（船舶与海洋结构物设计制造专业论文）项目工作流过程建模研究.pdf

哈向i 滨l ：程火学研究生学位论文摘要本课题作为p d m 系统的一部分，对工作流过程建模系统进行了研究，为p d m 系统和船舶工律流管理撬供一定的蔹弦。溺对为开发蹬蒺于工佟滚的船舷工程项目管理系统打下良好的基础，这方丽也已成为我们目前研究的一个重要韵方向。本文蓑先分缨了工 乍溅理论的基本知识，并飘分板了目前主濂工作流产品的技术特性和主要不足，然后详细介绍了工作流技术的几种过程建模理论稿建摸方法。在戴基础上，本文强出了基予顼露敬工佟淡过程建模系统，分析了该系统的组成结构，详细介绍了系统的设计和各模块的工作方式。在设计磺究中，采臻了顼目绣管理；鼯顼嚣组分裂设诗的方法，经建穰过程帮投疆更加明晰化。在数据库设m h 给出了系统所使用的数据库表和它们之问的关系。由于正作滤技术本身还处于一个发展阶段，它在c i m s 中的应用也刚剐起步，还有许多问题有待研究，工作流技术在e i m s 应用中的优势和应用效益远逡没有发挥出寒。当这些阉题季霉到进一步烬决，王 乍流技术将被广泛应爝于c l m s 之中。关键词：工作流技术：建模：p e t r i 网：船舶：项目管理；数据障晗尔滨丁稳大学研究生学使论文a b s tr a c tn o w a d a y sw o r k f l o wm a n a g e m e n tt e c h n o l o g yi si n c r e a s i n g l yb e i n ge x p l o i t e db yb u s i n e s si nv a r i e t yo fi n d u s t r i e s 。i no r d e rt om a k ear e s e a r c hi n t ow o r k f l o wp r o c e d u r em o d e l i n gm e t h o d s ，t h i sp a p e rg i v e sa no v e r v i e wo fw o r k f l o wc o n c e p tf i s t a n dt h e nt h ea u t h o ri n t r o d u c e ss o m ep o p u a rs o f t w a r ep r o d u c t so fw o r k f t o wm a n a g e m e n t ，t h e i rt e c h n i c a lp r o p e r t i e sa n d1 i m i t a t i o n sa r ep r e s e n t e di nd e t a i l t h r o u g ha n a l y z i n ga n ds t u d y i n gs e v e r a lt y p i c a lp r o c e d u r e sm o d e l i n gt h e o r ya n dm o d e li n gm e t h o d s ，ap r o j e c t b a s e dw o r k f l o wm o d e l i n gs y s t e mh a sb e e ne o n s t r 驻c t e d ，t h ed e s i g no ft h es y s t e m ，e a c hc o m p o n e n ta n dt h ew a yt h e yw o r ka r ef u ll yd i s c u s s e d 。o n li k et h ep r e v i o u sw o r k 。w h i c ha r eo n l yc o n c e r n e dw i t ht h em o d e li t s e t f ，t h i ss y s t e md e s i g n sb o t hp r o j e c t g r o u pm a n a g e m e n tm o d u l ea n dp r o j e c tm o d u l e ，f o rt h a tw il 1m a k et h em o d e l i n gr e s p o n s i b i l i t ya n dp r o c e d u r em u c hc l e a r t h i sa l s op r o v i d e st h et a b l e so fd a t a b a s ea n dt h e i rr e l a t i o n s s i n c et h e r ea r es t 1lm a n yp r o b l e m sn e e df u r t h e rs t u d y 。t h ea d v a n t a g e sa n db e n e f i t so ft h ea p p li c a t i o no fw o r k f l o wt e c h n o l o g yi np d ma r en o tv e r yg r e a t a st h o s ep r o b l e m sb e i n gs o l v e d ，w o r k f l o wt e c h n o l o g yw i l lb ew i d e l yu s e di ns h i pp 蹦s y s t e m k e yw o r d sw o r k f i o w ：m o d e l i n g ：p e t r in e t ：s h i p b u i i d i n gp r o j e c tm a n a g e m e n t ：d a t a b a s e哈豁滨土狴大学壤_ 士学经论文第 章绪论 。 戮述人类进入2 1 世纪，处于知识经济和网络经济时代，以信息技术为主导，练台宠避裁造按术秘瑾代管理模式豹毫糍整木怒蕊伐金、监发震翡方囊。传统的生产组织方式、管理模式、陈旧落后的生产手段和工舆，已不能适应现代垒鼗在辩趋激烈豹全球市场环境孛熬竞挚。在邋匿丈静技术变擎霹管理擎颟之中，把技术创凝与组织创凝、镑理剑激结会起爨，是我国戆众多企业，特嬲熬夫中型金受援魏当瓣熬生套溺境，键裹竞争戆力，逶庭全塔枣场环壤是瓣技工侉者帮管壤工彳乍嚣簧解决懿燕要渫题。近年来，我溺企盈程工韭生产审采浠先进韵设计手段，特剐是应用计算瓿搜寒秘c a x ( c a d 、c a e 、c a p p 、c a m 等) 按零，文大提麓了金监瓣产潞丌发熊力和市场竞争能力，倪避了生产力的发展，使企业取得了明显的效蕊。翟笔鼗阉对，产晶设计过程中戆竣誊 数矮帮技零文辎肇蕊毒“结惠潦妻擘”一陡的增妖势头；嬲一方颇，企她器部门使用不同的应用系统，遮魑自动化单元之阕缺乏毫效盼麓怠传递嚣转换，西褥形袋“镶惑孤麓” 这黧褥遥馥如现严羲影憋了c a x 技术在企业孛躲纛愿，产熬数摄管理( p r o d u c td a t am a n a g e m e n t - p d m ) 正怒在这一背景下产，羔懿一释毅裁绩患管理熬愿鏊鞣皴寒。它潋较箨技术必基疆，戳产熬海孩心，实瑰薄产鑫镶美匏数据、遗露秘资源的集成纯瞽醺技术。产鼹羧据警壤( p d m ) 系统瓣发震及葵藏鑫鼗软终麓撩广捷瘸，馥互耀领域信息管理交得更加方便、快捷了。产品过程管理是p d m 的一个核心组黢潞分，它在热姨产燕嚣发、减轻鼹莲爨赘方瑟起羞耋餮熬终躅。过稷餐理的任务是管理、簸视产龆的玎发过程，自动在产品开发人员与p d m 系统之润进行燮戴。嗡尔滨工糕丈学硕士学经论文；描；i i i i i i i i 一11i i i i产品数据管理是- - f l 篱理所有产品相荧信息釉相关过程的技术，是数据管理和信惠集成的应用系统，在我甾的研究和应瑁才开始不久，尚存在许多遮切需要鳃决的问题。丽其中过程管理和控制就怒这些鬟要解决蛉诸多难题之一。这主要是出于p d m 过程是一种并行过程，许多活动或事件问时发嫩，稳互制约。魏之答秘产鑫礤喜窝强发的过程形式乎差万裁，过程美系错综复杂，存在许许多多非确定性、非定量性的因素，使人们很难对其做出清楚认识。嚣魏，建立这秘过程瓣模型矮是玎矮磊继疆究工捧懿蓥稿，瞧可臣说，过程建模是过程管理中最基础的问题。没有过程模型，笼法对过摆实旖控制和管理。现代企业强调讲传统的以职能为基础的组织机构和运作机制转变为以过程为中心的管理模式，在信息集成的基础上实现过程集成已经受到越来越多的企业和研究单位的重襁。工作濂技术是实现过程集成的有效途径之一，其研究与应用日益受到重视，相应的工作流软件产晶开发工作也十分活跃。工终滚技术在c i m s 孛具鸯卡分广耀款应髑越景，嶷共褥王程、企、监经营过程熬组、供应链管理、敏捷制造等领域中都开展了必于工作流应用的研究。但楚，由予工终滚技术本赛还楚予一令发裁狳段，它在e l 鹾s 孛熬疲瘸迄澍剐趣步，还有许多问题有待进一步研究，工作流技术在c i m s 应用中的优势和魔用效益远远没翁发挥出来。工作流是针对工作中具有固定程序的常规活动丽提出的一个概念。通过将工作活动分解戚定义良好的任务、角色、规则和过程来进行执行和盆控，达到提麓，圭产组织水平秘工作效枣的目蛇。工作流技术为企业熨好的实现经蒋目标提供了先j 挫的手段。工作流管理系统在实际系统中的应用一般分为三令除段：露模型建立除段，模型实例毯除段蟊摸挺执行除段。工作流管理技术作为一种过程建模和过程管理的核心技术，可以与欺它痰麓系统有效结合，生裁符台佥渣需要熬各穆鼗务营理系统。对企鲎稳瓣工2哈尔滨i 。科人学硕+ 学位论文作流方法进行业务过程的建模和深入分析不仅可以规范化企业的业务流程，发现业务流程中不合理的环节，进而对企业的业务过程进行优化重组。大力发展并推广工作流技术对于促进我国企业管理规范化和信息化有重要的意义。1 2 国内外研究现状多年来，在工作流管理技术的理论基础、实现技术与应用三个方面取得了许多研究成果。这些研究成果推动了工作流管理技术的研究、发展与应用。在工作流体系结构与模型定义上，国际：【作流管理联盟做了相当多的 ：作，如提出了工作流参考模型体系结构、工作流管理系统的互操作接口定义、工作流定义语言等。在工作流建模问题上，国外的许多研究人员从各自的研究北京和应用需求出发，分别提出了许多有价值的方法。目前，工作流管理方面的学术研究十分活跃，在北美和欧洲等地，相关的研究机构纷纷成立，主要的研究项目有i b m 公司a l m a d e n 研究中心研究丌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 、左治亚大学的计算机系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 、基于分布式主动数据库技术的工作流管理系统w i d e 以及基于状态与活动图的工作流管理系统m e n t o r 和h p 公司的o p e n p m 等，都取得了一定的成果，但成熟的产品尚未见到。其中，e x o t i c a f m q m 和m e t e o r 是完全分布的工作流管理系统，它们都由一个个具有自治能力的节点组成。每个节点都有一个节点管理器，节点管理器具有工作流机的功能，完成工作流机对活动的管理控制任务，如对活动完成情况的管理、活动间的导航、异常处理等。在国内，浙江大学、清华大学、国防科技大学、上海交通大学等高校都进行了一定的研究工作。其中，上海交通大学的基于p e t r i 网的分布式工作流管理的研究，浙江大学研制的工作流过程描述语言( w o r k f l o wp r o c e s sd e f i n i t i o nl a n g u a g e ，w p d l )喻尔滨t 檬大学硬士学位论文编译指导的工作流建模支撑平台，也取得了良好的研究成果。目前，工作流管理系统还存谯着一些闷题，如缺乏互操作性，对并发访问和出现镁误是缺乏正确和可靠的支持，丽且在蚀能上对工作流进行分板、仿真、纠错等问题上，还有很多工作要开展。从单一的计算机技术而言，尽管工作漉簿理按会( 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 ) 一褥努力，矗到现在，并没有得到一致承认的工作流模型，工作流执行过程的描述、工作滚撬行遘疆孛兹逶最藏转瓤裁、互佟滚瑟礁淫稼漆、差镄浚复辊涮等等，遣删样没有得到一致统一的解决。 。3 零文所做戆主要王侔本文作为p d m 系统的部分，主要以w i n d o w s 操作系统为操作平台，用v i s u a lb a s i c6 0 应用程序和数据库技术泉开笈工作流邋程建模系统，以便为p d m 系统和工作流管理提供一定的基础。本文燕要作了以下几个方面的工作：研究了工作流技术和工作流模型及箕建模方法的基本理论知识；工伟流过程建摸系统软件的功能设计与实现。本课题的研究方案l 、确定了遗程建模懿访系绩筏。整个系绫包括逡撵定义模块，工俸滚营壤模块，工作流执行模块，用户接口以及数据库部分几个主要部分。在定义系统结椽静时候参照国际缀缀“工稼流褥瑾联鬣”提出豹有关静一些燕箍，以及他们提出的参考模型。然后根据总的体系结构模式进行详细设计。2 、根据工作流参考模型确定在邋程建模巾需要涉及虱数据接口。包括工作流控制数据，工作流相关数据和工作流应用数搬，对这些数据接口进行详细的重新定义，使其具体化。3 、攫划j 遣程建横时震要的数据黪，用以蠢馕建模畦所霰簧战规则，生成的模型数据，以殿仿真数据。本课题中采用s q l s e r v e r 2 0 0 0 数据膳。4哈尔滨1 稃大学硕十学位论文第2 章工作流理论概述2 1 工作流管理系统概述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。对企业利用工作流方法来进行业务过程的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，进而对企业的业务过程进行优化重组，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。在深入分析企业需求基础上建立的企业业务模型可以在最大程度上提高企业实施e r p 或者其他信息系统的成功率。所以，大力发展并推广工作流技术对于促进我国企业管理规范化和信息化有重要的意义。工作流管理技术作为一种过程建模和过程管理的核心技术，可以与其他应用系统有效的集合，生成符合企业需求的各种业务管理系统。如项目管理软件，p d m 系统，供应链管理系统，e r p 系统等。这些采用工作流技术作为核心开发的业务管理系统的最大特点，也是这些系统与普通的应用软件系统的最大差别，是它们具有高度的灵活性，可以按照企业的具体要求，灵活快速的生成应用软件系统，并且在客户业务过程发生变化时，迅速的进行重组来满足客户需求。工作流管理技术的出现和迅速发展满足了企业组织结构重组与先进制造战略实施的客观需求。它的出现也促进了企业的计算机应用水平上升到一个新的阶段，即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生产目标的业务处理系统，所以，也有人将工作流管理系统成为企业的业务操作系统( b o s ) 。目前，工作流技术的研究与应用在我国尚处于起步阶段，虽然已经有研究人员从不同的角度开展了工作流管理及其相关技术的研究，但是工作流管哈尔滨工程大学硕士学位论文理技术研究和应用中的许多关键技术问题还处于探索阶段。2 1 1 工作流问题的起源工作流是从英文单词w o r k f l o w 翻译得来的。w o r k f l o w 是出单词w o r k 和f l o w 组合得到的词。单词w o r k 表示工作或者任务，但此f l o w 的含义是流动，流程或者流量等。f l o w 反映了一种变化以及变化的过程，它本身的含义比较抽象，但是，当它与某个具体的过程相联系时就有了具体的含义，如电流、气流、水流。在企业的经营管理与生产组织中，f l o w 也有重要的意义，如表示物料传输过程的物料流、标识资会流动的资金流，反映信息处理和传递过程的信息流，同样还有价值流、决策流，控制流等概念。以此类推，用活动及活动之间的变化的过程表示的业务流程就是工作流。工作流的概念起源于生产组纵和办公自动化领域，它是针对r 常工作中具有固定程序的活动而提出的一个概念。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，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。实际上，自从进入工业化时代以来，有关过程的组织管理与流程的优化工作就一直在进行，这是企业管理的主要研究内容之一，只不过在没有引入计算机信息系统的支持以前，这些工作是由人工来完成的。在计算机网络技术和分布式数据库技术迅速发展，多机协同工作技术日臻成熟的基础上，于2 0 世纪8 0 年代中期发展起来的工作流技术为企业更好地实现这些经营目标提供了先进的手段。工作流技术一出现就马上得到广泛的重视和研究。至令，工作流技术己成功运用到图书馆、医院、保险公司、银行等行业，然而它更重要的应用还是在工业领域，特别是制造业领域。进入2 0 世纪9 0 年代，随着计算机与网络技术的迅速发展，特别是i n t e r n e t 应用r 益普及的情况下，现代企业的信息系统的分布性、异构性和狳承滨： ：氍大学礤| ：学经论文自治性的特征越柬越显著，相应的企业信息资源也分布在异构的计算机环境中，信意源之闻静连接表现出松散耩合的特点，这样的信息环境简称h a d 环境( 异构、自治、分布) 。企业物理位置的分散性和决策制定过程的分散憾特征日益明鼹，对鞠常业务活动详细信息的需求日益提高，c l i e n t s e r v e r 体系结构积分靠式处理技术( c o r b a 、_ | ；| f 珊、o l e 、弘v a ) 的广泛应建，都说明了遮样一个事实：集中式信息处理的时代即将成为过去，取而代之的将是大规模豹舅稳分奄式德惑楚瑗与应爰撬嚣环境。在这种大怒模分蠢式繇境下麓效运转相互茨联的任务并且对执行的任务进行密切的监控已成为种发展趋势。在这耱技术牵爹景下，工作瀛管理系统也由最裙的翻逢无纸办公环境，转而成为同化企业复杂信息环境，实现业务流程自动执行的必要工具。这样的一个转交，把工伟流技术带入了个崭新的发震阶段，使得人们从更深的层次、更广的领域对工作流展开了研究。2 + ，2 羔馋流懿基本攒念工作流是针对工作中县有固定程序的常规活动而提出的一个概念。通过将工作活动分解成定义氮好的任务、螽色、规劐和过程_ 束避行瓿行和篮掇，达到提高生产组织水平和工作效率的目的。工作流技术为企业更好地实现经营目标提供了先进的手段。1 9 9 3 年，国孵工 乍溅答理联攫( 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 的成立标志着工作流技术开始进入相对成熟的阶段。为了实现不问工作流产熬之阙懿嚣操终，w f m c 凌工终流篱理系统鲍程关零语、俗系缝橡及痤瘸缡程接口等方面制定了一系列标准。工作流管理联盟绘出的工作流定义是：工作流是一类能够完龛或者都分鑫韵虢孳亍静经营遘程，它撮爨一系瓢过程麓刘、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。g e o r g a k o p o u l o s 给出的工律流定义：工作流建将一缎任务组织起来究成晗尔滨i 祥大学硕士学植论文某个经营过程，在工作流中定义了任务的触发顺序和触发条件。每个任务可以有一个或多个软件系统完成，也可以由一个或组人完成，还可以由一个或多个软传系绞褥佳完成。任务羚触发顺序襄越发条咎麓来定义并实现臻势的触发、任务的闯步和信息流的传递。p e o p l e s o f t 公司绘窭夔定义是：工季篁滚是一令爱寒实麓经营过程实戥鹣机制。i b ma l m a d e n 毛胥究中心绘出工作流静定义是：工作流楚经营j 童程的一种计算机化的表示模型，定义了完成整个过程所需阁的各种参数。这些参数包括对过程中每一个步骤酌定义、步骤闯的执行顺降、条件以及数搁流的建立、每一步骤由谁来受责以及每个活动所需要的应用程序。以上工作流定义虽然表述方式不同，但基本上说明这样一个问题，即工俘滤是经罄的一个诗算援实现，藤王终浚餐理系绫剃是这一实瑗懿敬终黪壤。根据以上定义工作流定义概括为：工作流是一种艇映业务流集成计算机化的模型，楚为了在先避计舅援坪麓支持下实凌经营i 霪程集戏与经营过程謇动往而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。在实际情况中可以更广滋地搬凡是崮计算枫软件系统( 工作流管理系统) 控制其执行豹过程都称为工作流。一个工作流包括一组活动及它们的相互顺序关系，还包括过稷及活动的魍动和终止条 牛，以及对每个活动的描述。工l 乍溅管理系统指运褥在一个或多个工作流引擎上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统，落与王馋遗执嚣者( 人、应臻) 交互，推进王佟滚实镶夔撬霉，莠整控工终浚弱遮行状态。t 豫滚中两个最基本瓣元素楚活动释活蘩之澜转连接关系遗确对应毫经蒋过程的任务，主要是威映经营过程中的执行动作和操作。活动之间的避接关系代表了经营过程静麓刚和业务流程。一个工作流就怒个用一组连接关滁容滨王程大学联士学整论文系组合起来的一缎活动组成的个反映企业业务过程的模型。此外，还镪括参与搡佟的人员、组织、所操律的数据、使霜了那些计冀机应用程序等。下图是一个简单的工作流模型图：搿2 i一个楚零豹工律浚模型以下是工 蕈流按术的主要基本概念：l 、活动( a c t i v i t y ) ；实现过程逻辑步骤的工作任务的描述，一般分为手工操佟和自动处理两类。活动怒过程执行中可被工作流视调度的最小工作憋元，要求有人和机器的参与。工作滚( w o r k f l o w ) 是一系列活动的有桃组合，包括协调不问处理实体完成多个任务。2 、王接滚过程( w o r k f l o wp r o c e s s ) ：t 传浚过程楚舞动讫豹组织避程，包括人参与的和自动执行的任务、文档、信息或任务，依照组织舰范在参与蜇之闼传递、处壤窝魏幸予。工 箬流譬瑾( w o r k f l o w m a n a g e m e n t ) 楚薅大王藏爨动的对工作流过程进行管理，包括工作的自动协调、控制和通讯。3 、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 ) ：种熊定义、创建和管理工作流执行的系统。它通过单个或多个工作流机运弦，并能解释过程定义。4 、业务滚程( b u s i n e s sp r o c e s s ) 在具有缀织功熊的组织结构中，能够实现业务目标和策略的相互连接的过程和活动集。o喻尔滨工糕大学硕士学位论文5 、过程定义( p r o c e s sd e f i n i t i o n ) ：业务漉穰的形式化描述，用来支持系统建模和运行过程的自幼化。过程可分解为一系列子过程和活动，其定义键捶描述遮程起鲶、终止的涯动关系网络鞋及些关于个体行为瓣信息，爨体而言，即构成过程的各活动及其各活动的关系、组织成员的角戗、应用中瓣数据绪擒等。6 、j 过程活动实例( p r o c e s s a c t i v i t yi n s t a n c e s ) ：实际运行中的一个过程或活动。每个实铡代表一个麓独立羟蠲瓠行、其有浅都狡态鹃线程，肖被外界通过标识进行读取。实例怒真正执行的工作流。实际工作中的业务流程在工作流系统中被描述成一系列的j 藏程定义，过程定义可避一步被分解戏装干活动的集会。根据激动的性质和内容的不同，确定其采用手工实现还是采用自动处理。棂援业务濂程寒设诗鞠应黥工作滚綮理系绕，通过剑建过程窳铡来实现过程定义。进一疹将过程实例分解成相应的若干活动实例。每个活动实例对瘦子实辩潼务瀛羧中懿一壤其薅强务或一令曩蒋撩痒。垒残王童譬鼙元弱潋实现活动，网时可以调用成用工具涞实现。以上备概念间关系如下图所示：图2 2 工作流基本概念问的联系工尽哈尔滨1 释人学硕十字杭论文i l l l l2 。1 3 王佟流繁理系统的实施步骤凝功麓工作流管理系统不同于e r p 和普通的企业管理信息系统，e r p 与普通的企韭管瑾信怠系统是事务处理系统，萁烹夏疆的怒满足企监韭努操作功能，掇高企业每务处理的效率和水平。从企业整体的业务流稔和企业经营目标上精，事务处理系统一般局限于解决某个或者某些领域的闷题；事务处理系统的另终一个局5 艮瞧是它一般局限予解决企业内部孵具体操作闻题，蔼囱企业内部功能，而不烧面向市场和面向客户的系统。工作流管理系统的着眼点是蕊囱市场、覆起客户，冀嚣蠡是在整个企娆夔韭务屡握麓企业弱犍务楚臻承平、强化企业的市场意识、提高对市场的应变能力。壶予工 皋漉管理系绫与普逶攀务瑟蘧系统存在显著静差剩，工终流警理系统在企业的实施方法上也不同于普通的事务处理系统。要实施工作流管理系统首免要在战略层次上对企、旦豹业务鞠标进行分析，确定企泣的战略瓣标和组织要求。在完成了企姚战略目标分祈和工作流实施战略后，工作流管理系统才能够进入真正的实旒阶段。工作濂黪理系绕在实匿系统中的应用一般分为三个阶段，即模型建立阶段、模型实例化阶段和模型执行阶段。模型建立阶段通j 霪裁鼹王佟滚建援工具突残金蛙经营过程模型酶建立，耱企业靛实际经蘩过程转化为计算机可处理的工作流模型。模型的实例化阶段完成为每个过糨设定运幸亍鬣霭豹参数，著分配每个添葫执行所需要豹资源( 惫捂资源、入受、废用) 。模型执行阶段完成经营过程的执行，在这个过程中重要的任务是究成人祝交互和应用的执行，并对过程与活动的执行情况进行监控与鞭踪。啥尔滚上程大学硬士学饺论文战略与组织层协作的嗣标、1 夯调的效采组织集成的要求一曼冒设计层设计方法学和设计元模登t 侔德模型设计照菌运行层控制层工作流执行工作流跟踪信怠交换工作流分析照苜技术层分布环境的交互异掏系统连接图2 3 工作流管理系统实施的层次结构图过程工摆师系统舒理员一般用户图2 ，4 工作流管理系统实施韵三个阶段产舳或其它结果哈尔滨1 稃人学硕十学能论文虽然不同的工作流管理系统具有不同的应用范围和不同的实施方式但它们还是具有许多共同的特性，一般都具有以下三种功能：1 ) 建立阶段功能( b u i l d t i m e ) ：主要考虑工作流和相关活动的定义和建模功能。2 ) 运行阶段的控制功能( r u n t i m ec o n t r 0 1 ) ：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。3 ) 运行阶段的人机交互功能( r u n t i m ei n t e r a c t i o n ) ：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。工作流管理系统三个主要功能之间的关系如图2 5 所示。图2 5工作流管理系统的组成工作流管理系统建立阶段的功能主要完成经营过程的计算机化的定义。在这个阶段，利用一个和多个建模技术与工具，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，所得到的定义通常可称为过程模型、过程模4哈尔滨j ：科人学硕十学位论文；= ；= ；# ；# i ；i l ll i 一 i ；板、过程元数攒或过程定义。因此，在工修流蛰理系绞建立阶段主要完成过程建摸工作。在w f m c 定义的工作滚管瑷系绞中，烬过穰建模褥到静结果统称走过程定义。过程建模楚经荣过程分毒厅与经营遘程蘩组豹重要基磕。过程建模主要解决鲡传裰据过耩萄标和系统约束条件，将系统内的活动组织为适当的经营过程问题。过程建模的作用体现为：l 、用于准确描述企业的经营过程，供流程分析和优化使用。2 、用于不同的组织和信息系统间共享经营过程知识，便于实现基凇工程及企业动态联盟。3 、用于企业c i m s 实施，根据设计的众业过程模型进行相应的功糍构件配爨，使褥熙建立的系绞能够按过鬏实现横肉集残，嚣不是按传统浆部门划分结擒实现纵肉集残，默焉满足金数核，徐馕流豹要求。4 、捌予研究、背笈凝豹经营过程，班满足不同洼务需求和企鲎动态结构演化。完成了过程模型的定义后，所生成的工作流模型将由工作流执行服务软件进行实例创建并控制执行过程。正作流执行服务对使用工作流模型描述的过程进行初始化、调度和监控过程中每个活动的执行，在需要人工介入的场合宪成计算机威用软件与操作人员的交互。这样，王作漉执行服务实了在模型中定义的经馨过程与现实世界中实际过程的连接。这个连接通过王馋漉执行暇务予应用软传、撮搏人员豹交匪- 束完成。实现这个连接的核心珐戆是王捧浚管理较 牛，工作瀛管瑾软件又称秀工幸莩流橇。工作流祝除了完成过稽的剖建、耩| | 除、活韵的执行与控制矫，它的另一个重要的功能蹩完成与应丽软件及操俸人员的交互。这是翻为在实际企业应用中，应用软件和操作人员是完成经营业务的主体，而工作流机通过过程定义和活动之间顺序控制实现这姥独立的功能实体间的集成，从而使整个企业豫自；滨1 ：糕大学硪童：学位论文i i i i i i i i i iif的经营活动成为一个协调运行的熬体。企监过程的执行通常需要若干个应用软件和蒋干个入员的参与才能够完成，但是，任何一个企业的实际应用都是在具有分奄性和异构性螅计算机网络环境中运行的。分布性照指应用软件运行在不同地点的不同计算机系统上。努糨性是掺应罚软譬# 运嚣在不圆懿计算极溪终嚣凌、操侈系统、数握疼蛰瑾系统上。为了能够支持这样的企业的生产经营过獠，作为工作流管理控制软 孛秘工终滚参圈榉霈要奁分蠢异栋豹环凌中运 亍。对工作流机的分布性要求客观上是由企业的实际运行环境决定的，工作流管理系统可敬采麓不同的方法来满足企泣应丽对于分布性静要求。按照工作流管理系统设计开发的难易程度，工作流管理系统的分布性可以分为分布式的工作流用户与应用接口、分布式工作流机和分布式工作流模疆三种主要的分靠方式。分梅式的工馋流用户与应用接口通繁是工作流管理系统的必颁提供的分句处理功能，因为企业的应用软件和用户本身分粕在不同的计弊机繇境稆不圈夔工佟遮点。图2 6 给出了一种分布式的工作流执行服务情况。哈尔滨i ：稃人学硕十学位论文集中式模型本地或远程的分布式模型图2 6 分枷工作流机与应用结构在工作流管理系统中，人和应用是完成整个业务过程的主体。工作流定义工具、工作流执行服务和任务表管理器都是为了完成业务过程和支持人员工作提供的运行环境和工具。具体来说，在整个工作流执行中，不同的操作人员需要完成的工作大约可以分为以下几种：1 ) 模型定义：创建、修改和发布企业的业务过程模型，一般是企业的业务管理部门( 如企管处) 的人员按照企业业务流程完成。2 ) 人机交互：按照工作流任务管理器提供的任务项完成具体的业务处理工作( 如填写表格、启动一个应用来计算生产计划、查询库存情况等) ，这个工作由企业的各个业务部门的人员来完成。喻尔滨鼙入学硕斗+ 学传论文3 ) 系统运幸亍状态监控：检套、监视系统的执行情况，对于慈统中出现的意外情况进行紧急处理，如终止、恢复某个过程实例的执行，改变某个活动的状态以便整个系绞能够继续执行等。这个= 作由其有较高职务的系统镣理人员来完成。梅建功能支持工作滚过程定义和建摸。运嚣控制处理过程瓠行中的实时阅题。运行交互提供用户和应用程序的接口。这三者中，构建和运行中实时控制通常是集中静。前者是要被工作流设计者这一少部分入存取，后者通常怒针对所商用户，对存储容量有较商要求。运行控制有两方面：持续存储( p e r s i s t e n ts t o r a g e ) 和过程导航( p r o c e s sn a v i g a t i o n ) 。持续存储使系统能够在出错时进行数撼无损恢复，并提供维护监听过程执行的方法。导航逻辑控制过程的执行。因此，考虑运行控制弱两个组成部分：存储照务器( s t o r a g es e r v e r ) 和导簸服务器( n a v i g a t i o ns e r v e r ) 。此二者参考模型中的工作流控制数据和工作流管理引擎。嗣样，运行交互寄甄种类黧：与羯户交互和调用寂用程痔交互。蔼者怒最终的用户接口，主要由指定绘用户的工作列表组成。后者是虑用程序的羧日，这些程序怒作为工作流的部分执行的。作为分开豹两部分：用户按口( u s e ri n t e r f a c e ) 和应用程序接口( a p p l i c a t i o ni n t e r f a c e ) 。在参考模激中是以工作列亵和调用应用程序出现的。2 2 工作流模型及体系结构2 2 1 一般工作流管理系统的体系结构工馋流管理系统体系结构参考模型由工作滚管理联盟提出，但有关予改参考模型的细节史现，特别是建模方法和工作流引擎的实现方法，无论联论上还楚实际产品中，都没有统一的标准。其具体体系维稳参考模型如鹭2 7所示。晗尔滨工程大学硕士学莅论文图2 。7 工作流管理系统的体系结构参考模型在这个般结构横型中有三种类溅的部件：1 ) 工作滤管理黎绫内提供各秘功缆支持豹软馋缀元：2 ) 为一个或多个软件组元使用的各种系统定义和控制数据；3 ) 应焉稷j 芋帮数壤痒。系统中主要部件和数据的作用如下：1 ) 过程定义工其过程定义工具用来建立计算机可处理的业务过程描述。可以实形式他的定义语句或对霖关系模鬻，也w 以是简单地窥窳用户闯信息的传输的一1 9添幺；滨 ：程大学颈士学位论文纽路山命令。2 ) 流程定义流程定义( 数据) 包禽了所肖使业务过程能被工作溅执幸亍子系统执幸亍的必要信息。这黪信息包括起始和终止条件、各个组成活动、活幼调度规则、各业务的参与嚣震要傲鲍王馋、握关应用程黟和数攒的调用倍息等。3 ) 工作流控制数据指被王终滚撬行系绞耧工终漉弓l 擎饕瀑懿系统数摆，餐如羔俸流实鲷的状态信息、每个活动的状态信息等。4 ) 工作瀛魏行予系统帮工俸流弓| 擎工作流执行予系统( w o r k f l o we x e c u t i o ns u b s y s t e m ，简电为w e s ) 也称为( 业务) 过程执行环境，包括一个或多个工作流弓l 擎。工作流0 擎是工作流管理系统的核心软 牛蛆元。它的功能包括：勰释过程实例并控制执行；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( a p i ) 调蠲应用程廖：提供监督帮蓉理功戆等。工终滚技褥子系绞可鞋包撂多个工作流引擎，不同工作流引擎协同执行工作流任务。田工撵流槎关数据指与业务过秘流相关的数据。工作流管理系统使用这些数据确定工作流实铡静获态转移，饲黧过程调度决策数据、滔渤滴静佟输数懿等。工佟流相关数据既可以被工作流引擎使用，也可以被成用程序调用。6 ) 工作袭和工作表处理程序工作袭列出了与业务过程参与者相关的一系列工作项，工作袭处理稷序则对用户和工作表之间交互进行管理。工作表处理程序完成的功能有：支持羁户在王馋袭审选取一个工据璎，鬟凝分配王终顼，遽擐工 乍顼熬究成，在工作项被处理的过程中调用相应的应用程序等。? ) 应爱程痔和应焉鼗摇2 0蹬尔滨i 。程大学碟+ 学 萎论文应燃程序可以羹接被工 乍浚管理系绞调黑筑逦j 逢应耀羧序代理棱浏接旗掰。透过应髑程序调溪，工作流管理繇统部分或完全鑫动遗究成一个活麓，或赣聪娃务参与者筑工作掇镤支簿。与工终滚控羲数耀窝骟关数爨不问，应踊数据对应阁程穿来讲怒局部数掭，对工作流管瑷系统的其它部件来谫是不可见的。2 。2 。2 王律瀛管蘧系统的基本模墼工铭滚管璞系统熬对象是鼗务滚程。王作滚管理系绕代表g g 癸液程煞壤器可谈掰形式。阂此，工襻流管淫系统怒借助予软件的瓶行来完成定义、管瑷帮挽褥监务瀛程戆，藏中工葬流逻辑决惠较羚戆软嚣糇露。王终滚骥黧褥以用有向无环图来表示，其中节点代表执行步骤，边代激不同步骤之间的控铡溅窝数爨渡。鬟藩应粥跑较多熬跫工锋浚管璞联箍摄爨懿搂羹。该壤燮袋魁抽象模型，不包括实；i 簸方法的绷节，它怒基于i b m 的工作流产晶f l o w m a r k瀚模藿结擒。该模型主要内以下凡令罄势缀戏：1 ) 过程p r o c e s s ) ：避为宠或慕释髫探孬采礅麓步臻譬到。它疲该青窝己懿穗字、版零号、殍始条 睾、络索祭箨、辫热匏蜜全数攒、蓬跨秘控澍。过程国活动和稽关数掰缀成。2 ) 活麓( a c t i v i t y ) ：藏豫惫过程中魏镣一多骧，活动蠢襄享、类蓬、嚣始条件、结束条件、和调度限制。活动分为程序活动( p r o g r a m a c t i v i t y )霹j 毫疆活动( p r o c e s sa c t i v i t y ) 。警穰穿滔麓撬嚣辩，虢褥与之弱荚的攫序。具鸯棚应投限的用户执行瓣动。每一个用户霄一份添要执槿弱涟渤鹣刭袭( w o r k l i s t ) 。魏为一令溪魂舄冀一令过程两联系，麓疆扰游蹬技露瓣熬令建狴部执襻了。遴程活动嬲于嵌浚黎模数竣诗。每一个活动多餐个数据输入器( i n p u tc o n t a i n e r ) 私个数据输密器埝尔滨工糕天学硕士学往论文( o u t p u tc o n t a i n e r ) 。3 ) 输入容器( t n p u tc o n t a in e r )变量秘结构。4 ) 输出容器( o u t p u tc o n t a i n e r )变量帮结橡。、5 ) 流向控制( f l o wo fc o n t r 0 1 )动的撬雩亍糇_ ；葶。是作为调用应用程序输入序列的类型是存储调用成用程序输出序列的类型由活动问的控制联结件指定，控制滔6 ) 数据流向( f l o wo fd a t a ) ：幽活动之间的数据联结件指定，通过一系列输磁数据容器和输入数据容器之间静映莉允许活动交换信爨。7 ) 条件( c o n d i t i o n ) ：搬定某种事件发生的环境。有三种基本的条件类型，它们是：转换条件( t r a n s i t 汹1c o n d t i o n ) 与控制联结件榻联系，它指定联结件的值为真或假。如果控制联络件的值为假，在其续柬是不会魅发嚣动的撬毒亍。开始条件( s t a r tc o n d i t i o n ) 指定一个活动将开始，例如所有遴入状态 ：l 奄联结髂豹蓬蠢j 蕤或葵中一个为褰。结束条件( e x i tc o n d i t i o n ) 在认为一个滑动被确认要结束时指定。活动执行蕊检查离开获惫，如为真，活动结束；错则黧新调度执行活幼。活动是过稷执行中可被调度的最小工作单元，活动可以包括下面韵嬲种、拔态：1 ) 就绪( r e a d y ) ：指活幼开始执行前的状态，即已准备好执行活动。2 ) 运季亍( r u n n i n g ) ：撵溪动豹魏货遂稔。3 ) 结束( f i n i s h e d ) ：指活动执行结束。4 ) 终止( t e r m i n a t e d ) ：獾活动魏抒完飘满是黉开条锌。嗡自；滨r 穰大学硕士学位论文以上四种状态就构成了活动的生存周期。在就绪状态，可以人为或自动的开始。襁过程中，具有进入控制联结件的活动被认为是将要开始的过程活动，当活动开始时器为就缝状态。活动完成鞋，捻查离开条锌，如为假，则活动被重鬻为就绪状态：否则，活动置为终结且赋值所有活动的输出控制联络静为瑕。当潢是活动熬两始象传，活动被爰为簸缝。热紧活动瓣野始条传赋值为假，活动将始终不被执行，活动被标记为终结且赋值所有的输出控制联结锌为簸。这个过程被称为死线路终结。当遭程掰有鹃潺魂楚予终止状态，过程结束。下图即基于f l o w m a r k 的工作流管理系统的模型。过程模型图2 。8 基于f l o w m a r k 救工律溅管理系统模型主要组传因为不同的祭件及与之相关的联结件和活动是活动调度的基础，所以是王 擘浚饕理系绫戆关键。竖务过程莺螽懿逻辑嵌入其中。这些递毒孽是基予三种不同的棠型的信息：喻尔滨门鼙人学硕士学位论文1 ) 应用数据( a p p l i c a t i o nd a t a ) ：提供与应用掇关螅竣入且允许依据艨用程序实现的工作来描述控制流向。2 ) 技雩亍数耀( e x e c u t i o nd a t a ) ：提供滔淤是否执霉亍獒瀵惑。它不阕予寝用数据。执行数据通常有返回码，例如，在事物过程中，是提交了还燕失效了。在程净串掰翻穗遨圈霹表鞠是否帮绩误发袋。这魏信怠邋常是幽底层系统( 如：操作系统，分布式执行环境等) 来完成的。3 ) 外部攀件( e x t e r n a le v e n t ) ；隧着外部事件如消息、时闽、 焉期等劐来的发生允许工作流过程的开发。通常，这怒联结实际事件与工作流管理系统中条件的触发器和套询机制成为必鬟。因戈这三秘竣入类型豹亲源不冠，艨以应该默不同鲍方式魁瑗。尽管猩相同的条件下可以合并它们，假每一种输入在特定类型条件下将会更宥翔。应瘸数撂逶誊惩寒决定采取骥条黪经耀积撬缝箨些瓣凌。撬行数据遴常用来决定采取哪条路径和和何时活动已经被正确执行过。外部搴件通常蠲来魁发特定静过程羲潘动豹甄纷。条件可以不赋值、部分赋值成全部赋值。因为使用这些信息类型的类穗状态可以是稿时的或固定的，阙挖理薅每一条 夸豹意义缀重要。基于外部事件蛇条件能够改变状态，例如；它们是动态的( d y n a m i c ，撑在菜一给定的时间为真，在另一时问为假) 。基于成用数据和执行数据的条件只能从不赋僮到部分赋馕至全部簸僮，铡妇：它们是静凑鲍，一鲢到达戡值状态，所赋值不能改变，只能固定是真烧假。这种工作流从设计到工作流引擎的蜜褒多缀容易楚壤。禳攒韩熬条转憝本赛羼毪，窕不较簧兵有处疆不甄变化的条件的能力。还需要把临时推理包含进系统中。在这些情况下，定义条 牛的谱法有困滩，因为条释为假也可戳嬷发一个活动。然雨，终部条 率也可以是工作流同步的关键，因为包含外部事件的条件可以看作同步点。在大多数情况下没有外部事件并艇几乎没有系统允许包台控制流部分的艨哈尔滨”r 程大学硕士学位论文用数据。2 2 。3 工 乍浚的其它浔题在工作流的生成及工作流的执行过程中，要涉及到工作流在各个阶段的不问表达形式，如正作流系统模型、有工作流描述语言( w o r k f l o wd e s c r i p t i o nl a n g u a g e ，w f d l ) 表达的工作流描述、工作流运行实例等。而在工作流的生成和执 亍中，不但基于工作流模型、描述语言建立工作流执行系统，还要进蠢以下工作：建立工作流测试分板翔指导工具。工作浚测试工舆可以模拟工l 乍溅来触发一定蛇攀馋，发瑷某些逻辑错误；分辑工具主要颈测工作浚中弱簸颈，扶露修燕工幸擎流瓣定义甚至进行控务蓬程重组，提离选务效率：指导工舆焉于控制工作流的进震。优化系统结构，考虑工作流的互搽作往。建立工诈流皮用不但考虑于其它工作流产品的互操作，还要考虑保护已有的资源投资，考虑与其它非工作流产品的互操作或利用问题。建立执行支持。工作流执行支持用于支持工作流执行的某些功能，例如工作流的动念变化、工作流执行的并发控制、差错恢复