工作流理论中系统需求模型及其形式化描述
工作流需求分析范文
工作流需求分析范文工作流是指按照一定的规则和顺序，将工作任务自动化地分配和处理的一种管理方式。
在现代企业中，工作流已经成为提高工作效率、降低成本和提高管理水平的重要工具。
因此，需求分析工作流是非常重要的，下面是对工作流需求分析的一些思考。
首先，需求分析需要考虑工作流的应用场景。
工作流可以应用于各个行业和部门，包括采购、销售、生产等。
因此，在需求分析时需要明确工作流的具体应用场景，以确定所需的功能和流程。
其次，需求分析需要考虑工作流的基本功能。
工作流的基本功能包括任务分配、任务处理、流程控制等。
任务分配功能可以根据一定的规则和条件将任务自动分配给相应的人员；任务处理功能可以将任务通过电子邮件、即时通讯等方式通知给相应的人员，并监控任务的处理进度；流程控制功能可以根据工作流的规则和条件，自动调整任务的处理顺序和分配方式。
此外，需求分析还需要考虑工作流的扩展性和灵活性。
工作流的扩展性是指能够根据不同的需求和业务变化，灵活地调整工作流的规则和流程。
例如，可以根据不同的部门和岗位设置不同的任务分配规则；可以根据不同的任务类型设置不同的任务处理流程。
灵活性是指工作流能够适应不同的工作方式和工作环境，提供方便快捷的任务处理方式。
例如，可以通过移动设备随时随地处理任务；可以通过云计算、大数据等技术支持工作流的扩展和升级。
最后，需求分析还需要考虑工作流的安全性和稳定性。
工作流涉及到企业的重要数据和业务流程，因此安全性是非常关键的。
在需求分析时需要考虑工作流的权限控制、数据加密、数据备份等功能，确保工作流系统的安全性。
同时，工作流的稳定性也是需求分析的关键点，需要考虑系统的性能、可靠性和容错性，以确保系统能够持续运行和提供良好的用户体验。
综上所述，工作流需求分析是一个复杂而关键的过程。
需要考虑工作流的应用场景、基本功能、扩展性和灵活性、安全性和稳定性等方面的需求，以确保工作流系统能够满足企业的实际需求，并提高工作效率、降低成本、提高管理水平。
工作流参考模型分析
工作流参考模型分析∗王利霞北京工业大学，北京市 100022摘要：工作流技术从起源到现在已有三十年的发展历史，为了规范工作流技术的管理，1993年成立了工作流管理联盟（WfMC）。
WfMC统一了工作流的定义，制定了工作流产品结构和工作流参考模型等一系列的标准。
关键字：工作流工作流管理联盟(WfMC) 结构工作流参考模型The Analysis of Workflow Reference ModelWANG LixiaBeijing University of Technology, Beijing, 100022, ChinaAbstract：Workflow technology from origin to now have 30 years of history, in order to standardize the management of Workflow technology the Workflow Management Coalition (WfMC) was set up in 1993. WfMC unified the definition of Workflow, and developed the Workflow product structure and the Workflow Reference Model as a series of standards. Keywords：workflow; workflow reference model (WfMC); structure; workflow reference model1 引言工作流技术起源于二十世纪七十年代中期办公自动化领域的研究，由于当时计算机尚未在社会上普及，网络技术水平还很低以及理论基础匮乏，并且开发者还不了解群件技术的需求与缺陷，这项新技术并未取得成功。
1983年至1985年间，在图像处理领域和电子邮件领域出现了早期的含有工作流特征的商用系统。
工作流模型及其形式化描述
第26卷第11期2003年11月计算机学报CHINESE JOURNAL OF COMPUTERSVoI.26No.11Nov.2003工作流模型及其形式化描述李红臣1），2）史美林1）1）（清华大学计算机科学与技术系北京100084）2）（河南大学计算机科学学院开封475001）摘要工作流是一个业务过程的全部或部分自动执行.为了实现工作流管理功能，我们必须将业务过程从现实世界中抽象出来，并用一种形式化方法对其进行描述，其结果称为是工作流模型.该文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题.基于对现实世界业务过程的分析，该文提出一个三维工作流模型，它包含3个子模型：组织模型、数据模型和过程模型，分别从不同的侧面描述工作流的各种属性.文中详细论述各个子模型及其相互关系，并给出三维工作流模型的形式化描述.关键词工作流管理系统；工作流模型；工作流元模型中图法分类号TP393Workflow Models and Their Formal DescriptionsLI Hong-Chen1），2）SHI Mei-Lin1）1）（Department of Computer Science and Technology，Tsinghua Uniuersity，Beijing100084）2）（School of Computer Science，Henan Uniuersity，Kaifeng475001）Abstract WorkfIow is the automation of a business process in whoIe or part.To achieve the function of workfIow management，the business process must be abstracted from the reaI worId and described by a kind of formaI method.The resuIt is workfIow modeI.This paper mainIy discusses workfIow modeIs and their formaI descriptions.Based on the anaIysis of business processes in the reaI worId，this paper propo-ses a three-dimensionaI workfIow modeI incIuding three sub-modeIs，i.e.，organization modeI，data mod-eI and process modeI，each of which describes some attributes of workfIows from different perspectives. These sub-modeIs and their reIationships are addressed in detaiI in this paper.Furthermore，the formaI description for the three-dimensionaI workfIow modeI proposed is aIso presented.Keywords workfIow management system；workfIow modeI；workfIow meta-modeI1 引言工作流管理系统（WorkfIow Management Sys-tems，WfMS）是一种在工作流逻辑形式化表示的驱动下，通过软件的执行从而实现完全地定义、管理和执行工作流的系统［1］.一般认为，它主要由两个功能组件所组成：工作流建模组件和工作流执行组件.工作流建模组件主要为工作流建模人员提供一个建立时（buiId-time）环境，使得他们可以定义、分析和管理工作流模型；而工作流执行组件的主要功能是为工作流的创建、执行和管理提供一个运行时（run-time）环境.在工作流执行过程中，工作流执行组件可能与用户或者外部应用交互，从而完成工作流的执行.除此之外，工作流管理系统还包括其它一些功能，如工作流实例监控.工作流建模就是将现实世界中的业务过程抽象出来，并用一种形式化的、计算机可处理的方式来表示，这种形式化结果称为工作流模型［l］.工作流模型包含了工作流执行所需要的各种信息，如活动、控制流、数据流、角色和执行者.尽管WfMC（WorkfIow Management CoaIition）和OMG（Object Management Group）一直致力于建立工作流管理系统的开发标准，但是目前还没有一个关于工作流模型的标准.工作流参考模型（WorkfIow Reference ModeI）［l］和工作流管理功能规范（WorkfIow Management FaciIity Specification）［2］只是定义了工作流管理系统的一般性框架和所提供的服务，而没有规定工作流建模的方法.WfMC颁布了工作流过程定义交换接口［3］，其主要目的用于不同工作流管理系统之间能够交互过程定义信息.工作流模型是工作流执行的前提和基础，本文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题.首先综述相关的研究状况；然后定义一些基本概念；接着本文提出一个三维工作流模型，随后详细地论述三维工作流模型的组成部分；继而讨论工作流模型的形式化描述问题；最后对文中所提出的三维工作流模型做一评价.!"相关研究在研究工作流管理系统的过程中，研究人员先后提出过不同的形式化方法来描述现实世界中的业务过程，建立工作流模型，本节对一些工作流模型及其形式化描述方法进行综述.Sadig和OrIowska使用图形符号语言来描述业务过程［4］.这些符号分为两类：节点和变迁，节点又分为任务节点（用方框表示）和协作节点（用圆圈表示）.任务节点继续分为活动节点、子过程节点、活动块节点和空节点，协作节点表示选择（choice）/合并（merge），也就是分别代表或分叉（or-spIit）与或合并（or-join）.变迁为连接两个节点之间的有向边，表示节点之间的执行顺序和数据流动关系.使用这种方法可以将业务过程表示为一个有向无环图（Directed AcycIic Graph，DAG），它有一个开始节点和一个结束节点.EIIis和Nutt通过定义信息控制网ICN（Informa-tion ControI Net）来描述业务过程［5］.在ICN中，变迁动之间的控制关系.AaIst通过定义工作流网（WorkfIow Net，WF-Net）来描述业务过程［6］.WF-Net 是只有一个源位置（source pIace）和一个漏位置（sink pIace）的Petri网，其中标记（token）表示工作流的状态.使用WF-Net可以形式化地描述业务过程，而且可以证明WF-Net同样满足一般Petri网的某些特性，如有界性、活性.文献［7］比较全面地论述了基于Petri网的工作流模型.EndI等人使用扩展ECA（Event-Condition-Ac-tion）规则（即ECAA规则）来描述业务过程［8］.一个ECAA规则表示一条业务规则，其含义是当事件（e-vent）发生时，如果条件（condition）为真，则执行某个动作（action），否则执行另一个动作（aIternative action）.除此之外，使用ECAA规则还可以描述业务过程中的数据模型和执行者.DavuIcu等人使用并发事务逻辑CTR（Concur-rent TRansaction Iogic）描述并分析业务过程［9］.CTR 是对经典谓词逻辑的扩展，其原子公式如同经典逻辑所定义，表示为p（tl，t2，…，tn），其中p为谓词符号，ti为函数项.除了V，八，，V，】之外，它还引入两个连接符：③表示串行合取，I表示并行合取；两个模态算子：令表示执行可能性，O表示隔离执行.假设!，"为两个公式，则!③"表示它们顺序执行；!I"表示它们并发执行；!八"表示它们在同一路径上执行；!V"表示它们其中的某个执行；!表示!永不被执行；令!表示!可能被执行；O!表示!被隔离执行.使用这些符号可以严格定义业务过程的逻辑结构.Haake和Wang使用超媒体（hypermedia）结构来描述工作流［l0］.一个超媒体结构包括节点、链接、节点内容页以及其他媒体对象.活动空间用一个节点表示，其类型由它的根节点页类型所决定，每个节点有一个内容页.如果一个活动是子过程，那么这个节点指向另一个超媒体结构.一个超媒体页面除了节点和链接之外，还包含其它媒体类型，如文本、图形.业务过程和任务都可以用这种超媒体结构表示.Medina-Mora等人基于语言/行为理论对业务过程进行描述［ll］.他们将业务过程分解为一系列的两人对话协作过程，一次对话表示为一个行为工作流环（action workfIow Ioop）.一个业务过程是由多个行为工作流环组成，这些工作流环之间存在着某种依赖关系.754lll期李红臣等：工作流模型及其形式化描述方法［4］、状态-实体-活动模型（State-Entity-activity-ModeI，SEaM）［15］等等.这些方法在对业务过程的描述能力和模型本身的特性方面存在差异，有些方法侧重于工作流管理系统的实现，而有些侧重于对工作流语义的分析.而且，这些工作流模型主要是对业务过程结构的形式化描述，在工作流模型中说明活动所访问的数据和参与活动的执行者，缺少对数据资源和执行者组织结构的描述.因此，这些描述方法不适应大规模、动态变化的企业应用.Sanchez等人在开发WIDE（WorkfIow on InteIIi-gent Distributed database Environment）系统时提出WIDE工作流模型［16］.一个完整的WIDE工作流模型包括三个子模型，其中组织模型描述工作流执行中的组织实体而非组织实体本身；信息模型描述工作流执行中的信息项；过程模型描述工作流的功能.它们同三维工作流模型相似，分别从三个方面描述一个业务过程，然而，WIDE工作流模型是从工作流系统实现的角度而提出的，缺少对工作流模型语义的分析；而且，其形式化描述没有与对象技术和数据库技术密切地关联起来.KradoIfer在文献［17］中提出一个工作流模型，它从功能/结构（function/structure）、信息（informa-tion）、行为（behaviour）和组织（organisation）4个方面描述一个业务过程，这4个方面分别描述一个业务过程的功能、组成、数据、执行和执行实体.然而，作者只是从概念上描述业务过程中的各种实体及其相互关系，没有给出其形式化描述方法.3 基本概念为了更加清楚地阐述本文内容，首先定义一些与工作流模型相关的基本概念.关于工作流管理的其它概念定义请参考文献［18］.定义1.工作流元模型（workfIow meta-modeI）.工作流元模型是为了定义某个应用域的工作流模型而定义的抽象模型，主要包括一些基本概念.定义2.工作流概念模型（workfIow conceptuaI modeI）.工作流概念模型是使用工作流元模型中的基本概念，对某个应用域的业务过程抽象描述所得到的结果.定义3.工作流定义语言（workfIow definition Ianguage）.定义4.工作流模型（workfIow modeI）.工作流模型是使用工作流定义语言对某个应用域的业务过程形式化描述所得到的结果，它包含工作流执行所需要的信息.定义5.工作流（workfIow）.工作流是工作流模型的一个实例，又称为工作流实例（workfIow instance），它表示业务过程的一次执行.这些概念之间的关系如图1，工作流模型是基于工作流元模型，而使用工作流定义语言所描述.对于一个工作流模型，可以生成多个工作流实例，每个工作流有一个ID，它唯一标识该工作流实例.4 工作流元模型4.1 业务过程分析与描述对于某个组织内或组织之间的业务过程，我们从四个角度加以考察：过程构成.一个业务过程是由一个或多个任务组成，这些任务之间存在着某种约束关系.业务过程处理实际上是其中的任务按照这种约束关系而先后执行.任务是构成业务过程的基本单位，任务之间由于约束关系和抽象层次而形成比较复杂的结构特性.过程执行.业务过程的一次执行是为了完成某个具体的业务目标，需要特定的数据和人力资源.一个业务过程可能是组织内业务过程，也可能是组织间业务过程的一部分.不同的业务过程是独立地在执行，它们之间可能没有直接的约束关系，但是可能通过共享资源而相互影响.访问数据.任务在执行过程中需要访问外部应用或数据，它们或者作为任务的输入流，或者作为任务的输出流.一个任务输出的数据也可能作为另一个任务的输入，任务之间由于所访问的数据而产生8541计算机学报2003年执行者.任务在执行中可能需要执行者（人或代理）的参与.这些执行者构成一个组织，他们之间存在着某种关系.对于这些执行者，有两种划分准则：一种是按照执行者的职能将其划分为不同的角色，如部门经理、会计；另一种是按照组织结构将其划分为不同的组织单元，如财务部、人事部.一个执行者属于某个组织单元，充当某个角色.基于上述对现实世界业务过程的分析，我们应该从三个方面来描述业务过程，即业务过程构成、数据模型和组织结构.因此，在建立工作流模型时，应使工作流模型包含这三个方面的信息；而且，为了支持大规模组织中的业务过程处理，应该对这三个方面分别进行描述.为此，我们提出一个三维工作流模型（three-dimensionaI workfIow modeI），它包括三个子模型：组织模型（organization modeI）、数据模型（data modeI）和过程模型（process modeI）.组织模型描述了组织内部各个实体及其相互关系；数据模型描述了业务过程所访问的数据及其视图；过程模型描述了业务过程结构中的各种实体及其约束关系（包括控制流和数据流）.一个业务过程实际上是由这三个模型中的若干个实体所构成，业务过程作为框架将过程模型、组织模型和数据模型中的各种实体关联起来.!."#组织模型组织模型是对一个组织内各种实体及其相互关系的描述，用实体-关系!（Entity-reIationship，E-r）表示，如图2所示.图2中实体及实体之间的关系说明如下.4.2.1 实体组织.是对现实世界中某个组织的抽象描述，属性包括组织名称、描述、性质、部门列表、负责人和地址等等.部门.是对组织内某个部门的抽象描述，属性包括部门名称、描述、角色列表、员工列表和部门领导等等.角色组.是由多个角色组成的集合，属性包括名称、描述和角色列表等等.功能组.是由具有某些相同功能的执行者或其本身组成的集合，属性包括名称、描述和成员列表等等.角色.是具有某种身份或权限的命名标识，属性执行者.是指参与活动执行的人或代理，属性包括名称、性别、地址、所在部门和充当的角色列表等等.能力.是对某个能力标识的描述，属性包括能力ID和描述等等.4.2.2 关系组成关系.连接两个实体，表示一个实体是另一个实体的组成部分.管理关系.连接执行者和功能组，表示某个执行者管理该功能组.替代关系.连接两个执行者，表示当一个执行者不在时，由另一个代替.充当关系.连接执行者和角色，表示一个执行者充当某个角色.一个执行者可以充当多个角色，一个角色也可以由多个执行者充当.954111期李红臣等：工作流模型及其形式化描述拥有关系.连接角色和能力，表示一个角色拥有这种能力.!."#数据模型数据模型是对工作流执行过程中所访问数据对象的描述.数据模型不像组织模型那样有清晰的模型定义.在企业应用当中，各种数据对象具有不同的类型定义，因此应该依照应用语义建立相应的数据模型.根据数据对象在工作流中的作用，将其分为三种类型：控制数据、应用数据和外部数据.4.3.l 控制数据控制数据是指被工作流管理系统所使用的内部数据.这些数据主要用来表示工作流实例或活动实例!的状态，它们不能被外部应用直接访问.在分布式执行环境中，这些数据可以在不同的工作流服务器之间交换；另外，有些控制数据可以提供给某些工具，如实例监控工具以获取工作流实例的状态.一般来说，控制数据使用变量来表示.变量是信息的基本单位，其属性包括类型、名称、初始值、描述、类别等等.类型有整型、布尔型、字符串型等.变量根据其可见范围分为私有变量和共享变量.私有变量只能被一个工作流中的所有活动访问，而共享变量可以被不同的工作流所访问.4.3.2 应用数据应用数据是工作流和外部应用都可以访问的、与应用领域相关的数据.应用数据既可以被工作流管理系统所使用，也可以被外部应用所使用.在分布式执行环境中，不同的工作流引擎之间可以交换应用数据.应用数据一般使用表单表示.表单是工作流系统可以访问和控制的数据域集合，因此表单是一个对象，它包括两部分：表单数据和表单模板.表单数据定义了表单对象的语义，也就是表单中的各个数据域；表单模板定义了表单对象的视图.一个表单模板可以被多个表单对象所使用，同样一个表单对象可以有多个表单模板.4.3.3 外部数据外部数据是指能被外部应用而不能被工作流管理系统所访问的数据.这些数据对象是由特定的外部应用所定义，在某些情况下，为了使不同的外部应用之间交换外部数据，需要将外部数据从一种格式转换为另一种格式.这种转换功能或者由工作流系统提供，或者通过定义某种标准格式（如XML）实现行参数和应用位置等信息.外部数据常常使用文档、文件或者对象表示，如一个图片、WORD文档.4.3.4 时间数据时间数据（temporaI data）是对与时间相关信息的描述，它分为三种类型：（l）时间常量，表示某个时间点，如某年某月某日.可以根据具体应用领域选择合适的时间精度，如年、月、日、小时、分钟、秒.（2）时间段，表示某个时间区间，它可以表示为开始时间和结束时间，也可以表示为开始时间和持续长度.（3）周期，表示时间频度，如每月的第一天.它由两部分组成，前者表示一个时间周期，后者表示时间单位.时间数据主要用于构造时间表达式，工作流管理系统根据时间数据设置时钟，当某个时间表达式为真时，就产生时间事件.时间事件主要用于异常处理和同步，例如，如果活动或工作流执行超过所规定的期限，就产生一个异常事件；有些活动或工作流的执行需要等待某个预定的时间段或周期，如果时间表达式为真，则产生时间事件.!.!#过程模型过程模型是对业务过程结构中各种实体及其约束关系的描述，过程模型使用实体-关系表示如图3.图3中的实体以及实体之间的关系说明如下.4.4.l 实体过程.是对现实世界一个业务过程结构的抽象描述，属性包括名称、时限、活动列表、开始活动、结束活动和优先级等等.活动.是对业务过程中一个执行步骤的抽象描064l计算机学报2003年述，是一个抽象实体，根据应用语义分为不同类型.原子活动.是由活动派生出来，直接被工作流系统所调度执行，属性包括名称、时限、描述、角色、开始条件、结束条件、外部应用、输入数据、输出数据和表单名称等等.子过程（sub-process ）.是对另一过程模型的引用，属性包括名称、描述、开始条件、结束条件、输入数据、输出数据和过程模型名称等.外部应用.是指在活动执行过程中所调用的应用系统.属性包括应用名称、位置、输入参数和输出参数等.4.4.2 关 系组成关系.连接过程和活动，表示一个过程由多个活动所组成.先序关系.表示活动之间存在的约束关系.继承关系.活动是抽象实体，在建模时要具体化为原子活动或者子过程.引用关系.表示一个子过程在执行时引用另一个过程对象.调用关系.表示活动在执行时可能调用某个应用程序.同一抽象层次的活动之间存在着先序关系，这种关系定义了业务过程中的控制流和数据流.WfMC 定义了4种类型的控制结构，即顺序结构、并行结构、选择结构和重复结构，所有工作流可以由这4种基本控制结构组合而成［l ］.4.4.3 子过程定义!. 父过程模型和子过程模型.如果一个过程模型中包含某个子过程，这个子过程引用另一个过程模型，则称前者为后者的父过程模型，而称后者为前者的子过程模型.父过程模型和子过程模型是相对的，一个过程模型可以有多个子过程模型，而一个子过程模型只能有唯一的父过程模型.因此，所有具有这种关系的过程模型构成一个具有层次的树状结构，如图4所示.引入子过程是工作流建模的需要，它为工作流建模和控制执行带来以下好处：（l ）优化过程模型的结构.“层次抽象”是人们分析问题普遍所使用的方法，使用子过程可以隐藏某些非重要因素，便于工作流建模，而且使过程模型具有良好的结构.（2）提高过程模型的重用性.子过程也是过程建模中的基本单元，一个过程模型可以作为子过程被其它过程模型所重用.（3）便于工作流模型的分析.在分析一个工作流模型时，我们往往将其中某部分作为一个子过程以降低分析复杂度，而后再对这个子过程模型进行分析.（4）便于工作流的分布执行.在分布式工作流控制执行中，子过程往往作为一个基本单位在不同工作流引擎间分布调度.".#$子模型之间的相互关系过程模型、数据模型和组织模型实际上是从不同的侧面描述一个工作流，包含工作流执行所需要的相关信息.然而它们之间并不是孤立的，而是有机地相互关联.在三维工作流模型的3个子模型中，过程模型处于主要位置，它显式地描述一个业务过程，而组织模型和数据模型则处于隐式位置.对于一个工作流模型来说，这3个子模型通过某些实体相互关联起来，从而完整地表达工作流的语法和语义信息.图5表示这3个子模型之间的相互关系，通过角色和活动的执行关系将过程模型与组织模型关联起来，使得组织模型和过程模型的变化不会相互影响.通过活动和外部应用的调用关系以及活动和应用数据的存取关系将过程模型和数据模型关联起来.在工作流执行时，外部应用与工作流引擎之间存在某种交互接口，从而工作流引擎能够与外部应用交换数据.l64l ll 期李红臣等：工作流模型及其形式化描述!"工作流形式化描述我们在上节详细地讨论了三维工作流模型，定义了一些与工作流模型相关的基本概念，使用这些概念可以抽象地描述业务过程.然而，为了实现工作流管理，需要基于三维工作流模型，定义一个工作流定义语言，去描述工作流模型中的各种实体，这就是工作流模型的形式化描述.从前面的讨论看出，我们可以使用对象模型表示三维工作流模型中的实体，实体之间的约束关系通过对象属性隐含地表示.对于过程模型中的过程和活动实体，它们的类定义分别如图6（a）和6（b）所示.在过程类定义中，属性Activities为一个活动列表，其中的每个元素为活动对象.在活动类定义中，属性PreNode和NextNode为前一活动和后一活动的名称，表示活动之间的先序关系.为了有效地表示活动之间的先序关系，还要引入一些控制对象，用于表示过程模型中不同的控制结构，如或分叉（or-spiit）、或合并（or-join）、与分叉（and-spiit）、与合并（and-join）等［19］.组织模型中的实体也使用对象来表示，如角色的类定义如图6（c），其属性Capabiiity表示该角色拥有的能力，UnitName表示角色所属的部门名称，Actors表示能充当该角色的执行者名称列表，这些属性定义使得角色关联到相应的对象.数据模型中的实体也使用对象来表示.由于应用数据有各自不同的类型定义，为了使得工作流引擎能够访问这些数据，我们使用对象模型描述应用数据，工作流管理系统提供对象模型到具体数据格式的映射，如从对象模型到数据库关系模型的映射.一般来说，工作流管理系统提供一些工具，建模人员使用这些工具可以建立工作流模型.当工作流模型被建立之后，它们被存储于数据库中.这样，工作流执行组件通过与模型库之间的接口访问这些对象.#"结"论工作流模型及其形式化描述是工作流技术中的一个重要研究方向.本文从分析现实世界业务过程入手，提出一个三维工作流模型，它包括3个子模型：组织模型、数据模型和过程模型，这3个子模型从不同的侧面描述一个业务过程.与其它工作流模型相比，三维工作流模型不但描述业务过程的组成结构，而且包含了对业务过程所访问的数据以及组织结构的描述.这3个子模型之间既相互关联，又相互独立，从而有效地描述组织内部以及组织之间的业务过程.表1给出了几种工作流元模型的比较.在三维工作流模型中，将组织模型与过程模型相分离有以下几点好处：（1）提高过程模型和组织模型的可重用性，一个过程模型可以被不同的组织所使用.表$"几种工作流元模型的比较工作流元模型形式语义组织模型描述数据模型描述过程模型描述特点图形符号一般无无有简单直观，便于用户使用Petri网严格无无有便于业务过程分析ECA规则一般无无有具有灵活性CTR逻辑严格无无有便于业务过程分析超媒体结构一般无无有便于表示层次结构的过程模型工作流环无无无有适用于交互型工作流管理系统2641计算机学报2003年。
工作流管理系统体系结构参考模型
工作流管理系统体系结构参考模型
体系结构参考模型
参考模型的体系结构抽象出了工作流管理系统的功能组成部件和接口，具有工作流管理系统的主要功能特征，为实现工作流产品之间的互操作提供公共的基础。
工作流引擎包括数据模型及控制模型两个部分。
数据模型包括机构模型和信息模型。
机构模型描述的是企业或者部门的组织机构关系，信息模型则定义工作流引擎中所用到的各种控制数据。
通过数据模型，可以方便地描述关键业务的业务规则、活动的依赖关系以及任务的指派等特征。
控制模型是工作流引擎的核心，负责任务的调度、任务指派、依赖检查及转发控制等功能。
机构模型描述的是企业或者部门的组织机构关系，包括部门信息、工作组信息、人员信息、角色信息。
系统提供这些信息的定义和维护等功能。
信息模型定义工作流引擎中所用到的各种控制数据。
包括业务过程信息、业务活动信息、业务活动前依赖规则、业务活动后流转规则、任务指派规则、人员任务列表、人员已完成任务列表。
通过数据模型，可以方便地描述关键业务的业务规则、活动的依赖关系以及任务的指派等特征。
系统提供这些信息的定义和维护等功能。
控制模型将机构模型和信息模型有机地结合在一起，它根据其中定义的业务规则对业务过程中的各项业务活动的流转以及任务指派等工作进行控制和协调。
控制模型是工作流引擎的控制中心，系统提供系统调度、任务管理、任务指派、依赖检查、转发控制等功能。
机构模型和信息模型通过可视化建模工具实现，它是工作流引擎在构造时的定义中心；控制模型通过引擎控制器实现，它是工作流引擎在运行时的控制中心。
工作流的原理
工作流的原理
工作流是指按照一定的规则和流程，将工作任务在组织内部进行传递、处理和管理的一种方式。
它可以帮助组织实现工作任务的自动化、标准化和透明化，提高工作效率和质量。
在当今信息化的社会中，工作流已经成为了各种组织管理的重要工具。
下面我们将详细介绍工作流的原理。
工作流的原理主要包括流程建模、流程执行和流程优化三个方面。
首先是流程建模。
流程建模是指将一个工作任务按照一定的规则进行抽象和描述，形成一个模型。
在流程建模中，需要考虑到工作任务的各个环节、参与者、条件判断、并发控制等方面。
通过流程建模，可以清晰地展现出工作任务的全貌，帮助人们更好地理解和掌握工作流程。
其次是流程执行。
流程执行是指根据建模的流程模型，将实际的工作任务在系统中进行传递、处理和管理的过程。
在流程执行中，系统会根据流程模型自动分配任务、监控任务的执行进度、协调参与者之间的协作等。
通过流程执行，可以实现工作任务的自动化处理，提高工作效率和质量。
最后是流程优化。
流程优化是指根据实际的工作任务执行情况，对流程模型进行不断地调整和优化，以达到更好的工作效果。
在流程优化中，可以通过收集和分析工作任务的数据，发现流程中的瓶颈和问题，进而对流程模型进行调整和改进。
通过流程优化，可以不断提升工作流程的效率和质量。
总的来说，工作流的原理是通过流程建模、流程执行和流程优化，实现工作任务的自动化、标准化和透明化。
它可以帮助组织更好地管理和执行工作任务，提高工作效率和质量。
在实际应用中，需要根据具体的组织情况和工作需求，合理地设计和使用工作流，以达到最佳的工作效果。
系统分析辅导：工作流模型设计
系统分析辅导：工作流模型设计摘要：工作流模型是组织机构经营过程的模型表示，但由于工作流建模理论研究的相对滞后，现行工作流管理系统中普通存在语义不够丰富、柔性不好、表示不直观等问题。
为此作者在开发UniFlow工组流管理系统时，设计了一套基于有向图理论的工作流模型，该模型有效的解决了这些问题。
本文主要从工作流模型理论出发向读者介绍了本模型的设计思想。
文章首先详细介绍了工作流模型的定义和组成关系，然后详细介绍了基于有向图理论的工作流模型的主要功能和设计思想。
关键词：工作流工作流模型有向图过程1 引言工作流模型是对组织机构业务过程的抽象表示。
工作流模型是整个工作流管理系统的基础，它的确定性保证了系统内各组成部分之间交互的一致性，也决定了一个工作流管理系统从设计开发到运行实施的诸多环节。
不同的工作流模型也就形成了不同的工作流管理系统。
相对工作流产品的实现技术和发展而言，工作流建模理论的研究相对滞后，在建模方法上还没有形成比较系统化的理论体系。
目前已有的建模方法主要有：基于活动网络的建模方法、基于Petri网的建模方法、基于语言行为理论的建模方法、基于活动与状态图的建模方法和基于扩展事务模型的建模方法等。
但这些工作流模型普遍都存在以下问题：（1）模型语义不够丰富，表示复杂问题的能力不足；（2）模型的柔性不好，不容易处理在执行过程中出现的不确定性问题；（3）表示方法不够直观等。
在信息管理自动化的环境下，工作流模型必须采用简单、直观、又具有较强描述能力的面向组织用户的模型。
因此，作者设计UniFlow工作流管理系统时，在参照工作流管理联盟（Workflow Manangement Coalition 简称：WfMC）工作流理论的基础上，博采众长，建立了基于有向图理论的UniFlow工作流管理系统工作流模型，该模型有效的解决了工作流模型中普通存在的问题。
下文主要向读者详细介绍这一模型的相关理论与设计思想。
2 工作流模型概要企业、政府机关等组织机构是一个复杂的系统，用过程的观点来看待这些组织机构，组织机构的组成元素就是过程，过程的组成元素就是活动；工作流模型就是对这些业务过程的抽象表示。
工作流详细设计范文
工作流详细设计范文工作流是指将一系列相互关联的任务组织起来并按照一定的逻辑顺序进行处理的一种管理方法。
它可以帮助组织将复杂的业务流程合理化、规范化，并提高工作效率和质量。
下面，将对工作流的详细设计进行阐述。
1.工作流模型设计：在进行工作流详细设计之前，需要根据具体的业务需求对工作流模型进行设计。
工作流模型主要包括：业务流程图、流程节点、流程路径和任务职责等。
业务流程图是对工作流程的可视化展示，通过它可以清晰地描述整个流程的执行过程。
流程节点是指流程中的每一个环节，它包括开始节点、中间节点和结束节点。
流程路径是指流程节点之间的逻辑关系，它描述了任务的流向和先后顺序。
任务职责是指每个节点对应的具体工作内容和执行者。
2.工作流引擎选择：工作流引擎是实现工作流的核心技术，它负责流程的调度和执行。
根据具体的业务需求和技术要求，可以选择合适的工作流引擎，如Activiti、JBPM等。
在选择引擎时，需要考虑其对标准工作流规范的支持程度、性能、扩展性和稳定性等因素。
3.工作流活动设计：根据业务需求和流程模型，对每个流程节点进行详细的设计。
具体包括：任务类型、任务输入和输出、工作表单、任务流转条件等。
任务类型可以分为人工任务和系统任务，人工任务需要人员参与，系统任务由系统自动执行。
任务输入和输出是描述任务的输入参数和输出结果。
工作表单是任务执行过程中需要填写的表单，可以采用HTML、XML或其它格式。
任务流转条件是指任务流向下一个节点的触发条件，可以根据业务规则设置。
4.工作流路由设计：工作流的路由决定了任务的流向和流转顺序。
可以采用条件路由、并行路由、顺序路由等方式进行设计。
条件路由是根据条件判断来选择下一个节点，例如根据一些字段的值来判断流向的下一个节点。
并行路由是指任务在多个节点间同时进行，例如多个审批人同时进行审批。
顺序路由是指任务按照一定的顺序进行，例如按照先后顺序依次执行。
5.工作流异常处理设计：工作流执行过程中可能会出现各种异常情况，需要进行异常处理。
工作流模式——精选推荐
⼯作流模式1编程模型从消化系统讲起，⼝腔、肠道、胃…等消化器官组成了消化系统，每个器官⼜是由更微观的物质构成，⽐如细胞。
细胞⼜可以细分。
细胞可以分类，⽩细胞，红细胞等等。
这⾥细胞可以认为是消化系统的基本组成元素。
这种组成结构⾮常像⾯向对象的思维，因为它们都要解决同⼀个问题：现实世界复杂性。
类可以认为是最基本的组成元素，类可以组成组件(构件)，构件组成服务。
知道了消化系统的组成，我们来看如何实现吃这个功能，吃的功能完成需要⾷物通过各种消化器官，使⽤消化器官的功能完成。
这个过程是⾯向过程的，是⼀个流程。
再看我们程序的实现，Staitc Main是程序的⼊⼝，C#中功能的实现也是通过调⽤相互关联的类中的⽅法实现的。
C#本⾝就提供了丰富的控制结构(if else,while等等)。
分析：从最简单的语句到类到组件，到⼦系统。
代码结构的最优化组织⽅式采⽤⾯向对象，可以更好复⽤，使⽤设计模式后可以更好控制变化。
但是运⾏时逻辑往往是⾯向过程的。
⽐如Main{}中的逻辑。
就象细胞构成嘴、肠胃，这些器官⼜构成了消化系统，但是吃饭这个功能的完成是利⽤各个器官的功能，按照某种控制流程完成的。
结论：程序的⽬标之⼀是功能实现，其中实现⽅式是基于过程的，组织结构是⾯向对象的。
1.1过程控制模型常见的过程控制模型有：1、C#语句控制流；2、XAML；3、数据库表；4、DSL(领域描述语⾔)，图形(专⽤的图形⼯具)。
数据库表中可以存储过程的调度逻辑，领域模式语⾔这⼏年也⾮常流⾏。
过程的描述可以⽤任何⼀种⽅法实现。
1.2C#控制流程的问题看⼀看交互式过程：在流转的过程中需要外部消息的响应的过程。
可能某个处理会等待⼏天甚⾄⼏周。
如果使⽤C#控制流实现，应该怎么实现。
⼀般的做法是新建⼀个线程异布执⾏某个流程，⽽主线程持续运⾏(类似Windows服务)，如果流程停滞，线程会被阻塞，如果阻塞的线程⼀多，整个系统的性能就会有很⼤影响，毕竟线程池等系统资源有限。
简单易学工作流框架
简单易学工作流框架工作流框架是指一种用于管理和自动化各类业务流程的技术。
它可以将复杂的业务流程分解为一系列简单的任务，然后通过定义任务之间的依赖关系和执行顺序来实现自动化执行。
在现代企业中，工作流框架已经成为提高工作效率、降低成本的重要工具之一。
本文将介绍一种简单易学的工作流框架，帮助读者更好地理解和应用工作流技术。
一、工作流框架的基本概念1.1 任务（Task）任务是工作流框架的最基本单位，代表一个需要执行的工作单元。
每个任务都有自己的输入和输出，以及执行的操作。
任务可以是简单的操作，也可以是复杂的业务逻辑。
1.2 流程（Workflow）流程是由一系列任务组成的，代表一个完整的业务流程。
流程定义了任务之间的执行顺序和依赖关系。
在工作流框架中，流程可以被动态创建和修改，以适应不同的业务需求。
1.3 执行器（Executor）执行器是工作流框架的核心组件，负责执行任务的具体操作。
执行器可以是一个简单的脚本程序，也可以是一个复杂的分布式系统。
它根据任务的定义和依赖关系，自动调度和执行任务。
二、简单易学的工作流框架设计思路2.1 任务定义在设计工作流框架时，首先需要定义每个任务的输入、输出和执行操作。
任务的输入可以是其他任务的输出，也可以是外部数据。
任务的输出可以是结果数据，也可以是状态信息。
执行操作可以是简单的函数调用，也可以是复杂的业务逻辑。
2.2 任务调度任务调度是工作流框架的核心功能之一。
它负责根据任务的依赖关系和执行顺序，决定任务的执行顺序，并调用执行器执行任务。
任务调度可以采用不同的调度算法，如拓扑排序、深度优先搜索等。
2.3 任务状态管理任务状态管理是工作流框架的另一个重要功能。
它用于记录任务的执行状态，包括任务的开始时间、结束时间、执行结果等信息。
任务状态可以用数据库、日志文件等方式进行存储和管理。
2.4 异常处理在实际应用中，任务的执行可能会出现各种异常情况，如任务超时、执行失败等。
工作流需求分析
工作流平台系统主要包括内容：一、流程自定义工具：流程设计器1、基本要求：流程设计器是体现流程引擎，所以，一定要能快递方便的制作出工作流引擎支持的那些基本节点，例如条件跳转，循环，分支，合并，子流程等等。
再通过拖拉的方式，能快速的在界面上放置这些节点，画上连线使得这些节点能连贯起来，组成顺序流，循环等等，使人一目了然。
流程设计器还要包含一些基本的，打开，保存，流程属性页面等，流程属性页面中录入流程的名称，版本等信息。
具体的业务办理，每个节点的办理人等等的设置，还需要在每个节点的属性页面上设置。
节点上办理的具体业务，我们通常是集成业务表单来完成，在表单中提交业务数据的同时，再调用流程引擎提供的api，使得流程流转到下一步个节点。
节点上的属性页，提供这些基本属性的设置。
如设置节点上办理的业务表单，节点的办理条件，节点的结果条件设置，任务节点的选择办理人，任务设置超时提醒，节点上的一些备注信息。
办理人等信息可在业务表单那设置，避免工作流过多的涉及业务。
比较重要的是，通常在流程的节点上，都要设置有一些前置后置的事件，前置事件，就是当流程运行到这个节点之前自动触发执行，后置事件就是当流程流转离开这个节点的时候，自动触发执行。
前置后置事件体现工作流系统的扩展性，可以将一些业务过程业务处理等外挂到这里。
2、使用技术：jBPM4本身提供了基于eclipse的plugin，可以让开发人员来进行流程的建模，现实情况是简单易用的、用户友好的流程设计器是非常有必要的。
需要提供一个基于WEB的流程设计器，自定义开发时用到的技术：查询的资料自己开发一般用到的技术有一下几类，（1）VML（缺点：只支持IE浏览器）、Ext和JS操作XML。
（2）于javaScript+css+vml的jBPM web designer，开发过程中参考了extJs、prototype、jQuery等javaScript开发框架；参考了jBPM designer eclipse 插件；（3）采用纯JS且面向对象的编程方式（事件处理机制swing、extjs思想）开发，动态生成div等HTML代码，利用外部样式表以实现多风格支持，根据窗口大小自适应宽高，以使编辑区域最大可视化，仿jBPM designer eclipse 插件布局与操作习惯仿extJs框架的css 界面风格。
工作流模型
一：数据模型E_R图说明：1.1信息模型信息模型的核心是业务活动表（简称活动）ACTIVITY，其他相关的表结构主要有业务过程PROCESS、业务规则（活动流转规则）ROUTING_RULE、活动前依赖规则PRE_RULE、任务指派规则ASSGN_RULE、任务列表TO_DO_TASK_LIST以及已完成的任务列表HAVE_DONE_TASKS。
从图中可以看出，ACTIVITY与其他表之间都存在联系。
1.1.1活动类型每个业务过程由若干业务活动组成，不同的业务活动通过各不相同的ACT_ID来唯一标识，ACT_TYPE则指明相应活动的类型。
同一个业务活动在工作流运行时可能具有多个实例（instance）。
我们将活动的实例称为任务1，将属于同一业务过程的任务称为属于同一批次的任务。
有的业务活动可能针对具体的业务环节，即在前台（后台）对应实际的应用逻辑；有的业务活动则不针对具体的业务环节。
活动类型可以进行如下分类：●INITIAL，初始化活动，业务过程的第一个活动，不针对具体业务环节。
●INTERACTION，常规交互活动，INTERACTION活动对应实际的业务环节，在前台对应实际的应用逻辑，完成此活动需要实际人员的参与。
在所有活动类型中，只有INTERACTION活动才需要与实际人员交互。
●AUTOMATION，常规自动活动，同样对应实际的业务环节，但是实际的应用逻辑位于后台，由工作流引擎自动调用完成。
AUTO_EXECUTIVE指明相应应用逻辑的执行体。
●AND_BRANCH，与分支活动，不针对具体业务环节，此活动将同时派生出若干后继活动。
●AND_MERGE，与汇聚活动，是一同步活动，不针对具体业务环节，流经此处的任务将进行与汇聚同步。
此活动将进行活动的前依赖规则检查，只有所有的前依赖规则均被满足，才可流向后继活动。
●OR_MERGE，或汇聚活动，是一同步活动，不针对具体业务环节，流经此处的任务将进行或汇聚同步。
工作流基本理论课件
研究如何有效地整合和利用各种信息资源，提高组织的竞争力和创 新能力。
信息技术的战略价值
探讨信息技术在组织战略中的作用，以及如何利用信息技术推动组 织的变革和发展。
工作流关键技术
工作流引擎
工作流引擎是工作流系统的核心， 负责流程的实例化、执行和控制。
它还提供各种接口和工具，方便 用户对流程进行监控、管理和维护。
工作流实施与挑战
工作流实施步骤
需求分析
明确工作流的目标和需求，进行流程梳理和 优化。
流程设计
根据需求分析结果，设计工作流的流程图和相 关文档。
系统选型
选择适合工作流实施的系统平台，确保系统的稳 定性和可扩展性。
系统配置
根据流程设计，进行系统配置和参数设置，实现流 程自动化。
测试与调试
对工作流进行测试和调试，确保流程的顺畅和数 据的准确性。
分析工具可以对流程数据进行 统计、分析和挖掘，帮助用户 了解流程的性能和瓶颈，优化 流程设计。
流程监控与分析功能还支持多 种数据可视化方式，如表格、 图表等，方便用户进行数据分 析和展示。
工作流应用场景
企业业务流程优化
业务流程诊断
识别企业业务流程中的瓶颈和问题，提出改进措施。
流程再造
对企业业务流程进行重新设计和优化，提高工作 效率和降低成本。
工作流基本理论课件
• 工作流基本概念 • 工作流理论基础 • 工作流关键技术 • 工作流应用场景 • 工作流实施与挑战
目录
工作流基本概念
工作流定 义
总结词
工作流是一种对业务过程进行建模、管理、执行和监控的自 动化系统。
详细描述
工作流是一种对业务过程进行抽象和表示的方法，通过将业 务过程划分为一系列相互关联的任务、活动和决策，实现业 务过程的自动化、协同和优化。工作流的核心目标是提高业 务过程的效率、质量和灵活性。
工作流系统浅谈
工作流系统浅谈工作流系统是一个旨在实现业务流程自动化的软件工具。
随着企业的发展，各种业务流程不仅庞杂且复杂多变，机械的人工操作难以满足企业的需求。
通过对业务流程进行建模，实现对业务流程的自动化管理，工作流系统有效提升了工作效率和管理水平。
一般而言，在工作流系统中，每种业务流程都被抽象成为一个流程模型，其中包括流程的顺序、条件、角色、限制等信息。
在每个具体的业务实例中，适当的数据会被填入这些流程模型中，从而让流程在实际业务中得到实施。
这种模型化的设计，让业务流程的调整、迁移等变得更加容易，降低了业务流程变动所带来的管理成本，提升了企业的管理效益。
工作流系统除了帮助企业实现业务流程自动化外，还具有其它一些优点。
例如：1. 透明、统一的业务流程管理：每个业务流程都在工作流系统的控制之下，这意味着所有业务流程的变化和结果都可以被多方面掌握。
这种透明性有助于实现在不同业务流程之间的交互，提升了企业内部的信息共享和业务协同能力。
2. 自动的任务指派和转交：根据流程模型中的信息，工作流系统可以自动将流程任务分发到相应的业务角色，从而避免了人工调度的繁琐。
此外，当任务发生转移时，由于流程模型的存在，系统可以快速找到下一个处理者，加速业务流程的完成。
3. 数据自动化处理：在每个业务任务中，虽然原始数据是由人员填写的，但在系统内部，可以通过计算机算法对数据进行自动化的处理。
这有助于优化业务流程的效率，并且提高处理数据的准确性。
总的来说，工作流系统可以帮助企业实现业务流程的自动化管理，提升企业的管理水平和效益。
不过，在实施过程中，也存在一些问题需要注意。
例如：1. 流程的建模和部署的复杂性比较高，需要专业的软件技术支持。
2. 人员的培训和管理需要相应的资源投入，以确保企业内部所有人员都能够理解系统的工作原理。
3. 系统安全的保障需要投入大量的技术和人力，以确保企业的敏感数据不被非法获取。
对于企业而言，选择合适的工作流系统并进行定制化配置，是企业实现业务流程自动化的必要步骤之一。
办公自动化中工作流管理系统模型
办公自动化中工作流管理系统模型摘要:工作流是办公自动化中经常见到的一个概念。
现在在许多业务系统都用到了工作流系统。
本文在此对工作流的定义、工作流系统的组成、如何设计和实施一个先进可靠的工作流系统做详细的介绍，同时还结合我们的工作流系统，提供了一个设计和实施工作流系统的一个参考模型。
关键字:工作流办公自动化组件群件近几年我国推行的无纸办公和猛烈的市场竞争，迫切的要求所有企、事业单位采纳高效的办公自动化系统和使用更加有效的方法处理他们的业务过程。
因此工作流治理（Workflow Management）是近年来在运算机应用领域中进展最为迅速的几项新技术之一，它的要紧特点是实现人与运算机交互事件结合过程中的自动化。
工作流要紧涉及的内容是工作任务的整体处理过程、工作组成员间依据一组已定义的规则及已制定的共同目标所交换的文本文件、各种媒体信息或与任务相关的信息。
工作流治理系统是应用于分布式环境之中的、实现工作任务进程间和谐及协作式处理的软件系统。
一、工作流治理系统概述1、工作流的概念关于工作流的概念并不是在近几年才显现，在七十年代后期，办公自动化的研究通常被认为是工作流研究的开始。
但有关工作流的概念至今也没有一个统一的结论。
Stef Joosten提出的工作流系统的概念是其中较贴切的一种“工作流系统指在整个工作过程中使用信息技术来完成和谐，通讯和操纵。
它不单单指过程中的人或机器，而是指两者的结合。
工作流的概念涉及许多领域，但其中最要紧的是信息系统（例如，数据库系统，数据通讯，软件过程建模，软件工程等）和组织科学（例如，后勤学，组织理论，决策理论，治理，组织科学等）。
”工作流治理系统还有几个重要概念，其中：过程：又称为业务处理过程。
是具有某个业务目标的事件的组合。
事件：事件是构成工作流的差不多元素，每个事件可被指定事件的执行者、事件完成的功能及与事件相关的各类信息。
条件：是事件发生的前提。
任何事件当且仅当其激活条件都满足时才可被执行。
工作流系统需求分析
工作流系统需求分析业务过程描述：工作流是一种反映业务流程的计算机化的、实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。
工作流起源于生产组织和办公自动化领域，其目的是将现有工作分解，按照一定的规则和过程来执行并监控，提高效率，降低成本。
下图是用户使用工作流系统的业务过程：业务模型描述：系统组成：工作流管理系统由客户端、流程定制工具、流程监控与管理和工作流运行服务四个部分组成，下图是系统构件图：系统功能划分：工作流管理系统是指运行在一个或多个工作流引擎的软件上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件，从用户建模的过程来看在建立阶段功能主要是工作流过程和相关活动的定义和建模，在运行阶段包括运行流程的监控、管理以及执行过程中的人机交互等。
工作流管理系统由流程定制工具、流程监控与管理、工作流运行服务和客户端交互四个部分组成，整个系统的使用者可以分为四种：系统管理员、流程设计人员、流程管理人员、普通用户。
下图是整个工作流管理系统的顶层用例：第一部分流程定制工具本部分主要完成企业信息流中业务过程的图形化建模，定制工具提供丰富的图形化元素、简单易懂的建模方法以及完善的模型管理方式。
流程定制用例图：打开流程模型参与者：流程设计者。
前置条件：流程定制工具已经打开。
后置条件：被选择的流程模型中的内容被展开。
步骤序列：1．打开流程模型列表或新建流程模型文件。
2．选择流程模型文件名称。
3．展开流程模型中的设计内容。
保存流程模型参与者：流程设计者。
前置条件：某个流程模型已经被打开，并且被修改。
后置条件：修改过的流程模型存到了物理文件中。
步骤序列：1．保存流程模型到物理文件中。
删除流程模型参与者：流程设计者。
前置条件：拥有可被删除的流程模型。
后置条件：选中的流程模型被删除。
步骤序列：1．用户打开流程模型列表。
2．用户选择想要删除的流程模型。
3．系统删除选中的流程模型。
导入导出流程模型参与者：流程设计者。
工作流程引擎需求分析
工作流程引擎需求分析1 文档目录2 背景3 目标在应用系统上建立一个工作流程系统。
1.能够快速定制开发客户需要的业务流程。
2.在流程实施后，客户能够自行设置该流程的各执行步骤的参与人（执行人）3.能够监视每条业务流程的运作轨迹。
4.业务流程可以对应用系统上的任何业务数据进行操作。
4 概念与名词解释流程模型：名称、任务、执行人等名称：如新员工转正流程。
任务：流程中每一个执行的步骤称为任务，如：发起流程、审批等任务-执行条件:每一个任务的前置执行条件，如必须哪些任务执行完才能进入本任务。
任务-数据条件:每一个任务的前置数据条件，如目前数据中符合什么条件才能进入本任务。
执行人：任务由谁可以操作，可以是用户或者组织流程实例：由流程模型为模板创建的一个对象（正在使用的流程）5 基本业务描述5.1任务间的对应及流转关系5.1.1一对一任务第一个任务在完成后，根据执行条件判断，转到第二个任务5.1.2一对多任务第一个任务在完成后，根据各个执行条件判断，转到第2.1任务或者转到第2.2任务或者同时转到第2.1、2.2任务5.1.3多对一任务在第1.1任务完成，第1.2任务完成后，根据各自的执行条件，确定转到任务2 或的关系：在C条件判断时：当A、B中一个通过后，C判断通过。
与的关系在C条件判断时：当A、B中全部通过后，C判断通过。
处理方式：权值方式。
或的关系：A权值是1，B权值是1， C要求得到A+B>=1时通过。
与的关系A权值是1，B权值是1， C要求得到A+B>=2时通过。
5.2实体关系图6 主要功能模块6.1流程模型确定流程的模型：名称、任务、执行人任务：名称、前置条件（任务的下一任务）、任务执行人（用户、组织）6.2流程实例由流程模型为模板创建的一个对象（正在使用的流程）6.2.1数据显示模块每个任务执行时，显示的页面和页面中包涵的数据。
数据条件的判断在页面中进行。
6.3流程实例监视对于流程实例，能够看到每个任务的执行轨迹，同时能够看到下一个未执行任务应该由谁来执行。
程序设计员实操考核：需求工程与系统建模与模型驱动开发
程序设计员实操考核：需求工程与系统建模与模型驱动开发1. 引言在现代软件开发中，需求工程和系统建模是非常重要的环节。
需求工程是指开发团队与客户之间有效沟通、理解和记录软件系统所需的功能和约束的过程。
而系统建模是指通过建立抽象的、一致的、可视化的模型，以便更好地理解软件系统的结构和行为。
本文将介绍需求工程和系统建模的基本概念和方法，并重点介绍了模型驱动开发(MDD)的理念和实践，以帮助程序设计员在实际工作中应用这些技术。
2. 需求工程2.1 需求工程概述需求工程是在软件开发过程中最早的阶段之一，它涉及与客户沟通、需求分析和需求规格等工作。
需求工程的目标是理解客户的需求，并将其有效地转化为软件系统的需求规格。
2.2 需求工程活动需求工程活动包括以下几个方面：•需求获取：与客户沟通、理解和记录客户的需求和期望。
•需求分析：对收集到的需求进行分析和分类，确定需求的优先级和约束条件。
•需求规格：将需求转化为详细的需求规格文档，以便开发团队进行参考和实现。
2.3 需求工程技术需求工程技术包括：•面谈技术：通过与客户面谈，收集需求和理解客户的期望。
•场景建模技术：通过场景建模，描述系统在不同情境下的行为和交互方式。
•用例建模技术：通过用例建模，描述系统的功能和用户与系统的交互。
•需求建模技术：通过需求建模，描述系统需求的结构和关系。
•需求验证技术：通过需求验证，检查需求规格是否满足客户的需求。
3. 系统建模3.1 系统建模概述系统建模是通过建立抽象的、一致的、可视化的模型，来描述软件系统的结构和行为。
它可以帮助开发团队更好地理解系统，提高沟通效率，减少开发风险。
3.2 系统建模方法系统建模方法包括以下几种：•静态建模：用于描述系统的结构，包括类图、对象图等。
•动态建模：用于描述系统的行为，包括时序图、状态图等。
•物理建模：用于描述系统的部署和运行环境，包括部署图、组件图等。
•过程建模：用于描述系统的流程和交互，包括流程图、活动图等。
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第30卷第3期2005年3月武汉大学学报・信息科学版G eomatics and Information Science of Wuhan University Vol.30No.3March 2005收稿日期:2004212205。
项目来源:国家863计划资助项目(2002AA135340)。
文章编号:167128860(2005)0320230204文献标志码:A工作流理论中系统需求模型及其形式化描述纪晓东1 边馥苓1(1 武汉大学空间信息与数字工程研究中心,武汉市珞喻路129号430079)摘 要:描述了系统需求元模型的概念体系,提出了系统需求元模型的内容,描述了系统需求定义与分析的流程,最后采用了一种层次描述法与Petri 网描述法相结合的形式化描述方法对系统需求的结果进行描述。
关键词:系统需求元模型;概念模型;层次描述法中图法分类号:P208 面向过程的工作流理论从某种程度上解决了面向对象技术在系统需求的定义与分析方法方面的不足。
然而,由于目前的工作流理论还不是很完善,因此,它并没有完全解决系统需求定义与分析方法,具体表现在:①目前的工作流理论中的工作流模型仅仅是一个参考模型,并没有形成一个正式的模型标准,而且没有规定工作流建模的方法,因此,也无法利用现有的工作流理论建立系统需求模型[1];②描述工作流模型的方法只要求在动态方向上描述,而描述系统需求模型的方法要求在静态和动态两个方向上能够进行描述。
本文提出了系统需求元模型的概念体系、系统需求定义与分析的流程以及系统需求模型的形式化描述方法。
1 系统需求元模型的概念体系工作流管理联盟(workflow management coaltion ,WfMC )给出工作流的定义是:工作流是一类能够完全或部分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分析[2]。
基于工作流定义,对系统需求元模型的概念体系作如下描述。
1)系统需求元模型:为了描述具体的系统需求而定义的抽象模型。
它是系统需求概念模型和系统需求模型的基础,它定义一系列的实体和关系,以此来指导系统需求概念模型的定义和分析。
2)系统需求概念模型:使用系统需求元模型对某个系统应用域的各种业务类型的过程抽象描述所得到的结果。
3)系统需求模型:使用形式化描述方法对某个系统应用域的各种业务类型的过程描述所得到的结果。
2 系统需求元模型2.1 系统需求定义与分析1)系统业务过程的参与者:系统业务在执行过程中需要多个参与者的协调完成,他们之间存在着某种关系。
2)系统业务过程的构成:一种系统业务过程往往由多个参与者协调完成和多个业务环节构成。
其中每个系统参与者对应一个或多个业务环节的执行,即一个系统参与者对应一个业务环节集合。
3)系统业务过程的执行:业务环节是构成业务过程的基本单位,构成业务过程的业务环节之间存在着某种约束关系,业务过程的执行顺序由构成业务过程的业务环节之间约束关系所决定。
2.2 系统需求元模型的内容基于上述对系统需求定义与分析的内容,笔者提出了一种系统需求元模型,用实体2关系(entity 2relationship ,E 2R )表示,如图1所示。
2.2.1 实体过程:是指一组一个或多个连接的进程或活 第30卷第3期纪晓东等:工作流理论中系统需求模型及其形式化描述图1 系统需求元模型Fig.1 System Requirement Meta 2model动,共同实现一个业务目标或政策目的[2]。
简单地说,过程是指对一种业务类型的执行过程的抽象描述,其属性包括名称、时限、活动列表、开始活动、结束活动、优先级、角色等。
其中活动列表属性是指组成该过程的若干个活动按照活动之间的先序关系所排列成的活动序列。
活动:是指过程中一个逻辑执行步骤的抽象描述[2]。
简单地说,活动是指在过程的执行过程中,能够完成一项简单的任务或一个简单的逻辑执行步骤,它对应业务过程中的业务环节。
其属性包括名称、时限、角色、先序关系等。
角色活动集:是指部分或全部包含系统所有过程中与一种角色相关的若干个活动的集合。
其属性包括名称、角色等,其中角色活动集的角色属性只能为单值。
按照角色活动集包含的内容来说,它可分为完全角色活动集和部分角色活动集两种;按照角色活动集之间的关系来说,它可分为子角色活动集和父角色活动集两种,两者表现为扩展关系。
参与者:是指现实世界中真正参与业务过程执行的主体[2]。
角色:是指具有系统操作权的某种身份或权限的命名标识[2]。
2.2.2 关系组成:表示一个实体是另一个实体的一部分。
先序:表示实体间存在的约束关系,这里指表示活动实体执行的先后顺序关系。
扩展:表示角色活动集实体间具有细化的关系。
充当:连接参与者与角色等两个实体,表示一个参与者实体在系统的操作过程中充当某个角色实体。
执行:表示角色对活动集或活动所做出的行为。
替代:连接两个参与者实体,表示一个参与者实体不在时由另一个代替。
2.3 系统需求定义与分析的方法从以下几个已知条件来分析系统需求定义与分析的方法。
1)在系统需求过程中,开发人员首先能从用户方所直接得到的信息就是该系统应该完成的业务类型以及执行这些业务过程的主体,即在模型中的过程和系统参与者。
2)过程是一个粗粒度的实体,必须将其划分为粒度较细的角色活动集实体,而划分的标准就是过程执行过程中的角色实体。
3)角色活动集实体是粗粒度实体(与活动实体相比),因此,应将角色活动集实体细化为细粒度的活动实体。
此外,在角色活动集实体细化为细粒度的活动实体的过程中,如果细化的结果尚未达到活动实体的粒度,还需要扩展该角色活动集实体,然后对扩展结果中的子角色活动集实体分别进行细化,直至细化为细粒度的活动实体。
4)活动实体之间存在着先序关系,因此应对每个活动实体的先序关系属性加以判定。
系统需求定义与分析方法的流程如图2所示。
图2 系统需求定义与分析的流程Fig.2 Process of Definition and Analysisof System Requirement3 系统需求概念模型的形式化描述从以下两个方面进行分析。
1)静态需求概念模型:是指对角色与其相关联职责集之间关系的描述。
其中在模型所表示的132武汉大学学报・信息科学版2005年3月内容中,一种角色对应若干个职责集,一个大范围的职责集对应若干个小范围职责集。
2)动态需求概念模型:是指对过程执行流程的描述。
其中在模型所表示的内容中,业务环节需要借助逻辑执行的约束关系来描述业务的执行流程。
基于上述分析,结合系统需求元模型采用了一种层次描述法与Pet ri 网描述法相结合的系统需求概念模型的形式化描述方法,其中前者描述法描述静态需求概念模型;后者描述动态需求概念模型。
3.1 层次描述法结合系统需求元模型和静态需求概念模型的概念可知,静态需求概念模型描述的实体有系统需求元模型中的角色、活动和角色活动集等三种实体以及这三种实体之间的关系和相关联的角色活动集实体之间的关系,而层次描述法最大的特点就是能够清楚地描述实体粒度由粗扩展到细的整个过程,这样使静态需求概念模型更加具有逻辑性,因此采用层次描述法描述静态需求概念模型,如图3所示。
在图3中,活动实体对应现实业务中角色的职责,角色活动集实体对应现实业务中角色的职责集;角色与角色活动集之间的关系表现为执行关系,角色活动集与活动之间表现为包含关系,子角色活动集和父角色活动集之间表现为扩展关系。
图3 系统静态需求概念模型Fig.3 Static Conceptual Model of System Requirememt3.2 Petri 网描述法Pet ri 网描述法是一种适用于多种系统的图形化、数学化的建模方法,其最大的特点就是能够清楚地描述实体按照时间先后所执行的顺序。
在Pet ri 网描述法描述系统的动态需求概念模型的过程中,活动实体对应每一种业务类型中的业务环节,过程实体对应现实业务中的每一种业务类型的过程;活动实体之间的关系表现为先序关系。
4 应用实例笔者在某地籍信息系统的开发过程中,由于该系统是一个具有多业务种类、面向多用户协调完成复杂业务过程的系统,因此,采用了本文所述的系统需求元模型、需求定义与分析的方法以及需求概念模型的形式化描述方法对该地籍信息系统的需求进行定义、分析和描述。
结果显示,采用本文阐述的理论和方法使得整个系统的需求工作取得了令人较为满意的结果,其中需求结果中的需求模型如图4、图5所示。
在系统开发过程中的需求、分析、设计、编码、测试等6个阶段中,需求阶段是整个系统开发过程中最重要的阶段,其工作的好坏直接决定系统开发的成败。
然而,目前大多数开发人员对需求阶段工作没能引起足够的重视,更加没有形成一套完整、良好的系统需求定义、分析以及描述的理论和方法,因此,研究如何对系统需求进行良好的定义、分析和描述具有重要的意义。
参 考 文 献1 Workflow Management Coaltion.Workflow Manage 2ment Coaltion :The Workflow Refence Model.TC0021003,http ://www.wf ,19952 Workflow Management Coaltion .Workflow Manage 2ment Coalition Terminology and G lossay.Technical Report ,Wf MC 2TC 21101.Brussels :Workflow Man 2agement Coaltion ,19963 陈 翔,夏国平.基于Petri 网的工作流建模技术及在仿真中的应用.计算机工程与应用,20034 OM G .Workflow Management Facility Specification ,Version 1.2.http :// ,2004第一作者简介:纪晓东,硕士生。
研究方向:GIS 和软件工程方向。
E 2mail :littleeast2002@232 第30卷第3期纪晓东等:工作流理论中系统需求模型及其形式化描述图4 “办理新征土地使用权手续”过程的静态需求模型 图5 “办理新征土地使用权手续”过程的动态需求模型Fig.4 Static Model of System Requirement Fig.5 Activated Model of System RequirementSystem R equirement Models of Workflow andTheir Formal DescriptionsJ I X i aodon g 1 B I A N Fuli n g1(1 Research Center of Spatial Information and Digital Engineering ,Wuhan University ,Wuhan 430079,China )Abstract :This paper p ut s forward a system requirement meta 2model to analyze system re 2quirement.Based on t he model ,t he met hod of system requirement analysis and t he formal description met hod for describing t he result of system requirement proposed are presented.K ey w ords :system requirement meta 2model ;concept ual model ;hierarchy describing met hodAbout the f irst author :J I X iaodong ,postgraduate ,majors in GIS and Software Engineering.E 2mail :littleeast2002@(责任编辑: 晓平)332。