1、 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目： 可视化流程的设计 姓 名： 学 院：软件学院 系： 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师（校内）： 职称： 指导教师（校外）： 职称： 2004 年 5 月 22 日 可视化流程的设计 摘要 ： 工作流 是一项重要而有价值的技术，它的概念是从生产和办公的过程中演变而来的。自工业文明以来，它就一直存在至今，它也是通过对工作活动的流程的研究来提高 工作效率的研究产物，它能很好的把工作活动定义为规范的任务，角色，规则以及用来调节绝大多数生产和办公中的工作过程。一开始，这些工作都是由操作实体的人来做的，随着 IT 时代的到来，这些过程通过计
2、算机系统实现半自动或全自动控制，如今，对多数组织而言，工作流管理系统在办公自动化方面作出了巨大的贡献。本文介绍了有关工作流的基础知识并且设计和实现了一个工作流建模（过程定义）工具。 关键词 ：工作流 可视化 工作流管理系统 过程定义 The Design of Visual Workflow Abstract: Workflow is a important and valuable technology,its concept has evolved from the notion of process in manufacturing and the office.Such process
3、es have existed since industrialization and are products of a search to increase efficiency by concentrating on the routine aspects of work activities.They typically separate work activities into well-defined tasks,roles,rules,and procedures which regulate most of the work in manufacturing and the o
4、ffice.Initially,processes were carried out entirely b y humans who manipulated physical objects.With the introduction of information technology,processes in the work place are partially or totally automated by computer system.Nowadays,workflow management system is making great contributions to the o
5、ffice-automation of many organizations.This paper introduces some basic knowledge about workflow,we design and implement a modeling tool (process-definition) of workflow. Keywords: workflow visual workflow management system process-definition 可视化流程设计系统 目 录 引言 . 1 第一章 背景知识 . 2 1.1 工作流技术产生的历史 . 2 1.2
6、工作流的基本概念和定义 . 3 1.3 工作流管理系统 . 5 1.4 工作流参考模型 . 7 1.5 工作流技术的特点和研究发展情况 . 9 1.6 采用工作流管理系统的好处 . 10 第二章 系统概述 . 13 2.1 开发目的 . 13 2.2 开发环境 . 13 2.3 功能概述 . 13 2.4 DELPHI 简介 . 14 第三章 系统设计与实现 . 16 3.1 界面设计 . 16 3.2 设计原理 . 17 3.3 文件的保存和读取 . 19 3.4 工作结点属 性界面的设计 . 21 3.5 语法检查 . 22 结束语 . 24 致谢 . 24 参考文献 . 25 厦门大学本
7、科毕业论文 软件学院 阮泉泉 1 引 言 工作流就是自动运作的业务过程部分或整体，表现为参与者对文件、信息或任务按照规程采取行动，并令其在参与者之间传递。 简单地说，工作流就是一系列相互衔接、自动进行的业务活动或任务。我们可以将整个业务过程看作是一条河，其中流过的就是工作流。 可视化流程设计系统就是对工作流进行直观的操作与管理。 随着工作流在企业内部以及在日常生活中伴演着越来越重要的角色。开发一个可以对工作流进行操作、管理的可视化流程设计系统，具有很重要的意义。也具有很强的市场价值。本文介绍了有关工作流的基础知识并且设计和实现了一个工作流建模（过程定义）工具。 可视化流程设计系统 2 第一章
8、背景知识 1.1 工作流技术产生的历史 工作流技术的历史可以追溯到 70 年代末的办公自动化和任务批处理。第一次使用工作流术语可追溯到 80 年代初 ,但是那个时候还没有真正的工作流管理系统出现。 在以前，网络互联的应用不十分普及，并且功能相对较弱，各种软件系统被设计成用于处理单个任务。随着计算机网络技术的发展，计算机的处理模式从集中式处理向分布协作式处理发展。在这种新的处理模式中，人们可以更加精确地对高层的系统行为进行建模，开发的系统能够更快地对应用需求的变化作出反应。因此，应用系统不仅仅要处理单个任务，还要能够管理组织机构内部的工作流，这种应用需求推动了工作流管理的迅速发展。 为了更加深刻
9、地认识工作流管理对未来的影响，有必要回顾一下过去 40 年应用软件系统的演化历程，从历史的观点来认识工作流。图 1 显示了工作流管理系统成为应用软件系统的一个组成部分的历史发展过程。 在 6 0 年代，应用系统是一个个独立的程序，每个应用程序都有着自己特有的用户界面和专门的数据存取系统，各个应用程序之间互不相干。在 70 年代，把数据管理部分分离出来，于是产生了数据库管理系统 (DBMS),应用系统大大地简化了数据管理工作。到了 80 年代，同样地又把用户界面部分分离出来，于是产生了用户界面管理系统 (UIMS)。通过使用 UIMS,应用程序不再过多地管理和用户的交互功能，并且使应用程序有相似
10、的用户界面，方便了用户使用。直到 90 年代，工作流管理系统作为一个通用的应用功能开始出现，用于支持业务处理，使应用开发人员可以把业务流程从应用中提取出来。 OSAPPL DBMSOSAPPL DBMSOSUIMSAPPL DBMSOSUIMSWFMSAPPL图 1.1 工作流管理系统的发展历程 厦门大学本科毕业论文 软件学院 阮泉泉 3 进入 90 年代，越来越多的组织机构开始认识到需要有支持设计和执行业务流程的高级工具。业务流程问题成为目前信息系统开发中的突出问题，要求信息系统包含工作流管理系统以支 持各种业务流程，其理由主要有 4 个： (1)新的管理哲学激发了组织机构对业务流程的兴趣，
11、如业务流程再造 (BPR)和持续过程改进 (CPI)； (2)组织机构内部的业务过程数量比以前大大增加，如今的组织机构比以前提供更多的产品和服务，并且产品和服务的生命周期也比以前大大缩短了，从而业务过程的数量也急剧增加； (3)为了适应激烈的竞争，组织机构需要经常改变业务流程； (4)业务流程变得更加复杂。 从工作流管理的发展历程可以看出，工作流管理的概念早在 80 年代初就已提出，但是由于当时计算机技术发展的限制，一直未能 得到充分发展。直到最近几年，随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，以及伴随着市场竞争的加剧，企业对提高生产质量、缩短生产周期等的要求强烈，使得工作流管理成为企业界和研究领域
12、的热门话题。种种迹象表明工作流管理将会对下一代的信息系统产生重大影响。 1.2工作流的基本概念和定义 1993 年，国际工作流管理联盟 (Workflow Management Coalition,WfMC)的成立标志着工作流技术开始进入相对成熟的阶段。为了实现不同工作流产品之间的互操作， WfMC 在工作流管理系统的相关术语、体系结构及应用编程 接口等方面制定了一系列标准。 不同的研究者和工作流产品供应商从不同的角度给出了工作流的定义。以下是机构比较具有代表性的定义。 工作流管理联盟给出的工作流定义：工作流是一类能够完全或者部分自动执行的业务过程，它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在
13、不同的执行者之间进行传递与执行。 GigaGroup 的定义是：工作流是业务过程中可运转的部分，包括任务的顺序以及由谁来执行、支持任务的信息流、评价与控制任务的跟踪、报告机制。 IBM Almaden Research Center 的定义是：工作流是业务过程中 的一种计算机化的表示模型，定义了完成整个过程所需用的各种参数。这些参数包括对过程中每一个单独步骤的定义、步骤间的执行顺序、条件以及数据流的建立、每一步骤由谁负责以及每个活动所需要的应用程序。 可视化流程设计系统 4 Amit Sheth 的定义是：工作流是涉及到多任务协调执行的活动，这些任务分别由不同的处理实体来完成。一项任务定义了需
14、要做的某些工作，它可用各种形式来进行定义，包括在文件或电子邮件中的文本描述、一张表格、一条消息以及一个计算机程序。用来执行任务的处理实体可以是人，也可以是计算机系统 (比如一个应用程序、一个数据库管理系 统 )。 以上这些对工作流的定义是用非形式化语言对工作流所进行的描述，虽然各有不同，但基本上都达成了这样的一个共识：工作流是业务过程的一个计算机实现，而工作流管理系统则是这一实现的软件环境。这些工作流的定义分别反映了业务过程如下几个方面的问题，即业务过程是什么 (由哪些活动、任务组成，也就是结构上的定义 )、怎么做 (活动间的执行条件、规则以及所交互的信息，也就是控制流与信息流的定义 )、由谁
15、来做 (人或者计算机应用程序，也就是组织角色的定义 )、做得怎样 (通过工作流管理系统进行监控 )。 在实际情况这可以更广泛地把凡是由 计算机软件系统（工作流管理系统）控制其执行的过程都称为工作流。工作流通常用于过程的自动化，通过将文档、信息或任务按照预先定义好的规则和流程在参与者之间进行传递，从而帮助用户实现和完成整个经营目标。在企业应用中，工作流经常与业务过程重组（ Business Process Re-engineering BPR）相联系，完成对一个组织（和机构）中核心业务过程（或者称为关键业务过程）的建模、评价分析和操作的实施。虽然并非所有的 BPR 过程都需要采用工作流的方式进行
16、实施，但是，工作流技术通常是实施 BPR 的一个较好的方法 ，因为工作流提供了业务过程逻辑与它的信息支撑系统的分离，并实现了应用逻辑和过程逻辑分离，这种方式在进行企业实际应用时具有显著的优点。它可以在不修改具体功能模块实现方式（硬件环境、操作系统、数据库系统、编程语言、应用开发工具、用户界面）的情况下，通过修改（重新定义）过程模型来改进系统性能，实现对生产业务过程部分或全部地集成管理，有效地把人、信息和应用工具合理地组织在一起，提高软件的重用率，发挥系统的最大效能。工作流技术可以支持企业实现对经营管理和生产组织的过程控制以及决策支持，能够实现现代企业“在适当的时间把 适当的信息传给适当的人”的
17、要求。工作流系统还可以提供系统日志功能。这种日志记录对于进行企业业务过程运转情况的事后分析和流程优化提供了十分重要的数据。 如前面介绍，工作流主要是用来描述业务过程的，因此，一个工作流就可以看成是组织机构的一个具体的经营流程的抽象或图示化的表示。那么什么是业务过程呢？我们知道，组织机构的经营过程由一系列相关任务组成，这些任务按照组织机构的管理规章和业务流程顺序或并行执行，最终完成组织机构的经营目标，如提供一种产品和服务。而如何才能描述清楚一个组织机构的业务过程呢？首先我们认为要描述 一个组织机构的业务过程，主要应该说厦门大学本科毕业论文 软件学院 阮泉泉 5 明以下几个问题： 这个业务过程要做
18、什么？即其目标或想达到的目的是什么？ 这个业务过程是如何完成的，有哪些任务并经过哪些步骤完成？ 这个业务过程有谁参与完成，有哪些部门参与？ 这个业务过程用了哪些方式或手段来完成？ 为了能够说明以上四个方面的问题，并且以计算机可以识别的方式建立业务过程模型，在工作流中必须定义一系列的基本概念和术语来描述模型的组成，从而实现对组织机构业务过程的建模。首先是工作流的定义，如我们在前面介绍的，工作流就是将一组工作任务组织起来完成某个业务过程。所以， 工作流整个模型就是为了说明业务过程的目的，或者说这个模型描述的业务过程的目标。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。活动对应于业务过程中的任
19、务，主要是反映业务过程中的执行动作或操作。活动之间的连接关系代表了业务过程规则和业务流程。一个工作流就是一个用一组连接关系组合起来的一组活动组成的一个反映组织机构业务过程的模型。执行活动和活动之间的连接关系说明了如何完成组织机构的业务过程，包括完成业务过程需要完成哪些任务和采用的步骤。 1.3工作流管理系统 在明确了工作流基本概念的基础上，下面介绍工作 流管理系统的定义。 WfMC 给出的关于工作流管理系统的定义是：工作流管理系统是一个软件系统，它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。 通常，工作流管理系统指运行在一个或多个称为工作流引擎的软件上的
20、用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统，它和工作流执行者（人、应用）交互，推进工作流实例的执行，并监控工作流的运行状态。在这里需要强调指出的是工作流管理系统不是企业的业务系统。在很大程度上，工作流管理系统为企业的业务系统运行提供一个软件支撑环境，非常类似于在单个计 算机上的操作系统，只不过工作流管理系统支撑的范围比较大、环境比较复杂而已，所以也有人称工作流管理系统是业务操作系统（ BOS-Business Operating System）。在工作流管理系统的支撑下，通过集成具体的业务应用软件和操作人员的界面操作，才能够良好地完成对企业业务过程运行的支持。所以，工作流管理系统在一个企业或
21、部门的业务过程中的应用过程是一个业务应用软件系统的集成与实施过程。 工作流管理系统可以用来定义与执行不同覆盖范围（单个工作者、部门、全企业、企业间）、不同时间跨度（分钟、小时、天、月） 的业务过程。这完全取决于实际应用前景的需求。可视化流程设计系统 6 按照业务过程以及组成活动的复杂程度的不同，工作流管理系统可以采取许多实施方式，在不同的实施方式中，所应用的信息技术、通信技术和支持系统结构会有很大的差别。工作流管理系统的实际运行环境可以是在一个工作组内部或者在全企业的所有业务部门。 虽然不同的工作流管理系统具有不同的应用范围和不同的实施方式，它们还是具有许多共同的特性。从比较高的层次上来抽象地
22、考察工作流管理系统，可以发现所有的工作流管理系统都是提供了 3 种功能： 1） 建立阶段功能：主要考虑工作流过程和相关活动的定义和 建模功能； 2） 运行阶段的控制功能：在一定的运行环境下，执行工作流过程，并完成每个过程中活动的排序和调度功能； 3） 运行阶段的人机交互功能：实现各种活动执行过程中用户与 IT 应用工具之间的交互。 图 1.2 给出了工作流管理系统三个主要功能之间的关系。根据图 1.4 给出的工作流管理系统的主要特性，下面分别介绍它所提供的 3 个主要功能所涉及的研究工作和实施技术。 图 1.2 工作流管理系统的特性 在工作流建立阶段，通过使用一种或多种系统分析、建模和定义工具，把一个业务流程从现实世界转化为一个形式化的，计算机可以处理的流程模 型或者叫流程模板 (Template)，也可以称为流程元数据，或过程定义；在运行阶段，流程控制功能相当于现实世界与模型世界的桥梁，它解释已经定义好的模型，也就是说根据模型来调度一个流程中不同的任务并且激活相应的人或 IT 应用程序。这种流程控制功能实际上是由称为引擎 (Engine)的软件模块来
