（计算机软件与理论专业论文）基于工作流技术的物流系统的研究与实现.pdf

中文摘要 摘要 随着世界经济一体化进程的加快、大型跨国企业的进入使民族产业所面临的 局势更加严峻。如何应对挑战，各级政府部门和许多市场意识敏锐的企业已经将 物流作为提高市场竞争力以及核心竞争力的重要手段，把现代物流理念、先进的 物流技术和信息技术引入到经济建设和企业的经营管理之中，因此建立先进的物 流管理系统是提高管理水平、增加企业经济效益的重要途径。目前市场上大多数 的物流系统是面向结构化的业务过程，其特点是功能单一、通用性差不能进行扩 充和定制因此不能很好的满足工作的要求。 针对以上不足本文将工作流技术引入了物流管理系统，首先深入研究了工作 流的基本理论、基于活动网络图的建模理论以及物流管理的基本理论，然后针对 物流领域的业务特点提出了基于工作流技术的物流系统的体系结构并建立模型， 最后对系统进行分析、设计并完成了系统的原型。 目的是通过将工作流技术与物流管理系统有机的结合，使系统具有很好的柔 性和通用性在提高企业的工作效率和管理水平发面发挥积极作用。 关键词：工作流技术；活动网络建模；工作流管理系统；物流管理系统 英文摘要 r e s e a r c ha n dr e a l i z a t i o no fl o g i s t i c ss y s t e mb a s e do nt h e w o r k f l o wt e c h n o l o g y a b s t r a c t w i t ht h ea c c e l e r a t eo ft h ep r o c e s si ne c o n o m i ci n t e g r a t i o na n dt h ee n t r yo fl a r g e c o r p o r a t i o n s ，s t a t e o w n e de n t e r p r i s e sa r cf a c i n gas i t u a t i o ne v e nm o r es e v e r e h o wt o m e e tt h ec h a l l e n g e ，g o v e r n m e n ta ta l ll e v e l sa n dm a n ye n t e r p r i s ew i t ht h ea w a r e n e s so f t h em a r k e tt a k et h e i o g i s t i e s a sai m p o r t a n tm e a n st o i m p r o v i n gt h e m a r k e t c o m p e t i t i v e ，a d v a n c e dl o g i s t i c sa n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yh a v eb e e ni n t r o d u c e di n t o t h ec o n s t r u c t i o no fe c o n o m i ca n dt h em a n a g e m e n to fe n t e r p r i s e s t h e r e f o r e ，i ti sa l l i m p o r t a n tw a y t oi m p r o v i n gt h ea b i l i t yo fm a n a g e m e n ta n di n c r e a s i n gt h ee f f i c i e n c yo f e n t e r p r i s e s ，w h i c h e s t a b l i s ha na d v a n c e dl o g i s t i c sm a n a g e m e n ts y s t e m b u to nt h e m a r k e t ，m o s to ft h el o g i s t i c ss y s t e mi st h eb u s i n e s s o r i e n t e ds t r u c t u r e ，w h i c h i s s i m p l e ，i n f l e x i b l e ，i tc a n n o tb ee x p a n d e da n dm e e tt h er e q u i r e m e n to fw o r kp r o p e r l y a c c o r d i n gw i t ht h ew e a k n e s s ，i tt a k et h ew o r k f l o wt e c h n o l o g yi n t ot h el o g i s t i c s f i e l d f i r s ti tr e s e a r c hd e e p l yi nt h eb a s i ct h e o r yo fw o r k f l o w ，a c t i v a t yn e t w o r km o d l ea n d t h eb a s i ct h e o r yo fl o g i s t i c sm a n a g e m e n t t h e nt h i sp a p e rb r i n gf o r w a r das t r u c t u r eo f l o g i s t i c sm a n a g e m e n ts y s t e m ，w h i c hb a s e do nt h ew o r k f l o wa n db u i l dt h em o d e l f i n a l l y ， i ti sn o to n l ya n a l y z e db u td e s i g n e da n dt h ep r o t o t y p ei sc o m p l e t e d t h r o u g ht h eo r g a n i cc o m b i n a t i o no fw o r l d l o wt e c h n o l o g ya n dl o g i s t i c ss y s t e m ，t h e p u r p o s ei st h a tt h es y s t e mw i t hg o o df l e x i b i l i t ya n dv e r s a t i l i t yp l a yap o s i t i v er o l ei n i m p r o v e m e n tt h ee f f i c i e n c ya n dm a n a g e m e n t k e yw o r d s ：w o r k f l o wt e c h n o l o g y ；a c t i v i t y n e t w o r km o d e l ；w o r k f l o w m a n a g e m e n ts y s t e m ；l o g i s t i c sm a n a g e m e n ts y s t e m 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成博士硕士学位论文= = 基王王往逋撞苤的扬逋丕统的硒究曼塞理= = 一。除论 文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经 公开发表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名钰彬硎年多月卯日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、 版权使用管理办法 ，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位 论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于：保密口 不保密口( 请在以上方框内打“) 论文作者签名钐扔导师签名丫狻刍 日期：2 啪年多月z 日 基于工作流技术的物流系统的研究与实现 第1 章绪论 1 1 课题研究背景 物流活动是企业生产活动的重要组成部分，现代企业物流管理水平的高低直 接影响着企业的经营效率。先进的物流管理、合理物流战略和物流规划与经济适 用的物流运作相结合可达到最优的效果，并由此使企业获得最佳的社会和经济效 益。 因此物流业越来越受到社会的重视，从世界范围来看，物流业的发展离不开 两个轮子的推动，一个是现代的物流基础设施建设，另一个就是物流管理信息系 统的建设。以仓储、运输自营为中心的2 p l ( 第二方物流) ，经过借助计算机管理、 实施储运业务社会化的3 p l ( 第三方物流) 和基于局域网的4 p l ( 第四方物流) ，已经 发展到了目前基于互联网提供供销、运一体化的物流5 p l ( 第五方物流) 阶斟1 1 。这 种变化使物流基础设施得到了很大的发展，但是物流管理信息系统的建设和物流 管理信息化却远远跟不上发展的需要。因此，大力发展物流信息系统，实现物流 管理信息化，就成为我国物流业的发展和效率提高的关键所在。 物流信息化给企业和社会带来了巨大的收益，所产生的效益如表1 1 所示【2 1 表1 1 效益表 t a b 1 1t h et a b l ep e r f o r m a n c 业务类型效益变化值 仓库劳动时间 废弃库存 总库存 发货出错率 管理时间 库存盘点时间 减少1 0 3 0 减少5 1 0 减少5 减少8 0 1 0 0 减少5 0 减少8 0 1 0 0 第1 章绪论 在我国，有远见的物流企业一直在关注物流信息化技术的发展，积极开发或 引进物流信息平台。目前，一大批软件开发商也把注意力集中到了物流行业，正 在努力开发既满足现代综合物流要求的，又符合中国国情的物流信息系统。 鉴于现代物流企业对信息化建设的迫切需求，本文将开展对物流信息化建设 的相关技术与方法的研究，将工作流技术引进现代物流管理中来，并以此为基础 构建一个现代物流的信息平台，以满足现代物流企业的信息化建设需求。 1 2 课题研究的目的和意义 现代物流的根本宗旨是提高物流效率、降低物流成本、满足客户需求，并越 来越呈现出信息化、网络化、智能化、柔性化、标准化和社会化的特征。其中， 信息化是现代物流的核心，只有实现了信息化，才能有效地实现物流的网络化、 系统化和柔性化，物流企业才能有效地提高物流效率，为客户提供优良的物流服 务。 随着经济全球化进程的加快，现代物流对经济发展的重要性已经逐步为国人 所认识。我国的物流产业目前正处于一个高速发展的时期，在未来的市场竞争中 企业供应链的竞争将起着决定性的作用。生产的社会化和专业化，使得越来越多 的企业把物流及供应链管理职能外包给专业的物流公司管理，以此降低成本、减 少库存。这种趋势给我国传统的物流企业带来了很大的机遇，同时也带来了挑战。 只有最大限度地满足客户对物流服务的需求，最大限度地降低物流服务的成本， 才能获得企业的信任和利润，才能获得商机。传统物流企业，如港口码头、货运 公司、储运公司、货代公司、制造企业的物流部门、新型的第三方物流公司等， 只有更新观念，充分利用现代物流技术手段，才能实现自己的经营目标【l 】。 工作流技术是针对r 常工作中具有固定程序的活动而提出的一个概念，它的 出现已经得到了广泛的重视和研究。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。采用工作流技术作为核心所开发的管理系统的最大特点是它 们具有高度的灵活性，可以按照企业的具体需求，快速灵活地生成应用软件系统， 并且在客户业务过程发生变化时，迅速地进行重组来满足客户需求。工作流管理 技术的出现也促进了企业的计算机应用水平的提高，使企业的计算机应用系统， 基于工作流技术的物流系统的研究与实现 从支持企业功能实现的事务处理系统，发展到支持企业实现经营目标的业务处理 系统【2 1 。 通过对目前市场上的物流管理软件的研究与分析发现，大多数系统的设计目 标是为了提高企业的事物处理效率和水平，所解决的问题也仅仅局限于解决某个 或某些领域的大部分系统是面向企业内部的功能而非面向市场、面向客户的，因 此，这些系统难以满足多变、灵活的业务重组需求。 本文所论述的课题正是根据当前国内外物流业的现状和发展趋势提出的。在 该课题中，将结合实际工程项目“捷成物流信息系统 的开发实践，对相关技术 和方法进行研究，其目的就在于通过分析、研究，设计出一套功能比较完善的物 流管理系统，使其不仅能够满足物流管理基本工作的需要，而且能使现行的计算 机辅助统计型的物流管理系统向着物流作业信息化、过程优化、决策支持化的方 向转变。引入工作流技术后，给企业带来的好处大体可以归结为如下几个方面： ( 1 ) 引入工作流技术可以使物流企业在合适的时间，以正确的顺序，将指定任 务分配给相应的工作人员，并对业务全过程进行控制，实现对业务处理的量化考 核，从而提高工作效率。 ( 2 ) 引入工作流技术可以实现物流系统内的高效协同工作。高效协同工作必须 建立在基于计算机网络环境之上，以企业的业务过程为核心，使财务、人员、物 流等形成一个有机的整体，可以打破部门和职能的界限实现业务过程的高效、一 致，从而适应不断变化业务需求。 ( 3 ) 引入工作流技术的信息系统可以整合企业信息资源，改善企业的资源利 用，提高企业运营效率和企业运作的灵活性和适应性，使企业能够集中精力处理 核心业务。 因此，本文所进行的研究工作，不仅具有一定的理论研究价值，而且对于指 导物流企业的运营发展，具有十分重大的现实意义。 1 3 论文的主要工作 由于物流本身就是一个新兴的、涉及多学科知识交叉的学科，如何正确地把 握物流、信息流、控制流三者之间的关系和相互协调将是至关重要的。本文采用 第1 章绪论 从易到难，从简单到复杂的研究方式，系统、全面地分析物流活动的全过程，着 重对物流、信息流、控制流及其相互关系进行研究，有效地引入工作流机制对物 流系统进行建模，并选择适当的工具实现了一个原型系统。具体而言主要研究 内容包括如下几方面： ( 1 ) 根据物流的业务过程利用活动网络图理论建立业务模型； ( 2 ) 结合物流领域、工作流技术的特点，给出基于工作流技术的物流系统的框 架结构； ( 3 ) 分析、设计了物流系统的内部功能模块的结构，实现一个原型系统； ( 4 ) 采用m v c 的设计模式进行系统开发，使系统的开发和维护变得更加容易； ( 5 ) 利用嵌入的e w o r k f l o wi n t e g r a t i o n 引擎组件( b p m ) 和e - w o r k f l o w 图形客户 端，完成引擎的部署并实现业务流程的定义。 1 4 论文组织结构 本文主要论述基于工作流技术构建现代物流系统的相关技术和方法，从研究 内容和研究过程出发，将本文分成如下七章分别加以论述。 第一章绪论。本章重点阐述本课题的研究背景、目的和意义，对现代物流的 发展趋势及应用工作流技术进行物流信息化建设的必要性进行较为详细的论述， 并对论文的主要研究内容及其章节结构作较为详细的论述。 第二章系统构建的相关知识与关键技术。本章首先论述基于组件的软件开发 方法、j 2 e e 架构、s t m c t s 等主流w e b 应用框架，对构建系统中引用的工作流技术、 建模方法、工作流引擎等，作较为详细的分析与研究。结合物流领域的相关知识 及业务逻辑分析，详细论述基于工作流的物流管理系统的功能模型及其构建系统 的技术与方法。 第三章系统分析与建模。本章对物流系统的业务需求进行分析与研究，研究 系统的组织结构、功能需求、参与角色等，根据对物流领域业务逻辑的分析，确 定主要业务流程的过程模型，并对活动过程进行建模。 第四章系统功能结构设计。本章首先提出基于工作流技术的物流管理系统的 体系结构模型，然后根据物流系统的业务逻辑，设计各功能模块的内部结构与数 据结构，包括作业数据库、工作流模型库等。在系统设计中引入工作流技术，使 基于工作流技术的物流系统的研究与实现 系统设计更为合理。同时，为物流工作流引擎定义基本函数接口，为系统实现奠 定基础。 第五章系统实现。本章重点论述系统的实现技术、方法及其实现过程。对依 据所设计的系统功能结构，选择j a v a 开发语言、e - w o r k f l o w 引擎及其图形开发工 具等，具体实现一个原型系统的全过程，作较为深入的论述，对入库业务流程的 定制与跟踪等功能模块的实现方法与实现作较为详细的论述。 第六章总结与展望。本章总结论文研究阶段所做的工作，指出本文研究成果 的理论价值与实用价值，并对今后的进一步研究工作进行加以归纳，以便今后进 一步地进行研究。 第2 章系统构建的相关知识与关键技术介绍 第2 章系统构建的相关知识与关键技术介绍 2 1 系统开发的相关知识与技术 为了满足物流工作流管理系统的应用需求，适应系统的业务特点，系统采用 面向组件的设计思想，并基于j a v a2 平台企业版( t h ej a v a2p l a t f o r m , e n t e r p r i s e e d i t i o n ，j 2 e e ) 的框架结构，采用相关技术加以构建，为此，本文首先论述这些相 关的技术和方法。 2 1 1 面向组件的系统设计思想 面向组件编程( c o m p o n e n to r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，c o p ) 是对面向对象技术 ( o b j e c to r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，o o p ) 的补充，它可以实现更加优秀的软件结构。 o o p 的特点是通过对象之间的职责分工和高度协作来完成任务这样的好处是 代码量较少，系统布局合理，重用程度高。但是，当对象的个数大量增加的时， 对象之间的高度藕合的关系将会使得系统变得复杂，难以理解【4 】。 解决上述问题的一般方法是采用包作为容器来组织对象，而对象之间的依赖 性则将转化为包之间的依赖性。这种方法似乎很有道理，但是在实际中仍会出现 难以解决的问题。包仅仅只是容器【5 】，这意味着对对象的组织可以是任意的，而包 之间依赖关系的设计仍然还取决于对象的依赖。此外，包的设计和对象一样，缺 乏一个统一的风格。统一的风格是大规模软件的设计所必须的，因为这样可以有 效改进系统的可理解性【6 1 。 大规模软件主要特点是复杂度高，比较典型的例子有是集成性的项目等。软 件系统需要将各种各样的硬件、遗留系统、外部接口等都整合起来，在这个过程 中，可能会遇到不同的硬件接口、不同的操作系统、不同的数据库、不同的消息 中间件，这些问题就使得系统构建变得相当复杂。c o p 的思路是将系统的各个组 成部分看一个个组件，通过定义组件之间的协作关系( 通过服务) 来完成系统的构 建。这样做的好处是能够隔离变化，合理的划分系统，在组建系统过程中使用的 框架，其意义就在于定义了一个组织组件的方式。 基于工作流技术的物流系统的研究与实现 2 1 2j 2 e e 架构 j 2 e e 是一种利用j a v a2 平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的 复杂问题的体系结构【j 7 1 。j 2 e e 所提供的基于构件和平台独立的编程环