工作流引擎技术分析及在项目管理系统中的应用实践

上海航空工业（集团）有限公司 王思阳

通过对国家和地区的研究，提出了一种基于商业体系结构和基于交易流程的大型工程项目管理方法。在此基础上，对工作流引擎的流程进行了详细地分析与描述。根据重大工程管理的特征，对工程建设、工程资金、工程物资等各方面的审批、合同、财务等方面的管理流程进行了全面剖析，并将一条由工程建设、合同、财务等组成的一条纵向链条，与其中各主要业务环节所衍生出来的若干管理与审批业务水平链条相融合，形成了一个工程管理业务网络的框架。

1 工作流引擎技术及其发展现状

现有的工作流引擎技术有数百种。按照工作流过程本身的特点、系统建模方式、所使用的底层支撑技术以及工作流过程执行方式等对其进行了分类。

1.1 结构化工作流引擎与即席工作流引擎

结构化工作流引擎是指在实际工作中，会按照一个固定的步骤反复重复执行的业务流程。通过对业务流程地细致分析，可以获得确定这种工作流程所需的各类信息，进而得出一个完善的流程定义，并在今后的应用中重复运用。许多办公过程，例如，公文处理、审批等，都是属于工作流式的。即时工作流是指对于重复性不太强或者没有重复性的工作流，对于这种工作流的执行，需要的相关参数参与者等是不能提前决定的，需要延迟到过程实例运行时再决定，并且在执行的过程中，也有可能出现某些意料之外的状况。这些特性给流程的柔性增加了很大的灵活性，但也增加了流程的模型和实现的复杂度。

1.2 面向文档的工作流引擎与面向过程的工作流引擎

基于文档的工作流引擎侧重于将文档、图像等以电子形式在有关的人员中进行分配，使其可以被多个人同时进行操作和审核。在导向过程的工作流发动机中，工作流引擎被描绘为一系列的执行环节，与每一个环节对应的都是需要处理的数据对象，各个环节的数据对象能够通过各种方式分配到其他环节中，比如，可以将这些数据对象的值作为控制条件，或者将这些数据对象组合成其他的数据对象等。

2 工作流引擎技术的模式与设计

2.1 系统框架设计

工作流引擎系统框架设计包括总体框架设计、网络拓扑结构设计、技术路线设计。其中网络拓扑结构设计根据不同应用场景，提出了两种不同的网络拓扑结构，一种分布式网络拓扑结构、一种集中式网络拓扑结构。

2.1.1 总体框架设计

大型工程项目管理系统是一个大型、复杂的集成应用平台，由此设计出系统总体框架，包含以下几点内容。

（1）两大平台:即基础平台和集成平台。基础平台为大型工程项目管理系统提供网络、计算机、操作系统、数据库管理系统等软硬件的支持；集成平台实现大型工程项目管理系统信息资源的统一、集成与交换。

（2）12 大应用模块:涵盖了大型工程项目管理所有业务点，包括进度计划管理、工程造价管理、招投标管理、工程合同管理、工程设备管理、工程材料管理、工程财务管理、工程质量管理、工程安全管理、工程事务管理、后评价管理、资料档案管理等。

（3）两个保障体系:即安全保障体系和运行管理体系，为大型工程项目管理系统的安全、稳定、高效运行提供有力的支持和技术保障。

在这个模型中，自上而下体现了各个部分的依存关系，自左右而内则体现了使各部分可靠稳定运行的保障，因而这是一个有机联系的、不可分割的整体[1]。

2.1.2 网络拓扑设计

根据不同用户具体业务需求，设计了以下两种网络拓扑方案。

（1）分布式网络拓扑结构。

一个工程项目单独部署一个工程项目管理系统服务器、数据库服务器，项目公司用户只能访问该工程项目管理系统，通过数据接口方式与公司层工程项目管理系统进行数据交换。

1）分布式网络拓扑结构优点。该方式适应个别项目部业务变动，可根据每个项目部业务调整要求进行应用定制，不会影响其他项目部工程管理系统的部署。由于采用独立的应用服务器及数据库服务器，分载了运行负荷，因此，硬件配置要求不高且系统运行性能相对稳定。

2）分布式网络拓扑结构缺点。该方式应用不集中、组织结构独立、权限设置及相关初始化配置工作需多次重复定制，对硬件配置要求较高，并且项目部与公司网络通道必须稳定。该方式会造成数据标识无法统一，与公司工程项目管理系统同步数据时需校验数据标识映射关系，这种映射关系稳定性较差且容易产生异常数据，另外项目公司数据不能实时传输到公司工程项目管理系统中。

（2）集中式网络拓扑结构。

集中式网络拓扑结构是将各个工程项目管理业务与公司层工程项目管理业务整合成一套集中一体化工程项目管理系统，系统涵盖项目公司与公司两个层面的工程项目管理业务，系统集中部署公司局域网，项目公司只需通过专网或因特网访问[2]。

1）集中式网络拓扑结构优点。该方式可将系统各工程业务高度集中，通过统一流程、统一数据标识、统一组织结构、统一功能等来统一规范全公司范围内的工程项目管理业务。由于该方式采用集中项目应用与公司应用两个层面，所以无需项目层与公司层交互数据，并且项目层工程项目管理数据能及时反映到公司层。

系统集中方式，安装部署该系统后，在后续应用中无需因增加工程数而增加额外硬件成本，同时增加了系统可维护性，提高系统维护效率，降低系统维护成本。

2）集中式网络拓扑结构缺点。该方式对硬件配置要求较高，并且项目公司与公司网络通道必须稳定。该结构要求业务规则统一、规范，项目公司必须统一业务管理模式，不能根据项目公司个性化业务要求进行定制修改。

2.1.3 技术路线设计

在比较了目前各个主要技术路径（比如J2EE.Domino、Ms.Net 等）之后，针对大规模工程项目管理系统，总结出了以下技术路径:

（1）纯B/S 结构。在整个大型工程项目管理系统中，所有的功能模块都是以B/S 模式为基础，具体包含了工作流图像定义工具、工作流图像监督工具、进度计划网络图编制、进度计划网络图监督等，都是使用了以浏览器为基础的B/S 模式，在完成了客户的零安装之后，用户只需要安装一个服务器，对客户来说，只要有IE 支持就可以了[3]。

（2）基于NET 架构。该系统是在微软的NET 框架下，利用Visual Studio.NET 等的开发工具来完成的，它的应用是在.NET FRAMEWORK 2.0 的基础上，而Web 框架是在 I5.0 的基础上完成的，它可以很好地与微软的多种应用程序相结合，不仅其应用非常普遍，而且其运行方式和实施方式也非常的简单。

（3）多层应用体系。运用构件开发技术来对中间应用层进行了设计，并将其划分成了处理内容更为详细的外观层、业务层、数据访问层、数据实体层。

（4）内外网接入模式。大型工程项目管理系统属于一个业务范围广、用户种类多、层次复杂的管理应用系统，在充分认识到用户的集中与分散的情况下，采取了内网访问与外网访问两种方式，以达到在项目公司内，可以利用内网来进行快速地存取，对于监理单位、施工单位等，可以提供外网接入来进行存取，并利用VPN 的方式来完成远程办公与移动办公等特定的需求。

2.2 系统功能设计

根据大型工程项目管理业务架构、事务流模型、业务流程、管理流程等业务分析，对大型工程项目管理系统的功能模块架构提出功能模块设计，依据工作流引擎平台、ERP 接口实现支撑中心、管理中心、分析中心三大支柱。

根据系统业务需求分析，考虑系统总体框架，设计出支撑中心功能设计模型。

3 工作流引擎技术在项目管理系统中的应用实践

3.1 P3 软件

P3（Primavera Project Planner）以电脑技术和互联网规划技术为基础，在世界范围内具有非常高的声誉和广泛的应用，它的功能是进度、费用和资源的管理，其最大的特色就是将现代的项目管理思想和方式融入到了该系统当中，从而有效地克服了长久以来一直存在的工期、进度、费用和资源投资等不能进行整体的、动态的控制的难题[4]。

3.2 Project 软件

“Project”是一款以电脑技术和网络规划技术为基础的系统。目前在工程规划领域占据了很大的一块地盘，最重要的一点是，该系统跟其他的电脑系统（Access、Excel、PowerPoint、Word）的使用方式很相似，所以使用起来比较简单。常用字、提示卡和众多的协助例子极大地方便了该程序的使用，而且它具有很好的交互时间表、电子邮件和资源配置等能力。但其不足之处是，它的主要路线的处理方式很难让人轻易地看到，而且也没有其他的软件那么多的条目和子条目，而且，它所采用的是一个先导的图表（也就是双代号的图表），比P3 的图表（也就是双代号的图表）要好一些，而且双代号的图表很普遍，也很易于被人们所采用。

3.3 CA-SuperProjeet 软件

国际计算机协会的CA-SuperProject 是一个常用专案管理软件，尤其适合于负责企业网络、Unix 或WINDOWS系统的职员以及要求有较高效能程式的职员。该套件可支援一个大的专案，可执行超过160 万次的工作。CASuperProject 也可以建立和整合多个项目文件，为网络工人们提供多个层次的密码输入，并对其进行了计划审查法（PERT）的可能性分析。在有需要时，为确保重点任务的轻重缓急，必须要有相应的方法，但其有一个不足之处，就是与其他的程序相比，其用户接口并不友善[5]。

3.4 Project Scheduler 软件

ScitorInc.的“计划书”是一款操作简单，基于视窗的工程管理软件。该系统既具有常规工程管理系统的全部特点，又具有良好的图形接口，也具有较强的报告和便于绘图的特点。甘特图可以通过使用不同的色彩区分关键路径、正负时差、已完成的任务和正在进行的任务。在工作中，可以很容易地进行图形化的联系，也可以很容易地对工作时间进行调整。该方法具有很强的可操作性，可以有效地解决多个和大规模的工程问题，并且可以与外接的数据库进行整合。

3.5 Oracle Project

Oracle 企业项目管理系统指的是一个项目驱动的公司，可以以自己的方法，使用Oracle 的广泛应用系统功能、强大的开发操作平台及全球支持服务，来灵活地管理项目。这个体系是一个集成管理和深入了解企业项目的一个集成方案。该项目涵盖了工程设计、建筑、专业服务、政府、制造业等多个领域。该体系协助公司使用整合的全球化项目财务、工作计划、资源以及项目可执行的项目资讯，来进行项目规划，并在预算之内完成项目。项目资源管理模块可以通过对如何将符合标准的资源运用到企业的项目中进行更科学的决定，来帮助企业提升盈利能力，并对其进行最大限度地优化。项目协同模块可以让项目团队可以对项目任务、项目问题和提交结果进行分享和协同；项目成本会计模块可以通过对所有全球项目成本进行集成、管理、控制，来帮助企业提升项目的利润；项目开票模块可以通过对发票、收入和与项目有关的融资信息进行简单的操作，来帮助企业对项目的资金流动进行改进；项目投资组合规划模块可以帮助企业对项目进行评估、区分优先次序，并为项目进行选择，以引导项目的投资；专案智慧模块可以提供从上至下的整体专案评估及以专案为基础的整体专案架构，以协助公司作出最佳决定。

4 结语

在对工程项目管理系统进行设计的过程中，采用了工作流引擎技术，将项目管理系统中的特定业务与工作流进行了分开，在系统的运转过程中，利用对工作流进行单独的设计，之后再利用对工作流进行呼叫的方法来进行工作流的开始，从而提升了管理的效能和可用性。另外，将工作流引擎应用到工程项目管理系统中，还可以增强系统的适应性和可维护性，从而可以减少全过程的运行和维护成本。