（计算机应用技术专业论文）基于工作流技术的供应链系统研究与实现.pdf

摘要 摘要 随着社会经济的快速发展，制造企业往往使用供应链系统来优化生产和管理 过程，达成企业动态联盟来参与激烈的市场竞争。但市场环境瞬息万变，为了提 高竞争力，企业必须及时重构供应链系统业务逻辑来满足需求，基于工作流技术 的动态供应链管理系统由此而来。 本文对当今供应链发展现状进行了概括，介绍了工作流技术和工作流管理系 统的有关概念和内部组成结构，分析了实现工作流管理系统的不同技术的特点及 其优势与劣势。为了提高供应链管理系统的效率和自动化程度，将工作流技术与 供应链业务进行结合，在此设计和实现了一个b s 结构的工作流管理系统，并对 工作流引擎等模块的功能和设计方案进行了重点描述。该系统充分利用j 2 e e 体系 和s p r i n g 控制反转i o c 技术的优势，结合供应链管理系统的实际情况，为了统一 组织和管理各个功能模块，在此把业务流程分解成较细粒度的活动和流程状态， 每个活动分别属于各自的角色，一个活动可以包含多个具体操作，但这些操作隶 属于同一个角色，当活动执行完毕后根据返回结果跳转到下一个工作流活动，这 样就实现了业务流程的流程定义和实例运转，也能应对潜在的业务需求变动。引 入工作流机制来构建供应链管理系统，可以降低各个环节之间固定的耦合关系、 整合各个业务系统的功能模块，能实现供应链业务流程的动态定制和快速二次开 发，并使企业的业务运行更加规范化、系统化。 对制造型企业华津制衣厂存在的问题进行了分析，并针对需求分析给出了软 件设计方案，最后在工作流管理系统的基础上进行了供应链管理系统的设计与开 发，实现了一个具体的业务流程。由于本文的研究对象以加工、物流为主要业务， 因此文中所提出的分析结论与应用方案，不仅能解决该企业的实际问题，而且在 同行业中具有一定的典型性和普适性，可供其他制造型企业参考和借鉴。 关键词供应链；工作流管理系统；工作流引擎；s p r i n g 控制反转 a b s t r a c t a b s tr a c t w i t ht h er a p i de c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sa l w a y su s e s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ts y s t e mt oo p t i m i z et h ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n tp r o c e s s ， i o i nad y n a m i cl e a g u et oa d a p tt h ef i e r c ec o m p e t i t i o ni nt h em a r k e t b u tt h em a r k e t e n v i r o n m e n tn o wi sc h a n g i n gr a p i d l y ，i no r d e rt oe n h a n c ec o m p e t i t i o n ；e n t e r p r i s e s n e e dt or e b u i l ds u p p l yc h a i nr e m o d e l i n gb u s i n e s sl o g i cs y s t e mt om e e td e m a n do n t i m e ，s oh e r eb r i n g s t h ed y n a m i c s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do n w o r k f l o wt e c h n o l o g y i n t r o d u c e st h ew o r k f l o wt e c h n o l o g ya n dt h ei n t e r n a lc o m p o s i t i o na r c h i t e c t u r eo f w o r k f l o wm a n a g es y s t e m ，a n a l y s e st h ed i f f e r e n tt e c h n i c a lc h a r a c t e r i s t i c sb e t w e e nt h e w o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m s i no r d e rt oi m p r o v et h ee 伍c i e n c ya n da u t o m a t i o no f s u p p l yc h a i nm a n a g es y s t e m ，h e r ej o i n sw o r k f l o wt e c h n o l o g ya n ds u p p l yc h a i n o p e r a t i o n s ，g i v e st h ec u r r e n ts t a t u so fs u p p l yc h a i nr e s e a r c h ，d e s i g n saw o r k f l o w m a n a g e m e n ts y s t e mi nb sm o d e ，t h es y s t e m sw o r k f l o we n g i n em o d u l e sa n dd e s i g n f e a t u r e sw e r ed e s c r i b e d t m ss y s t e mt a k e sf u l la d v a n t a g eo fj 2 e ea n ds p r i n gi o c t e c h n i c a l ，a s s o c i a t e sw i t ht h ea c t u a ls u p p l yc h a i np r o c e s s ，d i v i d et h ec o r eb u s i n e s s l o g i ci n t os o m ea c t i v i t i e sa n di t ss t a t u s ，e v e r ya c t i v i t yb e l o n g st oar o l e ，w h o w i u r e s p o n s i b l ef o ri t so p e r a t i o n ，t h es y s t e mw i l lj u m pt ot h en e x ta c t i v i t yw h e nt h ef o r m e r o n ef i n i s h e d a c c o r d i n gw o r k f l o w d e f i n i t i o n s or e a l i z e st h eb u s i n e s s p r o c e s s d e f t n i t i o n sa n dp r o c e s se x a m p l e so ft h eo p e r a t i o n t h eu s a g eo fw o r k f l o wm e c h a n i s m i nb u i l d i n gt h es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ts y s t e mc a nr e d u c et h ec o u p l i n gd e g r e e b e t w e e nt h ev a r i o u ss t e p s ，a n di n t e g r a t et h e i rf u n c t i o nm o d u l e s t h e nr e a l i z ed y n a m i c p r o c e s sc u s t o m i z a t i o na n dr a p i ds e c o n d a r yd e v e l o p m e n tf o rs u p p l yc h a i nb u s i n e s s ， t h ee n t e r p r i s eb u s i n e s so p e r a t i o n sa l s oc a nb em o r es t a n d a r d i z e da n ds y s t e m a t i c a n a l y z e st h eb u s i n e s si s s u eb a s e do nam a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e ，a n dg i v e st h e s o l u t i o nf o rt h ed e m a n da n a l y s i s ，f i n a l l y ，d e s i g n sa n dd e v e l o p sas c ms y s t e mb a s e d o nt h i sk i n do fw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，g i v e sar e a l i z a t i o no fas p e c i f i c b u s i n e s sp r o c e s s e s a st h em a i nb u s i n e s sf o rt h er e s e a r c ho b je c ti s p r o d u c ea n d l o g i s t i c si nt h i sp a p e r , a s s e m b l yt h e i rp r i n c i p a lb u s i n e s s ，s ot h ea n a l y s i sa n d a p p l i c a t i o n si np a p e rc a nn o to n l ys o l v et h ep r a c t i c a lp r o b l e m si nt h i se n t e r p r i s e ，b u t a l s oar e f e r e n c ef o ro t h e rm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sa si t st y p i c a la n du n i v e r s a l a p p l i c a t i o n k e y w o r d ss c m ；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 we n g i n e ；s p r i n gi o c - i 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：窭受銎日期：力弘) 关于论文使用授权的说明 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) 签名：黔夸导师签名： 第l 章绪论 第1 章绪论 随着新世纪的开始，人类社会已经进入了信息时代，信息技术及信息产业 将成为社会经济发展的发动机，也是衡量一个国家综合实力的标志。以计算机 网络迅猛发展而形成的网络化是推动信息化、数字化和全球化的基础和核心， 各行各业迫切需要通过数字化达到提升工作效率、信息传递和资源共享的目的。 而以i n t e r n e t i n t r a n e t 为核心的当代信息技术特别是w e b 技术的发展和普及 极大地推动了各行业的数字化进程。 i i论文研究工作的意义和研究内容 i i i论文研究工作的意义和目的 制造业的发展要求企业根据利益的最大化来在更广的范围内选择供应商和 分销商，使得企业从产品订单的发送和生成、生产资料的采购、产品的制造到 分配发送给客户的整个过程跨越全球范围内的多个企业n 1 。为了协调供应链上 各实体和角色的关系，有效地控制供应链上的物料流、信息流、资金流，实现 灵活、稳定、高效、柔性的供应关系，必须构建一个有效的供应链管理系统。 工作流管理技术可以与应用系统进行结合，生成符合企业需求的各种业务 管理系统，使它们具有高度的灵活性，可以按照企业的具体需求，快速灵活的 生成应用软件系统，并在客户业务发生变化时，迅速重组来满足客户需求口1 。 使用工作流技术来构建供应链管理系统，能把业务过程逻辑与应用程序逻 辑分离开来，当业务过程不再符合实际需要时，可通过动态改变业务模型和简 要的二次开发来重新定义系统流程，并将员工、部门、角色信息与实际业务逻 辑操作进行绑定或映射，无需进行系统重构，提高了应用软件的复用率。各部 门员工在日常工作中只需关注自己的任务列表，根据任务列表的条目进行相应 的控制和操作，而流程和数据的流转工作将由系统按照流程的定义自动进行， 保证了供应链过程的规范性和高效性h 。 基于工作流系统来构建企业供应链系统，除了记录与供应链有关的重要业 务数据，还可以对每一个流程的进度、每一个活动节点的状态进行保存和查看， 这些数据将作为实时业务统计信息提供给企业管理层，为整体运营和发展规划 提供参考依据。 本论文的研究工作是从制造业供应链管理系统的实际需求出发，分析和设 计了工作流管理系统和业务系统，并提供各关键问题的解决方案，同时，实现 北京丁业大学工学硕 ：学位论文 了基于j 2 e e 工作流技术的供应链管理系统的原型。 1 1 2论文研究工作的内容 本论文是结合华津制衣厂的业务需求而展开，主要研究了基于工作流技术 的供应链管理系统。在综合国内外研究的基础上，分析和设计了一个简洁高效 的j 2 e e 工作流管理系统，以及在此基础上应用和实现了供应链业务系统，具体 包括以下几个部分： 分析了工作流管理系统模型，针对供应链流程进行了工作流相关数据库表的 设计，用于保存工作流模型定义、实例和日志数据。 根据工作流数据库进行了工作流引擎的设计，提供直观简单、基于w e b 的流 程建模用户接口，提出执行引擎主要算法，负责流程定义的解释、流程的调度、 任务的分配，即创建和管理流程实例的运行，并创建要处理的活动项、维护各个 活动的状态和日志、维护用户的工作列表，实时监控流程实例的执行状态。 实现了企业内部组织机构和人员的管理功能，为了体现用户权限控制，针对 不同的用户角色提供其菜单操作列表，便于与外部信息系统的整合和扩展。 研究讨论了基于j 2 e e 的供应链管理系统的总体框架、实现方案及基本业务 原型。运用三层架构模式进行用户界面程序的开发，如订单列表、库存管理等 模块的开发，并在工作流管理系统上进行供应链流程的各个业务系统的实现， 包括销售、生产、库存、采购的操作，体现了一个完整的供应链流程。 1 2供应链业务分析 1 2 1供应链概述 供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ，s c m ) 理论起源于上世纪，随着制造 业的全球化在制造业管理企业中得到广泛应用，成为一种先进的管理运营模式 和研究热点啼1 。 关于供应链，许多学者从不同的角度出发给出了许多的定义。早期认为供 应链是制造企业的内部过程，注重企业自身的资源利用。它是指把从企业外部 采购的原材料和零部件，通过生产、销售、采购等活动，再传到零售商和客户 的过程，局限于企业的内部操作。 有些学者把供应链的概念与采购、供应商管理相关联，用来表示与供应商 之间的关系，这种观点得到了研究合作关系、j i t ( j u s t i n t i m e ，准时生产制 造) 关系、精细供应、供应商行为评估和用户满意度等问题的学者的重视，但这 第1 审绪论 样一种关系也仅仅局限于企业和供应商之间，忽略了与外部供应链成员的联系， 往往造成企业间的目标冲突。 近年来供应链的概念更注重于围绕核心企业的网链关系，包括执行采购原 材料，将他们转换为中间产品和成品，并且将成品销售到用户的功能网络，如 核心企业与供应商、供应商的供应商乃至切向前的关系，与用户、用户的用 户乃至一切向后的关系。 1 2 2供应链管理系统概述 供应链管理系统( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ts y s t e m ，s c m s ) 是指采用软件系 统工程的理论、技术与方法，借助于计算机信息和网络技术等建立的用于支持 供应链管理的信息系统阳1 。 供应链系统支持企业需求与生产计划的制定和促进企业与企业之间的及时 信息沟通。供应链系统可以提供灵活和快速的反应，从而大大降低需求的不确 定性。供应链具有两种系统功能，一是维持整个供应链中信息的及时共享，二 是促进整条供应链的同步运行。另外，供应链系统可以保证企业有效地实施并 且重视b 2 b 的沟通。 在这种假定下，一个企业不仅内部需要有畅通的信息流，而且还要同他外 部的合适的业务伙伴及时的共享信息。这是因为一个公司s c m 战略的成功取决 于供应链中每一个商业合作伙伴提供的信息的准确性和及时性阳1 。 供应链还可以促进整条供应链的同步运作，因为它在整合企业内部的业务 流程的同时，还可以将公司的流程同他的业务伙伴的业务流程整合起来，通过 这种整合，整条供应链的同步运作才可以实现。 1 2 3供应链管理的研究现状 近几年来国内外涌现出很多供应链研究组织和机构，国外有斯坦福全球供 应链管理委员会( s t a n f o r dg l o b a ls u p p l yc h a i nm a n a g e m e n tf o r u m ) 等。国内 学者也在国家自然科学基金和国家8 6 3 高科技计划的资助下，进行了许多开创 性的研究工作。大学进行了全面的研究。具有较强的参考价值。他们研究内容 和成果主要在以下几个方面n 0 1 ： i ) s c o r 参考模型的研究 供应链委员会( s u p p l yc h a i nc o u n c ils c c ) 是一个著名的非盈利供应链组 织，其提出的s c o r 参考模型( s u p p l yc h a i no p e r a t i o n sr e f e r e n c e ) 是一个公 认的比较成熟的供应链建模方法体系。该模型由原料、制造、储运和计划四个 部分组成。整个s c o r 模型是一个过程的参考模型，该模型较好地描述了构成供 北京t 业大学t 学硕一l ：学位论文 应链相邻节点企业之间的关联关系，尤其是对企业过程进行了深入的研究，但 从本质上来说，s c o r 只是一个过程的参考模型，而对敏捷供应链系统的描述光 靠过程建模是不够的，还需要具备包括信息、组织、资源等多方面信息。 2 ) 分布式过程管理的研究 敏捷供应链系统的基础是多个企业的信息共享。逻辑上完整的流程通常由 不同的企业承担，而过程的管理最终是工作流管理系统承担，因此对跨企业的 分布式工作流管理系统和工作流系统的快速重组进行研究成为必然。国际上的 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 ，w f m c ) 做了很多的工作， 制定了工作流软件的参考模型。在该模型中，详细描述了从设计阶段到运行阶 段中各个侧面的内容以及工作流的各类接口描述。这个模型包括5 类部件间互 操作和通信接口。各个接口制定一系列的a p i 规范了双方的功能调用和数据交 换格式。在此参考模型的基础上，许多学者都进行了进一步的研究，出现了一 批符合该标准的工作流管理软件。wm p y a m 等人在s a g i t t a 一2 0 0 0 项口中，采 用p e t r i 网的描述语言，利用m e s s a g eh a n d l e r 和r o u t e r 作为系统总控组件， 不同的子系统，可以通过它们进行信息的交互，实现互操作性。 3 ) 基于多a g e n t 的敏捷供应链管理 i s c m ( i n t e g r a t e ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ) 是加拿大t o r o n t o 大学的基 于多代理协作的供应链管理系统研究项目。i s c m 将企业分解为7 个功能模块： 订单、后勤、调度、资源、发送、运输和工厂管理，用相应的7 类代理建模， 并用一个信息代理作为中央通讯机制，处理各代理间的知识管理，冲突解决和 协同。i s c n 代理具有记忆能力，对环境和其它代理进行推理和进行自身行动规 划。各i s c m 代理间互相合作，通过约束传播和求解来进行供应链协作。一个供 应链在企业级具有4 个代理：信息代理、订单代理、后勤代理和调度代理。各 代理间的关系在系统设计是确定，交互方式则随着系统状态和代理能力动态变 化。m a s c o t ( m u l t i - a g e n ts u p p l yc h a i nc o o r d i n a t i o nt 0 0 1 ) 是卡内基一梅隆大 学智能协调与后勤实验室i c l l 提出的供应链代理协调框架。它支持以事件驱动 的协调过程( e v e n t - d r i v e nc o o r d i n a t i o n ) 和混合动态计划与调度。目前正在进 行以少数企业加盟结成的供应链测试，其横向协调协议和纵向协调协议目前还 不是很完善，其基于多代理的供应链研究思路有较好的借鉴价值。 供应链管理系统是一个复杂的系统工程和研究课题，涉及了很多知识和技 术，还没有达到e r p 和c r m 那样的商业成熟度，尚未得到广泛的应用。国内外 的供应链系统研究也方兴未艾，在理论体系和应用实践上还需进一步完善。但 目前已实现供应链管理系统的商业应用结果表明，它可以提高企业运营效率， 降低管理成本，产生相应的经济效益，得到了企业的认可和好评。 第1 章绪论 1 2 4业务需求分析 管理信息系统的设计和开发应该建立在实际业务需求之上，本文以华津制 衣厂作为具体对象，进行了系统分析和软件实现。该企业是集研发、生产、销 售服装为一体的中型企业。虽然该公司已经具备一定的规模与生产能力，且处 于快速发展期，但仍存在以下问题： 1 ) 市场信息和供求形势不灵敏，对市场变化的反应不够迅速； 2 ) 生产过程不能合理统筹安排，物料和成品库存大，占用大量流动资金； 3 ) 企业各部门业务处理和信息交流不畅通，周期长、效率低、误差率高； 4 ) 与客户的沟通和质量控制不到位，影响产品交货期以及产品质量； 5 ) 销售和采购运作效率不高，信息反馈不及时，缺乏现代信息技术支撑。 目前的这种运作方式已阻碍了企业的进一步发展，而构建供应链管理系统 正是一种有效的解决途径，可以使企业加快现代化管理，在市场经济中构建核 心竞争力，华津制衣厂也迫切需求通过计算机信息工具来加速业务发展。在与 公司各个部门的业务人员进行沟通和了解后，对需求分析进行了概括和建模， 其供应链核心业务流程如图1 - 1 所示。 一个现代化制造企业要想严密有序的进行生产，在生产业务的体现上则应 具有四个特点：市场需求信息及订单请求能及时准确地转化为生产计划；根据 生产计划和物料库存来产生物料需求计划，提高采购的针对性和准确性；根据 生产计划及生产能力的比较，能够保持均衡生产；跟踪生产状态及时响应客户。 北京t 业大学t 学硕 ：学位论文 销售h 货信息 生产管理部门 若生产完成，通知出货 产品库存不足，制定生产计划 品库存情 物料充足，出库 科是否够阿 h _ 库存管理部门 采购 合同 物料供应商 采购物料 物料入库 图卜1 企业的核心业务流程图 f i g u r e1 1c o r eo p e r a t i o nd i a g r a mo ft h ec o m p a n y 对于该企业来说，信息管理的重点在于快速响应客户的订单需求、准确合 理的生产计划、统一的库存管理以及成本控制，详细讲主要在以下四个方面： 1 采购、库存、生产、销售四个业务环节应紧密衔接、数据信息及时充分 共享，才能最大程度的避免盲目采购、库存成本增加、生产过剩等现象的发生。 2 采购环节必须具备以下特点才能使采购环节更好的服务于其他业务环 节：采购计划的制定要有据可循；供应商的选择体系要完善合理；采购合同要 实时跟踪和管理；采购部门进货提前量的控制；采购规划和资金统一管理。 3 库存管理是制造企业的一个重要环节，和生产部门、财务部门紧密衔接， 需要做到物料管理有序、降低库存、减少占用资金、同时避免物料积压或短缺， 能随时得知某种物料的采购以及库存变化，在库存物料数量过低时能发出预警。 4 生产计划环节是制造业企业的核心。生产计划的制定要求能适应不同的 生产模式，特别是能否成功处理按定单规划与生产等问题。 1 3本文结构 本文一共包含五章，其中对第四章和第五章的设计和实现部分进行了重点 阐述，章节内容安排如下： 第1 章绪论 第一章是绪论，这部分阐述了供应链管理的背景、概念及发展现状，结合 “基于工作流技术的制造业的供应链管理”的研究，提出了本文的研究目的、 意义和内容。 第二章从供应链管理系统的应用特点出发，进行了总体业务需求分析，此 外还讨论了平台、开发技术和工具的选择。 第三章对工作流管理系统的起源、概念、功能结构和研究现状进行了综述。 第四章设计和实现了一个工作流管理系统，包括主要的数据库表、类的结 构图与相互联系等，其中考虑了供应链的业务特点，另外对工作流引擎部分进 行了重点说明。 第五章结合工作流技术实现了供应链管理系统，给出了主要的业务数据库 设计、业务系统的类设计和工作流活动设计。 第六章是全文总结，列举了作者在基于工作流技术的供应链管理系统中所 做的工作，并且对下一步开发和完善提出了几点展望。 第2 章t 作流技术与开发平台 第2 章工作流技术与开发平台 2 1工作流技术 2 1 1工作流技术的起源 工作流的概念起源于上世纪8 0 年代的生产组织和办公自动化领域n ，是针对 日常工作中具有固定流程的活动而提出的一个概念，通过将整体业务分解成定义 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， 提高了工作效率、生产经营管理水平和企业竞争力。在引入计算机网络信息系统 的支持以前，这些工作是由人工来做。由于信息需要一定的载体和方法才能够实 现有效的传递和管理，如果没有计算机软件作为业务支持工具，信息传递主要通 过纸张作为载体，利用通知、信函、传真和报告等方式在不同的业务部门或业务 人员之间进行。这种以纸张为载体的信息传递和处理方式的执行效率很低，需要 花费很多人力、物力和时间来完成信息的处理、组织以及查询检索，同时这种方 式降低了对需求的响应速度和对市场变化的反应时间，阻碍了企业的进一步发 展。在计算机信息技术广泛普及和应用水平日益提高的情况下，业务人员希望能 够以一种无纸化、计算机辅助的工作环境来开展其业务，工作流技术因此而生。 2 1 2工作流的概念 随着世界经济信息化的发展，计算机与网络技术迅速普及，业务逻辑也变得 非常复杂，各个厂商和研究机构开发出很多工作流产品。为了实现技术统一和不 同工作流产品之间的互操作，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 ， w f m c ) 在工作流管理系统的相关术语、体系结构及应用接口等方面制定了一系列 标准。根据w f m c 的定义引，工作流( w o r k f l o w ) 就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，可以说工作流就是一系列相互衔接并自动执行转换的业 务活动序列。 工作流是业务过程的计算模型，把相应的业务逻辑和规则在计算机中以恰当 的模型进行模拟并对其实施计算。它的作用是控制过程、业务程序的自动化处理， 使文档、信息或者任务按照定义好的规则在参与者之间传递，来完成整个业务目 标或对整个业务目标的完成做贡献。工作流通常是在计算机系统内组织的( 也可 北京工业大学t 学硕卜学位论文 以是手工组织的) 业务过程逻辑，这些业务过程逻辑，不仅仅描述了信息或任务 的处理，而且还管理这些规则与流程的运作。 由于企业业务的复杂性，工作流不能和操作系统那样具有统一的模型和标准 定义，在具体的应用和实现中也是千变万化，所以工作流的很多概念现在仍难统 一，但会大致遵循工作流管理联盟提出的工作流模型，结合此模型，本文中的术 语做以下的约定。 活动：在工作流中独立的一个逻辑单元或步骤被称为活动，与企业经营过程中的 任务对应，主要是反映经营过程中的执行动作或者操作。活动隶属于特定的角色， 它不可分割且必须完整执行，可以分为手动的、自动的和半自动的活动。手动的 活动完全由用户来执行；自动的活动在没有人员干涉的情况下计算机来执行，通 常应用软件完全基于流程的定义和数据来执行任务；半自动活动由人和应用程序 协作完成。 任务：为了避免把活动本身同某一次流程实例的部分活动的执行相混淆，引入了 任务，它指活动的一次具体执行，对活动进行了进一步包装，使其具有业务状态。 路由：活动之间的连接线代表了经营过程的一种控制和选择逻辑，称为路由。 沿着特定分支的路由定义了活动之间的连接关系和执行顺序n 引。 2 2工作流管理系统 2 2 1工作流管理系统的相关概念 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 ) 是支持企业经营过 程高效执行并能监控其执行过程的软件系统，它的主要功能是通过计算机技术的 支持去定义、执行和管理工作流，协调工作流执行过程中工作之间以及群体成员 之间的信息交互。 工作流管理系统通过管理工作流活动次序，调用与活动步骤相关的人员、资 源对业务提供自动化处理。它详细定义、管理并执行工作流n 引。工作流管理系统 通过运行软件来完成工作流的执行，执行顺序由工作流逻辑的计算机表示形式来 驱动，将业务流程中工作如何组织协调在一起的规则抽象出来，从而分离了具体 工作的逻辑和流程组织的逻辑。这里的“工作流逻辑的计算机表示形式”是由计 算机系统内部组织的业务逻辑，即过程定义或称工作流模型，它是工作流建模的 产物n 5 1 。 在工作流管理系统的协助下，开发人员遵从一定的编程接口及约定，就可 以开发出更具灵活性的事务处理系统；最终用户只需要少量的二次业务系统开 发和配置，就可以更改整体工作流程，以适应业务变化的需要n 6 1 。 第2 章工作流技术与开发平台 2 2 2工作流管理系统结构 各种工作流管理系统虽然拥有不同的应用范围和实施方式，但通常都具有以 下几种功能n 引，见图2 一l 所示。 图2 1 工作流管理系统的特性 f i g u r e 2 lc h a r a c t e r so fw l i s 1 ) 建立阶段功能：通过使用流程定义工具来定义工作流，生成工作流定义。在 定义时可能会参考组织或角色数据，还会引用外部应用程序的编程接口。 2 ) 运行阶段的控制功能：在一定的运行环境下，执行工作流过程，并完成每个 过程中活动的排序和调度功能。它可能会参考组织或角色数据，还会调用外 部应用程序，维护工作流控制数据，使用工作流相关数据，生成工作列表。 3 ) 运行阶段的人机交互功能：实现各种活动执行过程中用户与i t 应用工具之 间的交互，如流程更改、进行业务处理、流程监控等。 w f m c 提出的工作流管理系统的体系结构如上。它给出了抽象的工作流管理系 统的功能组成部件和接口，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。如图2 - 2 所示，工作 流管理系统主要由三类构件组成n h 引： 北京工业大学t 学硕f j 学位论文 _ 软件构件 r - 7 系统控制数据 外部产品敦据 图2 - 2 工作流管理系统的体系结构 f i g u r e2 - 2 t h ea r c h i t e c t u r eo fw f m s 1 ) 软件构件：用于完成工作流管理系统不同组成部分功能的实现，它包括：过 程建模工具，工作流执行服务( w o r k f l o we x e c u t es e r v i c e ，w e s ) 和工作 流引擎，任务表管理器等陋2 1 1 。 过程建模工具 过程建模工具被用来创建计算机可处理的业务过程描述，可以是形式化 的过程定义语言或对象关系模型，或是简单地规定用户之间信息传输的一组 路由命令。 工作流执行服务( w e s ) 和工作流引擎 工作流执行服务也称为业务过程执行环境，可以包括一个或多个工作流 引擎。工作流引擎是w f m s 的核心软件组元。它的功能包括：解释过程定义； 创建过程实例并控制其执行；调度各项活动；为用户工作表添加工作项：通 过应用程序接口调用应用程序；提供监督和管理功能等。工作流执行子系统 可以包括多个工作流引擎，不同工作流引擎通过协作共同执行工作流。 任务表管理器 第2 章工作流技术与开发甲台 任务表管理器列出了与业务过程的参与者相关的一系列工作项，任务表 处理程序则对用户和工作表之间的交互进行管理。 2 ) 系统控制数据：即工作流管理系统中的一个或多个软件构件使用的数据。它 包括工作流控制数据和工作流相关数据。 工作流控制数据 指被w e s 和工作流引擎管理的系统数据，例如工作流实例的状态信息、每 个活动的状态信息等。 工作流业务相关数据 指与业务过程相关的数据。工作流管理系统使用这些数据确定工作流实例的 状态转移，例如过程调度决策数据、活动问的传输数据等。工作流相关数据 既可以被工作流引擎使用，也可以被应用程序调用。 3 ) 应用与应用数据：对于工作流管理系统来说，它们不是工作流管理系统的组 成部分，被工作流系统调用来完成整个和部分工作流管理的功能。应用程序 可以直接被w f m s 调用或通过应用程序代理被间接调用。通过应用程序调用， 工作流管理系统部分或完全自动地完成一个活动，或者对业务参与者的工作 提供支持。与工作流控制数据和相关数据不同，应用数据对应用程序来讲是 局部数据，对工作流管理系统的其他部件来说是不可见的。 2 3开发技术与开发平台 2 3 1操作系统 目前，最常见和常用的操作系统有w i n d o w s ，l i n u x ，u n i x ，s o l a r i s 等，出于 稳定性、兼容性、系统性能和易用性等方面的综合考虑，在此选择微软的w i n d o w s 操作系统。 2 3 2开发技术 在企业级信息系统开发领域，目前主要有两大阵营，分别是以s u n 公司为 代表的j 2 e e 和微软公司n e t 平台，两者占据市场主流，都有广泛的应用领域 和优势，相对于n e t 平台，j 2 e e 具有以下优势：提供了一个基于组件的方法来 设计、开发、装配和部署企业级应用程序。这个规范提供了平台无关的、可移 植的、安全的并且完全基于j a v a 技术的服务器端中间件标准，使得中间件市场 走向成熟。所以在此选择j 2 e e 技术作为开发平台来实现本文的软件系统。 北京t , j k 大学1 = 学硕j j 学位论文 2 3 3w e b 服务器 目前主流和广泛使用的w e b 服务器有w e b l o g i c 、w e b s p h e r e 、j b o s s 、t o m c a t 等，其中，t o m c a t 是一个免费的开源的s e r l v e t 容器，属于著名的a p a c h e 基 金会j a k a r t a 项目中的一个核心项目，由a p a c h e ，s u n 和其它一些公司及个人共 同开发和维护。由于有了s u n 的参与和支持，所以最新的s e r v l e t 和j s p 规范 和特性总能在t o m c a t 中得到体现，而且本程序并不涉及复杂的e j b 。所以， t o m c a t 服务器已经足够满足该系统的应用。而且相对于其他功能强大的服务器 来说，t o m c a t 有以下一些其他服务器无法比拟的优点：配置简单，对系统要求 不高，运行速度快，稳定性高，易于移植。 2 3 4建模工具 随着u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ，统一建模语言) 应用领域的不断 扩大，u m l 工具也越来越多、越来越庞大，常见的建模工具有：p l a y c a s e 、 r a t i o n a lr o s e 、c o m p u t e ra s s o c i a t i o nb p w i n 、c o m p u t e ra s s o c i a t i o ne i w i n 、 o r a c l ed e s i g n e r 2 0 0 0 、s y b a s ep o w e r d e s i g n e r 、j u d e 、t o g e t h e r ，在此选用 m sv i s i o 和j u d e 作为建模工具，因为与其它一些大型建模工具相比，j u d e 有 以下一些优势： 1 功能齐全，支持j a v a ，j u d e 本身就是纯j a v a 的应用程序，可以跨平台 和主流操作系统。支持o m g ( o b j e c tm e n a g e m e n tg r o u p ，对象管理组) 、x m i ( x m l - b a s e dm e t a d a t ai n t e r c h a n g e ，x m l 元数据交换) 标准格式，可以与其它 建模工具交互模型。为方便用户书写o f f i c e 文档，j u d e 支持以m i c r o s o f te m f 增强图元拷贝粘贴至m i c r o s o f to f f i c e ，也可以将模型信息导出到o f f i c e e x c e laj u d e 提供了内容丰富的使用手册，全面查看j u d e 所有的功能。 2 小巧灵活，方便下载，界面简单，容易上手。同r a t i o n a lr o s e ， s y b a s e p o w e r d e s i g n e r 这些大型u m l 建模工具相比，j u d e 的文件很小，可以免 费下载和快速安装，也容易使用。 3 j u d e 支持u m l1 4 中所有图和主要的图形、元模型( m e t am o d e l ) 及属性， 能够全面满足建模所需，还集成了思维导图，工程合并，协作开发等十余项特 色功能，以及许多方便用户的贴心实用功能。 2 3 5集成开发环境i d e e c li p s e + m y e c li p s e 是当今主流的j 2 e ei d e 和应用插件的组合，得到了 第2 章丁作流技术与开发平台 广大开发人员的一直认可和喜爱。m y e c l i p s e 功能强大，支持各种主流j 2 e e 框 架，版本更新也很快，虽然是收费的商业软件产品，但仍然成为广泛使用的应 用插件。e c l i p s e 最初是替代由i b m 公司开发的商业软件v i s u a la g ef o rj a v a 的下一代i d e 。它是一个开放源代码的、基于j a v a 的可扩展开发平台。 e c l i p s e 拥有众多的优点，如免费开源、支持多种操作系统、自带汉化包以 及强大的扩展性，其本身是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发 环境，它有一套指定的规范让各个插件之间进行交互，以便各种特性能够实现 无缝链接。插件充分扩展e c l i p s e 的功能，也有利于软件开发工程师自行对功 能进行按需配置和二次开发，另外也支持j a v a 开发环境的重构，得到了全球开 发者的青睐。 2 3 6数据库服务器 目前市场上主流关系型数据库主要有：o r a c l e 、微软的s q ls e r v e r 和 a c c e s s 、i b md b 2 、i n f o r m i x 、m y s q l 、p o s t g r e s q l 等，与其它数据相比，m y s q l 具备众多优点： 1 m y s q l 是一个开源项目，它的数据库引擎可以运行在不同的操作平台上， 并且在u n i x l i n u x 环境下支持多线程的运行方式，因此可以获得较好的性能。 2 支持多种程序语言，如c c + + j a v a ，p e r l ，p h p 等，可利用m y s q l 的 a p i 进行开发。 3 m y s q l 提供完善的权限管理系统，简单易用。 4 存储量比较大，可保存超过5 0 ，0 0 0 ，0 0 0 条记录。 5 运行速度快，m y s q l 是目前市场产品中运行速度最快的数据库系统。 6 目前己开发出m y s q l 图形界面工具如m y s q l f r o n t 等。 2 4本章小结 本章首先简要介绍了工作流技术的起源、概念和发展现状，然后详细介绍 和分析了工作流管理系统的功能、模型和体系结构，另外对本文在软件设计和程 序开发过程中所用到的操作系统、平台、技术、开发工具、设计工具、数据库 进行了分析和选择。 第3 章供应链中1 = 作流管理系统的概耍设计 第3 章供应链中工作流管理系统的概要设计 3 1 供应链管理系统框架 根据华津制衣厂供应链业务运行的具体功能需求，销售管理、生产管理、 库存管理、采购管理之间存在着一个紧密耦合的关系。也就是下游部门