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工作流管理系统及其在邮电号线管理中的应用

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工作流管理系统及其在邮电号线管理中的应用
! 刘建勋 #,

李仁发 !

张申生 F

# (湘潭工学院计算机系, 湘潭 G##!"# ) (湖南大学计算机科学与技术系, 上海 G#""%F ) ! F (上海交通大学计算机科学与技术系, 湘潭 !"""F" )

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摘 要 由于使用工作流技术构建的信息系统具有很好的灵活性、 良好的可扩展能力等, 工作流技术的研究与应用已成

为目前的一个热点。文章首先详细介绍了工作流的相关概念、 工作流的参考模型和工作流的分类, 然后介绍了一个工作 流技术支持的邮电号线管理系统的实现, 并对采用工作流技术而为系统带来的优点作了详细的分析。 实践证明了该系统 的设计思想是有意义的, 并对开发同类系统具有一定的参考价值。 关键词 工作流 工作流管理系统 管理信息系统 文献标识码 P 中图分类号 <Q#NN

(!""# ) 文章编号 #""!I%FF#I #%I"#O"I"F

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引言
随着计算机在日常工作中的广泛应用, 人们的许多工作已

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相关概念
工作流管理联盟 (&’()*+’, -./.0121/3 C’.+D3D’/ ) 给工作

越来越多地依靠计算机而得以完成。与此同时, 各种类型的信 息系统也被广泛地使用来支持这些工作。 但这些系统基本上是 独立运行的, 相互之间缺乏必要的交互、 协作与感知, 从而使得 它们在协调多个人的活动、 以协同完成某个共同的任务方面有 着比较严重的不足。这也就是工作流管理系统 ( &’()*+’, 自 进 入 7" 年 代 以 来 吸 引 了 来 自 研 -./.0121/3 456312, &*-4 ) 究机构与产业界广泛关注的重要原因 8#9。无论是生产系统的工 作流还是办公自动化和电子商务的工作流系统都为软件界所 的概念演 关注。 工作流的概念是从生产和商务的过程 (:(’;166) 化 而 来 。 把 工 作 活 动 分 解 为 明 确 定 义 的 任 务 (<.6)6) 、角色 规则 =>@+16?和子过程 =:(’;1A@(16?, 通过它们对整个过程 =>’+16?、 进行控制和调节。起初 B 整个过程都是由人来完成的 B 随着信息 技术的发展, 部分过程或全部过程开始由计算机自动地完成 。
8!9

流下的定义是: 工作流指的是整个或局部商务过程的自动执行 过程, 在这个过程中, 各种文本、 信息和任务都根据设定的过程 规则从一个人 E 地方传送到另一个人 E 地方 8F9。也就是说工作流 所要解决的主要问题是: 使在多个参与者之间按照某种预定义 的规则传递文档、 信息或任务的过程自动进行, 从而实现某个 预期的业务目标, 或者是促 使 此 目 标 的 实 现 8#9。 &*-4 的 作 用 , 就是将现实世界中的业务过程转化成某种计算机化的形式表 示, 并在此形式表示的驱动下完成工作流的执行和管理。工作
G9 : 工作流模型、 活动、 过程实例等。 流中的概念有 8#,

(# ) 工作流模型 (也 称 作 是 过 程 定 义 ) : 是业务过程的计算 机化的形式表示。它定义的是过程运行中会涉及到的各种参 数, 如业务过程的开始和终止条件、 各个工作环节及相互之间 的控制流动与数据流动关系等。 活动: 指的是工作流中的一个逻辑步骤或称环节, 它既 (! ) 可以是计算机自动执行, 也可以是人来完成。它包含的信息包

!

工作流介绍

基金项目: 国家自然科学基金项目资助 (编号: N77LG"F# , N""LF"FO )

#O" !""#$#% 计算机工程与应用

括: 开始和结束条件; 可参与到此环节中的用户; 完成此活动所 需的应用程序或数据; 以及关于此活动应如何完成的一些限制 条件 (如时间上的限制等) 。 过程实例: 指的是某个工作流过程的一次执行。 在实例 (& ) 的执行过程中, ’()* 将解释 相 应 的 过 程 定 义 , 生 成 有 关 的 活 动实例并根据过程定义中的控制规则协调这些活动实例之间 的顺序关系, 同时根据数据流动关系的定义完成活动实例之间 的数据传送。 一般情况下每一个活动实例都将表现为一个工作 它将由某个或某组用户负责完成) 。 项 (’+,-./01 ,

(’+,-5<E/) 库, 而工作流引擎可以把工作 (任 务 ) 分配到工作列 表库而由用户去访问接受分配给的任务。 工作流客户应用部件 在实现时是可选的, 但在需要人参与完成工作流中某些非完全 自动过程时应提供此应用。 工作流的管理和监视, 负责管理监视工作流, 包括用户 (3 ) 管理、 角色管理、 运行记录、 错误恢复、 停止和删除工作流等。 工 作 流 执 行 服 务 与 其 它 基 本 部 件 的 接 口 统 称 为 ’+,-(5+6 (’>?.) , 为标准接口, 这些标准接口对实现由不同厂家开发的 工作流管理系统的互联与互操作性问题具有重要的意义。

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工作流参考模型
由于一个庞大的商业过程往往要许多实体的参与, 且各个

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工作流系统的分类与应用现状
根据工作流过程本身的特点、 系统建模的方式、 所使用的

实体负责不同的工作, 由于各实体为一个自主的实体, 其使用 的工作流系统可能不一样,但是对于一个完整的商业过程来 说, 它们不是孤立的, 因为实体之间需要进行信息交换, 需要相 互协作才能完成整个商业过程。 为了实现不同工作流系统之间 的信息交换和协作,工作流管理联盟定义了工作流参考模型,
!, &, 34 : 下图 # 描述了该模型的基本部件和基本接口 2#,

底层支撑技术以及工作流过程的执行方式等的不同, 文献 2#4 将 现有的几百种具有工作流管理功能的商品化软件产品及原型 系统进行相应的分类如下: 结构化的与即席的: 结构化工作流指的是在实际工作过程 中会反复重复、 严格按照某个固定的步骤进行的业务过程。办 公程序, 如公文处理、 审批等都属此类。 即席工作流则是针对那 些重复性不是很强或没有重复性的工作流程的, 关于这类流程 执行所需的有关参数 (如参加者等) 事先无法确定, 而必须推迟 到过程实例运行时才能确定, 同时在执行过程中间还可能会发 生一些意外的情况。 面向文档的与面向过程的: 前者的侧重点在于将电子形式 的文档、 图像等在有关人员之间进行分发, 以便能够得到不同 人的处理与审阅。现有的文档管理与映象管理系统均属此类。 工作流被描述成一系列执行环节。与 在面向过程的 ’()* 中, 各环节相应都有待处理的数据对象。 各环节的数据对象可以按 不同的方式分发到其它环节中去, 如可以将数据对象的值作为 控制条件、 或者依此数据对象组装成其它的数据对象等。

图#

工作流参考模型

基于邮件的和基于数据库的: 前者使用电子邮件来完成过 程实例执行过程中消息的传递、 数据的分发与事件的通知。在 基于数据库的 ’()* 中, 所有的数据都保存在某种类型的 F)* 中, 过程的执行实际上就是对这些数据的查询与处理。 任务推动的与目标拉动的: 前者指的是从过程的开始一个 环节一个环节逐步地执行,当某个活动实例被处理完之后, 后 续的有关活动将被创建并被激活, 由此直至整个工作流程的完 成。 这是目前大多数面向过程的 ’()* 所使用的执行方式而在 目标拉动的 ’()* 中, 一个业务流程被看成是一个目标。过程 实例执行时, 该目标将被分解得到多个相互之间按一定约束条 件关联起来的可执行的多个环节, 其中各环节还可以当成是子 目标而进一步进行分解。在各环节均执行完毕之后, 整个过程 也就完成了。目标拉动是一种全新的执行方式,下一代的

图 # 中的工作流系统有五个基本部件: (# ) 工作流定义工具, 是提供一种描述工作流过程的软件, 把实际的过程步骤用图视化的方法或简单的文本描述出来并 产生或转化成规范的、 可被计算机处理的形式化描述 (过 程 定 义) 。 工作流执行服务 (’+,-(5+6 789:/108/ *0,;<:0 ) , 由一 (! ) 组成, 是工作流的核 个或多个工作流引擎 (’+,-(5+6 78=<80 ) 心, 负责创建、 管理和执行工作流实例。 各种工作流应用通过工 访问它。逻辑上它一 作流应用编程接口 (’>?., ’+,-(5+6 >?.) 共提供五个接口 (图中的双向箭头表示接口) , 分别是与过程定 义模块的接口、 与工作流客户端应用模块的接口、 与管理和监 视工作流工具的接口、 与供调用的各种功能服务的接口以及与 其它工作流系统的接口。 工作流引擎是工作流实例提供运行时 的执行环境。 它解释过程定义、 控制工作流实例的运行、 根据工 工作流、 分派各种角色、 维护 作流的定义和状态导航 ( @9;<=9/0 ) 工作流的控制数据、 调用各种应用等等。 供调用的应用 (.8;+-0A >BB5<:9/<+8 ) , 它是一些功能应 (& ) 用的集合, 每一个应用可能负责完成工作流的某一个子过程的 执行或完成某项 (些) 任务。 工作流引擎根据工作流的运行情况 调用它们来完成工作流的执行。 工作流的客户应用 (’+,-(5+6 D5<08/ >BB5<:9/<+8 ) , 它 (C ) 接口访问工作列表 可以通过工作列表访问 (’+,-5<E/ >::0EE)

’()* 将具有此种特征。
到 ’()* 巨 大 的 潜 在 市 场 ( 据 权 威 机 构 G;H1 的 预 测 , 通 用 ’()* 产 品 市 场 将 达 到 #" 亿 美 元 , 而支持工作 !""" 年 , 流的应用软件市场则将达到 I" 亿美元
2#4

)和广阔的应用领域

(例 如 办 公 、 电子业务、 协作研究、 吸引了越来越多的 D.)* 等 ) 科研机构与软件厂商投入到这方面的研究和开发中。 据不完全 统计, 目前通用 ’()* 及声称具有工作流功能的系统已经有几 百种之多, 其中包括 >:/<+8’+,-(5+6 , J<EH95’+,-K5+6 , K5+6)9L
34 等。国内目前也有不少的单位与在 ,- , M5/<1HE 以及 .8D+8:0,/2#,

从事这方面的研究 234。 计算机工程与应用 !""#$#% #3#

&

工作流支持的邮电号线管理系统
邮电号线管理中的业务是一个典型的工作流过程, 因此应

一个工作流管理系统, 见图 & 。该工作流管理系统有: (# ) 一个执行服务, 负责工作流过程的实例化, 任务的分 配, 过程的调度等 (通 过 解 释 过 程 定 义 脚 本 来 完 成 ) , 同时提供 了一套角色管理与授权机制, 以保障系统安全运行。 一个简单的过程定义工具, 可以用来设置和修改业务 (! ) 的处理过程, 过程描述采用一个自定义的简单的脚本语言。 (& ) 一个管理监控工具, 供电信局和客户查询业务的处理 使客户可以随时 状态, 并且该监控支持 ’()*+(*) 网上查询功能, 了解处理进度。同时电信局使用该监控工具, 可以动态该变业 务的处理流程。 (, ) 多个业务功能模块, 如受理功能模块处理用户申请, 收 费功能模块负责收费, 配号功能模块负责分配电话号码, 配线 功能模块负责分配用户线路,以及其它一些功能处理模块, 随 着业务过程的变化, 可以随时增加功能模块进来。每一个功能 , 工作流执行服务通过该 任 模块中有一个任务列表 (-./0 12/) ) 务列表来给各功能模块分配任务, 工作人员登录进入某个功能 模块, 从任务列表选取任务, 并按规定执行。

用工作流技术来解决是非常合适的。

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邮电号线管理系统的特点
邮电号线管理系统是邮电有线业务管理的计算机化和自

动化。邮电有线业务有: 市话初装业务、 专线初装业务、 中继线 初装业务、 改名过户、 移机等。业务过程中包含的活动有: 受理 用户申请、 收费、 分配电话号码、 分配线路、 程控中心开通、 上门 安装、 用户资料维护等, 这些活动需要涉及到电信局中的不同 部门的参与, 如受理中心、 程控中心、 安装中心等。下面以市话 受理中心 初装业务为例, 介绍其处理过程, 详见图 ! 。在图中, 首先受理用户的市话初装申请, 申请受理后启动该用户的市话 初装过程, 然后用户缴费, 在缴费后, 通知电话号码管理人员分 配电话号码, 通知配线中心分配电话线路, 如没有电话号码资 源或者是线路资源, 则该过程暂停。电话号码与线路均分配好 后, 通知程控中心跳线并开通, 然后安装中心上门安装, 上述活 动结束后, 所有处理的资料入资料库进行保存以备后用。

图!

一个典型的市话初装业务处理流程

图&

以工作流执行服务为中心的系统结构

电信局会经常进行一些促销业务, 在促销期间的各种政策 与业务的处理与正常情况下不同, 如先装机, 后收费等。 随着市 场的变化, 电信局可能会修改它的业务过程或增加业务。同时 要考虑到软件的通用性,以使其能适用不同电信局的需要, 不 同的电信局的业务处理过程可能是不一样的,如有的配线、 配 号可同时进行, 有的为顺序进行。因此希望设计出的系统具有 如下特点: 灵活性, 表示系统能以最少的代价来适应和处理各种 ( #) 变化的过程, 如能根据需要随时改变业务处理流程; 敏捷反应能力, 表示系统能缩短业务处理过程的运转 (! ) 周期, 提高处理的效率; 良好的可扩展能力, 表示能方便地在系统中增加新的 (& ) 业务或删除已有业务, 或者为已有的业务增加或删除一些处理 功能。

整个系统是以工作流执行服务为核心, 由工作流执行服务 中的工作流引擎来负责任务的调配工作。

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系统的优点
前面介绍了系统所需要具有的性能: 灵活性, 敏捷性与可

扩展性, 下面将分析介绍基于工作流的方法是怎样满足这些性 能要求的。 灵活性, 在工作流系统中, 过程模型和组织模型是相互 (# ) 分离的, 可以随时使用 “工作流定义功能模块” 改变工作流过程 定义来改变业务的处理流程, 同时在一个业务过程实例的处理 当中, 可以通过 “管 理 和 监 控 模 块 ” 动态改变业务处理流程, 这 些均反应了系统具有很好的灵活性。 敏捷反应能力, 从图 & 中可看出, 系统是以工作流执行 (! ) 服务为核心来协调各个功能模块的处理活动, 工作流执行服务 可以很好地监控各个功能模块, 对各项活动的分配与执行均有 记录, 可以避免部门之间的扯皮。同时也能方便地统计各项活 动的处理时间, 寻找瓶颈所在的地方, 从而可以根据出现的问 题, 来寻找解决办法。客户可以随时通过上网查询申请单的处 理状态, 并与相应部门联系。这些途径都能较好地提高系统的 效率, 提高业务处理的反应能力; 良好的可扩展能力, 系统的灵活性是系统可扩展的一 (&) 个手段之一, 因为可以使用 “工作流定义功能模块” 方便地修改 业务的处理流程、 增加新的处理业务或删除已有的业务。同时 系统是以工作流执行服务为核心来协调各个功能模块的处理 活动, 因此系统是一个两极结构, 这亦是系统规模可扩展的重 要手段。 (下转 #34 页)

&$!

系统结构
从 &$# 节分析中可看出, 电信号线业务是一 个 典 型 的 工 作

流处理过程, 它有一固定的处理模式, 这就是工作流中过程定 义, 每一种业务的处理, 均可由一个对应的过程定义来描述, 每 一张申请单的处理就是该种业务的一个过程实例。 该业务有多 个处理步骤, 这对应与工作流中的一项活动, 各项活动是由不 同的角色来完成的。随着市场的变化, 电信局可能会修改它的 业务过程, 也即修改工作流过程定义等。 考虑这些特点, 作者在 设计某邮电号线管理系统时, 完全遵照工作流的思想, 对系统 进行分析设计和实现。 在设计系统时, 出于各方面的考虑, 没有选择商品化的工 作流管理系统来作二次开发, 而是采用数据库等技术自行开发

#5! !""#$#% 计算机工程与应用

录亦多, 必须多屏显示, 同样影响了查号速度。一条记录, 可能 是企业组织、 社会团体、 政府机关、 事业单位或外来办事机构等 等, 因而, 首先必须规范名称, 建立一个理想的组织名称模型, 包含 地 名 、 组织名字、 所属行业、 性质及其他信息等部分; 二是 根据中国文字的特点, 截取组织名称模型的不同部分, 或按部 首, 或按拼音, 或结合两者, 进行编码; 三是考虑补码和识别码; 四是要对重码率进行测算。

这里的安全有特定含义: 一是指整个系统的稳定性, 由于 该产品是一个面向社会公众的服务性产品, 影响面广, 因而, 要 在开通之前做大量满负荷、 超负荷及故意的破坏性测试; 二是 指单个话务员的工作绩效及独立性, 因而要求每个话务员都有 自己的 +-99P25I 和 独 立 的 工 作 存 储 空 间 ; 三 是 指 来 话 受 理 的 不同安全等级, 对于普通坐席、 班长席、 监测席、 主管席有不同 的权限。如一般话务员只能 “顺查” , 即根据组织名称查找电话 号码, 而班长席还可以 “反 查 ” , 即根据电话号码查找组织名称 或地址, 监测席可以看到各坐席和中继群的工作状态。

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系统的可扩充性问题
系统要有良好的蒹容 性 , 随着再一次的扩容, +(C 系 统 和

查号系统部分要对新增加的终 坐席增加, B(b 部分变化较大, 端的端口进行定义。程序要做到模块化设计, 单个程序完成尽 可能少的任务, 尽量将程序细化, 养成良好的编程风格。同时, 要留有供扩容用的多种接口。

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结束语
基 于 B3=0- H,58,5 #""" 小 型 机 * 台 的 ##G 信 息 查 询 系

统, 涉及到多种操作*台和多种机型, 充分利用各自的优点, 性 能稳定, 功能强大, 有效地满足了业务的发展和市场的要求。 同 时, 提供多种接口, 既便于以后的扩容增加, 又能提供远程维 护, 还为全国连网做好了准备。 自开通运营, 赢得了市场的广泛 好评。 (收稿日期: !""# 年 E 月)

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技术管理的问题
在开发之初, 写好软件设计说明书; 定好变量命名规则, 并

商定好全局变量, 编成文档; 同时, 还要将数据库及数据结构的 设计写成细则。在开发过程中及开发完成后, 要将原代码按工 作进度定期备份、 撰写相应流程图、 技术说明书和用户使用手 册, 统一备档, 如有更改, 作出相应说明。 在系统测试前, 要写好 详细的测试计划。对于技术人员, 要定期召集起来, 集中讨论、 解决遇到的问题, 通报各自的工作, 以协调整个进度。

参考文献
#$ 深大电话公司业务部 $##G 台扩容改造工程说明书 $#&&U$E !$’ 美 )?20< M<1W , C,3 J,1W@-< 著 $ 张淞芝等译 $ 局域及广域互连网络设
计基础 ’C)$ 电子工业出版社, #&&%$*

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系统的安全性

(上接 %! 页)
香港中文大学 #$#&&% 全球华人计算机教育应用大会论文集 ’()$ 香港: 澳门大学 !$#&&& 全球华人计算机教育应用大会论文集 ’()$ 澳门:

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(上接 #E! 页)

(收稿日期: !""" 年 ## 月)

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结束语
随着计算机在日常工作中的广泛应用, 人们的许多工作已

参考文献
杨光信, 向 勇 等 $SACH : 工 作 流 管 理 系 统 ’?)$ 计 算 机 学 报 , #$ 史 美 林 , (* ) : #&&& ; !! *!EF**G 张申生 $ 支持企业动态联盟的敏捷工作流系统 ’?)$ 计算机研究 !$ 胡锦敏, (#! ) : 与发展, #&&& ; *D #E#UF#E!* *$S25WA32P C-<-O,@,<6 (2-37672<$S25WA32P .,A,5,<1, C2I,3$SAC(F /(F#""* , #$# , #&&E$# , 066= : Y Y PPP$PA@1$25O Y 96-<I-5I9 Y I219 Y 61""*8##F

越来越多地依靠计算机而得以完成。 各种类型的信息系统也被 广泛地使用来支持这些工作。 工作流管理系统是支持商业过程 自动化的一个有力工具, 使用工作流技术构建的管理系统具有 很好的灵活性、 良好的可扩展能力等, 因此 对 工 作 流 技 术 的 研究成为目前的一个热点。 文章首先详细介绍了工作流的相关 概念、 工作流的参考模型和工作流的分类, 然后介绍了一个工 作流技术支持的邮电号线管理系统的体系结构, 并对其作了详 细的分析, 最后详细分析了采用工作流技术而为系统带来的优 点。实践证明了该系统的设计思想具有一定的参考价值, 对开 发类似的系统可起到一定的参考作用。

#D$=IA$ G$S25WA32P C-<-O,@,<6 (2-37672<$/,5@7<232ON Z R3299-5N$SAC(F/(F #"## , *$" , #&&&$! , 066= : Y Y PPP$PA@1$25O Y 96-<I-5I9 Y I219 Y O3299N*$=IA 吴澄 $ 工作流管理技术研究与产品现状及发展趋势 ’?)$ 计算机 E$ 范玉顺, 集成制造系统 F(LCH , (# ) : !""" ; D #FU
范玉顺, 吴澄 $ 工作流技术综述 ’?)$ 软件学报, (U ) : D$ 罗海滨, !""" ; ##

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#UD !""#$#% 计算机工程与应用




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