（计算机应用技术专业论文）支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究.pdf

吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究 摘要 工作流技术是近年来计算机应用领域中迅速发展的一项新技术 作为工作流技 术的实现 工作流管理系统已广泛应用于众多行业中 工作流系统成功的关键在于 输入的工作流的质量 因此 工作流建模成为当今工作流研究的一个热点问题 在传统的工作流管理系统中建模工具一般只支持单用户工作 工作流模型由专 业建模人员来建立 随着工作流管理系统应用领域和应用规模的不断扩大 其所管 理的企业业务流程已不可能只局限在企业中的一个小部门内部 而是一些跨部门跨 企业的业务流程 这些流程只靠单个专业建模人员已经很难完成其工作流模型的建 立 它需要不同人员的分工合作 充分利用各自的专业知识共同来完成其工作流模型 的建立 同时 工作流过程通常具有极高的复杂性 而大量的模型信息却不能够得 到有效的利用 建模人员在建模过程中缺乏参考 产生 信息孤岛 这就需要一种 针对工作流模型的挖掘分析方法 使得工作流模型信息得到合理利用 降低建模难 度 本文在深入研究了工作流技术 计算机支持的协同技术以及面向x m l 的数据 挖掘技术的基础上 首先提出了一种综合考虑内容 结构以及工作流文档潜在信息 的工作流模型推荐算法 其次设计了一种可扩展的协同框架 并实现了协同过程与 具体应用的松散耦合 最后将工作流建模工具与该协同框架进行了集成 实现了建 模过程的多人跨地域协同 同时在建模工具中应用本文提出的工作流模型推荐算 法 对工作流模型进行相似性比较 为建模人员产生推荐 在具体的研究工作中 本文主要的创新点有以下几个声面 1 沥入研究了 儿的挖担溲术以及工作流模型的x m l 文档 从内容 结构 以及工作觅文档潜襁 息三个方 对文档进巧量化 提出了基于x m l 的工作流模 型推荐算法 为工作流模型的挖掘提供了一种有效的方法 2 对计算机支持的协同工作技术进行研究 设计了一种可扩展的协同框架 实现了协同过程与具体应用的松散耦合 并充分考虑了系统的资源问题 采用多个 协同服务机制 避免了系统资源紧缺的问题 3 将工作流建模工具集成到该协同框架上 实现了建模过程的多人跨地域协 同操作 并在协同建模工具中应用基于x m l 的工作流模型推荐算法 在用户建模 2 扬州大学硕士论文 操作过程中 为用户动态挖掘网络中的相关工作流模型 推荐给用户参考 有效降 低了建模难度 提高了建模效率 实验结果表明 本文设计的支持流程推荐的工作流协同建模工具可以支持多人 跨地域协同建模 同时可以产生较准确的流程推荐 有效提高了建模效率 降低了 建模难度 关键词 工作流模型 x p d l 相似度量 x m l 文档 c s c w 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究 a b s t r a c t w o r k f l o wi san e wt e c h n o l o g yt h a td e v e l o p sr a p i d l yr e c e n ty e a r si nc o m p u t e r a p p l i c a t i o n sf i e l d s a n d a sr e a l i z a t i o no fw o r k f l o wt e c h n o l o g y w o r k f l o wm a n a g e m e n t s y s t e m sh a v ew i d e l ya p p l i e di nm a n y t r a d e s t h eq u a l i t yo f w o r k f l o wi n p u ti n t ow o r k f l o w s y s t e m i s k e y t ot h es u c c e s so ft h e i m p l e m e n t a t i o n o f w o r k f l o w s y s t e m t h e r e f o r e w o r k f l o wm o d e l i n gh a sg r o w n t ob eo n eo f t h em a j o rr e s e a r c ht o p i c si n t h ea r e ao f w o r k f l o wm a n a g e m e n t u n t i lr e c e n t l y l i t t l ea t t e n t i o nh a sb e e np a i dt ot h ec o l l a b o r a t i v em o d e l i n gi nm o s to f c o n v e n t i o n a lw o r k f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m s w o r k f l o wm o d e l sm u s tb ed e s i g n e db y p r o f e s s i o n a lm o d e l i n gd e s i g n e r s w i t hw o 呔f l o wm a n a g e m e n ts y s t e m su s e di ni n d u s t r y b e c o m i n gi n c r e a s i n g i yc o m p l e x t h eb u s i n e s sp r o c e s s e sm a n a g e db yt h e ma r en o to n l y w i t h i na no r g a n i z a t i o n b u ta l s oa c r o s so r g a n i z a t i o n s t h e s eb u s i n e s sp r o c e s s e sc a nn o t b em o d e l e db yas i n g l em o d e l i n gd e s i g n e r b e c a u s et h i sc a l ln o tm a k et h eb e s to ft h e k n o w l e d g eo fe x p e r t s 血d i f f e r e n td o m a m s ot h a t w eh a v ed e v e l o p e daw o r k f l o w p r o t o t y p es y s t e mw f l o wr e c e n t l y a n da c o l l a b o r a t i v em o d e l i n gt o o lh a sb e e nd e v e l o p e d i nt h i sp a p e r t h em a i nt e c h n i q u e so ft h i st o o li m p l e m e n t a t i o na r ed i s c u s s e d a n da w o r k f l o wm o d e li sp r e s e n t e d m e a n w h i l e w o r k f l o wa l w a y sc o m p l e xa n di t sm o d e l i n f o r m a t i o nc a n tb eu s e de f f i c i e n t l y t h e r ei sn or e f e r e n c ef o rm o d e l i n gd e s i g n e rd u r i n g m o d e l i n g 1 1 1 e yn e e dam e t h o do fw o r k f l o wm o d e li n f o r m a t i o nm i n i n gt ou s et h e s e i n f o r m a t i o na n dd e b a s ed i f f i c u l t i e si nm o d e l i n g i nt h i sp a p e r w el u c a b r a t e dw e k f l o wt e c h n o l o g y c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v e w o r ka n d 儿m m 雌 1 3 a s c do l i 畦 e s t e c l m o l o g j c s aw o r k f l o wm o d e lr e c o m m e n d a t i o n a r i t h m e t i ci sb eb r a u g h tf o r w a r d w h i c hi sc o m b i n e dc o n t e n t s t r u c t u r ea n dw o r k f l o w d o c u m e n t sl a t e n ti n f o r m a t i o n a n dt h e nw ed e s i g n e dac o o p e r a t i v ef r a m e f i n a l l yw e i n t e g r a t e dt h ef r a m ea n dw o r k f l o wm o d e l i n gt o o lt os u p p o r tc o o p e r a t i v em o d e l i n gf o r g r o u p s i m u l t a n e o u s w eu s ew o r k f i o wm o d e lr e c o m m e n d a t i o na r i t h m e t i ct om e a s u r e t h e s i m i l a r i t yo fw o r k f l o wm o d e ld o c u m e n t g i v e nr e c o m m e n d a t i o nt om o d e l i n gd e s i g n e r i n n o v a t i o n sd u r i n g 也er e s e a r c ha r ee x h i b i t e db e l o w 4 扬州大学硕士论文 1 l u c u b r a t e dw o r k f l o w t e c h n o l o g y a w o r k f l o wm o d e lr e c o m m e n d a t i o n a r i t h m e t i ci sb eb r o u g h tf o r w a r d w h i c hi sc o m b i n e dc o n t e n t s t r u c t u r ea n dw o r k f l o w d o c u m e n t sl a t e n ti n f o m a a t i o n 2 r e s e a r c h0 1 1c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r ld e s i g n e dac o o p e r a t i v e f l a m e t h i sf r a m em a d ec o o p e r a t i v ep r o c e s sa n da p p l i c a t i o ni n c o m p a c tc o u p l i n g 3 i n t e g r a t e dt h e f l a n l ea n dw o r k f l o wm o d e l i n gt o o lt o s u p p o r tc o o p e r a t i v e m o d e l i n gf o rg r o u p s i m u l t a n e o u s w eu s ew o r k f l o wm o d e lr e c o m m e n d a t i o na r i t h m e t i ct o m e a s u r et h es i m i l a r i t yo fw o r k f l o wm o d e ld o e u m e n t g i v e i lr e c o m m e n d a t i o nt om o d e l i n g d e s i g n e r e x p e r i m e n t a t i o nr e s u l bi n d i c a t e dt h a tt h ew o r k f l o wm o d e l i n gt o o lw eb r o u g h t f o r w a r dc a ns u p p o r tc o o p e r a t i v em o d e l i n gf o rg r o u pa n dg i v e nr e l a t i v ew o r k f l o w r e c o m m e n d a t i o n i ti se n h a n c e dm o d e l i n ge f f i c i e n c ya n dr e d u c e dm o d e l i n gd i f f i c u l t y k e y w o r d s w o r k f l o wm o d e l x p d l s i m i l a r i t ym e a s u r e x m ld o c u m e n t c s c w 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究 三 1 绪论 在高科技蓬勃发展的今天 市场竞争更加激烈 顾客的需求趋于多样化和个性 同传统的企业模式相比 现代企业的经营和生产方式都发生了根本性变革 企业中的 业务流程通常涉及大量分布在不同地域的资源 需要通过协同多个人和计算机的活 动来协同完成 工作流管理系统便是实现上述协同工作的最佳途径之一 工作流管 理是近年来在信息领域和管理学科领域最有发展潜力的方向之一 它的主要目标是 实现在业务流程的展开过程中 文档 信息或任务 依据组织规范在成员之间传递 处理或执行的自动化 1 1 课题研究背景与现状 1 1 1 课题研究背景 随着信息时代的到来 知识经济的挑战以及因特网 电子商务 供应链和全球 化市场的需要 现代企业的竞争环境发生了巨大的变化 世界市场已经由传统的相 对稳定逐步演变成为动态多变的市场 企业之间的竞争也由过去的局部竞争演变为 全球范围内的竞争 同行业之间 跨行业之间相互渗透 相互竞争日趋激烈 竞争 的同时 企业所面临的社会 经济 制造环境以及客户需求也发生了巨大的变化 为摆脱这一困难 必须为企业寻求新的经营理念 2 0 世纪8 0 年代工作流管理技术的出现和发展 迅速满足了企业组织结构重组 与先进制造战略实施的客观要求 8 0 年代初期 个人计算机尚未成为信息处理工具 人们为提高信息收集 处 理 存储 传递 共享 应用的效率 一些公司建立了表单传递应用系统 这些系 统可以看做是现代工作流管理系统的雏形 8 0 年代中期 f i l e n e t 和v i e w s t a r 等图形图像处理公司率先开拓了工作流产 品市场 成为最早的工作流产品供应商 他们将图像扫描 复合文档 结构化路 由 实例跟踪 关键字索引以及光盘存储等功能结合在一起 形成了一种用于文档 处理的图像处理系统 f i l e n e t 于1 9 8 4 年推出的w o r k f l o wb u s i n e s ss y s t e m 6 扬卅i 大学硕士论文 v i e w s t a r 于1 9 8 8 年推出的v i e w s t a r a c t i o nt e c h n o l o g y 推出的c o o r d i n a t o r 便是其典型代表 1 进入9 0 年代 企业信息资源越来越表现出一种异构分布 松散耦合的特点 企业的分散性 决策制定的分散性和对日常事物活动详尽信息的需求 以及 c l i e n t s e r v e r 体系结构 分布式处理技术 c o r b a c o m d c o m w w w j a v a 的日 益成熟 都说明实现大规模 异构 分布式执行环境 使得相互关联的任务能够高 效运转并接受密切监控成为一种趋势 i n t e r n e t 的发展和普及为电子商务提供了 技术可能 电子商务的独特优势必将成为未来商务活动的新模式 1 而电子商务的 重要功能就是商务流程的管理和监控 1 如企业供应链管理系统s c m s u p p l y c h a i nm a n a g e m e n t 和企业客户关系管理c r m c u s t o m e rr e l a t i o n s h i p m a n a g e m e n t 在这种技术背景下 工作流管理系统也由最初的无纸化办公环境转 而成为同化企业复杂信息 实现业务流程自动执行的必要工具 这样的转变也把工 作流技术带入一个新的发展阶段 1 9 9 3 年 工作流技术的标准化组织工作流管理联盟w f m c w o r k f l o w m a n a g e m e n tc o a l i t i o n 的成立 标志着工作流技术在计算机应用领域之中拥有了 一席之地 把工作流技术研究以及产品开发带入了一个崭新的阶段 1 1 2 课题研究现状 目前 工作流技术的研究正日益受到人们的重视 国内外工作流学术研究机构 也在蓬勃发展 国内工作流技术开展较好的有清华大学 华中理工大学 西北工业 大学等等 其中清华大学自动化系还开发了工作流管理系统c i m f i o w 西北工 业大学在对工作流模型的建模工具 工作流管理系统中的异常处理 工作流的实现 技术等研究的基础上 实现了商业意义上的工作流管理系统s y n e c t f l o w 1 国外比 较著名的研究成果有i b m 公司a l m a d e n 研究中心研究开发的基于持久消息队列的分 布式工作流管理系统e x o t i c a f m q m f l o w m a r k o nm e s s a g eq u e u em a n a g e r 阻 佐治亚大学研究开发的具有自适应能力的工作流管理系统m e t e o r m a n a g i n ge n d t o e n do p e r a t i o n s 1 基于分布式主动数据库技术的工作流管理系统 w i d e w o r k f l o wo ni n t e l l i g e n ta n dd i s t r i b u t e dd a t a b a s ee n v i r o n m e n t 呱1 3 1 4 以及基于状态与活动图的工作流管理系统m e n t o r m i d d l e w a r ef o re n t e r p r i s e w i d ew o r k f l o wm a n a g e m e n t 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究z 作为工作流管理系统的重要组成部分 工作流建模工具提供了工作流实施与管 理者实现具体流程定义的接口和建模环境 近几年 国内外对工作流建模技术的研 究主要有以下几个方面 1 工作流建模方法 目前主要的建模方法有基于活动网络的建模方法 基于形式化表示的建模方 法 基于对话模型的建模方法 基于状态与活动图的建模方法以及基于事物模型的 建模方法 以上的工作流建模方法各有优缺点和适用范围 如基于对话模型的建模方法对 模型的层次表达能力不足 建模人员很难完整地列出双方所有可能的语言行为等 但在处理以人的交互为特征的经营过程时 这种方法比其他模型具有优越性 基于 活动的建模方法简单 直观 便于理解 适用于流程较为固定 异常情况较少的生 产型工作流 有利于企业规范自身的内部流程 但这类模型缺乏柔性 对紧急情况 的应变能力不足 目前 工作流建模的主流方法还是基于活动的建模方法 2 工作流模型描述语言 为了便于交互和存储 工作流模型用一种规范语言描述 称为 工作流定义语 言 工作流管理联盟 w 眦 首先提出工作流过程定义语言w p d l w o r k f l o w p r o c e s sd e f i n i t i o ni a n g u a g e 它对规范工作流的描述方式起到了重要作用 另 外 典型的语言有i b mm q s e r i e sw o r k f l o w 的f d l w i d e 项目的定义语言 w f d l 2 土耳其中东技术大学m e t u f i o w 2 的f l o w 佐治亚大学m e t e o r z 的 w i l n 仉川 工作流管理联盟在其指定的定义语言w p d l 的基础上 于2 0 0 1 年推出了x m l 格 式的工作流定义语言x p d l 瞰 3 草案 为工作流定义语言的标准化做出了重要贡 献 3 作流建模技术 工作流模型是工作流管理系统能否成功地在企业中应用的关键 对工作流建模 技术的研究便十分重要 由于工作流过程通常具有极高的复杂性 导致流程定义不 仅需要相对比较专业的人员进行设计 并且不可避免地造成大量时间的耗费 随着工作流管理系统应用领域的不断扩大和应用程度的进一步深入 用户对工 作流管理系统提出了更高的要求 要求系统具有更好的灵活性和易用性 能更加准确 的反映出企业的应用需求 能更加方便地表示企业中的复杂业务流程 让精通业务 8 扬州大学硕士论文 的企业人员参与工作流模型的建立可以使工作流管理系统更加准确的反映出企业的 应用需求 同时也可大大减轻专业建模人员的负担 为了实现这一目标 提供一个支 持群组协同工作的建模工具成为当前工作流管理系统的一个发展方向 企业利用工作流方法进行业务过程建模和深入分析 不仅可以规范企业的业务 流程 发现业务流程中不合理的环节 而且所建立的业务过程模型本身就是企业非 常重要的知识库和规则库 可以成为指导企业实施计算机管理信息系统的模型 然 而 庞大的数据量使得信息查找困难重重 信息利用率低 阻碍了企业办公自动化 进程 企业组织结构的重组以及先进制造战略的实施 它成为限制企业发展的一大 瓶颈 因此 对工作流模型信息的挖掘与分析变的至关重要 提高信息的利用率迫 在眉睫 1 2 课题的研究内容 本文的研究思路是在 函也文档挖掘技术的基础上考虑到工作流模型x m l 文档的 特殊性提出了基于x m l 的流程推荐算法 并对计算机支持的协同工作 c s c w 进行 了深入研究 提出了一种可扩展的协同框架 最后针对企业业务流程日趋复杂 单 用户建模负担沉重的问题 设计了一种支持多用户协同建模的建模工具 将建模应 用集成到协同框架之上 并应用流程推荐算法在建模过程中为用户提供工作流模型 推荐 论文的主要工作有以下几个方面 1 深入研究了 a 也的挖掘技术以及工作流模型的x m l 文档 对工作流模型文 档的特殊性进行了分析研究 从内容 结构以及工作流文档潜在信息三个方面对文 档进行量化 提出了基于x h i l 的工作流模型推荐算法 该算法综合利用了结构信息 与内容信息对x m l 文档进行分析 并通过对文档潜在业务流程的采集 将x 儿文档 量化为两个矩阵 进而对文档间的相似性进行衡量 产生推荐 为工作流模型的挖 掘提供了一种有效的方法 2 对计算机支持的协同工作技术进行研究 抽象了协同工作的操作流程 并 针对协同过程中的一些关键问题提出了协同策略 最后设计了一种可扩展的协同框 架 实现了协同过程与具体应用的松散耦合 并充分考虑了系统的资源问题 采用 多个协同服务机制 避免了系统资源紧缺的问题 3 将工作流建模工具集成到该协同框架上 实现了建模过程的多人跨地域协 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究 呈 同操作 并在协同建模工具中应用基于x 札的工作流模型推荐算法 在用户建模操 作过程中 为用户动态挖掘网络中的相关工作流模型 推荐给用户参考 有效降低 了建模难度 提高了建模效率 1 3 课题研究的意义 工作流过程通常具有极高的复杂性 这便导致流程定义不仅需要专业的人员进 行设计 而且不可避免地造成大量时间的耗费 工作流模型是企业非常重要的知识 库和规则库 可以成为指导企业实施计算机管理信息系统的模型 然而现代信息挖 掘技术中 并没有一种针对工作流模型的挖掘分析方法 这使得工作流模型信息利 用率低 造成信息浪费 产生 信息孤岛 本文提出的基于 n 也的工作流模型推 荐算法 兼顾工作流模型 a 也文档的特殊性 通过对文档中潜在信息 以及文档的 结构和内容进行的分析比较 为建模人员提供有效的相关流程推荐 大大降低了建 模难度与工作量 减少了工作时间 提高了工作流模型信息的利用率 进而提高建 模效率 现代企业的跨组织 跨地域发展 对协同工作提出了更高的要求 各种协同系 统层出不穷 专业协同软件更是日新月异 如协同c a d 协同文档等 然而目前还 缺乏一种开发协同软件的统一平台 不同协同软件的开发过程需要大量的重复工 作 本文分析了日常协同工作流程和协同过程的实质 设计了一种可扩展的协同框 架 基于此框架 可以实现各种跨地域多人协同作业 从而减少协同软件开发的工 作量 缩短开发周期 工作流模型是工作流管理系统能否成功地在企业中应用的关键 在传统的工作 流管理系统中建模工具一般只支持单用户工作 工作流模型是由专业建模人员来建 立 这就要求专业建模人员必须全面地了解企业现在和未来的应用需求 给专业建模 人员带来了沉重的负担 本文在可扩展协同框架设计了一种支持流程推荐的协同建 模工具 该系统支持多人异地协同建模 并针对建模需求提供工作流模型推荐 这 就解决了跨地域企业业务流程提取困难 建模过程中大量时间耗费以及工作流模型 信息的 信息孤岛 等问题 1 4 论文结构安排 本文主要包括七个部分的内容 内容安排如下 1 0 扬州大学硕士论文 第一部分简要介绍了本文课题的研究背景 研究现状 研究内容 研究意义 以及论文的结构安排 第二部分对课题研究的相关知识进行了简要概述 分别介绍了工作流 工作 流建模的基本概念 以及x 札在流程定义中的应用 同时c s c w 的概念与分类 系 统模型和体系结构 最后阐述了c s c w s 的基本功能需求 第三部分通过对传统的基于x m l 的数据挖掘的研究以及对工作流模型 吐文 档特殊性的考虑 提出了一种基于 函几的工作流模型推荐算法 第四部分对计算机支持的协同工作技术进行了深入研究 抽象出了协同操作 流程 针对协同过程中的一些关键问题提出相应的协同策略 最后提出了一种可扩 展的协同框架 第五部分在第三章 第四章的基础上 设计了一种支持流程推荐的协同建模 工具 并详细论述了集体设计方案 工作原理以及实现过程 第六部分主要对系统的关键指标进行了测试及仿真评估 第七部分总结了本文的工作 展望了下一步工作 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究 2 工作流与协同工作及其关键技术 2 1 工作流的基本概念 2 1 1 工作流 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独 立程序的活动而提出的一个概念 提出的目的是通过将工作分解为定义良好的任 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 达到提高办 事效率 降低工作成本 提高企业竞争力的目的 工作流运作的基本原理是将企业 的经营过程以计算机可以识别的方式建立模型 然后由工作流管理系统对这一经营 过程模型解释执行 从而实现企业业务流程的自动化 不同的研究者和工作流产品供应商从不同的角度给出了工作流的定义 以下是 一些有代表性的定义 工作流管理联盟 w f m c 给出的定义哑1 工作流就是一类能够完全或者部分由计算机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 i b ma l a m d a n 研究中心给出的定义 工作流是经营过程的一种计算机化的表示模型 定义了完成整个过程需要的各 种参数 这些参数包括对过程中每个步骤的定义 步骤间的执行顺序 条件以及数 据流的建立 每一步骤由谁负责以及每个活动所需要的应用程序 g e o r g a k o p o u l o s 给出的定义 1 工作流足将一纽任务组成起象完成某个经营过程 在工作流中定义了任务的触 发顺序和触发条件 每个任务可以由一个或多个软件系统完成 也可以由一个或一 组人完成 还可以是由一个或多个人与软件系统协作完成 任务的触发顺序和触发 条件用来定义并实现任务的触发 任务的同步和信息流 数据流 的传递 g i g ag r o u p 给出的定义 1 一个事务过程的操作性方面 任务顺序和由谁来执行任务 支持任务的信息 流 以及度量和控制它们的跟踪和报告机制称为工作流 1 2 扬州大学硕士论文 虽然不同的公司和研究机构给出了不同的工作流定义 但只是表达方式略有不 同 基本上可以认为 工作流是经营过程的计算机实现 而工作流管理系统则是这 一实现的软件环境 工作流是企业可用计算机实现管理的结构化或非结构化业务流程的计算机模 型 它定义了是什么 w h a t 流程的基本描述 流程各组成活动及活动描述 怎么 做 h o w 流程各活动间时序及选择约束关系 活动间信息流 活动任务完成内 容 谁负责 w h o 流程活动的参与人 启动人 管理人 安全信息 什么时间做 w h e n 流程启动时间 任务期限 在什么地点做 w h e r e 分布策略 相对与一 般流程 工作流具有以下特点 1 计算机管理 工作流管理是由计算机管理的企业业务流程 而不是手工管 理的流程 也不是部分步骤由计算机来完成的计算机应用 2 自动流转 流程实现任务及任务信息在流程参与人间的自动流转 而无须 手工指派任务 在必要时也可以进行手工指派 3 流程有显式或隐式的计算机定义 定义明确描述了流程在计算机上执行所 需要的一切信息 2 1 2 工作流管理系统 工作流管理联盟 w f l c 给出的定义 工作流管理系统是一个软件系统 它 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 实例的执行 工作流管理系统是通过按照计算机表示的工作流逻辑的顺序来执行软件 以便 定义 管理以及执行工作流的系统 简单的讲工作流管理系统是支持企业经营过程 高效执行并监控其执行过程的计算机软件系统 由于它支撑的范围比较大 环境比 较复杂 所以也有人称工作流管理系统是业务操作系统 b o s b u s i n e s s o p e r a t i n gs y s t e m 图2 1 描述了工作流管理系统的组成及其交互关系 从中可以看出 所有的工 作流管理系统都必须提供以下三个方面的功能支持瞰1 1 构造时功能 对工作流过程及其组成活动定义和建模 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 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究 1 3 3 运行阶段的人机交互功能 实现各种活动只过程中用户与i t 应用工具之间 的交互 2 2 工作流建模 图2 1 工作流管理系统组成 工作流建模履行图2 1 所示的建立阶段的功能 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 所得到的定义通常可称为过程模型或者过程定义 工 作流建模是企业经营过程分析和经营过程重组的重要基础 主要解决如何根据过程 目标和系统的约束条件 将系统内的活动组织为适当的经营过程的问题 工竹 流建模工具为企业孰l 程建模人员提供一个图形化的工具 用来建模 分析 并记录企业经营过程 输出一个能被工作流运行服务解释的过程定义或者过程模 型 利用该工具能够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 得 到过程模型 2 2 1 过程建模 建模 即通过一系列的数学 逻辑 语义 图表方法 建立与真实世界相符合 1 4 扬州大学硕士论文 的模型 过程建模方法学研究的主要内容和目的是为了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 对流程的描述需要提供对逻辑顺序结构 如 顺序 分支 汇合 条件 循环 并行的描述 目前比较广泛的建模语言有工作流 管理联盟 w f m c 定义的工作流描述语言 c i m o s a 的经营过程描述语言 k e l l e r 等人提出的e p c m 模型等 这些工作流描述语言的描述形式与程序设计语言中语义 结构的定义方法类似 从而容易在计算机中存储和实现 还有一些方法是采用传统项目管理中使用的概念和模型来表述经营过程 例 如 p e r t 图或其他各种形式的网络图等 网络图易于在已有的项目管理软件工具 的基础上扩展得到 因此在使用系统中采用得也比较普遍 当所需的建模分析的经 营过程比较复杂 并存在并发 冲突等情形时 就需要采用形式化程度更高 描述 力更强的方法 如p e t r i 网法 2 2 2 流程定义中x m l 的应用 业务流程通过一个或多个分析 建模和系统技术的使用 转化为形式化的计算 机可以访问的定义 这个定义结果就称之为流程定义陈 通俗地说 流程定义就 是业务流程在计算机中的内部表示 流程定义的设计一般是由工作流定义工具来完 成 具体的表现形式有文本或图形的方式 叫 全称是e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e 可扩展的标记语言 缩写为x m l 是w 3 c 定义的标准 运用标记的方式来描述结构化数据的纯文本格式语言 如果用 x m l 格式来构造流程定义文件 流程定义就具有了x m l 文档的特性 其存储方式将 具有多样化 查询与搜索的效率将显著提高 流程定义的输入 输出接口的功能是在工作流引擎 包含于工作流运行服务部件 和流程定义工具之间提供交互 流程定义工具通过其接口对流程定义进行修改 删 除和增加等操作 而工作流引擎在执行时也要读取流程定义以获得路由选择 因 此 工作流系统至少需要两个接口嘶1 一是将以字符流形式输入的过程定义转换为 开发商的内部表示 二是以开发商的内部表示的过程定义转换为字符流形式输出 从目前看来 众多开发商都实现在了流程定义的输入 输出接口 但是 不同的开 发商提供了不同的流程定义工具和运行服务部件 提供的流程定义格式也是不同 的 无法要求开发商统一流程定义工具及运行服务部件 但却可以统一用x m l 作为 流程定义格式的标准 这样 无论工作流系统运行在何种平台上 都可以通过通用 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究堕 的交换格式来进行格式转换 通过标准的x 虬接口来对流程定义进行访问控制 如 图2 2 所示 图2 2 基于x m l 的接口模型 2 3c s 洲的基本概念 计算机支持的协同工作 c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k c s c w 简 称计算机协同工作 是指地域分散的群体成员借助计算机及其网络技术 相互通 信 共同协调与协作来完成一项任务踟 它包括协同工作系统的建设 群体工作方 式研究和支持群体工作的相关技术研究 应用系统的开发等部分 通过建立协同工 作的环境 可以改善人们进行信息交流的方式 使不同专业的群体成员可跨越地理 分布的差异共同完成协作任务 它的广泛应用已经对人们的工作方式和生活方式产 生了深远的影响 c s c 7 将计算机技术 网络通信技术 多媒体技术以及各种应用 领域紧密地结合起来 向人们提供了一种全新的工作环境和交流方式 在计算机支持的协同工作系统 c s c w s 中 人们围绕着共同的任务需要进行 协调 c o o r d i n a t i o n 通信 i n t e r a c t i v e c o m m u n i c a t i o n 协作 c o l l a b o r a t i o n 协同 c o o p e r a t i o n 等基本活动 图2 4 根据基本活动方式 群体成员地理分布位置 使用的基本工具和工作环 境及应用等对c s c w s 进行了分类 1 同步模式 在同一时间同一地点进行同一任务的合作方式 如共同决策 共同编辑文件 c a d 设计 室内会议等 2 分布式同步模式 在同一时间不同地点进行同一任务的合作方式 如联合 设计 联合编辑 视频会议等 1 6 扬州大学硕士论文 嵩 霹 聪骚器濑醛镪嚣爨氆磷麟鼹l a 静期强g 蕊l 潮一 硼口矗 l 交互式多点讨 b b s 系统 工作流系统l 论远程学习协同w w w 桌蕊会议系统 电子邮件系统 协同写作 i 共享应用协同设计i 会议室系统w o r k s h if t s h a r e d f il e s i图 t e a m r o o m s f 飙 可预知 可预知 图2 4c s c w s 分类 3 异步模式 在不同时间同一地点进行同一任务的合作方式 如轮流作业 等 4 分布式异步模式 在不同时间不同地点进行同一任务的合作方式 如异地 的信息共享 查询 任务完成等 2 4c s c w 的关键技术 2 4 1c s c w 系统模型和体系结构 c s c w s 的基本组成元素可归纳为成员角色 r o l e 共享对象 s h a r e d o b j e c t 协作活动 a c t i v i t y 和协作事件 e v e n t 四类 成员角色用与描述群 体成员在协同工作过程中所起的作用 共享对象是在协作过程中各成员芡同操作的 对象 协作活动用于描述群体成员所进行的协作过程 协作时间是协作进展和状态 变化的指示 用于协调各成员的行为 c s c w s 的框架如图2 5 所示 可分为四层 第一层为 开放式系统互联环境 主要提供开放的通信支持环境 保证协同 工作过程中有效的信息交流 第二层为 协同工作支撑平台 用于解决协同工作所需的主要机制和工具 如信息共享 信息安全控制 群体成员管理 基本工具包括电子邮件 会议系统 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究 协同协作和讨论系统等 图2 5c s c w s 框架 第三层为 协同工作应用接口 在这一层中需要提供协同应用的编程接口 a p i a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e 人机接口h c i h u m a nc o m p u t e r i n t e r f a c e 和智能外围接口i p i i n t e l l i g e n tp e r i p h e r a li n t e r f a c e 通过标 准化的服务接口向应用系统提供第二层的功能 使上层的应用系统与下层的支撑平 台具有相对的独立性 第四层为各种c s c w s 针对各种协同工作应用领域 提供所需的协作支持工具的 剪裁和集成 协同应用系统的开发 2 4 2c s c w 的关键技术嘲 在当前c s c w s 研究中 主要技术基础来源于计算机及其网络技术 具体细分包 括 信息共享技术 用户问通信技术 群体活动管理支持技术 个体活动管理支持 技术以及协同可视化界面管理技术等 1 信息共享技术 信息共享是协同工作的基本任务 不同成员之间的协作活 动依靠方便可靠的信息采集 访问 修改和删除机制来实现 信息共享技术提供运 行在不同操作平台上的不同应用程序对数据的存取和交换 2 用户间通讯技术 c s c w s 要求全开放式的运行环境 需要为不同工作模式 提供相应类型的通信服务 1 8 扬州大学硕士论文 3 群体活动管理支持技术 c s c w s 的目的是支持多个用户参与同一工作 因 此需要提供相应的机制支持群体活动 包括成员之间任务和责任的划分 不同用户 之间的工作协调等 4 个体活动管理支持技术 计算机支持的协同工作系统要求在多个用户之间 协调工作的基础上 根据用户的基本角色及其任务提供相关的信息和个体工作平 台 确保用户的高效工作 5 协同可视化界面管理技术 通过 你见即我见 概念实现对信息模型的同 步和类同步操作 包括实时同步可视 异步可视等 2 4 3c s c w 的功能需求 c s c w s 作为一种新型的计算机系统 根据它的工作目标 应该满足以下的功能 需求 1 分布性 c s c w 本质上是一个分布式系统 其应支持处于分散的地理位置上 的多用户的工作 并且支持与协同无关的透明性 2 高性能和可靠性 c s c w s 支持一项任务由多个用户协同完成 在工作效率 方面 无疑优于单用户系统 但不能忽视的是信息在网络上的传输开销会导致系统 性能的降低 因此 c s c w s 应该具有较高的可靠性 能对故障进行恢复 即使是用 户操作错误也不会引起整个系统的崩溃 3 信息共享 信息共享是协同工作的前提条件 在协同工作中采用不同类型 的共享对提高协同工作的效率是至关重要的 4 协作控制需求 人们在合作时针对不同的问题采用不同的协作方式解决 c s c w s 本质上支持人与人之间丰富的协同形式 要求系统中的协调控制尽量反映这 种丰富性 为用户提供多种灵活的协同工作方式 使用户的工作方式更自然 更灵 活 5 系统的开放性 c s c w s 提供了不同的模型和机制 或支持某一特定的协作 活动 或支持某一类的协作 每一类c s c w 应用代表了不同的协作模型 分别从各 个方面支持了群体间的协作 它们的功能比较单一 但是实际的协作任务往往需要 一定范围内的c s c w 应用联合使用 因此 c s c w s 需要具有综合性和通用性的协作 支持环境 以容纳这些协同应用 6 交互方式及高质量的用户接口 c s c w s 要求提供用户间进行信息交互的手 吴颜 支持流程推荐的工作流协同建模工具的设计研究 旦 段 用户交互的方式可以是同步或异步的 也可以是显式或隐式的 用户间的交互 可通过多种媒体形式进行 在c s c w s 中 协作用户之间交互是通过人 机 机一 机 人 人三个步骤实现的 7 并发性和一致性 c s c w s 要求支持多个用户同时操作 并保持共享数据的 一致性 并发控制主要解决因同时操作引起的冲突问题 并且要求一致性作一定的 限制 8 协作感知 协作感知是c s c 研s 的重要特征 是用户进行协同工作的重要支 持手段 通过何种方式向用户提供恰当的感知信息 是c s