（计算机应用技术专业论文）基于工作流的知识型项目管理系统的研究与设计.pdf

沈阳工业大学硕士学位论文 摘要 项目管理技术是2 0 世纪5 0 年代后期发展起来的一种计划管理技术，其本质特征在 于利用科学的运筹和管理来达到项目的既定目标，提高项目完成的质量，降低项目运行 的风险和成本，加快项目的进度。项目管理系统则是对项目管理提供支持的计算机软件 系统，它可以降低项目管理的工作强度，提高项目管理的效率。知识型企业是知识经济 时代主要的企业形式，其生存和发展依赖于项目协作、项目管理、知识创新，传统的项 目管理技术和软件系统难以满足要求，知识型企业的项目管理需要新的项目管理软件系 统的支持。 本文以实现基于工作流的知识型项目管理系统及其所涉及的主要技术方法为研究对 象，在项目管理模型的构建、模型向关系数据库的映射、项目运行控制技术和项目的知 识管理支持技术四个方面进行了较为深入的研究。 本文首先对项目管理系统进行了概述，然后对课题研究背景、现状和不足等方面的 介绍，提出了课题研究的思路、目标和主要内容。 在项目管理建模方面，通过讨论提出了项目的工作分解结构模型、项目工作分解结 构向工作流模型的映像方法、项目的工作流模型、项目组织结构模型、项目资源模型、 项目的知识模型等。在项目管理模型向关系数据库的映射方面，着重设计了项目过程模 型和组织模型向关系数据库的映像，并在此基础上设计了模型信息管理工具。在项目工 作流运行控制技术方面，详细讨论了项目任务的人员指派策略并提出了相应的实现方 案，并重点设计和实现了工作流引擎的逻辑调度策略。在项目的知识管理支持技术方 面，通过对项目管理中知识的获取、传递、利用、交流创新以及评价的支持，在软件实 现上初步实现了对项目管理中的知识集成。 在充分论述基于工作流的知识型项目管理系统的开发技术的基础上，本文介绍了 系统的结构体系及其使用的关键技术，并以实验室的软件开发项目“铁路能源管理系 沈阳工业人学硕十学位论文 统”为例验证了技术的可行性和工作流平台实现的有效性。 最后，全文对基于工作流的知识型项目管理系统的研究和开发进行了总结。 关键词：项目管理，工作流，建模，工作分解结构，项目执行调度，知识管理 2 沈阳工业大学硕士学位论文 t h er e s e a r c ha n d d e s i g n o f k n o w l e d g e - t y p ep r o j e c tm a n a g e m e n t s y s t e m b a s e do nw o r k f l o w a b s t r a c t t h e p r q e c tm a n a g e m e n tt e c h n o l o g yi s ak i n do f p l a nm a n a g e m e n tt e c h n o l o g y g r e wo n l a t e rs t a g eo ft h er i f f l e so ft h e2 0 t hc e n t u r y , a n di t se s s e n t i a lc h a r a c t e r i s t i cl i e si n m a k i n g u s eo fs c i e n t i f i cp l a n sa n dm a n a g e m e n tt or e a c ht h es e to b j e c t i v eo ft h ep r o j e c t , t oi m p r o v et h e q u a l i t y o f t h ef i n i s h e dp r o j e c t ，t or e d u c et h er i s ka n dc o s td u r i n gt h ep e r i o dt h a t t h e p r o j e c to p e r a t e s ，a n d t oa e c e l e r a t et h ep r o g r e s so ft h e p r o j e c t p r o j e c tm a n a g e m e n t s y s t e mi sak i n do fc o m p m e rs o f t w a r es y s t e mt h a ts u p p o r tp r o j e c tm a n a g e m e n t ，w h i c hc a n r e d u c et h ew o r ks t r e s so fp r o j e c tm a n a g e m e n ta n dc a ni m p r o v et h ee f f e c t i “t yo fp r o j e c t m a n a g e m e n t k n o w l e d g e t y p ee n t e r p r i s e i st h em a i n e n t e r p r i s ef o r m i nt h i se r ao f k n o w l e d g e d r i v e ne c o n o m y ，i t ss u r v i v a la n dd e v e l o p m e n td e p e n d so np r o j o c tc o o p e r a t i o n ， p r o j e c tm a n a g e m e n t a n d k n o w l e d g ei n n o v a t i o n ，s ot r a d i t i o n a lp r o j e c tm a n a g e m e n tt e c h n o l o g y a n ds o f t w a r es y s t e ma r ed i f f i c u l tt om e e tt h ed e m a n d s ，t h ep r o j e c tm a n a g e m e n t o f k n o w l e d g e - t y p ee n t e r p r i s e sn e e d ss u p p o r to f t h en e wp m j e c tm a n a g e m e n ts o f t w a r es y s t e m t h i sp e p e rr e g a r d st h em a i nt e c h n o l o g ya n dm e t h o d si n v o l v e di nt h ei m p l e m e n t a t i o no f t h ek n o w l e d g e - t y p ep r o j e c tm a n a g e m e n t s y s t e mb a s e d o nw o r k f l o wt e c h n o l o g ya st h er e s e a r c h o b j e c t m a k e sc o m p a r a t i v e l yd e e ps c i e n t i f i cr e s e a r c h e so n4a s p e c t ss u c ha st h ec o n s t r u c t i o n a n dm a p p i n gi n t or e l a t i o n a ld a t a b a s eo f p r o j e c tm a n a g e m e n tm o d e l ，p r o j e c to p e r a t i o nc o n t r o l t e c h n o l o g y , a n dp r o j e c tk n o w l e d g em a n a g e m e n ts u p p o r t i n gt e c h n o l o g y a t f i r s t ，t h i sp a p e r s u m m a r i z e s p r o j e c tm a m a g e m e n ts y s t e m ，t h e n i n t r o d u c e st h e b a c k g r o u n d ，a c t u a l i t ya n ds h o r t a g eo f t h et o p i cr e s e a r c h , a n dt h e ni tc l e a r l yp u t sf o r w a r di t s r e s e a r c h t h o u g h t ，i t sr e s e a r c hg o a l ，a n di t sm a i n r e s e a r c hc o n t e n t s i nm o d e l i n go ft h ep r o j e c tm a n a g e m e n t , t h r o u g hd i s c u s s i o nt h i sp a p e r b r i n g sf o r w a r dt h e w o r kb r e a k d o w ns 觚c t u r em o d e lo f p r o j e c t ，t h em a p p i n gm e t h o d o f p r o j e c t w b si n t o w o r k _ f l o w m o d e l ，p r o j e c tw o r k f l o wm o d e l ，p r o j e c to r g a n i z a t i o nm o d e l ，p r o j e c t r e s o u r c em o d e l ， p r o j e c tk n o w l e d g em o d e l ，a n ds oo n i nt h ea s p e c to f m a p p i n go f p r o j e c tm a n a g e m e n tm o d e l i n t or e l a t i o n a ld a t a b a s e ，t h i sp a p e rf o c u s e so n d e s i g n i n gt h em a p p i n g m o d e lo f p r o j e c tp r o c e s s 3 沈阳工业大学硕士学位论文 m o d e la n d p r o j e c to r g a n i z a t i o ns t r u c t u r em o d e li n t or e l a t i o n a ld a t a b a s e ，a n do nt h i sb a s i st h i s p a p e rd e s i g n sam o d e li n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tt 0 0 1 i n t h e a s p e c to fp r o j e c tw o r k f l o w o p e r a t i o nc o n t r o lt e c h n o l o g y , t h i sp a p e rd e t a i l e d l yd i s c u s e sp e r s o na s s i g n i n gt a c t i c s ，p r e s e n t s c o r r e s p o n d i n gi m p l e m e n t a t i o ns c h e m e , a n d r e a l i z e s l o g i cd i s p a t c ht a c t i c so f w o r k f l o w e n g i n ee s p e c i a l l y i nt h ea s p e c to fp m j e c tk n o w l e d g em a n a g e m e n ts u p p o r tt e c h n o l o g y , b y s u p p o r t i n gk n o w l e d g ea c q u i s i t i o n , k n o w l e d g et r a n s f o r m a t i o n ，k n o w l e d g eu t i l i t y , k n o w l e d g e i n t e r c h a n g e ，k n o w l e d g ei n n o v a t i o na n dk n o w l e d g ee s t i m a t i o n ，i naw a y t h i sp a p e ri nt h ea s p e c t o f s y s t e mi m p l e m e n t a t i o n r e a l i z e st h e i n t e g r a t i o no f k n o w l e d g e i np r o j e c t m a n a g e m e n t o nt h eb a s i so f f u l l yd i s c u s s i n gd e v e l o p m e n tt e c h n o l o g yo f t h ek n o w l e d g e t y p ep r o j e c t m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e d o nw o r k f l o wt e c h n o l o g y , t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h es t r u c t u r es y s t e m a n dt h ec r i t i c a lt e c h n o l o g yi t u s e s ，a n dv a l i d a t e st h e 胤b i f i t yo ft e c h n o l o g ya n dv a l i d i t yo f w o r k f l o w p l a t f o r mi m p l e m e n t a t i o n ， f i n a l l y , t h i sp a p e rs u m m a r i z e s t h er e s e 础a n d d e v e l o p m e n to f t h ek n o w l e d g e - t y p ep r o j e c t m a n a g e m e n ts y s t e m b a s e do i lw o r k f l o w t e c h n o l o g y k e yw o r d s ：p r o j e c tm a n a g e m e n t , w o r k f l o w ，m o d e l i n g , w o r k b r e a k d o w ns t r u c t u r e ， p r o j e c te x e c u t i n ga n dd i s p a t c h ，k n o w l e d g em a n a g e m e n t 4 独创性说明 本人郑重声明：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的研究成果，也不包含为获得 沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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做了明确的说明并表 示了谢意。 签名：越壅 日期：加缶3 、7 2 关于论文使用授权的说明 本人完全了解沈阳工业大学有关保留、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循此规定) 导师签名一盆杰丝 日期：垒! q 垒墨，i 至 沈阳工业大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 项目管理系统概述 项目是指为创造唯一的产品或服务而进行的临时性活动【i 】。这里的“临时”是指每 一个项目都有明确的始点和终点，而“唯一”是指其产品或服务在一些识别方法上与其 它项目的产品或服务都有不同。 项目管理是2 0 世纪5 0 年代后期发展起来的一种计划管理方式【2 】，它是指将相关的 知识、技能、方法和技术应用于项目活动以满足项目要求。由于项目是由过程构成的， 项目管理属于典型的过程管理，可以通过过程，如启动过程、规划过程、执行过程、控制 过程和结束过程来完成项目管理。由于项目的唯一性，项目管理可以理解为创新的管 理。 项目管理系统是对项目管理提供支持的计算机软件系统。在激烈竞争的环境下，面 对各种复杂的项目，有大量的信息、数据需要动态管理，要提高管理水平，提高工作效 率，就必须使用先进的方法和工具，项目管理系统应运而生。 随着计算机科学技术的飞速发展，项目管理系统的应用已经相当普遍，不仅适用于 大型项目，同时也适用于小型项目，个人计算机的普及也使得所有的管理者都有机会接 触项目管理系统。近几十年以来，项目管理技术开始逐渐普及到生产、服务行业和政府 部门。由于我国改革开放的全面深化和市场经济迅速发展，项目管理工具在国内各行各 业的应用越来越广泛。 目前，市场上大约有1 2 0 多种项目管理软件系统，其中大多数项目管理软件系统具 备如下的主要功能【3 】： ( 1 ) 项目成本预算和控制。 ( 2 ) 制定计划、资源管理及排定任务日程。 ( 3 ) 监督和跟踪项目，包括项目任务的完成情况、费用、消耗的资源、工作分配 等。通常的做法是用户定义一个基准计划，在实际执行过程中，根据输入当前资源的使 用状况或工程的完成情况，自动产生多种报表和图表，如“资源使用状况”表、“任务 分配状况”表、进度图表等。还可以对自定义时间段进行跟踪。 沈阳工业大学硕士学位论文 ( 4 ) 报表生成。即在数据资料的基础上，快速、简便地生成多种报表和图表，如 甘特图、网络图、资源图表、日历等。 ( 5 ) 方便的资料交换。如从e x c e l 、l o t u s 或各种数据库系统等其它应用程序中获 取资料；通过电子邮件发送、获取项目信息等。 ( 6 ) 处理多个项目和子项目。 ( 7 ) 安全管理机制。 ( 8 ) 预测分析功能。分析( w h a t - i f a n a l y s i s ) 包括工期变动分析、成本变动分析、资 源变动分析等：在分析基础上产生的预测功能，主要包括进度预测、投资预测、资金需 求预测等，并有相应的数学模型。 项目管理软件系统的应用使工作效率大幅度提高 4 。例如2 0 年前管理一个1 0 亿美 元的项目，美国伯克特公司( b e c h t e l ) 需要5 个人负责进度计划；如今，五个人的工作 只要一个人就可以了。按照常规做法，中国的大亚湾核电站要9 个月时间才能完成换 料、维修任务：按照美国伯克特公司的做法，2 5 个月即可完成类似任务，靠的就是借 助项目管理软件制订详细的进度计划。如光停机换料的一天时间就制定厚达5 英寸的计 划、2 0 0 0 0 多个活动( a c t i v i t y ) ，不借助项目管理软件几乎是不可能的。 1 2 课题提出的背景和意义 在知识经济时代，企业的价值体现为它是一个独特的知识体系，并为用户提供特殊 的价值。在当前激烈的竞争背景下，竞争优势的一个确定资源是知识。成功的企业在于 创造新的知识，并在企业内部迅速扩散新知识，将新知识运用于新的技术和产品中去。 这种企业是不断创新的企业，是创造知识的企业，是知识型企业 5 。知识型企业是知识 和企业的有机结合，是知识生产力的载体，是实现知识推动经济增长的有效工具。 知识型企业主要以创造性的项目开发与经营为基础，集中于高新技术产业如、生 物制药、现代制造业、现代农业以及金融、保险、证券、培训、咨询等服务业【6 1 。 与传统的资源性企业相比，知识型企业具有两大特点： ( 1 ) 依赖于知识创新：知识型企业产品的知识成分大量增加，制造具有创新性的 产品成为知识型企业主要的竞争手段。而产品的创新需要知识型企业不光拥有相关知 一2 一 沈阳t 业大学硕士学位论文 识，还要创造新知识。知识型企业需要不断的创造新知识来谋求企业的发展，提高企业 的竞争能力。知识创新是这些企业得以生存的必须条件。 ( 2 ) 依赖于项目管理：知识型企业业务的生命周期不断缩短，创新性活动日益频 繁，企业业务日益具备了项目的特色，因此知识型企业大量采用项目管理技术来管理企 业业务。知识型企业的一个重要特点就是依赖于项目管理能力，项目选择的正确与否、 项目管理水平和项目成功率的高低，决定着企业的命运。 与传统企业相比较，知识型企业在项目运行期间具有如下特点： ( 1 ) 项目参与者的流动性：项目参与者的流动性包括企业内部的流动性和企业外 部的流动性。项目重组和项目借调等情况造成了项目参与人员的内部流动，并导致项目 组织结构的变化。而另一方面，由于知识型企业项目的参与者( 如软件设计师等) 掌握 着当代最新科技知识和技术，在行业中属于稀缺资源，因此具有向企业外部流动( 即跳 槽) 的趋势，造成了企业外部的流动性。项目参与者的企业外部流动意味着人才的流 失，而人才的流失往往导致企业知识资源的流失和短缺，甚至导致一些项目的停顿和企 业的经营风险。 ( 2 ) 项目任务的完成需要新知识：在知识型企业中，企业所做的项目往往对于企 业来说是全新的项目，分配给项目参与者的项目任务往往也可能是全新的，因此，要完 成该任务需要项目参与人员学习新的知识。 ( 3 ) 知识交流和共享：知识型企业中项目参与者之间的知识交流和共享有助于项 目参与者对知识的快速掌握，从而有助于项目任务的快速、正确地完成。 ( 4 ) 项目团队分工协作普遍存在：由于知识型企业的项目工作量较大，项目生命 周期不断缩短，项目的完成往往需要各方面的知识，而这些知识是一个人一时难以完全 具备的，所以需要项目团队协同工作才能在规定时间内完成。因此知识型企业中项目团 队普遍存在着分工协作。 ( 5 ) 项目工作流程复杂：知识型企业的项目往往可以分解为多个任务，而这些任 务涉及多个复杂多变的流程。 知识型企业对知识创新和项目管理的依赖性以及知识型企业项目在运行过程中的特 点给项目管理系统提出了新的功能要求： 3 沈阳工业大学硕十学位论文 ( 1 ) 对项目团队协同工作的支持：在为项目管理提供了先进的网络资源、协作工 具如电子邮件的同时，项目管理系统还要根据项目任务所需的知识和技能方面的要求和 项目预定的任务执行流程顺序，将工作分配给合适的项目参与人员，从而为项目的分工 合作提供支持，并降低复杂多变的项目工作流程给项目管理人员和项目执行人员带来的 大量额外的工作强度，提高项目管理人员和项目执行人员的工作效率，加快项目进度。 ( 2 ) 对项目的知识集成功能的支持：一个项目的完成，除了实现该项目本身的预 定目标外，还包括项目信息档案等显性知识以及该项目运作过程中获得的经验教训等隐 性知识的产生；项目参与者头脑中也有大量的相关知识。项目管理系统通过对这些知识 的管理、交流和再利用，将有助于对项目参与者的培训，降低项目参与者外部流动给项 目带来的风险，提高项目团队的知识创新能力和项目产品的知识含量。 工作 b 蔬( w o r k f l o w ) 技术就是实现团队协同工作的关键工具和有效途径之一，它具有 柔性( f l e x i b i l i t y ) 、集成性( i n t e g r a t i o n ) 、可重用性( r e u s a b i l i t y ) 和可扩展i 生( s c a l a b i h t y ) 等 特点【7 1 。工作流技术可使企业实现对项目管理的过程控制，通过松耦合方式把不同的活 动通过一个流程组织在一起，使它们在受控状态下相互协调，一致、高效地运作，在合 适的时间将正确的项目任务信息传递给合适的人来完成，达到提高生产组织水平和工作 效率的目的，为更好实现企业经营目标提供了先进的手段。 而知识管理( k n o w l e d g em a n a g e m e n t ，k m ) 技术则是支持知识集成功能的关键技 术和有效途径，它以知识为核心，对企业生产和经营所依赖的知识资源进行有效地获 取、存储、共享和使用等一系列过程的管理，促进企业内显性知识和隐性知识的共享和 重用，提高企业的市场竞争力 8 。 因此，将工作流技术和知识管理技术融入项目管理系统中，能够有效地满足知识型 企业对项目管理系统的功能要求。所以，本文旨在对知识型企业的项目管理系统进行初 步研究，希望能得到一个良好的项目管理系统的原型，项目管理者可以利用项目管理系 统来灵活而合理地分解项目并规划和监控项目工作流程，而项目执行者则可以快速方便 地按照项目工作流程来执行任务，并把执行的进展情况填入系统，实现向项目管理者的 实时报告和管理者对工作进展的实时监控调整。另外，无论是项目管理者还是项目执行 者都可以从项目管理系统中得到初步的知识交流和共享的支持，从而使项目的管理品质 正 沈阳工业大学硕士学位论文 得以提升。同时采用s o a p 技术、并将较复杂的功能块做成可部署的c o m 组件，提高 软件的低成本、可分布、可升级性能。 期待本文能够完善对项目管理系统的研究，并给进一步的研究工作提供有价值的参 考。本课题来源于辽宁省教育厅的立项项目“基于工作流的知识型项目管理系统”。 1 3 研究现状 目前，与本课题相关的研究主要集中于将工作流技术用于项目管理系统和将知识管 理技术应用于项目管理系统两方面，而将工作流技术、知识管理技术和项目管理功能融 合在一起的项目管理系统及相关研究较罕见。 1 3 ，1 工作流技术及其在项目管理系统中的应用 国内外对工作流技术的研究较多，主要包括工作流建模和工作流管理是两个主要研 究方向，前者主要是给出建模方法论上的指导以及构造相应的c a s e 工具为建模与工作 流管理提供方便；后者侧重于设计和实现阶段的工作，对协同机制和协作模型进行研 究，以解决工作流调度中的各种问题为目标。 工作流技术在项目管理系统的应用研究包括将固定流程在项目管理系统的应用研究 和可变流程在项目管理系统中的应用研究。文献【9 】将软件开发项目管理中的流程和人员 角色提取出来，设计并实现了一个具有固定流程和角色的软件项目管理系统。文献 1 0 】 将工作流技术用于通用项目管理系统中实现可变流程，解决项目的业务流程具有多样 性、不确定性给流程固定的各类的项目管理系统的流程变更挑战，并集成相应的应用程 序，从而建立基于工作流的集成原有应用的项目管理系统。文献【1 1 ，1 2 讨论了协同设 计环境下，采用可变流程的项目管理系统的体系结构的设计，并对项目到任务活动的映 射理论和系统设计过程中关键问题的解决方案进行了探讨，保证了系统对产品设计过程 中的任务流进行正确地管理与监控，使产品设计收敛于项目目标。 1 3 ，2 知识管理技术及其在项目管理系统中的应用 在知识管理技术自身领域的研究方面，主要有两种研究路线：其一是过去的一二十 年间，在人工智能和知识工程等领域发展起来的基于框架、规则、模型、本体等多种知 识建模技术【”l ，主要是为实现计算机对知识的智能推理，提高计算机的智能服务；这些 技术在发展和应用中遇到的最大难题是知识的获取，因为大量的隐性知识难以显性化。 一5 一 沈阳丁业大学硕士学f 帚论文 其二是注重如何发挥人和计算机及网络技术的各自特长，强调人自身在知识交流、共享 和应用中的作用，而不是仅仅考虑如何将知识存放在知识库中，利用推理机，实现知识 产生的自动化。例如，在显性知识管理方面，出现了如搜索引擎、知识门户等多种工具 和方法。在隐性知识共享方面，有学者研究了找人知识管理系统 “1 ；较多地研究了隐性 知识显性化方面的内容，如j b n o h 等把认知地 虱( c o g n i t i v em a p ，c m ) 作为一种隐 性知识形式化的重要工具”。而r i c h a r dt h e r s c h e l 等则对隐性知识到显性知识转换的 交换协议进行了研究 1 6 】。 而在知识管理技术在项目管理系统中的应用方面的研究还只停留在综述和管理层面 上，相关文献仅见1 1 7 i ，真正的计算机软件系统实现方面的研究并不多见。 1 3 3 相关产品 目前，真正支持流程工作方式下具有知识管理功能的项目管理系统是比较少的。 m i c r o s o t tp r o j e c t2 0 0 0 专用项目管理系统软件依赖于支持流程控制的e x c h a n g es e r v e r 系 统，以i n w a n e t 网络为依托，实现项目任务流程的管理，但实际使用过程中，在适用范 围，灵活性，优化调度以及意外情况处理等方面存在一定问题。一些大型的项目管理软 件，如p r i m a v e r a 公司的p 3 、g o r e s 公司的a r t e m i s 等软件适合对运行模式为 b o t ( b u i l d - o p e r a t e t r a n s f e r 建造一运行一移交) 、m c ( m a n a g e m e n tc o n t r a c t i n g 管理承包) 的工程进行管理，以成本、合同为核心作用，适当考虑进度，并不适合对知识型企业中 的项目进行管理。另外，a c t i o n 技术公司为知识工程师提供了一套基于w e b 的工作流 管理软件a c t i o nm e t r o4 0 ，与传统的工作流技术相比，a c t i o nm e t r o 更适合于基于知 识的工作流，但是，它并非针对知识型企业的项目管理的。 1 1 3 4 相关研究存在的不足 目前的项目管理系统无论在理论研究和技术本身都难以达到知识型企业中项目管理 的要求，主要存在以下问题： ( 1 ) 目前的项目管理系统没有将工作流技术和知识管理理论、技术都融入进去， 往往只结合二者之。 ( 2 ) 项目向工作流映射转化的流程信息存储结构不够灵活，不便于工作流引擎的 调度执行。 6 沈阳_ _ l 业大学硕士学位论文 ( 3 ) 工作流执行时的人员调度依据往往只采用单一的“角色”，调度策略较为模 糊，难以适应知识型企业中项目任务分配时对项目参与人员技能的苛刻要求。 ( 4 ) 系统对于知识的交流、共享、重用方面的支持不足。 1a 课题研究的主要工作 1 4 1 课题研究的目标 本课题研究的目标是为满足知识型企业对项目管理系统的功能要求，运用工作流和 分布式技术实现过程系统、知识管理与项目管理技术的综合集成，重点解决知识型企业 项目运行期间的协同工作问题，提高项目参与人员的工作效率；并在一定程度上为项目 管理中显性知识和隐性知识的交流( 交换1 、共享和重用初步提供有效的支持和管理，提 高项目组的创新能力，增加项目的知识增量和项目产品的知识含量。 1 4 2 本文的主要内容和研究思路 本文的主要内容是围绕着工作流和知识管理展开的，并确定了这两方面的研究思 路： ( 1 ) 在项目的工作流功能研究方面，本文首先研究知识型企业项目管理的工作流 建模问题( 包括项目工作分解结构及其向工作流的映射、组织模型、资源模型) ，然后 研究工作流模型在关系型数据库中的存储结构和流程建模工具的设计，最后在此基础上 设计并实现工作流的执行调度功能。 ( 2 ) 在项目的知识管理功能研究方面，本文首先设计了项目知识的静态模型，然 后设计了项目的知识管理子系统的功能并作初步实现。在项目的知识管理技术选择上， 由于目前的人工智能技术与人的决策、判断和创新能力相差甚远 1 ”，各种知识之间的相 互逻辑关系和推理，主要是依靠人自身对知识的理解与思考来实现的，因此本文的知识 管理不考虑如何将知识存放在知识库中，利用推理机，实现知识产生的自动化，而是注 重于如何发挥人和计算机及网络技术的各自特长，强调人自身在知识应用中的作用，强 调如何让正确的知识在正确的时间到达正确的人。利用计算机及网络技术的强大的信息 存贮能力和搜索能力，帮助人进行知识管理。 对整个系统的设计主要分三个阶段，即建模阶段、项目执行阶段、项目收尾阶段， 如图1 1 所示。其中项目收尾阶段的设计较为简单，因此本文不予阐述。 一7 一 沈阳工业人学硕士学位论文 上知识模型 工作流模型 l 知识个体模型l 项目建模阶段 阻程模型l i 知识分布模型l i 塑塑燮型1 1 燮型i i l l 工作熹系统i 统知识l 子系统i 理子系统阶i 州日挑1 1 附段 项目总结子系统 项目收尾阶段 l 项目总结模块ii 项目评价模块i 图1 1 系统设计的三个阶段 1 4 3 课题研究的主要工作 根据课题研究的目标，课题研究的主要工作并不在于传统的项目管理功能如项目计 划书的定制和前导图、波特图等图表的自动生成等，而是侧重于为项目管理重点提供工 作流技术支持，并对项目知识管理的自动化技术进行初步的研究。 本文的主要研究工作包括： ( 1 ) 构建知识型企业的项目管理模型，设计模型信息在关系数据库中的存储结构 和流程建模工具： ( 2 ) 项目工作流程的执行调度策略及工作流引擎的初步设计工作。 ( 3 ) 项目任务的人员调度策略的设计。 ( 4 ) 项目知识管理子系统的设计和初步实现工作。 1 5 本章小结 本章首先介绍了项目管理系统相关的概念，然后介绍了课题研究的背景、现状和不 足，并由此提出了课题研究的思路、目标和主要内容，最后对论文内容的总体结构进行 了描述。 一8 一 沈阳上业大学硕十学位论文 2 1 工作流基本概念 工作流的概念起源于生产组织和办公自动化领域，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他们进行监控，实现对生 产经营部分或全部过程的集成管理，有效地、合理地把入、信息和应用组织在一起，实 现“在适当的时间把适当的信息传递给适当的人”的要求，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经营竞争力的目的”9 1 。 目前对工作流没有完全统一的定义。对工作流的不同理解形成了对它不同的定义， 几个有代表性的描述分别是工作流管理联盟( w f m c ) ，g i g ag r o u p ， i b ma l m a d e n r e s e a r c h ，a m i ts h e t h 和w m ，p v a n d e r a a l s t 对它的定义【2 0 j 。 经过对上述见解的研究，结合自身的经验，本文基本上采用w f m c 发布的标准。 w f m c 发布的w f m cg l o s s a r y ( w f m c t c 1 0 1 1 ) q b 对工作流相关名词的定义如下： 工作流( w o d d f l o w ) ：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 据一系列过程规则使文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行。工作 流技术是实现企业业务过程建模、业务过程仿真分析、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的自动化的核心技术。 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 ) ：工作流管理系统是个软件系 统，该软件系统用来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 逻辑推进工作流实力的执行。它运行在一个或多个工作流引擎上，这些引擎解释过程的 定义，与工作流的参与者( 包括人或软件) 相互作用，并根据需要调用其它的工具 或应用。 流程定义( p r o c e s sd e f i n i t i o n ) ：业务流程( 一组相关的过程或活动) 的形式化表 示，支持自动操作( 例如建模或工作流管理系统的执行) 。流程的描述是由活动和活动之 间的关系、指明流程开始和结束的规则、单个活动的信息( 例如参与者) 、相关的应用 程序和数据等组成的网络。 9 沈阳工业大学硕士学位论文 活动( a c t i v i t y ) ：完成流程中一个逻辑步骤的工作的描述。一个活动可以是手工 活动( 不支持计算机自动化) 或者工作流活动( 自动化) 。 实例( i n s t a n c e ) ：一个流程、活动及其相关数据的单个执行表示，分为流程实例 ( p r o c e s si n s t a n c e ) 和活动实例( a c t i v i t yi n s t a n c e ) 。实例之间互不相干，有自己的内 部状态和外部可视的标示符。 工作流参与者( w o r k f i o wp a r t i c i p a n t ) ：执行工作流活动实例要完成的工作的资 源。一项工作通常是分为多个工作项通过工作列表分配给参与者。 工作项( w o r ki t e m ) ：对一个工作流参与者来讲，一个活动中要处理的工作。 工作列表( w o r l d i s t ) ：关于工作流参与者的工作项列表( 在一些情况下时关于一 组共享一个公用工作列表的工作流参与者的工作项列表) ，这个工作列表构成了工作流 引擎和工作列表处理器之间接口的一部分。 工作列表管理器( w o 出i a h a n d l e r ) ：管理用户( 用户组) 和工作流引擎维护的工 作列表之闽的软件组件。它使得工作项从工作流管理系统传送到用户，并在用户和工作 流管理系统之间传送“完成”或其它工作状态条件f 2 ”。 2 2 工作流参考模型 各个研究机构提出的工作流系统体系结构各不相同，而w f m c 提出的工作流参考 模型( w o r k f l o w r e f e r e n c e m o d e l ) 成为各个机构参考的依据，如图2 1 【2 2 1 所示。 二竺霎；：! 兰 建立时的功能 干1 五i 一 建显时的助就 。毫 阿接口五i 鲨竺竺! ! ! 垦三垫李l 靳时过程实例化及控伟恸能 副一l 圊涵 l：土耋! 三。苎! 三l 同用户及应用软件的交互功能 厂否芦应葡 i 二二! r 。覆i i i i 鬲 “。“”“。1 “ 1 0 沈阳工业大学硕士学位论文 ( 1 ) 过程定义工具：主要功能是给用户提供一种对实际业务过程进行分析、建模 的手段，并生成业务过程的可被计算机处理的形式化描述( 过程定义) 。这也就是建立时 功能的主要内容。过程定义工具与工作流执行服务之间的交互是通过接口( 工作流过 程定义读，写接u ) t 2 3 1 完成的，它为工作流过程定义信息的交换提供了标准的互换格式及 a p i 调用。 ( 2 ) 工作流执行服务：它借助于一个或多个工作流引擎，来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来完成工作流过程实例的创建、执行与管 理，如过程定义的解释、过程实例的控制( 仓4 建、激活、暂停、终止等) 、在过程各活动 之间的游历( 控制条件的计算与数据的传递等) ，并生成有关的工作项通知用户进行处理 等等，为工作流程的进行提供一个运行时环境。 工作流执行服务般是由一个工作流引擎提供的。在大型w f l s 中，工作流的运 行时控制可能需要多个工作流引擎共同完成，例如某个大的工作流过程中可能会包含多 个子流程，这些子流程就可以由另外的工作流引擎来提供运行时控制环境，甚至这些子 流程可能需要其它异质的工作流执行服务来完成。这一点涉及到w i m s 系统之间的互 连。为实现有效的互连，需要定义互连模型、互连一致性级别及操作元素集。这些将构 成接口四( 互操作接口) 的内容。 ( 3 ) 客户应用程序：它的作用是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作是一个工作项，它包括处理上的一 些要求( 如处理时间的限制) 及待处理的数据对象等。w f l v i s 将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。 客户与工作流执行服务之间的接口为接口二( 客户应用程序a v l ) r 2 5 1 。w i m s 的各种 服务，如会话连接、过程控制、活动控制、过程状态、活动状态、工作项列表的处理以 及过程实例的管理等都可以通过此接口而得到。文献 2 6 1 给出了此a p i 中各操作的命名 规范。 ( 4 ) 被调应用程序：指工作流执行服务在过程实例的运行过程中调用的、用以对 应用数据进行处理的应用程序。在过程定义中包含有这种应用程序的详细信息，如类 型、地址等。目酊已有的几种方式包括应用代理( 它通过一个标准的接口同执行服务进 沈阳t 业大学硕士学位论文 行交互) 、某种标准的互换机制( 如o s i - t p 协议或x 4 0 0 等) 、本地过程调用、远程执行 调用、o r b 等。接口三的目标就是提供一些标准的服务供应用代理使用。基于这些服 务也可以开发出一些专门的应用直接同工作流执行服务交互。关于这些服务的语义及语 法细节还有待更深入的研究。目前初步确定的服务大致可分成会话建立、活动管理( 双 向的1 以及数据处理等几类。 ( 5 ) 管理及监控工具：其功能是对w o 订s 中过程实例的状态进行监控与管理，如 用户管理、角色管理、审计管理、资源控制( 包括过程管理及过程状态控制等) 。它与工 作流执行服务之间的交互是通过接口五( 管理及监控接口) 【2 7 1 完成的。该接口规范详细描 述了需要从过程执行过程所发生的各种事件上捕获和记录的各种信。亩, ( c o m m o n w o r k f l o wa u d i td a m ，c w a d ) ，如过程实例信息、活动