（管理科学与工程专业论文）工作流在移动业务运营支撑系统中的研究与应用.pdf

中国科学技术大学硕士研究生学位论文 中文内容摘要 如今，电信行业进入了一个飞速发展的时期，各电信运营商之间的竞争也愈 演愈烈。随着整个行业的不断向前发展，竞争的不断加剧，客户数量的日渐庞大， 新业务的不断推出，电信运营商们对现有的运营支撑系统的要求也不断提高。电 信运营企业的经营方式正在从以业务为中心转变为以客户为中心，激烈的市场竞 争和不断变化的市场环境需要运营商建立新一代的业务运营支撑系统 b o s s ( b u s i n e s so p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m s ) 。 与此同时，近几年发展起来的工作流技术的不断发展与成熟，以及与相关技 术手段的集成运用，让我们从另外一个角度看到了对现有b o s s 系统流程进行改 进的一种可能的实现方法。 本文介绍了如何将工作流技术应用于b o s s ，解决b o s s 中业务流程管理和 流程自动化的问题。首先对工作流各相关技术，特别是工作流建模技术进行了介 绍；然后对将工作流技术引入到b o s s 中进行分析，并结合具体的实例，提出工 作流技术支持下业务运营支撑系统的体系结构；最后提出了安徽移动b o s s 系统 中工作流管理系统的实现框架。 关键词：业务运营支撑系统，工作流，工作流管理系统，工作流建模，x m l 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 a b s t r a c t t o d a y ，t e l e c o mi n d u s t r yi sf a c i n gar a p i dg r o w t hi nc h i n a w i t ht h ea c c e l e r a t i n g d e v e l o p m e n to ft h ew h o l et e l e c o mi n d u s t r y , t h ec o m p e t i t i o no ft h et e l e c o ms e r v i c e p r o v i d e r s ，t h ee x t e n s i o no ft h eu s e ra m o u n t ，m o r ea n dm o r es e r v i c e sa r ep r o v i d e d ，a n d t h er e q u i r e m e n to ft h eo p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e mi sa l s oe n h a n c e d t h eb u s i n e s s m o d e s o ft h et e l e c o ms e r v i c ep r o v i d e r sa r em o v i n gf o r mt h eo p e r a t i o n c e n t e r e dm o d et ot h e c u s t o m e r c e n t e r e dm o d e t h et e l e c o ms e r v i c ep r o v i d e r sn e e dt oc o n s t r u c tt h en e w g e n e r a t i o nt e l e c o mb o s s ( b u s i n e s so p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m ) b e c a u s eo ft h eh e a t e d c o m p e t i t i o na n dt h ec h a n g e f u le n v i r o n m e n ti nt h em a r k e t f o ra n o t h e r ，t h ew o r k f l o wt e c h n o l o g yh a sb e c o m em o r ea n dm o r em a t u r e a n d m a n yo t h e rt e c h n o l o g i e sh a v eb e e ni n t e g r a t e di ni t t h i sg i v e sn e ww a yt oi m p r o v e t h e p r o c e s sf l o wo fb o s s t h i st h e s i si n t r o d u c e dh o wt oa p p l yt h ew o r k f l o wt e c h n o l o g yt ob o s st or e s o l v e t h ep r o c e s sm a n a g e m e n ta n da u t o m a t i o np r o b l e m a tf i r s t ，w ei n t r o d u c e dt h e w o r k f l o wa n dr e l a t i v et e c h n o l o g y ，e s p e c i a l l yt h ew o r k f l o wm o d e l i n gt e c h n o l o g y a n d t h e n ，w ea n a l y z e dh o wt oi m p o r tt h ew o r k f l o wt e c h n o l o g yt ob o s s ，a n dc o m b i n e d w i t hr e a l i s t i ce x a m p l e ，p u tf o r w a r dt h es y s t e mf r a m e w o r ko fb o s ss u p p o r t i n gb y w o r k f i o w t e c h n o l o g y f i n a l l y , w e b u i l ta s y s t e m a r c h i t e c t u r eo fw o r k f i o w m a n a g e m e n tsy s t e mb a s e do na m c c b o s s k e y w o r d s ：b o s s ，w o r k f i o w , w f m s ，w o r k f l o wm o d e l i n g ，x m l 4 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 一、绪论、；1 j ，乙 1论文背景 自从开放电信市场以后，中国的电信业出现爆炸性增长，整个行业正在经历 着一个高速增长和剧烈技术革新的时期。原有的移动业务系统相互独立，协同运 作能力较差，而且存在着功能重叠，系统利用率不高。在这样的形式要求下，集 中式信息处理时代已经过去，企业必须更新经营理念，实现大规模的异构分布式 执行环境，使得互相关联的任务能够高效运转并得到密切监控已成为一种趋势。 在这种背景下，移动业务运营支撑系统b o s s ( b u s i n e s so p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e m s ) 应运而生【1 1 。b o s s 系统是移动业务开展和运营时所必须的支撑平台， 它包含用于运行和监控网络的所有系统，它是整个运营的基础结构。然而，随着 整个电信行业的不断发展，客户数量的不断增加，新业务的层出不穷，原有的移 动b o s s 系统越来越难以适应不断变化发展的新增需求，对其所做的升级、改造 也越来越困难，成本也在不断提高。 工作流技术是实现业务流程自动化的主要技术，随着相关的计算机网络技 术、数据库技术、分布式处理技术的不断发展，工作流技术的发展也十分迅速。 它主要是通过将工作分解为良好的任务、角色，按照一定的规则执行这些任务并 对他们进行监控和管理，从而将业务逻辑和业务执行分离，使系统能够定制、修 改、监控业务流程而不必关心其实现细节，达到提高效率，增强灵活性，方便系 统协作的目的。 在这种背景下，本文将工作流技术引入到移动业务运营支撑系统中，分析了 业务流程协作和自动化在b o s s 系统中的重要作用，并且提出在b o s s 系统中搭 建工作流管理系统，为b o s s 系统中各个业务子系统协同工作、高效运行、灵活 变更提供支撑环境。 2论文主要工作 本人于研究生阶段参与了“安徽移动业务运行支撑系统b o s s l 5 ”的建设和 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 开发，在该项目的开发过程中，主要负责b o s s 系统中营业子系统中的部分核心 模块的设计和开发。 结合安徽移动b o s s 系统的实际情况，本文首先介绍b o s s 系统的功能模型、 体系结构以及工作流技术，然后对如何将工作流技术应用于b o s s 建设进行研究 分析，最后提出了安徽移动b o s s 系统中工作流管理系统的实现框架。 论文工作内容主要包括： 理论研究：b o s s 功能模型，b o s s 体系结构，工作流技术，工作流管理 系统，x m l 建模语言，交易中间件b e at u x e d o 等。 工作流技术在b o s s 中的应用，基于工作流的b o s s 体系结构。 移动b o s s 系统中工作流管理系统的设计。 3论文结构 本文的组织结构如下： 第一章：绪论，介绍本文的研究背景以及论文主要内容。 第二章：移动b o s s 系统的研究分析，介绍移动业务运营支撑系统及其 功能模型、体系结构，并针对安徽移动b o s s 系统的现状，提出存在的问题。 第三章：工作流技术介绍，先对工作流技术、工作流管理系统的基本概 念定义做了简单介绍，然后对工作流建模及x m l 建模语言进行了分析。 第四章：基于工作流的移动b o s s 系统的研究分析，先对工作流在b o s s 系统中的营业进行研究分析，提出了b o s s 系统中工作流管理系统的体系结构， 最后将基于工作流的b o s s 系统与原b o s s 系统进行比较。 第五章：移动b o s s 中工作流管理系统的设计，对工作流模型的x m l 建模以及工作流引擎的设计。 第六章：总结全文。 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 二、移动b o s s 系统的研究分析 业务运行支撑系统b o s s ( b u s i n e s so p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m s ) 是电信业提出 的一个概念，其最简单的定义是电信业务开展和运营时所必须的支撑平台，它包 含用于运行和监控网络的所有系统，如计费系统，客户服务系统等。它是整个运 营的基础结构。 从功能上应该包括两个方面，即：运营支撑系统o s s ( o p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e m s ) 和业务支撑系统b s s ( b u s i n e s ss u p p o r ts y s t e m s ) ，其中o s s 是主体、是 b s s 的基础，同时o s s 应满足b s s 的需求。 o s s 是电信业务开展和运营时所必须的支撑平台，包含用于运行和监控网络 的所有系统，如报告或计费系统，但它不是网络本身。o s s 是整个运营基础结构， 包括运营网络系统和客户服务系统。而b s s 则主要完成客户支持的功能，它以 提供和满足客户需求为主，该功能又包含在o s s 系统功能之内。从客户的角度 看，o s s 和b s s 之i l 没有区别，他们所需要的就是服务和信息；从运营商的角 度考虑，o s s 和b s s 又相互包容，他们都是尽可能多地为用户提供业务支持和 服务。因此，随着以客户为中心理念的盛行，人们也渐渐淡化了o s s 和b s s 之间的区别，并在实际操作中有效地把二者整合为一体，成为b o s s 2 1 。崭新的 b o s s 是新的电信业务发展的重要基础。b o s s 将把主要的业务流程管理自动化， 使运营商可以高速、及时、迅速地为客户提供服务。运营商将不仅能注意网络的 状况，也能关注客户和业务的状况。b o s s 的目标就是成为电信运营商业务运营 和管理的一体化、信息资源共享的支撑系统。 1t mf 的电信管理模型 在这种背景下，标准化组织电信管理论坛t m f ( t e l e c o mm a n a g e m e n tf o r u m ) 陆续提出了被业界广泛接受的b o s s 功能模型电信运营图t o m ( t e l e c o m o p e r a t i o nm a p ) ，增强型电信运营图e t o m ( e n h a n c e dt e l e c o mo p e r a t i o nm a p ) ，新 一代运营系统和软件n g o s s ( n e wg e n e r a t i o no p e r a t i o ns y s t e ma n ds o f t w a r e ) ，旨 在提出一种管理模型，把电信业和更广泛的通信行业中的运营支撑系统o s s 和 7 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 业务支撑系统b s s 迅速而灵活地综合在起【3 1 。 1 1t o m 电信管理论坛t m f 一直专注于电信运营企业b o s s 的标准与规范的研究， t m f 对于b o s s 的功能定义提出的功能模型电信运营图t o m ( t e l e c o mo p e r a t i o n m a p ) 4 1 ，为建设新一代电信运营支撑系统提供了优秀的解决之道和基本理论依 据。在这个模型中，b o s s 包括3 大功能，即计费、业务保障与业务实现，其功 能如图2 1 所示： 图2 1t o m 模型图 从功能上来看，t o m 业务模型主要包括三大功能： 1 ) 业务实现( s e r v i c ef u l f i l l m e n t ) 负责及时和正确的处理客户订单。 2 ) 业务保障( s e r v i c ea s s u r a n c e ) 负责及时处理客户和网络的问题，实施对业务 的有效保障。 3 ) 计费( b i l l i n g ) 负责及时和正确的处理帐单和收费。 1 2e t o m 增强型电信运营图e t o m ( e n h a n c e dt e l e c o mo p e r a t i o nm a p ) 是t m f 在原有 t o m 规范基础上提出的【5 】，是涵盖了全企业范围的业务流程框架。原来的t o m 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 规范对各种服务提供商的内部运营流程进行了详细的阐述，但是面对当今不断加 剧的竞争环境，企业迫切地需要找到提升自身竞争力地方法，如何赢得新客户挽 留老客户，在竞争中快速地对环境做出反映，这一切都要求服务提供商建设一套 高效的全企业范围的业务流程，正是根据这种需要t m f 提出了全新的e t o m 。 t m f 对e t o m 中的e 有多种解释：企业级流程( e n t e r p r i s ep r o c e s s ) 、适用于电子 商务( e b u s i n e s se n a b l e d ) 、增强的( e n h a n c e d ) 、扩展l 拘( e x p a n d e r ) ，覆盖所有事务 所有地点所有时亥t j ( e v e r y t h i n g ，e v e r y w h e r e ，e v e r yt i m e ) 。 e t o m 不是简单地对原有的t o m 规范进行扩充，关心的是整个企业的问题， 而不是单一的流程，如图2 2 所示。针对不同性质的读者，e t o m 将其业务流程 框架分为不同层次的视点，使其具有广泛的使用性；按照运营周期，e t o m 对原 来t o m 的划分结构进行进一步划分，使其更具有实际的操作性，并减少单个模 块的复杂性。 俄略、基础设施和产i ：口1 1 ：i 、 战略、实基础设施产品生命 施生命周期周期管理 管理 市场运作和产品管理 服务开发和管理 资源开发和管理 供应链开发和管理 _ 詹鸯 、 运营支撑实现保障计费 和保障 客户关系管理 业务管理和运营 资源管理和运营 供应商合作伙伴关系管理 7 图2 2e t o m 的业务过程框架 从图2 2 中我们可以看出e t o m 在以下几个方面对t o m 进行了扩充： 1 ) 扩展为全企业范围的流程； 2 ) 为适应电子商务的需要，将市场部分流程单独体列出来； 3 ) 将企业管理部分单独提列出，实现全企业的资源配合； 9 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 4 ) 把业务实现、业务保障、计费这些和客户直接挂钩的部分放在了最上层， 体现了与客户有关的处理流程是整个企业业务流程的核心； 5 ) 定义了一个操作支持群组( o p e r a t i o ns u p p o r t & r e a d i n e s s ) 是从操作部分种 分离出的不需要面对单个客户的部分，以便于其他流程( 业务实现、业务保障、 计费) 实现电子商务以及客户个性化操作； 6 ) 提出了三个区别于功能操作流程和用户操作处理流程的流程群组经 营战略与实施( s t r a l e g y c o m m i t ) 、基础设施生命周期管理：( i n f r a s t r u c t u r el i f e c y c l e m a n a g e m e n t ) 矛d 产品生命周期管l 里( p r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n t ) 。合成s i p ，它 们对于提升企业的竞争力起着至关重要的作用； 7 ) e t o m 从原来的面向业务转变为面向客户，增加了c r m 的模块，注重客 户资料给企业带来的效益。 1 3n g o s s 新一代运营系统和软件n g o s s 6 】提供给业界的是一套整体的方案视图以及 实现方案，以帮助运营商更加有效的辨别商业机会，建设企业级的解决方案，以 及在现有的分布式计算环境下的实施b o s s 系统。 1 3 1n g o s s 的特征 n g o s s 的目标是为即插即用的b o s s 组件的开发、部署和修改通过框架结 构、分析基础和过程方法。n g o s s 包括以下核心特征【7 】： 分布式体系结构，保证系统的可扩展性、高性能和高可靠性； 通用的集成框架结构，以支持不同的应用系统接入到整体系统框架中， 并保障有效的通信互连； 通用的数据格式和通用的信息服务以支持n g o s s 各系统之间的信息交 互： 接口定义了在n g o s s 中协同工作的各组件底层集成的接口框架； 剥离业务流程和具体业务流程的实现，从而保障对复杂的业务流程的支 持，最大限度的减少人为协调的工作量； n g o s s 借鉴分布式系统的“以流程为驱动、以模型为中心的”思想，是一 1 0 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 种松耦合的分布式系统，它试图建立一种以组件为基础的分布式系统结构。这些 结构和服务将支持信息和通信业所需的动态商务和运营管理。系统概念的抽象使 系统结构与技术无关，以便企业自由选择其适用的技术，并能应用今后出现的新 系统技术。t o m 和e t o m 的描述为企业的业务重组和b o s s 系统的开发提供了 共同的模型。在这种共同模型基础上开发出的系统，无论采用何种技术，都不存 在衔接上的问题。应当说，t o m 和e t o m 是n g o s s 的指导方针。 1 3 2n g o s s 的技术中性结构 为了适应技术的发展，支持n g o s s 映射到先进技术上，t m f 还定义了技术 中性结构t n a ( t e c h n i c a ln e u t r a la r c h i t e c t u r e ) 。 n g o s s 强调业务流程和具体技术实现手段的剥离。首先，为了保障n g o s s 对飞速变化的分布式组件技术的适应能力，n g o s s 必须保证一定程度的技术中 性，这意味着即使分布式组件技术发生变化，在此之上的n g o s s 仍然能有效运 作。其次，业务流程和某一具体技术实现手段的剥离保证n g o s s 可选择多种优 秀技术，将其有机的整合，而非捆绑在某一特定技术上。第三，这样的剥离保证 了整个系统的简单与完整，避免在系统设计前期过于沉溺与技术细节而忽视了整 体架构的关键部分。 2安徽移动b o s s 系统现状 本人于研究生阶段参与了安徽移动b o s s 系统的建设和开发。目前，全省的 b o s s 系统已经全部开通，运行稳定。安徽移动b o s s 系统是一个结构复杂、业 务繁多、数据量庞大的大系统，它包括多个子系统，其各个子系统之间是相互制 约而紧密联系的整体。在实现过程中，使用的是交易中间件b e a t u x e d o 来实现 其三层体系结构。 2 1b o s s 系统的体系结构 现有的安徽移动b o s s 系统取代了原有的计费系统和分散在各地市的营帐 系统、帐务系统、客户系统，实现这些系统的完全整合，地市一级只是接入，不 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 再存放数据和提供业务应用。对计费、结算、帐务、业务及客服等功能进行集中、 统一的规划和整合，使移动b o s s 系统成为一体化的、信息资源充分共享的支撑 系统【8 】。实现企业有效资源的高度共享；优化业务流程，提高客户管理水平，提 高服务质量；为管理决策提供科学、准确、及时的依据。 移动b o s s 系统在逻辑上采用管理层、数据核心层、业务逻辑层和接入层的 三层体系，如图2 3 所示，其中： 数据核心层对应数据中心共享平台； 业务逻辑层对应公用事务处理对象请求平台； 接入层对应业务接入平台。 图2 - 3b o s s 系统三层体系结构图 数据核心层 数据核心层是整个b o s s 系统的基础。它打破了以往的业务系统之间的界 限，建立集中的数据中心，能够实现对b o s s 系统各类数据的分类、整理等集中 存储和管理，实现业务运营数据的资源共享，为业务逻辑层提供数据服务。数据 核心层内部存在着各子系统间的数据接口，业务逻辑层和接入层内部都不再存在 各子系统间的数据接口。 1 2 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 数据核心层是指在b o s s 系统运行时，系统须记录或存储的业务运营数据、 业务统计数据及系统运行辅助数据的总和。它包含了业务逻辑层运作的基本的、 必备的数据资料，是b o s s 系统运行的基础和运行结果的具体体现。 2 1 2 业务逻辑层 业务逻辑层扩大了传统意义上的应用层的含义，涵盖了所有的应用服务和业 务处理并强调业务逻辑层可以对数据核心层的所有数据进行加工处理。它接收接 入层触发的业务请求信息，通过业务逻辑最小处理单元( 以下简称为原子服务) 组合来操作数据核心层的各种数据，完成各种应用功能的处理或管理。业务逻辑 层对数据核心层的访问通过原子服务沟通，可以屏蔽数据层的存储和管理细节， 同时由于业务逻辑层不能直接访问数据层，也增强了数据层数据资源的安全性。 业务逻辑层是b o s s 系统各种服务向客户提供的一组功能，因此可按功能划 分为多个业务逻辑模块，如：计费模块、结算模块、业务模块、帐务管理模块、 客户接入模块等。各子系统数据源的增、删、改、查操作由相应的各业务逻辑层 功能模块完成。 2 1 3 接入层 b o s s 系统的接入层是b o s s 系统的外围层，也是b o s s 系统的表示层，通 过灵活多样的接入方式与业务逻辑层相联。它包括所有与客户产生联接和交互的 手段( 如营业服务终端接入、客服接入等) ，同时还包含与外部系统( 如一级b o s s 系统，银行系统等) 的联接。 接入层支持数据的双向流动，客户通过不同的接入渠道和逻辑进入b o s s 系 统，共享业务逻辑和数据。 2 1 4 三层体系的优点 三层体系结构一方面解决了系统中数据的一致性问题，可以通过多种渠道给 用户完整、规范的服务，也就是说，用户无论是在营业厅、银行、1 8 6 0 客服， 还是在网上自助服务，其享受的服务是完全一致的。另一方面，这种设计避免了 业务逻辑的重复开发，提高了系统的运行效率和灵活性，增强了b o s s 系统的支 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 撑能力。 2 2六大子系统 安徽移动b o s s 系统将原有的计费、结算、营业、账务和客户服务系统的 数据和业务处理全部整合，在业务功能方面重新进行了调整，形成了营业、计费、 结算、综合账务、业务管理、客户服务六大子系统，再加上系统管理和接口子系 统，使b o s s 形成了一套完整的体系。如图2 4 所示，b o s s 系统中各功能子系 统的逻辑划分，及其在系统各逻辑层中的分布。 2 4b o s s 子系统划分 2 3基于t u x d e o 的b o s s 系统 在具体实现上，安徽移动b o s s 采用的是交易中间件b e a t u x e d o 来实现其 三层体系结构。 2 3 1b e at u x e d o 简介 t u x e d o 是1 9 8 4 年在当时属于a t & t 的贝尔实验室开发完成的，但由于分布 式处理当时并没有在商业应用上获得像今天一样的成功，t u x e d o 在很长一段时 1 4 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 期里只是实验室产品，后来被n o v e l l 收购。在经过n o v e l l 并不成功的商业推广 之后，1 9 9 5 年被现在的b e a 公司收购，并发展成为在金融、电信、邮政、证券、 政府、航空等部门的大规模事务处理领域中使用最多的事务处理中间件产品之 o b e at u x e d o 中间件是分布式事物处理中间件，也称交易中间件，是用于分 布计算的中间件基础结构，它使开放式应用系统具有高可缩放性、高灵活性和高 可维护性【9 1 。它不仅具有分布式交易处理和应用间报文通信的功能，而且具有一 系列极其完善的服务，可帮助企业建立和运行应用系统，使开发人员能够建立跨 越多个平台、数据库和操作系统的应用程序。这样，可以灵活选配操作平台以充 分适应应用环境。 b e a t u x e d o 具有以下特点【1 0 】： 支持全局事务管理，支持x o p e n 规范，支持t c p i p 协议，支持全局 的两阶段提交。 支持多种软硬件平台，支持包括u n i x 、w i n d o w sn t 、a s 4 0 0 和大型机 专用系统在内的7 0 多个硬件平台和操作系统。 分布式应用管理，支持异构环境下的分布应用，如同一应用中有不同的 数据库，多个数据源。 进程管理。系统根据需要( 客户端请求量) 自动增加或减少每个s e r v i c e 的进程数( 1 个s e r v i c e 可启动n 个相同的进程) 。某个s e r v i c e 忙，则相应地增 加( 启动) 其进程数；某个s e r v i c e 闲，则相应地减少( 关闭) 其进程数，从而 减少该s e r v i c e 占用的系统资源( 如：内存、数据库连接数等) ，使整个系统的 s e r v i c e 最优化运行。 优先级管理。可将s e r v i c e 根据优先级的不同赋权值，系统根据优先级权 值将客户请求( s e r v i c e ) 排队管理。 丰富的通信方式。有同步调用、异步调用、管道通信、会话、广播、通 知、队列、发布订阅等通信方式，能很好地满足应用开发的要求。 b e at u x e d o 采用三层结构的c s 模式组件软件模型。该结构利用交易中间 件将应用的业务逻辑、表示逻辑和数据分为三个不同的处理层：客户为第一表示 逻辑层，实现用户交互和数据表示；第二层的逻辑业务层为应用的主体，负责业 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 务的逻辑处理；第三层数据层负责对数据库的检索、读取和更新等操作。交易中 间件作为构造三层结构应用系统的基础平台，提供了两个主要功能：负责客户机 和服务器间的联接和通讯；提供一个三层结构应用开发和运行的平台。由此可见， b e at u x e d o 交易中间件提供了一个基础的框架去帮助你建立、运行和管理一个 三层c s 模式的应用，大大缩短了应用开发的时间，提高了应用开发的成功率。 2 3 2 基于t u x e d o 的b o s s 体系结构【1 1 】 安徽移动b o s s 系统就是基于t u x e d o 的三层体系结构，在其三层体系结构中 主系统与外围系统均采用中间件t u x e d o 通讯，后台服务系统为t u x e d o 的s e r v e r 端，查询系统、报表系统等子系统为t u x e d o 的c l i e n t 端，客户端程序主要使用三 种方式：d e l p h i 后台管理、w 曲营业客户端、a c e 营业终端，图2 5 为基于t u x e d o 的安徽移动b o s s 系统的三层体系结构图。 三层体系中采用t u x e d o 提供的基于服务的编程方式，s e r v e r 端编写原子服 务，c l i e n t 端调用s e r v e r 提供的服务。在服务器端，服务器收到请求信息后，进行 业务逻辑处理并访问数据库，然后将处理结果返回给客户端。客户机收至s j t u x e d o 服务返回的相应结果，从结果缓冲区中将数据提取出来，通过客户端程序进行处 理，数据接口格式都采用规定格式的字符串。客户端与服务端的通信是由t u x e d o 的a p i 函数实现的，客户端由函数t p i n i t 0 与服务器建立连接，由函数t p c a l l 0 申请 s e r v i c e j 艮务，再由相关的t u x e d o 函数对数据解包。三层体系中客户端与数据库服 务端的通信是由t u x e d o 来完成的。客服端所有的请求都发送给后台的t u x e d o j 艮 务，请求处理及返回由t u x e d o 负责，而数据库服务器只接收t u x e d o j 艮务发来的请 求。由此可见，t u x e d o ) 艮务是处于客户端与应用服务端的中间。一切的负载均衡、 控制都由t u x e d o 来完成。 1 6 话单 采集源 吣 全国中心 0 口 0i 接入层。一 c a l l c e n t r e 接口系统 营业厅 话单查询 打印机 帐务后台管理 系统管理 业务j 计费处理 进程组 结算处理 进程组 实时话费 查询进程 查i 由j t u x e d o 服务 库 接口通信方式图例： f r p m t p t c po rse r i a le sq l 图2 5 基于t u x e d o 的安徽移动b o s s 系统 2 4系统存在的问题 从目前的系统使用看，现行的安徽移动b o s s 系统基本上能够满足安徽移动 日常的生产、管理需要的，但也存在着以下诸多问题： 由于业务逻辑的实现已经封装在编译完成的程序之中，使得系统只能进 行设定好的业务流程。若要变更业务流程时，必须修改原业务程序才能修改流程， 使得变更业务流程的成本以及维护工作量大大增加。业务流程的定义与流程的执 行没有分离开来，对于移动公司业务变化很频繁、新业务和促销手段层出不穷的 今天，要适应业务流程的快速重组比较困难； 1 7 一一一一一一一一一一一一一一 元 网关风文忡， 镙掣攀 一一一一一一一一一 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 三层架构不够严格，部分业务逻辑在前台界面模块d e l p h i 、w e b 等中实 现，对于新业务功能模块的增加，导致大量的和多方位的改动，对其他系统的 影响难以控制； 系统的功能需求分析局限于在b o s s 系统内部实现业务部门提出的业务 功能需求，未能从公司的业务运营各个职能域所包含的整体业务流程考虑、规划 出全面的业务流程在b o s s 系统中予以实现，造成定义的业务流程不够规范，一 个完整的业务运营过程被b o s s 系统孤立的支持； 系统管理的流程复杂，系统参数的组织不清，造成系统维护与使用的困 难。 2 5工作流技术的优势 针对上述问题，将工作流技术应用于b o s s 系统中有如下优势： 适应业务过程的更改：工作流的最大好处就是实现了应用逻辑和过程逻 辑的分离，它可以在不修改具体功能实现的情况下，通过修改或重新定义过程模 型，完成业务更改。 适应新业务发展的需求：将业务逻辑通过组件组合实现，业务要求的变 化可以反映在组件上，通过增加相应的组件就可以实现相应的业务要求，而不是 对应用程序的重新设计，使得业务功能的升级和更改，变得相对的容易和简单。 规范化流程：将b o s s 系统中的业务流程统一管理，使各业务子系统在 业务逻辑上融会贯通，提高整个电信运营系统业务流程的规范化程度。 1 8 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 三、工作流技术介绍 1工作流的基本概念和定义 工作流是近年来迅速发展的一项技术，在各个领域日益被商家们开发和利 用。工作流的概念起源于生产组织和办公自动化领域。它是针对日常工作中具有 固定程序的活动而提出的概念。目的是通过将工作分解成定义良好的任务和角 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的目的。在工作流 概念下实现业务过程集成和业务过程自动化的集成机制是通过定义不同任务之 间相互关系的工作流模型来实现的。工作流实现了过程逻辑和应用逻辑的分离。 作为支持企业过程重组( b p r ) 、经营过程自动化( b p a ) 的一种手段，工作流技术的 研究日益受到学术界与企业界的关注。 工作流管理联盟w t m c ( 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 ) 成立于1 9 9 3 年，其 主要职责是为实现工作流产品之间的互操作，在工作流管理系统的相关术语、体 系结构和应用编程接口等方面制定一系列的规范【1 2 】。 w f m c 给出的工作流定义是：工作流是在计算机的支持下，业务过程全部或 部分地实现全自动化或半自动化。它根据一系列的过程规则，文档、信息或任务 能够在不同的执行者之间进行传递和执行。 另外，工作流还有一个重要的概念：工作流管理系统。w f m c 给出的定义是： 工作流管理系统是一个完整定义、管理和执行工作流的系统。该系统通过运行一 些软件来执行工作流，这些软件的执行顺行是由工作流业务逻辑的计算机表示形 式来驱动的。 由此可见，工作流是业务过程的一个计算机实现，而工作流管理系统为业务 系统的实现提供软件支撑环境，很类似于单个计算机上的操作系统。工作流模型 是可被工作流管理系统执行的。 1 9 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 2工作流管理系统w f m s 通常，工作流管理系统指运行在一个或多个称为工作流机的软件上的用于定 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( 人、应用) 交 互，推进工作流实例的执行，并监控工作流的运行状态。 工作流管理系统是为企业的业务系统运行提供一个软件支撑环境，非常类似 于单个计算机上的操作系统。在工作流管理系统的支撑下，通过集成具体的业务 应用和操作人员的页面操作，才能够良好地完成对企业经营过程运行的支持。 按照经营过程以及组成活动的复杂程度的不同，工作流管理系统可以采取多 种实施方式，在不同的实施方式中，所需使用的技术和系统结构会有很大的差别。 虽然如此，它们还是具有很多共同的特性，为不同产品的集成、协同工作提供了 基础。w f m c 给出了工作流管理系统的一个模型【1 3 j ，如图3 - 1 所示，描述了工作 流管理系统的共有特征以及功能之间的关系。 图3 1 工作流管理系统的特征 建立时期功能：主要完成对工作流过程和相关活动的定义和建模功能。 在这个阶段，利用一个或多个建模技术和工具，完成实际的经营过程到计算机可 处理的形式化定义的转化，这个过程称为过程建模，所得到的结果称为过程定义。 过程定义由一些分散的活动、相关的计算机、人员操作、活动间控制过程进程的 规则构成。可以用文本、图形或者语言符号来表示过程定义。由于过程建模在工 2 0 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 作流管理系统中非常重要，是其它两项功能的基础。 运行时期的控制功能：在一定的运行环境下执行工作流过程，完成每个 过程中不同活动的顺序执行。在运行时期，在工作流建模阶段所生成的过程定义 由负责创建、控制过程实例的工作流执行服务所解释执行。并且工作流执行服务 还负责安排过程中各个活动的执行时间，调用各种适当的资源。这些运行时期的 控制功能，就像过程定义中描述的过程与现实世界中实际过程间的连接，反映在 运行时期的用户与应用程序间的交互。实现这个功能的是工作流管理控制软件， 又称工作流引擎。 运行时期的人机交互功能：主要实现在各种工作流执行过程中用户与应 用程序的交互。工作流过程中的活动与人类的操作有关，在活动间转移控制、确 定过程的运行状态、调用应用工具、传递适当的数据等，都必须与过程控制软件 进行交互。 3工作流建模 从前文可以看出，在整个工作流管理系统中，工作流过程建模是最关键的阶 段，它是其它两个阶段功能实现的基础。工作流模型是对工作流的抽象表示。目 前，已经有很多的工作流建模工具，人们对工作流模型也进行了很多研究。比较 有代表性的工作流模型有基于活动网络的过程模型( f i o w m a r k 工作流模型) 、事 件驱动的过程链模型、基于语言行为理论的工作流模型、基于p e t r i 网的工作流 模型等等【1 4 j 。 工作流模型不同于一般意义上的过程模型。通常描述一组活动和它们相互之 间连接关系的模型可通称为过程模型，但并不需要这些模型用计算机来执行。而 工作流模型从建立的目的来讲，就是为了实现业务过程自动化，要由计算机来执 行的。这就要求工作流模型不仅能够明确地表达经营过程中活动以及活动间的关 系，而且还要对活动间所传递的信息、活动的执行实体、活动所需要的资源等方 面进行定义，这样才能够构成一个完整的业务过程模型，才能由计算机进行解释 、执行。因此，工作流模型中还包含描述数据、组织和资源的相应部分。 在工作流的建模方面，w f m c 做了两项工作【1 2 】：提出了一个元模型；定义 了一套可以在工作流管理系统之间、管理系统与建模工具之间交互过程模型定义 2 1 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 的a p i 。元模型是指描述模型的模型，工作流模型的元模型用来表示过程定义中 的对象、对象之间的关系及对象的属性。提出这个元模型的目的是为不同产品间 的过程定义相互转换奠定了基础，并形成一套转换格式。图3 2 是w f m c 定义 的过程定义元模型【1 3 】。 4工作流建模语言 3 2 过程定义元模型 有很多方法可以用来进行工作流模型的定义和描述。工作流建模方法学研究 的主要内容就是为企业经营过程建模提供一套完整有效的描述经营过程的建模 语言。工作流模型的核心是对过程的定义，包括组成过程的基本活动以及活动之 间的顺序关系。可扩展标记语言x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 作为一种元 标注语言和标准交换语言，能够提供一种描述结构数据的格式，有助于更精确地 声明内容，担负起描述交换数据的作用【1 5 】。 4 1x ml 概述 x m l 是w 3 c ( w o r l d 、m d ew 曲c o n s o r t i u m ) 定义的，描述了一类被称为x m l 文档的数据对象，并部分描述了处理它们的计算机程序的行为【1 6 】。x m l 是 s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ) 的一个应用实例或一种受限形式。 从结构上说，x m l 文档顺从s g m l 文档标准。 2 2 中国科学技术大学硕士研究生学位论文 x m l 继承了s g m l 具有的可扩展性、结构性及可校验性，但是x m l 在采 用简单、柔性的标准化格式表达和应用交换数据方面迈出了一大步，相对于 h t m l 只是s g m l 衍生出来的一种文件格式即提供显示数据的通用方法，x m l 则免除了s g m l 的繁复但保持其威力，提供了直接在数据上工作的通用方法， 使s g m l 的优秀品质能方便而直接地被用在w e b 开发上。 表面上看，x m l 文件与h t m l 文件比较相似，都以一对相互匹配的起始和 结束标记符来标记信息，但二者功能不同，h t m l 用来显示数据，x m l 则是描 述数据语义，后者可以多种方式显示，也可以由其它应用软件进行深入的处理。 在超链接方面，h t m l 虽然可以链接本机或其它主机上的文件，但只能指定单向 且固定的链接位置，x m l 可以建立多重链接，除目标网页位置外，同时可提供 如何从其他网址链接的信息，可以进一步指定目标网址找到后的动作，是否自动 显示或搬运到原有的文件内。 4 2x ml 文档 x m l 是一种基于文本格式的文档。x m l 是由元素组成的，每个x m l 元素 包括一个开始标记，一个结束标记以及两个标记之间的信息( 称为内容) 。x m l 文档保存利用标记注释的文本，x m l 允许无限的标记集，各标记集并不表示如 何显示，而是表示其含义。 标记是对文档存储格式和逻辑结构的描述。在形式上，标记有以下各种可能 项：注释、引用、字符数据段、起始标记、结束标记、空元素、文档类型声明 和序言。 每个x m l 文档都有一个逻辑结构和物理结构。从物理角度来看，文档由实 体单元组成，一个实体也可以在其它文档的实体中引用。一个文档以一个根元素 或文档实体来开始；从逻辑上讲，文档由声明、元素、注释、字符引用和处理说 明组成，这些组成部分在文档的标记中必须明确规定。物理结构从另一角度来规 范x m l 文档。文档的起始标记和结束标记对数据进行结构化组织，