【文章內(nèi)容簡介】 實踐的機制。 清華大學(xué)自動化系教授范玉順給出的定義是 :工作流是一種反映業(yè)務(wù)流程的計算機化的模型，它是為了在先進計算機環(huán)境支持下實現(xiàn)經(jīng)營過程集成與經(jīng)營過程自動化而建立的可由工作流管理系統(tǒng)執(zhí)行的業(yè)務(wù)模型 [1]。 工作流管理系統(tǒng) WFMC給出的關(guān)于工作流管理系統(tǒng)的定義是 :工作流管理系統(tǒng)是一個軟件 系統(tǒng)，它完成工作流的定義和管理，并按照在計算機中預(yù)先定義好的工作流邏輯推進工作流實例的執(zhí)行。通常工作流管理系統(tǒng)是指運行在一個或多個稱為工作流機的軟件上，是一套能定義、創(chuàng)建和管理工作流執(zhí)行的軟件系統(tǒng)。它和工作流執(zhí)行者 (人、應(yīng)用 )交互，根據(jù)工作流邏輯，推進工作流實例的執(zhí)行，并監(jiān)控工作流的運行狀態(tài)。使用它可以充分利用企業(yè)資源，有效地跟蹤工作過程，提高工作過程定制的速度與質(zhì)量。 工作流管理系統(tǒng)可以用以定義與執(zhí)行不同覆蓋范圍、不同時間跨度的經(jīng)營過程。根據(jù)經(jīng)營活動復(fù)雜程度的不同，工作流管理系統(tǒng)可以采取不同的實施方式。這 完全取決于實際應(yīng)用背景的需求。按照經(jīng)營過程以及組成活動的復(fù)雜程度的不同，工作流管理系統(tǒng)可以采取許多種實施方式，在不同的實施方式中，所應(yīng)用的信息技術(shù)、通訊技術(shù)和支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也會有很大的差別。盡管不同的工作流管理系統(tǒng)具有很多不同之處，但是它們還是具有許多共同的特性，從比較高的層次上來抽象地考察工作流管理系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)所有的工作流管理系統(tǒng)都提供了如下 3種功能 : 西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 6 (1) 建立階段功能 :對工作流過程以及組成它的活動進行定義和建模。 (2) 運行階段的控制功能 :在一定的運行環(huán)境下，執(zhí)行工作流過程，對工作流的運行 進行管 理，并完成每個過程中活動的排序和調(diào)度功能。 (3) 運行階段的人機交互功能 :實現(xiàn)各種活動執(zhí)行過程中用戶與 IT應(yīng)用工具間的交互。 工作流管理系統(tǒng)的主要特性如圖 21所示。下面將分別介紹這三種功能所涉及的研究工作和實施技術(shù) [1]。 圖 21 工作流管理系統(tǒng)的特性 [1] Figure21 The Character of WFMS[1] 過程建模 工作流管理系統(tǒng)建立階段的主要功能是完成經(jīng)營過程的計算機化定義。利用建模工具，完成實際的經(jīng)營過程轉(zhuǎn)化為計算機可處理的形式化定義，所得到的定義通常稱為過 程模型 (或過程模板、過程元數(shù)據(jù)、過程定義等 )。在 WFMC給出的工作流管理系統(tǒng)的定義中，將過程建模得到的結(jié)果統(tǒng)稱為過程定義。因此，在工作流管理系統(tǒng)建立階段主要完成過程建模工作。過程建模是經(jīng)營過程分析與經(jīng)營過程重組的重要基礎(chǔ)。過程建模主要解決如何根據(jù)過程目標和系統(tǒng)約束條件，將系統(tǒng)內(nèi)的活動組織為適當?shù)慕?jīng)營過程的問題。 有很多方法可以用來進行工作流 (過程 )模型的定義與描述。對流程的描述需要提供邏輯順序結(jié)構(gòu)，如順序、分支、匯合、條件、循環(huán)、并行的描述。使用者可以通過一套語言來對企業(yè)的經(jīng)營過程進行形式化描述。目 前較為廣泛接受的建模語言有 CIM0SA的經(jīng)營過程描述語言、工作流管理聯(lián)盟 WFMC定義的工作流過程定義語言 (WPDL)、 Keller等人提出的 EPCN模型等。這些工作流描述語言的描述形式與程序設(shè)計語言中語義結(jié)構(gòu)的定義方式類似。其他一些方法是采用傳統(tǒng)項目管理中使用的概念和模型來表述經(jīng)營過程，例如PERT圖或其他各種形式的網(wǎng)絡(luò)圖等，易于在己有的項目管理軟件工具的基礎(chǔ)上擴展得到，所以在實用系統(tǒng)中采用的也比較普遍。 2 7 工作流運行控制 在完成了過程模型的定義后，所生成的工作流模型將由工作流執(zhí)行服務(wù)軟件進行實例創(chuàng)建并控制其執(zhí)行過程。工作流執(zhí)行服務(wù)對使用工作流模型描述的過程進行初始化、調(diào)度和監(jiān)控過程中每個活動的執(zhí)行，在需要人工介入的場合完成計算機應(yīng)用軟件與操作人員的交互。這樣，工作流執(zhí)行服務(wù)實現(xiàn)了在模型中定義的經(jīng)營過程與現(xiàn)實世界中實際過程之間的連接。這個連接通過工作流執(zhí)行服務(wù)與應(yīng)用軟件、操作人員的交互來完成。實現(xiàn)這個連接的核心功能是工作流管理軟件，工作流管理軟件又稱為工作流機或工作流引擎。 工作流機除了完成過程的創(chuàng)建、刪除、活動的執(zhí)行與控制外，它的另外一個重要的功能是完成與應(yīng)用軟件及操作人員的交互。這是因為在實際企 業(yè)應(yīng)用中，應(yīng)用軟件和操作人員是完成經(jīng)營業(yè)務(wù)工作流的主體，而工作流機通過過程定義和活動之間順序控制實現(xiàn)這些獨立的功能實體間的集成，從而使整個企業(yè)的經(jīng)營活動成為一個協(xié)調(diào)運行的整體。 企業(yè)經(jīng)營過程的執(zhí)行通常需要若干個應(yīng)用軟件和若干人員的參與才能夠完成，但是任何一個企業(yè)的實際應(yīng)用，都是在具有分布性和異構(gòu)性的計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行。分布性是指應(yīng)用軟件運行在不同地點的不同計算機系統(tǒng)上，異構(gòu)性是指應(yīng)用軟件運行在不同的計算機硬件環(huán)境、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)上。 對工作流機的分布性要求客觀上是由企業(yè)的實際運行環(huán)境決定的，工作 流管理系統(tǒng)可以采用不同的方法來滿足企業(yè)應(yīng)用對分布性的要求。按照工作流管理系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的難易程度，工作流管理系統(tǒng)的分布性可以分為 :分布式的工作流用戶與應(yīng)用接口、分布式的工作流機和分布式的工作流模型三種主要的分布方式。分布式工作流的用戶與應(yīng)用接口通常是工作流管理系統(tǒng)必須提供的分布處理功能，因為企業(yè)的應(yīng)用軟件和用戶本身分布在不同的計算機環(huán)境和不同的工作地點。 工作流管理中的人機交互 在工作流管理系統(tǒng)的運作過程中，人和應(yīng)用是完成整個業(yè)務(wù)過程的主體。工作流定義工具、工作流執(zhí)行服務(wù)和任務(wù)表管理器都是為完成業(yè) 務(wù)過程和支持人員工作提供的運行環(huán)境和工具。具體說來，在整個工作流執(zhí)行中，不同的操作人員需要完成的工作大約可分為以下幾種 : (1) 模型定義 :創(chuàng)建、修改和發(fā)布企業(yè)的業(yè)務(wù)過程建模，一般是企業(yè)的任務(wù)管理部門的人員按照企業(yè)業(yè)務(wù)流程完成。 (2) 人機交互 :按照工作流任務(wù)管理器提供的任務(wù)項，完成具體的業(yè)務(wù)處理工作 (如 :填寫表格、啟動一個應(yīng)用來計算生產(chǎn)計劃、查詢庫存情況等 )，這個工作由企業(yè)的各個業(yè)務(wù)部門的人員完成。 (3) 系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控 :檢查、監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行情況，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的意外情況進行西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 8 緊急處理，如終止、恢復(fù)某個 過程實例的執(zhí)行，改變某個活動的狀態(tài)，以便整個系統(tǒng)能夠繼續(xù)執(zhí)行等，這個工作由具有較高職務(wù)的系統(tǒng)管理人員來執(zhí)行。 工作流管理系統(tǒng)分類 目前，工作流技術(shù)引起眾多企業(yè)的興趣，工作流產(chǎn)品市場每年以兩位數(shù)字的速度迅猛增長。而且，隨著信息技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，工作流產(chǎn)品的供應(yīng)商又及時將新的技術(shù)融入到工作流技術(shù)中，從而提高了產(chǎn)品性能，使得工作流技術(shù)不斷完善。 工作流管理系統(tǒng)是大型信息系統(tǒng)中驅(qū)動業(yè)務(wù)流程的必備基礎(chǔ)軟件。當前市場上存在很多產(chǎn)品聲稱是工作流系統(tǒng)，或者帶有工作流特性。最終用戶和開發(fā)商在接觸各種產(chǎn)品時，往 往會產(chǎn)生很多困惑。 從技術(shù)角度來看，可分為四類： (1) 基于 Domino的工作流管理系統(tǒng) 由于 Domino在群件市場上的普及率，加上 Lotus公司對工作流 的 概念的大力宣傳，人們很容易誤認為 Domino是一個工作流系統(tǒng)。實際上這種觀點是完全錯誤的。 Domino充其量是一個可以編寫帶有流程的應(yīng)用的編程和運行環(huán)境，其本身并不具備一個工作流管理系統(tǒng)的特征，如圖形化的工作流定義、獨立的工作流引擎、清晰的工作流訪問接口等。應(yīng)用程序所需要的每一個工作流特性，都需要自己手工編寫。為了彌補 Domino的不足，國內(nèi)一些 OA廠商 在 Domino上添加了用其他語言編寫的圖形化工作流定義組件，但這仍然不能叫做一個工作流管理系統(tǒng)。 基于 Domino的工作流管理系統(tǒng)的典型例子實際上還是 Lotus公司推出的 Domino Workflow。它運行在 Domino平臺上，為開發(fā)工作流應(yīng)用提供了很大的便利。當然，人們只能在 Domino平臺上使用它。在為其他平臺開發(fā)應(yīng)用時，人們必須求助于其它工作流管理系統(tǒng)。 (2) 基于 消息中間件 的工作流管理系統(tǒng) 這方面的典型代表是 IBM公司的 MQSeriesWorkflow。它通過 MQSeries將不同的應(yīng)用集成在一 起，并形成業(yè)務(wù)流程。它沒有一個集中的工作流引擎。當進行分布式的應(yīng)用系統(tǒng)的集成時，它是一個不錯的選擇。但當你需要為運行在單一服務(wù)器上的應(yīng)用提供工作流功能，而且不想因此而購買一大套消息中間件的時候，你必須考慮別的選擇。 (3) 基于微軟平臺的工作流管理系統(tǒng) 這方面的典型代表是 Ultimus和微軟公司在 BizTalk中提供的工作流組件，它們?yōu)榛谖④浧脚_的工作流應(yīng)用提供支撐。 (4) 基于 .NET的工作流管理系統(tǒng) 隨著 .NET技術(shù)的日趨成熟和應(yīng)用面的擴大，絕大多數(shù)企業(yè)級的應(yīng)用系統(tǒng)開始基于 .NET技術(shù)來設(shè)計，對在 .NET平臺上的工作流系統(tǒng)的需求也越來越大。這種工作流系統(tǒng)應(yīng)用能夠充分發(fā)揮 .NET技術(shù)的優(yōu)勢，提供高度的可靠性、可擴展性和安全性。 2 9 從產(chǎn)品化程度和存在形態(tài)來說，可分為兩類： (1) 嵌入在已有產(chǎn)品中的工作流組件 國內(nèi)從事 OA產(chǎn)品研發(fā)的公司都能生成有工作流功能的產(chǎn)品。但大多數(shù) OA產(chǎn)品中只是包含了一個圖形化的流程定義工具，并不是一個真正的工作流系統(tǒng)，不具備完整的工作流引擎、工作流管理功能，也沒有清晰定義的接口。其提供的功能有限，與系統(tǒng)的其他部分緊密耦合，不可能作為統(tǒng)一的工作流平臺來建立各種應(yīng)用系統(tǒng)，如行政審批系統(tǒng) ，也無法提供給其他開發(fā)商使用。又如內(nèi)容管理系統(tǒng)，也往往含有自己的工作流管理功能，其情形也差不多。 (2) 產(chǎn)品化的工作流管理系統(tǒng) 這種系統(tǒng)從一開始就作為單獨的工作流管理系統(tǒng)來設(shè)計，考慮到了符合相關(guān)的國際標準，由專業(yè) 廠 商以產(chǎn)品的形式推出，并提供給其他廠商在各個行業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)中 使 用，或由用戶在進行系統(tǒng)整體設(shè)計的時候統(tǒng)一采購。 Ewayworkflow是產(chǎn)品化的工作流產(chǎn)品。 從工作流產(chǎn)品和宿主系統(tǒng)之間的關(guān)系來說，可分為兩類： (3) 封閉的開發(fā)環(huán)境 這種產(chǎn)品強調(diào)在一個平臺中提供完整的工作流引擎、表單工具和組織結(jié)構(gòu) 及權(quán)限管理工具， Ultimus和 FormFlow就是典型的例子，這對于快速創(chuàng)建簡單的基于流程的應(yīng)用確實有幫助，但它們的問題在于，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般是封閉的。應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)者要么完全接受它所強制提供的結(jié)構(gòu)，要么完全不采用它。在開放性越來越成為趨勢的情況下，這種產(chǎn)品難以適用于構(gòu)建大型的復(fù)雜的系統(tǒng)。 (4) 開放的可嵌入的工作流產(chǎn)品 這類產(chǎn)品的設(shè)計思路與上面的一類不同，它們特別強調(diào)開放性和嵌入到宿主系統(tǒng)中的能力，采用組件化設(shè)計，并遵守業(yè)界的標準提供訪問接口和擴展機制。這類系統(tǒng)的典型代表是 Ewayworkflow。它 能夠迅速地嵌入到宿主系統(tǒng)中，并引用宿主系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)模型，而不會對宿主系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負面的影響 [4]。 工作流參考模型 1994年 11月，工作流管理聯(lián)盟 (WFMC)發(fā)布了工作流參考模型（圖 22）確定了工作流管理系統(tǒng)的基本架構(gòu)。該模型定義了一個基本的工作流管理系統(tǒng)所需要的六個基本模塊，并制定了各模塊之間的接口標準。當然，一個工作流管理系統(tǒng)也可以不遵循這個模型標準，或只實現(xiàn)這個模型的一部分，但事實證明，這個模型結(jié)構(gòu)是目前最為合理的。 模型的核心部分是工作流引擎，它是驅(qū)動流程運轉(zhuǎn)的主要部件，它借 助于一個或多個工作流機 (工作流引擎 )，激活并解釋過程定義的全部或部分，并同外部的應(yīng)用程序進行交互，完成工作流過程實例的創(chuàng)建、執(zhí)行與管理，為工作流的運行提供一個運行時環(huán)境。 一個工作流管理系統(tǒng)可以包含一個或多個工作流引擎，并通過 API向外部提供五個方西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 10 面的功能服務(wù)，這些功能分別為 [5]: 接口 1（工作流定義交換）用于在建模和定義工具與執(zhí)行服務(wù)之間交換工作流定義。主要是數(shù)據(jù)交換格式和 API。 數(shù)據(jù)交換通過 XPDL， API通過 WAPI(工作流 API)。接口 2（工作流客戶端應(yīng)用接口）用于工作流客戶端應(yīng)用訪問工作流引 擎工作列表，通過 WAPI(工作流 API)完成。接口 3（被調(diào)用的應(yīng)用接口）用于調(diào)用不同的應(yīng)用系統(tǒng)。接口 4 (工作流系統(tǒng)互操作接口）用于不同的工作流系統(tǒng)之間的互操作。接口 5（ 系統(tǒng)管理和監(jiān)控）用于系統(tǒng)管理應(yīng)用訪問工作流執(zhí)行服務(wù)。 圖 22 工作流參考模型 [1] Figure22 The Reference Model of Workflow[1] 工作流參考模型 各個 部件如下： (1) 管理監(jiān)控工具主要指組織機構(gòu)、角色數(shù)據(jù)的維護管理和流程執(zhí)行情況的監(jiān) 控 。 (2) 工作流引擎是為流程實例提供運行環(huán) 境 并解釋執(zhí) 行流程實例的軟件部件。 (3) 流程定義工具是管理流程定義的工具 ， 它可能通過圖形方式把復(fù)雜的流程定 義 顯示出來并加以操作。 (4) 客戶端應(yīng)用是通過請求的方式同工作 流 執(zhí)行服務(wù)交互的應(yīng)用，也就是說是客 戶 端應(yīng)用調(diào)用工作流執(zhí)行服務(wù)；客戶端 應(yīng) 用同工作流執(zhí)行服務(wù)交互。調(diào)用應(yīng)用是被工作流執(zhí)行服務(wù)調(diào)用的 應(yīng) 用；調(diào)用應(yīng)用同工作流執(zhí)行服務(wù)交互 為了協(xié)作完成一個流程實例的執(zhí)行。 (5) 工作流執(zhí)行服務(wù)是工作流管理系統(tǒng)的核心部件，它的功能包括創(chuàng)建、管理流 程 定義，創(chuàng)建、管理和執(zhí)行流程實例； 在 執(zhí)行上述功能的同時，應(yīng)用程序可能 通過編程 接口同工作流執(zhí)行服務(wù)交互 ， 一個工作流執(zhí)行服務(wù)可能包含有多個 分 布式工作的工作流引擎。 工作流管理系統(tǒng)的實施 工作流管理系統(tǒng)在實施過程中一般分為 3個階段，即模型建立階段、模型實例化階段和模型執(zhí)行階段 (圖 23)。模型建立階段利用工作流建摸工具完成企業(yè)經(jīng)營過程模型的建立