1、代号分类号学号密级题（中、英文）目 审批工作流引擎的设计与实现作者姓名 指导教师姓名、 职务 学科门类 提交论文日期 学科、专业 摘 要近几年来工作流技术在很多行业中得到了普遍应用。它将实际的业务逻辑抽象建模，形成计算机可以识别和应用的数据模型，用计算机的智能自动化处理取代或者部分取代人工处理，大大提高了工作效率。工作流引擎是整个工作流技术的核心，工作流引擎通过流程定义，流程规则解析等来实现流程工作的自动化。本文以青岛市政府网上审批项目为背景，研究了电子政务审批业务的实际需求，结合工作流理论和技术，设计并实现了一套针对政府网上审批的工作流引擎。从而实现了网上审批取代传统的人工审批的方式。本文分
2、析了政府审批工作流引擎的体系结构，详细设计了工作流程在运行态的组成元素和工作流引擎中关键对象及模型，介绍了流程定制工具和流程状态控制的设计，给出了政府审批工作流引擎的总体实现。最后通过一个具体的审批实例，验证了政府审批工作流引擎的可靠性和有效性。关键词：工作流 工作流引擎 流程定制 电子政务AbstractIn recent years, workflow technology has been used widely in many industries. It will abstract the actual business logic to develop a data model w
3、hich can be identified and applied by computer. it replaces or partly replaces the way of manual handling by the why of intelligent automation handling of the computer,so enhance working efficiency greatly.Workflow engine is the core of the workflow technology, workflow engine through the process de
4、finition, process analysis, and other rules to achieve the work flow automation.This paper is in the background of Qingdao Municipal Government for approval project on-line, researching the actual requirement of the e-government approval business, combinating the theory and the technology of workflo
5、w,designing and implementing a set of workflow engine for the goverment approval work on line. so the method of approval on-line is able to replace the method of traditional manual approval. This paper analyzes the archietecture of the governments approval workflow engine, designs the elements of th
6、e workflow running in the state and key objects and models of the workflow engine in particular, introduces the custom tools of the workflow and the state controlling designs of the workflow,achieves to give the final and entire government approval workflow engine. At last, It verifys the reliablity
7、 and validity of government approval workflow engine through a specific example.Key words : work flow,workflow engine, workflow customization, e-government 目录 I目录第一章 绪论 .11.1 论文的研究背景和目的 .11.2 相关国内外研究现状 .11.3 论文的研究内容 .21.4 论文的结构安排 .3第二章 工作流技术概述 .52.1 工作流的定义 .52.2 工作流管理系统简介 .52.3 工作流参考模型 .62.4 工作流引擎介绍
8、 .82.5 工作流引擎设计的相关技术 .82.5.1 XML 概述 .82.5.2 Active Directory .92.6 本章小结 .10第三章 政府审批工作流引擎的体系结构 .113.1 青岛市政府网上审批项目概述 .113.2 青岛市政府网上审批的架构 .113.3 政府审批工作流引擎的系统结构 .153.4 本章小结 .16第四章 工作流引擎的详细设计 .174.1 流程运行形态元素的设计 .174.1.1 步骤 .174.1.2 步骤的转移 .214.1.3 规则 .234.1.4 用户 .254.1.5 任务表单 .254.2 流程引擎中关键对象与对象模型的设计 .264.
9、2.1 流程定义对象 .274.2.2 流程方案对象 .284.2.3 流程实例对象 .294.2.4 流程运行控制类 .294.3 本章小结 .31政府审批工作流引擎的设计与实现II第五章 流程引擎的实现和应用 .335.1 流程引擎的总体实现 .335.1.1 流程定制工具设计 .345.1.2 流程状态控制 .375.2 流程引擎在审批系统中的应用 .395.3 本章小结 .43第六章 结束语 .45致 谢 .47参考文献 .49第一章 绪论 1第一章 绪论1.1 论文的研究背景和目的本课题来源于浪潮软件青岛市政府网上审批项目。该项目规模相对庞大，主要包括申请外网子系统，审批内网子系统，
10、审批监察子系统。申请外网面向社会公众，主要提供网上申请相关事项，查询审批动态，在线咨询，质量反馈等功能。审批内网面向政府办公人员，主要提供组织角色管理，审批事项发布管理，待办事项审批等功能。审批监察系统面向的是政府的监察机构，主要对审批过程中的数据进行监控。本人在浪潮软件公司工作一年多的时间里，主要从事申请网的项目研发，审批网业务审批研发。其中申请网的项目研发主要是对外网申请人的数据进行管理，使外网用户申请的信息能够进入审批网系统。审批网研发主要是对外网用户提交过来的数据进行审批处理，每个环节相应的审批操作都是通过对工作流实例中状态控制进行相应的业务扩展。外网事项申请人可以通过工作流引擎调度提
11、供的信息跟踪申请事项的审批状态。在以往的审批系统中，针对每一个审批事项进行单独的程序设计，任务分配规则方式，任务流转方式都是固化的。软件自由度差，扩展性极差，并且增加了软件的开发成本。为了解决这个问题，需要借助工作流技术。它可以实现应用逻辑和过程逻辑的分离。可以通过给不同的审批事项抽象建模成相应的工作流模型，不需要修改应用层程序。工作流技术在政府审批系统中的应用取代了传统的事项单独开发方式，只需要在项目开始阶段对审批流程进行详细定义，之后工作流引擎会根据流程定义自动执行相应动作。这样大大缩短了开发周期，从而也大大提高了政府的审批工作效率。但是政府审批工作的复杂性给网上审批系统带来了巨大的挑战。
12、审批流程的多样性、不稳定性，人员的协调管理上的人性化需求都给流程引擎开发带来了巨大困难。设计出一套适合政府审批的工作流引擎使政府审批工作能够切实提高效率便成为了本文的目的。1.2 相关国内外研究现状当前在国内的企业信息系统中，尤其是在国内电信，金融/银行，政府等行业，无论是在企业内部还是外部信息系统，均需要非常灵活的工作流引擎的支撑。国内外软件开发商纷纷推出了自己的工作流产品。例如浪潮软件、用友，金蝶Microsoft、IBM 等。这些软件都很好的引用了工作流管理联盟提出的工作流规范。政府审批工作流引擎的设计与实现2其中很多产品已经应用到了某些企业的信息化系统当中。但是在政府审批工作流这个领域
13、的成熟工作流产品不是很多，有些审批工作流产品相对滞后。关于工作流技术的研究主要分为两个部分：关于工作流理论的研究和工作流管理系统的设计。工作流技术理论研究的主要方向有 2：(1) 建模理论和方法：研究如何更好地用计算机模型描述现实世界中的业务流程。(2) 模型验证与仿真方法：研究如何判断建立的工作流模型是否与实际的业务相符合，以及如何评价模型性能的优劣问题。这对于企业经营流程重组问题的研究更有意义。(3) 过程模型和其他模型的集成方法：在描述一个企业和一个应用领域的问题时，仅有过程模型是不够的，还需要有功能模型、信息模型、资源模型以及组织模型的配合。这些不同的模型描述了一个应用领域的不同侧面，
14、他们的集成可以完成一个企业或一个应用领域的全面描述。但是如何集成这些模型还没有好的解决方法。一些工作流建模工具加强了对资源和组织的描述能力，但还没有一个方法来实现模型的和功能、信息、资金流的集成。这方面的研究工作对于促进集成化的企业建模和信息系统的实施有着重要的意义。工作流管理系统产品在国内外市场上也比较常见，以 IBM 和 FileNet 两家公司的产品比较有代表性 3。(1) IBM 公司的产品：IBM MQSeries Workflow 是该公司最有代表性的工作流产品，它将经营流程从应用逻辑中分离出来，支持 25 种不同的操作系统，可根据模型定义自动分配任务，提供图形化的过程定义界面。(
15、2) FileNet 公司的产品：Visual Workflow 是 FileNet 公司集成文档管理软件的一部分，是建立在基于组件的软件结构上的，采用先进的工作队列处理方法。它允许迅速的评价和改进机构工作方式，可随时查看过程中关键的细节，掌握过程的运行情况。国内的工作流产品相对来说在某些领域内（比如在物流管理，电子商务，电子政务）还不是很成熟。政府网上审批工作流产品也不是很成熟，浪潮软件开发的政府审批工作流产品提供了完整的网上审批的解决方案，从软硬件上解决了网上审批的一系列集成问题。1.3 论文的研究内容由于政府审批办公的特殊性，各个部门之间事项需要联合审批，本部门下的第一章 绪论 3事务流
16、转多样化，级别间的控制、委托等都要求流程流转的灵活性和自由性相对较大。这使得政府审批系统底层的工作流引擎驱动在扩展性，灵活性有更高的要求。此次课题研究重点在于如何在原有的工作流引擎基础上推陈出新，在性能上，可扩展性有较大的升级。传统的工作流引擎往往业务背景不强，只具有普遍性，在政府审批具体的复杂的业务背景下在处理一些审批业务时显得捉襟见肘,暴露出很多缺点。比如在人员、组织、角色管理上不具备政府机构特色，在流转过程中规则简单。本文研究设计的工作流引擎是将复杂的业务流程转化为流程定义的数据模型，由引擎系统提取流程信息进行解析运转，使繁杂的审批业务移植到系统中，系统根据不同的审批业务配置不同的资源，
17、在流程模型上对这些资源进行个性化配置，使系统所面向的资源差异对其形成数据约束和个性化进行定义，针对政务审批业务模型，解决了业务流程在系统中的可视化构建及工作流元素的动态解析，使得审批业务可以针对部门进行独立构建，并可在联合审批等场景下对部门之间业务进行无缝的对接，实现统一调度、信息共享的审批机制，消除审批事项相关部门的业务壁垒。工作流引擎驱动的是数据库表状态的改变。因此在设计工作流引擎时可以采用表状态驱动。但是这种解决方案驱动表状态不容易扩展和维护，如果后期表结构或者业务流转发生较大的结构性变化将导致引擎的改变。这种引擎的灵活性局限性较差。还有一种方式是通过事件驱动业务实例的流转来间接实现表状
18、态相应改变。事件驱动容易扩展并且不因业务逻辑的变化而发生变化。这种面向对象依靠事件驱动的设计方案在审批系统下更具有普遍性。本文主要研究内容包括以下几个方面：(1) 研究工作流引擎的工作原理和引擎开发的相关技术。(2) 提出政府审批工作流引擎的体系结构，并对工作流引擎中组成元素和关键对象进行详细设计。(3) 提出政府审批工作流引擎的总体实现。主要设计实现流程定制工具和流程状态的控制。(4) 通过一个实际的审批项目的完整的审批过程，来验证政府审批工作流引擎的可行性。1.4 论文的结构安排本论文共分为六个章节，内容如下：第一章 绪论。本章主要介绍论文的研究背景和目的，相关国内外工作流的研究现状，论文
19、的主要研究内容。第二章 工作流技术概述。本章主要介绍工作流的定义，工作流管理系统，政府审批工作流引擎的设计与实现4工作流的参考模型，工作流引擎及流程引擎设计的相关技术。主要介绍了流程引擎相关技术中最重要的 XML 技术和Active Directory 技术。第三章 政府审批工作流引擎的体系结构。本章主要以青岛市政府审批项目为背景，介绍了政府审批工作流引擎的体系结构。第四章 工作流引擎的详细设计。本章主要对工作流引擎在运行形态组成元素和关键对象进行了详细设计。第五章 流程引擎的实现和应用。本章对流程引擎进行总体设计和实现。主要对流程定义工具和流程状态控制进行了分析和设计。最后给出了流程引擎在审批系统中的一个完整的应用。验证了本文研究设计的政府审批工作流引擎的可靠性和有效性。第六章 结束语。本章总体对整个研究和设计工作进行了概括和总结，指出进一步工作的要点。
