工作流技术的研究与应用

贺丽琴，张小英

（太原市塑料研究所，山西 太原 030024）

工作流技术是实现过程集成的有效途径之一，工作流将应用逻辑与过程逻辑分离，将管理知识中有关过程的知识剥离出来，并通过信息化自动实现。工作流模型支持不修改具体功能实现而只修改过程模型来改变系统功能，通过对生产经营部分或全部过程的集成管理，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，为企业更好地实现经营目标提供先进的手段。

1 工作流的起源及概念

1.1 工作流的起源

工作流的概念起源于生产组织和办公自动化领域，企业对于降低生产成本提高办事效率，提高企业经营过程的组织管理与流程优化的需要，促使工作流成为企业管理的主要研究内容之一，同时也促使工作流应用成为当前IT应用的一个重要研究方向。

1.2 工作流的概念

中文的“工作流”是从英文单词 Workflow翻译得来的，它本身的含义较抽象，Work表示工作或任务，Flow的含义是流动、流程或流量等，根据字义直接翻译过来就是：用活动及活动之间变化的过程表示的业务流程就是工作流，WMC（工作流管理联盟Workflow Management Coalition）对工作流的定义是：工作流是一类能够完全或者部分自动化执行的经营过程，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；国内行业给予工作流的定义是：工作流是一种反映业务流程的计算机化的模型，它是为了在现今计算机环境支持下实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可有工作流管理系统执行的业务模型。

2 工作流的模式

2.1 顺序模式

描述：在同一个流程中，只有当前驱活动节点完成后，后继活动才能接着进行。

场景：如核实账户活动之前已经先获取了信用卡详细资料，这两个活动很显然构成了顺序控制模型。又如收到客户收据活动之前传票转帐活动显然是已经完成过的。

动机：顺序模式作为基本构造的工作模型，它常常被用来构造一系列连续的活动，前驱活动执行完后后继活动才接着执行。每项活动作为整个序列的部件存在，从一个控制流的优势上看，从一个活动到另一个活动之前没有边界条件或附带条件，因此它是比较有效率的基本工作流形式。

实现：顺序模式现已得到众多工作流系统和商业流程语言广泛地最直接地支持。

2.2 并行分支模式

描述：一个分支分叉成两个或两个以上的分支，每个分支是并行进行的。

场景：如某高校完成招生活动后，同时开办学生档案和确认报名活动。又如当一个入侵警报收到并触发派遣巡逻活动，并通知警方立即活动。再如当客户一旦为货物付款，那么商家就将发出账单，并同时为客户包寄货物。

动机：并行分支模式允许单个节点被分叉成两个或两个以上的分支并行执行，而且，这些分支在将来的一段时间内可能或者不会再同步。

实现：在所有评审过的产品中，并行分支模式存在着隐式和显式两种流程模型。如果它是显式的，那么并行分支是通过一个前驱和两个或两个以上的节点来构造的。如果它是隐式的，则是通过以下两种方式之一来实现：①控制流可以分成两个（或两个以上）不同分支。②并行分支所触发的活动，并没有任何附带条件。

2.3 同步模式

描述：两个或更多的分支合并成为一个单一的活动或节点，只有当所有的分支都完成后，该活动节点才能接着执行。

场景：如某公司在审核发票和生成发票两个活动完成后，发货活动将会紧接着执行。又如商店的现金盘点活动只能在商店打烊和信用卡打单汇总完成后才能进行。

动机：聚合同步模式提供了将两个或更多并行分支重新聚合的方法。一般来说，这些分支是在先前的流程模型中使用并行分支模式创建的。一旦所有的分支都完成，线程控制权立刻传递给该聚合节点任务。

实现：如同并行分支模式一样，聚合同步模式也有两种处理模型：隐式的和显式的。Staffware、SAP Workflow、EPCs、BPMN和XPDL均是显式的AND－Join构造器实现。其他提供商如WebSphere MQ、FLOWer、COSA、iPlanet和BPEL是隐式构造模式，它通过多种无条件的引入分支连接控制到活动上，仅当这些弧线的每个活动收到分支控制引入时此活动才被激活，UML 2.0ADs则同时支持以上两种实现方式。

2.4 单选模式

描述：一个分支分叉成两个或两个以上的分支，基于某种选择机制，只会选择其中的一个分支执行下去。

场景：比如，根据要挖掘泥土量的大小，要么选用铲子要么选用挖掘机来完成这项任务。又如，选举检票工作完成后，要么宣布选举结果，要么重新计算选票。

动机：互斥选择模式允许根据前驱任务的结果来将线程控制权直接定向到一个特定的后续任务。路由选择是动态的，允许它在运行时被推迟到最新的一刻。

实现：如同并行分支模式和聚合同步模式，互斥选择模式既可通过一个特定的结构被显式的表示，也可通过控制流边线上的条件被隐式的表示。Staffware、SAP Workflow、XPDL、EPCs和 BPMN均提供显式的XOR－split构造器。UML 2.0 Ads提供一个专用的分离器，但是设计师必须保证边线上的条件不相交。EPCs以同样的方式支持该模式。其他提供商如WebSphere MQ、FLOWer、COSA、iPlanet和BPEL是隐式的，通常通过控制流边线上的条件不相交来实现。

2.5 简单合并模式

描述：两个或更多的分支合并成为一个单一的活动或节点，任何一个且仅有一个分支的完成就使得该后继节点执行下去。

场景：如无论是现金支付还是信用卡支付，只要其中一种支付完成后，就进入到填写收据阶段。

动机：简单合并模式提供了一种不需要同步就可以合并两个或更多分支的方法。通过消除两个或更多分支中相同任务的重复来简化进程模型。这些分支可以使用一个简单合并构造器来合并，在进程模型中任务的命令集也只需要被描述一次。

实现：如同并行分支、聚合同步和互斥选择模式，简单合并模式也有两种处理模型：隐式的和显式的。Staffware、SAP Workflow和UML 2.0 Ads提供显示的合并构造器，WebSphere MQ、FLOWER、COSA和BPEL是隐式构造模式。BPMN和XPDL同时支持以上两种实现方式。

3 工作流的应用

纸质文档是各行各业进行日常业务活动所不可替代的载体，包括文件、技术资料等相关的资料都是以纸质为载体在各部门进行传递的。这种古老的载体在信息的处理、存储、传递、检索方面效率较低，使得人们必须花费很大的精力在资料的管理和检索上，因此希望出现一种无纸化的办公环境。

工作流是为了解决现代企业的工作流程管理应用而生的一门应用学科，也是一门实用的开发技术。流程化管理是与生俱来的特性，所以，工作流的应用非常广泛，适用的主要行业包括：消费品行业、制造业、电信服务业、银证险等金融服务业、物流服务业、物业服务业、物业管理、大中型进出口贸易公司、政府事业机构、研究院所及教育服务业等，特别是大的跨国企业和集团公司。