基于WEB工作流管理系统的设计与实现

基于WEB工作流管理系统的设计与实现摘要：根据对工程项目管理的分析，研究了工作流建模和工作流引擎的技术和方法。

提出了实现工作流管理系统的关键技术和一种基于WEB的工作流管理系统，以及解决项目流程多样化和不确定性的方法和实现步骤。

引言在工程项目管理过程中，涉及到许多复杂的申请、审批、采购、收转流程，这些流程使大量数据处于流动和变化之中；另外，由于相关政策的调整、管理模式的改变、业务需求的变化和组织机构的重组，使企业的工作流程经常发生改变。

所以，便捷的改变项目管理的工作流程，灵活的增加、减少、合并流程环节，是项目管理系统能否满足实际应用需求的关键所在。

工作流管理技术通过对工作流的流程定义和运行，满足管理流程的不确定性特征，以及控制业务流程的多样化需求，较好的解决了项目管理中的关键问题。

本文以工程项目管理系统的建设和实施为背景，提出了建立基于Web工作流技术的项目管理系统的方法，较好的实现了对项目管理中业务流程过程的集成管理。

工作流与工作流管理工作流起源于生产组织和办公自动化领域，它用于描叙任务、过程的步骤、所涉及到的人或组织、所要求的输入输出信息和业务处理过程中每一步所需要的工作的术语。

一个工作流就是用一组连接关系组合起来的、一组活动组成的、一个反映业务流程的模型，它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它们进行监控，以提高办事效率、降低生产成本、提高管理水平和效益。

工作流技术自80年代中期诞生以来就得到了广泛地应用，并取得了长足的发展。

工作流技术已经成为以计算机支持协同工作理论为基础，将计算机网络技术、分布式数据库技术、通信技术结合起来的一种新的集成技术。

1．工作流工作流管理联盟（WFMC）将工作流定义为：一类能够完全或者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执行。

工作流中两个最基本的元素是活动和活动之间的连接关系。

活动对应于经营过程中的任务，是指工作流中的一个逻辑步骤，亦称工作流环节，主要是反映经营过程中的执行动作或操作。

活动之间的连接关系代表了经营过程的规则和业务流程。

工作流主要有3个要点，首先，一个工作流程称为一个工作，工作按照一定的规则进行活动；其次，这一系列的活动有多个参与者；第三，活动的推进是自动的或部分自动的。

工程项目管理的业务特点和管理需求非常符合工作流所定义的3个要点，工程项目的管理正借助于计算机硬件和软件，其活动的进行和控制正逐步实现自动或部分自动化。

2.工作流管理系统从办公自动化的研究开始，工作流管理技术在计算机应用中不断发展，并逐渐地被人们认可，特别是90年代工作流管理系统的出现，将工作流管理与工作流的应用分离开来，增强了应用系统的适应能力。

一般而言，工作流管理关注的是处理过程而不是文档。

工作流管理系统是支持企业实现业务过程管理和自动化的强有力的软件工具，它能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。

工作流管理系统是一个具有流程自动执行、流程统计分析、流程实时监控和应用服务等功能的软件工具集。

它一方面实现了流程在计算机上的自动处理，大大缩短了流程周期，提高了企业的工作和生产效率；另一方面，又可以使用户方便地分析企业业务流程，找出不合理的地方，快速给出流程重组的方案。

工作流管理系统已经成为工程项目管理系统的核心部分。

基于WEB的工作流管理系统的设计随着Internet技术的发展与普及，基于WEB的工作流技术得到不断的提高和应用。

工作流通过WEB方式扩展到企业集团或多个企业，并实现多个工作流服务器之间的协同工作。

使用基于WEB的工作流技术首先可以保护并集成企业原有系统，有效地利用原有资源；其次，由于WEB具有统一的浏览界面，可以方便、快捷地定义工作流程，完全开放而不必对客户端软件进行特殊的安装和维护。

工作流引擎或任务管理器通过COM / DCOM服务组件将要提供给用户的工作流信息和任务信息发送给WEB服务器，用户可以通过WEB浏览器来浏览页面内容并进行相应的工作，工作结果由WEB服务器抽取出来返回给工作流引擎或任务管理器。

由此，用户可以通过客户端的浏览器来完成自已的任务。

COM / DCOM服务组件在WEB Server和工作流引擎之间形成了一个中间代理，它为终端用户提供的是一种服务接口，它隐藏了工作流引擎调用的复杂性。

基于WEB的工作流管理系统主要包括建模工具、工作流引擎、管理和监视工具以及应用服务四大部分。

1.工作流建模一个工作流程称为一个工作（Job），组成工作的每个执行单元称为活动（Activity），组成活动的更小单位称为任务（Task），活动的入口称为主表单（MasterForm）。

每个工作都是由一系列具有逻辑关系的活动组成，这些逻辑关系构成活动的路由信息。

一个工作实际上可以看作是一系列具体工作和它们之间的逻辑关系构成的一个有机整体。

根据工作流建模的要求和特点，需要为建模人员提供一个人性化的建模环境，以直观、便捷的实现过程建模。

为此，设计一个图文一体化的工作流建模工具。

在建模环境，每个元素都对应一个图形化对象，比如矩形框表示一个活动，菱形框表示一个路由选择，箭头表示活动进行的方向，圆点表示活动的开始或结束等。

通过鼠标移动和设置对象的属性，建立起图形对象和数据表之间的关联。

系统自动根据工作流引擎读取数据库，对修改后的流程进行业务操作。

2.工作流引擎设计工作流引擎是工作流自动化程序中的一个组件，它指导所有的过程，一个过程中的所有步骤以及每一个步骤所适用的规则。

工作流引擎是工作流管理系统的核心，它的得好坏直接关系到系统的可交互性、扩展性和稳定性。

工作流引擎设计的关键是与过程定义的接口以及引擎和监视工具，应用服务的接口。

工作流引擎以COM组件方式实现，它为应用系统的集成提供了方便的编程接口，它读取工作流模型，解释模型信息，按模型规则推动过程流转，实现工作流的后台驱动。

工作流引擎主要包括工作流模型、执行服务、数据服务、引擎运行体等部分。

运行模型如图1所示：工作流模型：工作流模型包括过程模型、组织模型和信息模型。

它为执行服务提供和解释模型。

执行服务：按照模型创建过程实例，根据过程流转规则推进过程，处理过程及活动的状态，维护工作流控制数据及相关数据。

数据服务：存取数据源，为引擎提供数据访问服务。

引擎运行体：为使引擎在服务器操作系统启动后无人干预的情况下自动启动运行，使用操作系统服务来驱动引擎的运转。

3.管理和监视工具及应用服务设计系统参与者调用管理和监视工具观察业务流程的执行进度，工作流管理系统或参与者调用应用服务完成相应的业务。

工作流管理界面通过调用工作流引擎的工作流管理功能接口方法，完成对工作流实例和工作流包含活动的监控功能，接口方法包括：创建工作流实例，并为工作流相关数据赋值；启动工作流实例；挂起 / 恢复工作流实例；中止工作流实例的运行；删除工作实例；查询、监视工作流实例运行的情况；工作流实例执行中的异常情况处理。

应用服务主要是完成人机交互和应用的执行。

在系统设计过程中，根据用户职责的不同将其分为过程创建者、系统管理员、一般用户三种。

过程创建者主要负责流程的定义建模，一般由业务人员与技术人员结合组成；系统管理员负责监控整个系统的运行，包括对系统的配置和维护，以及对系统中执行的过程监视和控制；一般用户是人工活动的执行者，系统为其分配任务、给予指示，配合完成流程的执行。

工作流管理实施的三个阶段如图2所示：结束语本文以工程项目管理系统为背景，分析了工程项目管理的特点，将项目管理理论、工作流管理技术和Web技术相结合，给出了基于Web的工作流管理系统的设计和实现方法。

通过基于WEB工作流管理系统的设计与实现，将业务过程逻辑从具体的业务实现中分离出来，以不修改具体功能而只修改过程模型来改变系统功能，较好的解决了工程项目管理中业务流程多样化和不确定性带来的问题，实现了对业务流程过程的集成管理。

通过应用该系统，加强了业务处理流程的透明度，提高了工作效率，有较强的实际意义和应用价值。

参考文献：[1] 范玉顺．工作流管理技术基础——经营过程重构、过程管理和过程自动的核心技术[M].北京：清华大学出版社，2001．[2] 史美林，杨光信等．WFMS工作流管理系统[J]．计算机学报,1999(3)：325—334．[3] Wil van der Aalst&kees van Hee著,王建民，闻立杰译.工作流管理—模型、方法和系统[M].北京：清华大学出版社，2004.[4] 胡杰，党延忠．基于WEB的工作流技术在文档管理系统中的应用[J] .计算机工程与应用，2003(12)：224—227.[5] 陈鹏飞,张钢. 工作流管理原型系统的设计与实现[J].微处理机,2003(5)：23—27[6] 李红臣,史美林..工作流模型及其形式化描述[J].计算机学报，2003(11)：1456—1463.[7] 王刚，何文娟.基于JA V A的工作流管理系统核心的设计与实现[J].计算机应用研究,2004(2)：117-119.[8] 袁义才，陈军.项目管理手册[M]. 北京：中信出版社, 2001.[9] 张益林，王如龙.基于WEB的工作流技术在工程项目管理系统中的实现 [J] .科学技术与工程，2005(6)：371—374.作者简介：王如龙湖南大学软件学院教授、湖南省计算技术研究所研究员，湖南天工远科信息技术股份有限公司副总经理；湖南省优秀中青年专家，享受国务院政府特殊津贴。

主要研究方向：项目管理技术、软件项目管理、企业信息化。