对表内数据按指标汇总属性进行相加或平均等 处理。叠加汇总提供将几个单位的数据汇总到一个单位上，也可不指 定被汇总的单位，直接查看汇总后的数据。 四川大学硕士学位论文 3 3 2 2累加汇总 和叠加汇总不同，累加汇总并不将数据加起来，而是将相应行的 数据按单位或按项目进行平辅。 累加汇总实现了两种情况：一种是n 个不同项目一所选单位信息 平铺及这些单位数据：另一种情况是单位一所选单位所属项目平铺。 对于浮动表，可分别罗列各项目各单位的数据，并可按指定项目 进行小计，合计等处理。 3 3 2 3分类汇总 分类汇总主要以项目为主，主要处理各单位具有相同项目的汇总 情况，类似于累加汇总的第一个情况，但是分类汇总后还要把各单位 不同细项目分别表列，这就是分类汇总与累加汇总的区别。 3 3 2 4混合；r - 总 提供对某一张浮动表的行的查询和汇总。用户可以选择希望查询 的浮动表、期间和行( 可以选择多行) 。如果选择了表中的浮动行，可 以选择根据浮动行中的哪一个枚举指标列进行汇总，根据哪一列数据 进行排序，以及排序的最大个数。汇总结果中，固定行为所选择的固 定行对应数据相加的结果，浮动行则除了列出各单位浮动行的数据外， 还要根据用户选择的枚举指标列进行汇总。 1 4 四川大学硕士学位论文 3 3 3 查询分析 3 3 3 1数据查询 指根据用户指定的单位、期间、样表来查询报表中的原始数据。 3 3 3 2统计查询 统计查询又称固定模板查询，它是根据用户事先在登统样表设计 中设计好的登统表来进行查询。在查询时通过选择不同单位和登统期 间，根据登统公式来生成数据，并依登统表中指定的方式进行显示。 生成的登统数据可进行二次查询和图形分析。 登统表的排序方式分成两种，一种是按指定列的数据对行的位置 重新排列，另一种是只排序号。只排序号解决了在重新排序时项目列 或行因排序结果发生变化问题。 3 3 3 3动态查询 根据指定的查询单位，查询期间，和查询的指标来动态生成查询 数据。 3 3 3 4 行列查询 提供对单位、期间、任务、报表中某数据项目行或列的数据的查 询。在行列查询中可以选择多个单位进查询。除了进行基本的行列查 询外，还可以对查询结果进行合计和平均。可以根据单位的属性进行 四川大学硕士学位论文 汇总。除了固定的单位属性外，还可以选择用户添加的单位系统附属 信息进行汇总。按照属性的值汇总成小计。对行列查询结果还可以进 行过滤，查看满足条件的结果。对查询结果进行图形分析可以得到数 据的图形显示，得到直观的形式。 3 3 3 5期间查询和明细查询 期问查询和明细查询都属于指标分类查询，以指标为主要对象， 以单位为固定对象，以报表的期间、某指标的明细指标为依据进行查 询分析。 期间查询是：指标+ 单位+ 各选择期间；明细查询是：指标+ 单位十 该指标的明细指标。该查询方式类似于财务软件中有关多栏帐查询方 式，所述的【各选择期间、某指标的明细指标】都是条件要素。所有 查询分两步实现，第一步是组织查询的指标及条件要素，并对这些要 素进行排列整理；第二步是执行查询生成查询结果，并可对查询结果 做上述几种查询的排序，过滤等二次处理，查询的结果具有图形分析 功能，可以打印查询结果。为了实现报表的复合表头的灵活定义，提 供了定义查询模板的功能，并且允许修改和删除模板，为了模板的安 全，在进入模板定义的时候，操作员只能操作他自己定义的属于当前 任务的模板。模板定义具有一定的灵活性，可以自由定义文字和要查 询的数据，可以对多个数据求和。定义好的模板在返回后可以立即使 用。 1 6 四川大学硕士学位论文 4 工作流业务管理系统的系统设计 4 1 工作流的需求分析 4 1 1 工作流低效率的主要原因 工作流管理是一门根据人员之间以及人员与系统之间的信息流优 化业务任务的学科。对于任何组织，人力资源都是一笔最大的开支， 因此提高工作人员的生产力，就可以大幅提升组织的经济和竞争地位。 通常，我们可以将工作流的低效率归因于： 1 生成、加工和处理纸面文档 2 过迟获得完成任务所需的必备信息 3 因瓶颈和优先冲突而造成时间上的延误 4 因某个流程的不完整性或错误的信息而造成延误 5 流程步骤中未经保证的序列依赖关系 为解决上述问题，现在一般直接采用与用户交互的方式。通过让 参与者直接获得有关功能和信息，大幅提高大量工作流任务的效率。 当活动是由分散的短期事务构成的时候，这种方式可以发挥最佳的功 效，而且可以在原始参与者的控制下一次性完成所有步骤。 这种交互不能充分解决文档编制要求和复杂工作流的动态问题。 复杂工作流的文档编制动态通常具有以下特征： 1 文档编制属于长期的多步骤流程的一部分，其中有多个参与者创建 信息，然后对其执行传递、交换重复性操作、修改或扩展。 2 在流程中，参与者可能需要在任何步骤中参考信息的原本。 3 文档中的信息决定其路径选择和处理要求。 4 文档编制包含由其它信息推导或计算得来的信息。 5 文档和参与者的身份可以在流程中的任何时候予以验证。 四川大学硕士学位论文 4 1 2 国库系统中工作流的需求 工作流管理系统不同于e r p 和普通的企业管理信息系统，e r p 与 普通的企业管理信息系统是事务处理系统，其主要目的是满足企业业 务操作功能，提高企业事务处理的效率和水平。从企业整体的业务流 程和企业经营目标上看，事务处理系统一般局限于解决某个或者某些 领域的问题；事务处理系统的另外一个局限性是它一般局限于解决企 业内部的具体操作问题，面向企业内部功能，而不是面向市场和面向 客户的系统。工作流管理系统的着眼点是面向市场、面向客户，其目 标是在整个企业的业务层提高企业的业务处理水平、强化企业的市场 意识、提高对市场的应变能力。 国库执行信息系统中的工作流模块的开发，充分利用了国内外已 有的b p m ( 经营过程建模) 、b p r 以及工作流管理方面的研究成果( 包 括理论、方法和成功经验等) ，并在此基础上通过融合、消化及创新， 形成了一整套具有自己特色的工作流模型与实施体系结构。 工作流基本功能描述： 1 具有成熟的工作流程模块及完整的协同服务功能，工作流的定义和 配置可视化，简单、方便。 2 有简单、复杂流程所需的模块，可重复使用业务表单，图形化的流 程定制工具，可视化、图形化的流程开发界面。能清楚指定企业流程 逻辑、参与人员及其角色，以及相关信息内容一无须编写任何复杂的 应用程序，每个工作流程步骤皆可以独立的图形代表，直接点取即可 修改，方便简单。 3 以“规则与角色”为基础。工作流程内容与程序逻辑完全独立，用 户根据实际工作情况可方便定义新的工作流及修改老的工作流。开发 新的应用程序或变更现有应用程序时可重复使用现有的工作流程模 块。工作流程处理程序标准化，如文件呈送及授权签名等，新的应用 程序不用重新编写。具备角色控制功能，有效地定义参与人员在工作 流程中的角色、执行的任务与访问权限。 1 r 四川大学硕士学位论文 4 严谨的任务控制流程，包括代办人管理，可自动替换工作流程的审 批人。先进的时问控制管理，包括期限控制、自动提醒、催办、同时 多人并行审批等。 5 运用工作流程推动企业知识管理：工作流程可作为知识管理的神经 中枢。使用该系统可确保有权限的人在既定的规则与程序下，自动与 正确地做信息交互。 6 系统适合企业的发展及重组，企业的业务流程并不是一成不变的， 相反，会随着业务的发展不断进行优化。 7 通过独特的工作流引擎，能够直接访问各种数据库或调用业务逻辑 组件，完成对业务数据库中数据的控制。 8 支持多种操作系统平台，方便平滑地迁移。 9 符合国际工作流管理联盟( w o r k f lo wm a n a g e m e n tc o a l i t i 0 1 q ，w f m c ) 制定的规范。 工作流的易用性和可扩展性： 1 工作流易于定义和改变一一应用程序独立于模型。 2 可以模拟改变模型后的效果。 3 以商业规则定义工作流，通过职务定义人员。 4 规则是强迫执行的一确保企业级范围的一致性。 5 新旧应用程序作为商业流程的各部分被集成起来。 4 2 自动测试工具的需求 除了作为工作流系统，本文开发的系统也可以用作自动测试工具。 在开发过程中提高开发效率，减少测试人员的工作量。 自动测试功能的需求描述： 运行系统创建一个测试，只需点击鼠标和键盘，完成一个标准的 业务操作流程，系统自动记录操作并生成所需的脚本代码。这样，即 使计算机技术知识有限的业务用户轻松创建完整的测试。你还可以直 接修改测试脚本以满足各种复杂测试的需求。系统提供这两种测试创 9 四川大学硕士学位论文 建方式，满足测试团队中业务用户和专业技术人员的不同需求。 在汜录一个测试的过程中，可以插入检查点，检查在某个时刻 状态下，应用程序是否运行正常。在插入检查点后，程序会收集一套 数据指标，在测试运行时对其一一验证。系统提供几种不同类型的检 查点，包括文本的、g u i 、位图和数据库。 除了创建并运行测试，系统还能验证数据库的数值，从而确保业 务交易的准确性。例如，在创建测试时，可以设定哪些数据库表和记 录需要检；9 1 1 l ；在测试运行时，测试程序就会自动核对数据库内的实际 数值和预期的数值。系统自动显示检测结果，在有更新删除插入的 记录上突出显示以引起注意。 为了彻底全面地测试一个应用程序，需要使用不同类型的数据来 测试。系统可以让用户简单地点击几下鼠标，就可以把一个业务流程 测试转化为数据驱动测试，从而反映多个用户各自独特且真实的行为。 创建好测试脚本，并插入检查点和必要的添加功能后，你就可以 开始运行测试。运行测试时，系统会自动操作应用程序，就象一个真 实的用户根据业务流程执行着每一步的操作。测试运行过程中，如有 网络消息窗口出现或其它意外事件出现，系统也会根据预先的设定排 除这些干扰。 测试运行结束后，你需要分析测试结果。系统会提供详尽的、易 读的报告。报告中会列出测试中发现的错误内容、位置、检查点和其 它重要事件，帮助你对测试结果进行分析。 随着时间的推移，开发人员会对应用程序做进一步的修改，并需 要增加另外的测试。使用系统，你不必对程序的每一次改动都重新创 建你的测试。系统可以创建在整个应用程序生命周期内都可以重复使 用的测试，从而大大地节省时间和资源，充分利用测试投资。 每次记录测试时，系统会自动创建一个i n i 文件以保存应用对象。 这些对象分层次组织，既可以总览所有的对象，也可以查询某个对象 的详细信息。一般而言，对应用程序的任何改动都会影响到成百上千 个测试。通过修改一个i n i 文件而非无数个测试，系统可以方便地实 现测试重用。 2 0 四川大学硕士学位论文 4 3 本文的解决方案 从所实现的业务过程的角度，本系统是管理型工作流。业务可以 预定义，并且也有一套任务协调规则。 从底层实现的角度，本系统以文档为中心，基于文档路由。同时 通过消息在状态间交互。 系统的实施体系结构如图4 1 ： 四川i 大学硕士学位论文 图4 1 系统实施体系结构 应用层 逻辑层 数据层 系统面向企业用户，简单、直观、容易掌握。采用对于非专业人 员而言是最直观、最自然的过程表达方式。 过程描述能力强，能够定义可能发生的各种过程逻辑。这一原则 对模型的过程语义提出了较高的要求。模型在简单化的同时，必须要 兼顾其自身的描述能力。除了常见的由w f m c 定义的基本原语外，过 程中还可能出现更复杂的逻辑关系，这些情况也同样要求模型提供相 应的概念予以支持。因此，我们特别要融入”状态”这一重要概念。 四川大学硕士学位论文 能够体现企业这一复杂系统的多视图特性。工作流模型应该是一 种综合性的模型，不仅能够描述一个经营过程”是什么”的问题，而且 还应该能描述”由谁做”、”怎么做”等方面的问题。因此，系统的工作流 模型在过程模型的基础上，加入了描述企业人员的组织模型、描述企 业资源的资源模型以及提供信息定义的工作流相关定义，以使其成为 一个完整的、具有多视图特性的模型。 功能模块简介： 1 工作流录制工具负责定义工作流流程。通过分析企业不同类型的 经营过程，对现实的企业活动进行形式化的描述，并严格定义各类元 素的行为特征，从而明确建立企业经营过程到工作流模型的映射机制。 在此基础上，进一步扩展模型语义，增强其表达能力，确定方便、实 用且形式上严格规范的工作流流程。这些元素可以比较全面地描述企 业内部典型的工作流程，这些流程包括数据处理流程、查询流程、报 告流程等多种不同的类型。 2 工作流播放系统可以从工作流记录文件中导入过程并对其进行解 释和处理，生成计算机可管理和执行工作流执行模型，并通过客户端 实现对工作流的管理和维护。用户通过主界面登陆系统，系统根据用 户选择的角色显示系统功能。用户可以查看模型，并对模型实例化， 执行实例。 4 4 系统流程 工作流的工作流程可以简单的描述为如下步骤： 1 读取配置文件，得到系统支持进行录制的功能模块。 2 选择要录制的任务，设置执行顺序。 3 按顺序依次录制任务。 4 把录制结果写为记录文件，保存起来。 5 根据记录文件播放录制的任务。 流程如图4 2 所示： 四川大学硕卜学位论文 图42 工作流业务流程 4 5 用i n i 文件配置系统和记录流程 4 5 1 什么是i n i 文件 i n l 文件就是扩展名为”i n i ”的文件。它是一种专门用来保存应用 程序初始化信息和运行环境信息的文本文件。例如w i n d o w s 中两个著 名的i n i 文件w i n i n i 和s y s t e m i n i 就在w i n d o w s 启动时定义了 w in d o w s 环境中鼠标响应速度、使用的外壳( s h e l l ) 程序等设置。 w i n d o w s 系统附带的许多应用程序也都有自己的i n i 文件，例如控制面 板的i r i 文件为c o n t r 0 1 i n i ，它也同样定义了控制面板的有关设置。 i n i 文件是一种文本文件，它可以通过n o t e p a d 等文本编辑器进行编 辑。在w i n d o w s 系统中，i n i 文件是很多。该文件主要存放用户所做 的选择以及系统的各种参数。用户可以通过修改i n i 文件，来改变应 用程序和系统的很多配置。i n i 文件是i n i t i a l iz a t io nf i l e 的缩写， 4 四川i 大学硕士学位论文 意即初始化文件。不仅用户自己的程序可以使用i n i 文件，其实 w i n d o w s 操作系统也有自己的i n l 文件w in i n i ，保存在 w in d ir s y s t e m 3 2 目录下。w i n d o w s 通过该文件对当前操作系统进行 配置。 i n i 文件里的数据的存取是采取的是预先约定好的“项一值”存储 结构，各种数据被分门别类的存储。i n i 文件是一种按照特点方式排 列的文本文件。每一个i n i 文件构成都非常类似，由若干段落 ( s e e t io n ) 组成，在每个带括号的标题下面，是若干个以单个单词开 头的关键词( k e y w o r d ) 和一个等号，等号右边的就是关键字对应的值 ( v a l u e ) 。 i n i 文件将各种数据分成很多以“ ”组成的节，而在每一个 “节”中又包含了很多“项”，“项”后面紧跟着一个等号，等号后 面则是浚项的值。它的通用形式我们可以总结成： s e c t i o n l k e y l = k e y v a l u e l k e y 2 = k e y v a u e 2 s e e t i o n 2 k e y 3 = k e y v a l u e 3 k e y 4 ：k e y v a l u e 4 需要加以注意的是： ( 1 ) 段名必须加以” ”和” ”，且” ”必须在屏幕的第一列； ( 2 ) 关键字名也必须从屏幕的第一列开始书写，且后面必须紧跟”= ”； ( 3 ) 可以对文件加以注释，每行注释须以”：”开头。 在w i n d o w s 中，可以通过手工编辑i n i 文件来改变应用程序设置。 如要想将w i n d o w s 的外壳程序改为文件管理器，则可将s y s t e m i n i 中 b o o t 段下的”s h e l l = p r o g m a n e x e ”改为”s h e l l = w in f i1 e e x e ”。有些 设置也可以直接在应用程序界面上更改，但实际上也是通过修改i n i 文件来保存这些修改的。 四川大学顽上学位论文 4 5 2 为什么使用i n i 文件 在工作流模块中采用i n t 文件设置系统配置以及记录流程文件。 因为i n i 文件具有以