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工作流管理系统体系结构设计

    4、过程设计定义功能

  过程设计定义功能主要作业务处理流程的计算机定义,她提供了一种分析、建模、系统定义技术,将一个现实世界的业务处理过程转换成计算机可处理的定义;最终的定义叫作工作流模型、过程模版或过程定义,她可以用图形符号进行表示。 工作流管理系统结构这一层次主要包括以下功能:业务建模与信息建模、组织管理、资源管理、内部应用开发工具、数据窗口开发工具、工作流定义等功能。

  4.1业务建模与信息建模

  业务流程是由各业务环节连接而成,而每一个业务环节都由多个相互关联、不同层次的要素构成。在业务建模时可自顶向下的将业务流程中各个业务环节最终分解成一系列的原子任务。所谓原子任务,即将有可能发生的每笔业务进行原子化分解,细分到不能再分割的操作单元,每个操作单元即是一个原子任务。任务之间的相互联结也将最终转化为数据流、信息流、协作流、资源流。这样各个原子任务的控制连接,就成为了工作流模型。因此,工作流是企业中过程流、数据流、信息流、协作流、资源流等各种流的综合集成。业务建模工具主要提供流程定义开发人员便捷的与数据流图工具或活动图等流程描述工具类似的业务流程分析工具。

  业务模型是信息模型的出发点。信息模型说明了业务处理对象中所包含的信息,或者说执行具体功能的活动的输入、输出数据、以及这些数据之间的逻辑关系。信息建模工具可提供使用E-R图方法构建信息系统的逻辑数据模型;根据实际选用的数据库管理系统,建立适用于该数据库管理系统的物理数据模型,同时可生成目标数据库管理系统的数据库创建脚本。 信息模型是个两层次的建立过程,先建立逻辑模型,再建立物理模型。逻辑模型支持数据的概念模式,它从抽象的层次上反映内部数据间的关联,不管具体的数据结构及数据存储方式等等。物理模型支持数据库的物理设计,它与具体选定的数据库类型密切相关。

  4.2组织管理

  在组织单位中组织结构是信息决策、任务执行和监督管理等重要活动的载体,组织结构揭示了组织单位人员管理的层次,反映了人与工作、决策、责权之间的联系。因此,组织结构对于一个组织单位中如何完成业务流程的建模和提高管理、生产效率是至关重要的。组织结构、工作流、过程建模等概念的提出,为描述组织单位业务流程提供了有力的工具,也使过程到组织的映射模型的建立成为可能。

  工作流管理系统结构提供了组织管理功能,用于定义业务单位的组织架构和人员管理职责分配等工作。为工作流模型的定义和工作流的实例化、执行提供人力资源约束和支持。

  4.3资源管理

  资源是进行生产经营不可缺少的物资因素,在工作流的执行过程,必须得到企业资源的支持,相应的组织实体才能够按照要求完成活动。同时,工作流要保证将正确的信息和资源在正确的时刻以正确的方式送给正确的小组或成员。

  工作流管理系统结构提供了资源管理功能,用于建立组织单位的资源模型,表示组织单位的资源结构和配置情况,描述组织单位各种资源对象之间的联系和关系,为工作流模型提供资源约束和支持。

  4.4内部应用开发工具

  工作流管理系统结构提供了图形化应用开发工具,用户可以使用图形化设计方法,开发出动态页面应用,其结果可保存为html或jsp或其他可直接调度执行的运用程序。这些内部应用程序具有数据库访问能力,能够访问或存储工作流相关数据和控制数据。在流程定义时流程开发人员可以直接设计并提供流程节点预调用。 运行时用户可以在任务列表中直接调用,执行所需完成的工作。它的最大的优点是让开发人员避免了复杂业务处理应用程序的开发。

  4.5数据窗口开发工具

  工作流管理系统结构提供了图形化设计复杂报表页面的能力,可设计任意复杂的报表,并可画出各种统计分析图并能够使用多种形式输出。在流程定义时数据窗口开发工具就像内部应用开发工具一样可以由用户自行定义并提供流程节点预调用。当流程实例运用到指定节点时,用户可以直接调用该数据窗口以用户所需要的形式展现相关信息内容。

  4.6工作流建模工具

  工作流建模工具以工作流元模型为基础,通过分析不同类型的业务过程,采用有向图的方法对现实的业务活动进行形式化描述,建立业务过程到工作流模型的映射机制。对于建模工具而言一方面为用户提供了一个建立规范的业务过程的接口,另一方面,所建立的工作流过程可以存储于工作流库中作为工作流引擎的输入,投入运转、执行并接受监控。建模工具的主要包含以下功能:

  提供建立工作流模型所需的各类基本元素,比如活动、子过程、连接弧等;
  支持图形用户界面的基本操作,比如鼠标的点击与拖动;
  提供用户定义各模型单元属性的对话框;
  模型的保存与读取;
  支持多层次建模;
  与外部自动应用的接口;
 
  4.7工作流模型库

  工作流模型库主要用于保存和管理已定义完成的工作流模型。在工作流程启动时工作流引擎将直接加载并将其实例化,同时为工作流的流转提供基础模板。

    5、运行控制功能

  运行控制功能主要对工作流模型的定义进行解释,创建并控制过程的运行实例,调度过程的各种行为步骤,调用适当的人力、资源和应用程序以完成任务的执行。工作流管理系统的核心部件就是工作流管理控制软件——工作流引擎。工作流管理系统结构在这一层次的主要包括:工作流引擎和工作流监控管理2部分。

  5.1工作流引擎

  工作流引擎可以说是工作流管理系统的心脏。一个工作流管理系统通常可以包括一个或多个工作流引擎,不同工作流引擎通过协作共同执行工作流程。工作流引擎实际上是经营过程的任务调度器,在某种程度上还是资源的分配器。在采用工作流管理系统支持经营过程中,工作流引擎可以看成是一个业务操作系统BOS(Business Operating System)。业务过程在她的管理、监控之下运行,因此工作流引擎的性能和可靠性就直接决定了业务过程的运行效率和安全性。

  5.2工作流监控管理

  系统管理与监控是工作流系统一个非常重要的功能。工作流系统管理与监控工具能够对工作流在整个组织内部的流动状况进行监视,并提供一系列的管理功能,实现安全性、过程控制和授权操作等方面的管理。它包括以下几个方面的功能:

  1)建立、设置和优化组成工作流管理系统的各个软件。
  2)对过程模型进行实例化。
  3)将过程模型中的角色实例化。
  4)将运行中的过程实例、活动实例和数据分发到各个工作流机中。
  5)启动、挂起、恢复和终止过程实例。
  6)管理正在执行的过程实例,并对正常结束或异常退出的过程实例的历史数据进行统计和分析。

    6、运行交互接口

  运行交互接口主要提供工作流管理系统与人员或应用程序工具的交互接口来处理各种活动步骤。交互接口对于活动间的控制传递是必须的,如确定过程的状态,调用应用程序工具,传递应用程序数据等。

    7、结论

  该工作流管理系统体系结构是作者深入研究了工作流管理联盟提供的工作流管理系统模型和各大主流工作流管理系统的基础上设计出来的。以该体系结构为基础作者领导开发了基于J2EE架构的新一代工作流管理系统UniFlow。UniFlow工作流管理系统目前已在电子政务中取得了广泛的运用。

    参考文献

    [1]  林惠萍、范玉顺、吴澄 ,“支持企业经营过程重组的工作流仿真技术研究”,http://www.simflow.net
    [2]  范玉顺 ,《工作流管理技术基础》 ,清华大学出版社 ,2001.4
    [3]  陶冶、范玉顺、罗海滨 ,“分布式工作流系统的可靠性研究”,http://www.simflow.net
    [4]  罗海滨 、范玉顺、吴澄 ,“工作流技术综述” ,http://www.simflow.net
    [5] 范玉顺、吴澄,“基于工作流的CIMS应用集成支持系统研究” ,http://www.simflow.net
    [6] 刘佚名、范玉顺 ,“基于工作流的企业过程的建模和仿真技术研究” ,http://www.simflow.net
    [7]  范玉顺、吴澄,“基于协调理论的工作流建模方法” ,http://www.simflow.net
    [8]  陶冶、范玉顺、罗海滨 ,“提高分布式工作流管理系统的可扩展性”,http://www.simflow.net
    [9]  鲍震宁、范玉顺 ,“企业组织模型结构和建模方法研究” ,http://www.simflow.net
    [10] 罗海滨 、范玉顺、吴澄 ,“一种面向企业用户的工作流模型” ,http://www.simflow.net

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