第26卷 第11期2003年11月
计 算 机 学 报CHI NESE JOURNA L OF C OMPUTERS
V ol.26N o.11
N ov.2003
工作流模型及其形式化描述
李红臣
1),2)
史美林
1)
1)
(清华大学计算机科学与技术系 北京100084)2)
(河南大学计算机科学学院 开封475001)
收稿日期:2001212203;修改稿收到日期:2003206210.本课题得到国家自然科学基金(60073011)和北京市高技术实验室科研项目(50号)联合资助.李红臣,男,1970年生,博士,主要研究领域为计算机网络、CSCW.E 2mail :hli @https://www.doczj.com/doc/a513381881.html,.au.史美林,男,1938年生,教授,博士生导师,主要研究领域为计算机网络、分布式多媒体处理、CSCW 等.
摘 要 工作流是一个业务过程的全部或部分自动执行.为了实现工作流管理功能,我们必须将业务过程从现实世界中抽象出来,并用一种形式化方法对其进行描述,其结果称为是工作流模型.该文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题.基于对现实世界业务过程的分析,该文提出一个三维工作流模型,它包含3个子模型:组织模型、数据模型和过程模型,分别从不同的侧面描述工作流的各种属性.文中详细论述各个子模型及其相互关系,并给出三维工作流模型的形式化描述.
关键词 工作流管理系统;工作流模型;工作流元模型中图法分类号TP393
Work flow Models and Their Formal Descriptions
LI H ong 2Chen 1
),2)
SHI Mei 2Lin 1
)
1)
(Department o f Computer Science and Technology ,Tsinghua Univer sity ,Beijing 100084)
2)
(School o f Computer Science ,H enan Univer sity ,Kaifeng 475001)
Abstract W ork flow is the automation of a business process in whole or part.T o achieve the function of w ork flow management ,the business process must be abstracted from the real w orld and described by a kind of formal method.The result is w ork flow m odel.This paper mainly discusses w ork flow m odels and their formal descriptions.Based on the analysis of business processes in the real w orld ,this paper proposes a three 2dimen 2sional w orkflow m odel including three sub 2m odels ,i.e.,organization m odel ,data m odel and process m odel ,each of which describes s ome attributes of w ork flows from different perspectives.These sub 2m odels and their relationships are addressed in detail in this paper.Furtherm ore ,the formal description for the three 2dimension 2al w orkflow m odel proposed is als o presented.
K eyw ords w orkflow management system ;w orkflow m odel ;w ork flow meta 2m odel
1 引 言
工作流管理系统(W orkflow Management Systems ,
W fMS )是一种在工作流逻辑形式化表示的驱动下,通过软件的执行从而实现完全地定义、管理和执行工作流的系统[1].一般认为,它主要由两个功能组件所组成:工作流建模组件和工作流执行组件.工作流
建模组件主要为工作流建模人员提供一个建立时
(build 2time )环境,使得他们可以定义、分析和管理工作流模型;而工作流执行组件的主要功能是为工作流的创建、执行和管理提供一个运行时(run 2time )环境.在工作流执行过程中,工作流执行组件可能与用户或者外部应用交互,从而完成工作流的执行.除此之外,工作流管理系统还包括其它一些功能,如工作流实例监控.
工作流建模就是将现实世界中的业务过程抽象出来,并用一种形式化的、计算机可处理的方式来表示,这种形式化结果称为工作流模型[1].工作流模型包含了工作流执行所需要的各种信息,如活动、控制流、数据流、角色和执行者.尽管W fMC(W orkflow Management C oalition)和OMG(Object Management G roup)一直致力于建立工作流管理系统的开发标准,但是目前还没有一个关于工作流模型的标准.工作流参考模型(W ork flow Reference M odel)[1]和工作流管理功能规范(W orkflow Management Facility S pecifi2 cation)[2]只是定义了工作流管理系统的一般性框架和所提供的服务,而没有规定工作流建模的方法. W fMC颁布了工作流过程定义交换接口[3],其主要目的用于不同工作流管理系统之间能够交互过程定义信息.
工作流模型是工作流执行的前提和基础,本文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题.首先综述相关的研究状况;然后定义一些基本概念;接着本文提出一个三维工作流模型,随后详细地论述三维工作流模型的组成部分;继而讨论工作流模型的形式化描述问题;最后对文中所提出的三维工作流模型做一评价.
2 相关研究
在研究工作流管理系统的过程中,研究人员先后提出过不同的形式化方法来描述现实世界中的业务过程,建立工作流模型,本节对一些工作流模型及其形式化描述方法进行综述.
Sadiq和Orlowska使用图形符号语言来描述业务过程[4].这些符号分为两类:节点和变迁,节点又分为任务节点(用方框表示)和协作节点(用圆圈表示).任务节点继续分为活动节点、子过程节点、活动块节点和空节点,协作节点表示选择(choice)/合并(merge),也就是分别代表或分叉(or2split)与或合并(or2join).变迁为连接两个节点之间的有向边,表示节点之间的执行顺序和数据流动关系.使用这种方法可以将业务过程表示为一个有向无环图(Directed Acyclic G raph,DAG),它有一个开始节点和一个结束节点.
E llis和Nutt通过定义信息控制网IC N(In forma2 tion C ontrol Net)来描述业务过程[5].在IC N中,变迁表示活动,位置表示控制节点,控制节点有两种:与(and)节点、或(or)节点,这两种控制节点表示了活动之间的控制关系.Aalst通过定义工作流网(W ork2 flow Net,WF2Net)来描述业务过程[6].WF2Net是只有一个源位置(s ource place)和一个漏位置(sink place)的Petri网,其中标记(token)表示工作流的状态.使用WF2Net可以形式化地描述业务过程,而且可以证明WF2Net同样满足一般Petri网的某些特性,如有界性、活性.文献[7]比较全面地论述了基于Petri网的工作流模型.
Endl等人使用扩展EC A(Event2C ondition2Action)规则(即EC AA规则)来描述业务过程[8].一个EC AA 规则表示一条业务规则,其含义是当事件(event)发生时,如果条件(condition)为真,则执行某个动作(action),否则执行另一个动作(alternative action).除此之外,使用EC AA规则还可以描述业务过程中的数据模型和执行者.
Davulcu等人使用并发事务逻辑CTR(C oncurrent TRansaction logic)描述并分析业务过程[9].CTR是对经典谓词逻辑的扩展,其原子公式如同经典逻辑所定义,表示为p(t1,t2,…,t n),其中p为谓词符号,t i 为函数项.除了∨,∧,?,Π,?之外,它还引入两个连接符: 表示串行合取,|表示并行合取;两个模态算子:◇表示执行可能性,⊙表示隔离执行.假设<,φ为两个公式,则< φ表示它们顺序执行;<|φ表示它们并发执行;<∧φ表示它们在同一路径上执行;<∨φ表示它们其中的某个执行;?<表示<永不被执行;◇<表示<可能被执行;⊙<表示<被隔离执行.使用这些符号可以严格定义业务过程的逻辑结构.
Haake和Wang使用超媒体(hypermedia)结构来描述工作流[10].一个超媒体结构包括节点、链接、节点内容页以及其他媒体对象.活动空间用一个节点表示,其类型由它的根节点页类型所决定,每个节点有一个内容页.如果一个活动是子过程,那么这个节点指向另一个超媒体结构.一个超媒体页面除了节点和链接之外,还包含其它媒体类型,如文本、图形.业务过程和任务都可以用这种超媒体结构表示.
Medina2M ora等人基于语言/行为理论对业务过程进行描述[11].他们将业务过程分解为一系列的两人对话协作过程,一次对话表示为一个行为工作流环(action w ork flow loop).一个业务过程是由多个行为工作流环组成,这些工作流环之间存在着某种依赖关系.
关于业务过程形式化描述的方法还有很多,如集合论和图论方法[12]、面向对象方法[13]、形式语言
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11期李红臣等:工作流模型及其形式化描述
方法[4]、状态2实体2活动模型(State2Entity2Activity2 M odel,SE AM)[15]等等.这些方法在对业务过程的描述能力和模型本身的特性方面存在差异,有些方法侧重于工作流管理系统的实现,而有些侧重于对工作流语义的分析.而且,这些工作流模型主要是对业务过程结构的形式化描述,在工作流模型中说明活动所访问的数据和参与活动的执行者,缺少对数据资源和执行者组织结构的描述.因此,这些描述方法不适应大规模、动态变化的企业应用.
Sanchez等人在开发WI DE(W ork flow on Intelligent Distributed database Environment)系统时提出WI DE工作流模型[16].一个完整的WI DE工作流模型包括三个子模型,其中组织模型描述工作流执行中的组织实体而非组织实体本身;信息模型描述工作流执行中的信息项;过程模型描述工作流的功能.它们同三维工作流模型相似,分别从三个方面描述一个业务过程,然而,WI DE工作流模型是从工作流系统实现的角度而提出的,缺少对工作流模型语义的分析;而且,其形式化描述没有与对象技术和数据库技术密切地关联起来.
K radolfer在文献[17]中提出一个工作流模型,它从功能/结构(function/structure)、信息(in forma2 tion)、行为(behaviour)和组织(organisation)4个方面描述一个业务过程,这4个方面分别描述一个业务过程的功能、组成、数据、执行和执行实体.然而,作者只是从概念上描述业务过程中的各种实体及其相互关系,没有给出其形式化描述方法.
3 基本概念
为了更加清楚地阐述本文内容,首先定义一些与工作流模型相关的基本概念.关于工作流管理的其它概念定义请参考文献[18].
定义1.工作流元模型(w ork flow meta2m odel).
工作流元模型是为了定义某个应用域的工作流模型而定义的抽象模型,主要包括一些基本概念.
定义2.工作流概念模型(w ork flow conceptual m odel).
工作流概念模型是使用工作流元模型中的基本概念,对某个应用域的业务过程抽象描述所得到的结果.
定义3.工作流定义语言(w ork flow definition lan2 guage).
工作流定义语言是基于工作流元模型而定义的,用于形式化地描述工作流模型的语言.
定义4. 工作流模型(w ork flow m odel).
工作流模型是使用工作流定义语言对某个应用域的业务过程形式化描述所得到的结果,它包含工作流执行所需要的信息.
定义5. 工作流(w ork flow).
工作流是工作流模型的一个实例,又称为工作流实例(w orkflow instance),它表示业务过程的一次执行.
这些概念之间的关系如图1,工作流模型是基于工作流元模型,而使用工作流定义语言所描述.对于一个工作流模型,可以生成多个工作流实例,每个工作流有一个I D,它唯一标识该工作流实例
.
4 工作流元模型
4.1 业务过程分析与描述
对于某个组织内或组织之间的业务过程,我们从四个角度加以考察:
过程构成.一个业务过程是由一个或多个任务组成,这些任务之间存在着某种约束关系.业务过程处理实际上是其中的任务按照这种约束关系而先后执行.任务是构成业务过程的基本单位,任务之间由于约束关系和抽象层次而形成比较复杂的结构特性.
过程执行.业务过程的一次执行是为了完成某个具体的业务目标,需要特定的数据和人力资源.一个业务过程可能是组织内业务过程,也可能是组织间业务过程的一部分.不同的业务过程是独立地在执行,它们之间可能没有直接的约束关系,但是可能通过共享资源而相互影响.
访问数据.任务在执行过程中需要访问外部应用或数据,它们或者作为任务的输入流,或者作为任务的输出流.一个任务输出的数据也可能作为另一个任务的输入,任务之间由于所访问的数据而产生约束关系.数据是业务过程所作用的对象,这些应用
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数据有各自不同的类型定义,不同的组织方式.
执行者.任务在执行中可能需要执行者(人或代理)的参与.这些执行者构成一个组织,他们之间存在着某种关系.对于这些执行者,有两种划分准则:一种是按照执行者的职能将其划分为不同的角色,如部门经理、会计;另一种是按照组织结构将其划分为不同的组织单元,如财务部、人事部.一个执行者属于某个组织单元,充当某个角色.
基于上述对现实世界业务过程的分析,我们应该从三个方面来描述业务过程,即业务过程构成、数据模型和组织结构.因此,在建立工作流模型时,应使工作流模型包含这三个方面的信息;而且,为了支持大规模组织中的业务过程处理,应该对这三个方面分别进行描述.为此,我们提出一个三维工作流模
型(three 2dimensional w orkflow m odel ),它包括三个子模型:组织模型(organization m odel )、数据模型(data m odel )和过程模型(process m odel ).组织模型描述了组织内部各个实体及其相互关系;数据模型描述了业务过程所访问的数据及其视图;过程模型描述了业务过程结构中的各种实体及其约束关系(包括控制流和数据流).一个业务过程实际上是由这三个模型中的若干个实体所构成,业务过程作为框架将过程模型、组织模型和数据模型中的各种实体关联起来.
4.2 组织模型
组织模型是对一个组织内各种实体及其相互关系的描述,用实体2关系①(Entity 2Relationship ,E 2R )表示,如图2所示
.
图2中实体及实体之间的关系说明如下.4.2.1 实 体
组织.是对现实世界中某个组织的抽象描述,属性包括组织名称、描述、性质、部门列表、负责人和地址等等.
部门.是对组织内某个部门的抽象描述,属性包括部门名称、描述、角色列表、员工列表和部门领导等等.
角色组.是由多个角色组成的集合,属性包括名称、描述和角色列表等等.
功能组.是由具有某些相同功能的执行者或其本身组成的集合,属性包括名称、描述和成员列表等等.
角色.是具有某种身份或权限的命名标识,属性执行者.是指参与活动执行的人或代理,属性包括名称、性别、地址、所在部门和充当的角色列表等等.
能力.是对某个能力标识的描述,属性包括能力I D 和描述等等.4.2.2 关 系
组成关系.连接两个实体,表示一个实体是另一个实体的组成部分.
管理关系.连接执行者和功能组,表示某个执行者管理该功能组.
替代关系.连接两个执行者,表示当一个执行者不在时,由另一个代替.
充当关系.连接执行者和角色,表示一个执行者充当某个角色.一个执行者可以充当多个角色,一9
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拥有关系.连接角色和能力,表示一个角色拥有这种能力.
4.3 数据模型
数据模型是对工作流执行过程中所访问数据对象的描述.数据模型不像组织模型那样有清晰的模型定义.在企业应用当中,各种数据对象具有不同的类型定义,因此应该依照应用语义建立相应的数据模型.根据数据对象在工作流中的作用,将其分为三种类型:控制数据、应用数据和外部数据.
4.3.1 控制数据
控制数据是指被工作流管理系统所使用的内部数据.这些数据主要用来表示工作流实例或活动实例①的状态,它们不能被外部应用直接访问.在分布式执行环境中,这些数据可以在不同的工作流服务器之间交换;另外,有些控制数据可以提供给某些工具,如实例监控工具以获取工作流实例的状态.
一般来说,控制数据使用变量来表示.变量是信息的基本单位,其属性包括类型、名称、初始值、描述、类别等等.类型有整型、布尔型、字符串型等.变量根据其可见范围分为私有变量和共享变量.私有变量只能被一个工作流中的所有活动访问,而共享变量可以被不同的工作流所访问.
4.3.2 应用数据
应用数据是工作流和外部应用都可以访问的、与应用领域相关的数据.应用数据既可以被工作流管理系统所使用,也可以被外部应用所使用.在分布式执行环境中,不同的工作流引擎之间可以交换应用数据.
应用数据一般使用表单表示.表单是工作流系统可以访问和控制的数据域集合,因此表单是一个对象,它包括两部分:表单数据和表单模板.表单数据定义了表单对象的语义,也就是表单中的各个数据域;表单模板定义了表单对象的视图.一个表单模板可以被多个表单对象所使用,同样一个表单对象可以有多个表单模板.
4.3.3 外部数据
外部数据是指能被外部应用而不能被工作流管理系统所访问的数据.这些数据对象是由特定的外部应用所定义,在某些情况下,为了使不同的外部应用之间交换外部数据,需要将外部数据从一种格式转换为另一种格式.这种转换功能或者由工作流系统提供,或者通过定义某种标准格式(如X M L)实现行参数和应用位置等信息.
外部数据常常使用文档、文件或者对象表示,如一个图片、W ORD文档.
4.3.4 时间数据
时间数据(tem poral data)是对与时间相关信息的描述,它分为三种类型:
(1)时间常量,表示某个时间点,如某年某月某日.可以根据具体应用领域选择合适的时间精度,如年、月、日、小时、分钟、秒.
(2)时间段,表示某个时间区间,它可以表示为开始时间和结束时间,也可以表示为开始时间和持续长度.
(3)周期,表示时间频度,如每月的第一天.它由两部分组成,前者表示一个时间周期,后者表示时间单位.
时间数据主要用于构造时间表达式,工作流管理系统根据时间数据设置时钟,当某个时间表达式为真时,就产生时间事件.时间事件主要用于异常处理和同步,例如,如果活动或工作流执行超过所规定的期限,就产生一个异常事件;有些活动或工作流的执行需要等待某个预定的时间段或周期,如果时间表达式为真,则产生时间事件.
4.4 过程模型
过程模型是对业务过程结构中各种实体及其约束关系的描述,过程模型使用实体2关系表示如图
3.
图3中的实体以及实体之间的关系说明如下.
4.4.1 实 体
过程.是对现实世界一个业务过程结构的抽象描述,属性包括名称、时限、活动列表、开始活动、结束活动和优先级等等.
活动.是对业务过程中一个执行步骤的抽象描
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述,是一个抽象实体,根据应用语义分为不同类型.
原子活动.是由活动派生出来,直接被工作流系统所调度执行,属性包括名称、时限、描述、角色、开始条件、结束条件、外部应用、输入数据、输出数据和表单名称等等.
子过程(sub 2process ).是对另一过程模型的引用,属性包括名称、描述、开始条件、结束条件、输入数据、输出数据和过程模型名称等.
外部应用.是指在活动执行过程中所调用的应用系统.属性包括应用名称、位置、输入参数和输出参数等.4.4.2 关 系
组成关系.连接过程和活动,表示一个过程由多个活动所组成.
先序关系.表示活动之间存在的约束关系.
继承关系.活动是抽象实体,在建模时要具体化为原子活动或者子过程.
引用关系.表示一个子过程在执行时引用另一个过程对象.
调用关系.表示活动在执行时可能调用某个应用程序.
同一抽象层次的活动之间存在着先序关系,这种关系定义了业务过程中的控制流和数据流.W fMC 定义了4种类型的控制结构,即顺序结构、并行结构、选择结构和重复结构,所有工作流可以由这4种基本控制结构组合而成[1].4.4.3 子过程
定义6. 父过程模型和子过程模型.
如果一个过程模型中包含某个子过程,这个子过程引用另一个过程模型,则称前者为后者的父过程模型,而称后者为前者的子过程模型.
父过程模型和子过程模型是相对的,一个过程模型可以有多个子过程模型,而一个子过程模型只能有唯一的父过程模型.因此,所有具有这种关系的过程模型构成一个具有层次的树状结构,如图4所示
.
引入子过程是工作流建模的需要,它为工作流建模和控制执行带来以下好处:
(1)优化过程模型的结构.“层次抽象”是人们分析问题普遍所使用的方法,使用子过程可以隐藏某些非重要因素,便于工作流建模,而且使过程模型具有良好的结构.
(2)提高过程模型的重用性.子过程也是过程建模中的基本单元,一个过程模型可以作为子过程被其它过程模型所重用.
(3)便于工作流模型的分析.在分析一个工作流模型时,我们往往将其中某部分作为一个子过程以降低分析复杂度,而后再对这个子过程模型进行分析.
(4)便于工作流的分布执行.在分布式工作流控制执行中,子过程往往作为一个基本单位在不同工作流引擎间分布调度.4.5 子模型之间的相互关系
过程模型、数据模型和组织模型实际上是从不同的侧面描述一个工作流,包含工作流执行所需要的相关信息.然而它们之间并不是孤立的,而是有机地相互关联.在三维工作流模型的3个子模型中,过程模型处于主要位置,它显式地描述一个业务过程,而组织模型和数据模型则处于隐式位置.
对于一个工作流模型来说,这3个子模型通过某些实体相互关联起来,从而完整地表达工作流的语法和语义信息.图5表示这3个子模型之间的相互关系,通过角色和活动的执行关系将过程模型与组织模型关联起来,使得组织模型和过程模型的变化不会相互影响.通过活动和外部应用的调用关系以及活动和应用数据的存取关系将过程模型和数据模型关联起来.在工作流执行时,外部应用与工作流引擎之间存在某种交互接口,从而工作流引擎能够与外部应用交换数据
.
1
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5 工作流形式化描述
我们在上节详细地讨论了三维工作流模型,定义了一些与工作流模型相关的基本概念,使用这些概念可以抽象地描述业务过程.然而,为了实现工作流管理,需要基于三维工作流模型,定义一个工作流定义语言,去描述工作流模型中的各种实体,这就是工作流模型的形式化描述.
从前面的讨论看出,我们可以使用对象模型表示三维工作流模型中的实体,实体之间的约束关系通过对象属性隐含地表示.对于过程模型中的过程
和活动实体,它们的类定义分别如图6(a )和6(b )所
示.在过程类定义中,属性Activities 为一个活动列
表,其中的每个元素为活动对象.在活动类定义中,属性PreN ode 和NextN ode 为前一活动和后一活动的名称,表示活动之间的先序关系.
为了有效地表示活动之间的先序关系,还要引入一些控制对象,用于表示过程模型中不同的控制结构,如或分叉(or 2split )、或合并(or 2join )、与分叉(and 2split )、与合并(and 2join )等[19].
组织模型中的实体也使用对象来表示,如角色的类定义如图6(c ),其属性Capability 表示该角色拥有的能力,UnitName 表示角色所属的部门名称,Ac 2tors 表示能充当该角色的执行者名称列表,这些属性定义使得角色关联到相应的对象
.
数据模型中的实体也使用对象来表示.由于应用数据有各自不同的类型定义,为了使得工作流引擎能够访问这些数据,我们使用对象模型描述应用数据,工作流管理系统提供对象模型到具体数据格式的映射,如从对象模型到数据库关系模型的映射.
一般来说,工作流管理系统提供一些工具,建模人员使用这些工具可以建立工作流模型.当工作流模型被建立之后,它们被存储于数据库中.这样,工作流执行组件通过与模型库之间的接口访问这些对象.
6 结 论
工作流模型及其形式化描述是工作流技术中的
一个重要研究方向.本文从分析现实世界业务过程入手,提出一个三维工作流模型,它包括3个子模型:组织模型、数据模型和过程模型,这3个子模型从不同的侧面描述一个业务过程.与其它工作流模型相比,三维工作流模型不但描述业务过程的组成结构,而且包含了对业务过程所访问的数据以及组织结构的描述.这3个子模型之间既相互关联,又相互独立,从而有效地描述组织内部以及组织之间的业务过程.表1给出了几种工作流元模型的比较.
在三维工作流模型中,将组织模型与过程模型相分离有以下几点好处:
(1)提高过程模型和组织模型的可重用性,一个过程模型可以被不同的组织所使用.
表1 几种工作流元模型的比较
工作流元模型
形式语义组织模型描述
数据模型描述
过程模型描述
特点
图形符号一般无无有简单直观,便于用户使用Petri 网严格无无有便于业务过程分析ECA 规则一般无无有具有灵活性CTR 逻辑严格无无有便于业务过程分析
超媒体结构一般无无有便于表示层次结构的过程模型2
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(2)组织模型与过程模型的变化不会相互影响,或者说影响最小.
(3)提高工作流调度的灵活性,便于在工作流执行中,对异常情况的处理.
同样,将数据模型尽可能地与过程模型分离有以下几点好处:
(4)提高过程模型和数据模型的可重用性,一个过程模型可以适用于不同的数据模型,同样,一个数据模型可以被多个过程模型所共享和重用.
(5)提高工作流系统的开放性,使得工作流系统与外部应用无缝地交互数据.
(6)在系统实现时,将数据对象本身与对象视图分离,更加提高过程模型的可重用性以及数据的共享性.
(7)便于管理数据对象并对其实施访问控制.
工作流建模是工作流技术研究的重要方面,在设计和实现工作流管理系统时,首先要确定工作流建模的方法,也就是说如何形式化地描述业务过程.本课题组在开发分布式工作流管理系统———ECCS (E2C ommerce oriented C ooperative System)中,使用三维工作流模型作为元模型定义一个工作流定义语言,并开发一套客户端工具,包括工作流建模工具、实例监控工具和工作项管理工具[19].进一步的研究工作是完善该工作流模型,包括正确性证明、工作流模型的演化和异常语义定义等等.
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2001
LI H ong2Chen,born in1970,Ph.
D..His is now a post-doctoral scholar in
School of In formation T echnology at S win2
burne University of T echnology.His research
interests include com puter netw ork and CSCW
(C om puter Supported C ooperative W ork).
s or,Ph.D.supervis or.His research interests include com puter net2
w ork,distributed multimedia processing and CSCW.
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11期李红臣等:工作流模型及其形式化描述
2009，45（13）工作流控制模型（Petri 网） 抽象化 工作流模型 工作流定义语言 工作流元语言 工作流概念模型 表示形式化 基于 基于 图1三层模型间的关系 1引言随着软件在信息社会中发挥日益重要的作用，人们对软件 的正确性、可靠性、安全性等可信性质给予了越来越多的关注。如何在软件的开发和运行过程中保证软件具有可信性质也成为软件理论和技术越来越重要的研究方向。自从20世纪90年代，工作流管理系统的研究与应用得到了长足的发展，实践证明它在改进和优化业务过程，提高业务工作效率，实现更好的业务过程控制，提高顾客服务质量，提高业务过程的柔性等方面起到了重要作用。 工作流管理系统中的两个核心组件分别是流程定义组件与流程执行组件。而现有的工作流系统或多或少都存在着一些缺憾：（1）模型描述能力有限；（2）难以快速适应多变的市场需求；（3）定义的流程和实际系统之间的正确性差异。为保证流程设计的正确与可靠，应该对所设计的流程分别进行静态的分析验证和动态的仿真测试。 通过研究与分析，一个完整的工作流模型应该分为三个层次：元模型层、模型层和控制模型层。其中元模型层给出了流程定义的主要成分及其语言描述。扩展的信牌驱动模型属于模型 层，它对经典Petri 网进行了改进与扩充，基本解决了经典Petri 网描述业务过程的局限性。只保留了控制机制的Petri 网模型 是对工作流流程定义语言的更高级别的抽象，因此属于控制模型层。三层模型之间的关系如图1所示。 因此关于流程的分析验证也可以分为三个层次进行：基于元模型层次上的语法验证、基于模型层次上的语义验证（仿真） 和基于控制模型层次上形式化分析。又可以将它们分为静态检查与动态仿真，其中静态检查主要针对的是流程的静态定义，包括基于元模型层次上的语法验证和基于控制模型层次上的形式化分析；而动态仿真主要针对流程的动态执行过程即基于 工作流流程动态仿真技术的研究 付丽娜，郝克刚FU Li-na ，HAO Ke-gang 西北大学软件工程研究所，西安710069 Software Engineering Institute ， Northwest University ，Xi ’an 710069，China E-mail ：fulina_97@https://www.doczj.com/doc/a513381881.html, FU Li-na ，HAO Ke-gang.Research on dynamic simulation of workflow https://www.doczj.com/doc/a513381881.html,puter Engineering and Applications ， 2009，45（13）：29-33.Abstract ：The mode to capability analysis and correctness verification of workflow process is divided in static inspection and dy － namic simulation.Especially the paper studies several key problems in process simulation ，setting up simulation enviroment ，the al －gorithm for arranging events in a queue based on path coverage rule ，analyzing simulation results.It adopts interactive and non-interactive means ， employs white-box and black-box methods to test workflow process based on high coverage rate.And at last it gives expression to type ，distribution and trend of process defects. Key words ：Workflow Management System （WFMS ）；token-driven workflow computation model ；process ；simulation engine ；event ；verification 摘要：对于工作流流程的能力分析以及正确性验证，其方式上可分为静态分析与动态仿真。论文侧重研究通过动态仿真手段对 流程进行测试与分析，验证流程在合适的时间，由合适的资源做合适的事。针对仿真过程中的几个关键问题———设置仿真环境、基于路径覆盖准则的事件排队算法及仿真结果的统计分析做了较深入研究。仿真采用了交互式与非交互式两种手段，利用白盒与黑盒两种测试方法对被测流程进行高覆盖度仿真，并通过仿真结果反映缺陷的类型、分布与走势。关键词：工作流管理系统；信牌驱动模型；流程；仿真引擎；事件；验证 DOI ：10.3778/j.issn.1002-8331.2009.13.009文章编号：1002－8331（2009）13-0029-05文献标识码：A 中图分类号：TP311 基金项目：国家高技术研究发展计划（863）（the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2007AA010305）。作者简介：付丽娜（1979-），女，博士研究生，研究方向为软件理论、工作流相关技术等；郝克刚（1936-），男，博士生导师，目前研究方向为工作流技 术、分布式计算和软件理论等。 收稿日期：2009-01-21 修回日期：2009-02-25 Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用29
系统分析师辅导：工作流管理系统体系结构设计 摘要：工作流管理系统将最终成为覆盖于各类台式机与网络操作系统之上的业务操作系统，但工作流技术目前还不够完善。作者在深入研究了工作流管理联盟提供的工作流管理系统模型和各大主流工作流管理系统的基础上设计了一套功能全面的工作流管理系统体系结构。本文主要从该体系结构的三个层次深入介绍了该系统结构。 关键词：工作流管理系统、业务操作系统、软件体系结构、业务建模 1、引言 在一个组织内部存在着两种信息：一种是数据信息，另一种是业务信息。在组织之间也同样存在着两种信息：一种是数据信息，另一种是业务往来信息。如果这两种信息用计算机系统来管理，前一种属于组织内部的信息系统，后一种属于B2B电子商务系统。目前对数据信息的计算机管理系统（即：数据库管理系统）经过多年的发展已经成熟。对业务过程的计算机管理系统由于比较复杂，可变因素较多，难度大，因此发展还不成熟。工作流技术作为现代组织实现过程管理与过程控制的一项关键技术，为组织的业务处理过程提供了一个从模型建立、管理到运行、分析的完整框架。同时，工作流管理系统（Workflow Management System ,WFMS）通过一套集成化、可互操作的软件工具为这个框架提供了全过程的支持。Thomas Koulopoulos曾预言：工作流管理系统将最终成为覆盖于各类台式机与网络操作系统（如：Windows,Unix,Windows NT）之上的业务操作系统BOS（Business Operating System）,它将带来操作系统的一次革命。但是目前工作流技术无论从理论上还是从实践都还不够完善，要实现Thomas Koulopoulos的预言可能还需有一段路要走。本文主要介绍了由作者独立设计一套工作流管理系统体系结构，以供工作流技术爱好者参考。 2、工作流管理系统的基本概念 顾名思义，工作流就是工作任务在多个人或单位之间的流转。在计算机网络环境下，这种流转实际上表现为信息或数据在多个人之间的传送。工作流管理联盟( Workflow Management Coalition ，WfMC)对工作流的定义是：“业务过程的部分或全部在计算机应用环境下的自动化”。她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规则传递的文档、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”。 工作流管理系统就是通过管理一序列的工作活动以及相关人员、资源、信息技术资料来提供业务处理程序上的自动控制。工作流管理系统通过计算机软件来定义、管理和执行工作流程。在工作流管理系统中计算机运用程序的执行顺序是由工作流逻辑的计算机描述来驱动的。她的主要目标是对业务过程中各步骤(或称活动、环节)发生的先后次序，以及同各个步骤相关的人力、资源、信息资料的调用等进行管理，从而实现业务过程的自动化。当然这种管理可能会在不同的信息及通信环境下实现，所涉及的范围可以小至一个只有几人的工作组，也可以大到政府、企业组织各个机构之间。工作流管理系统将人员、组织结构、设备资源、信息源（如数据库、文件系统、电子邮件、计算机辅助设计工具等）整和成一个整体。这样，工作流管理系统就成为了一个理想的用来收容业务逻辑的业务知识仓库，并给予业务逻辑一个易操作易控制的界面。 工作流管理系统的最大优点就是实现具体应用逻辑和过程逻辑的分离，实现在不修改具体功能的情况下，通过修改业务流程模板来改变系统的功能，完成对组织生产经营过程的部
工作流系统需求分析 业务过程描述： 工作流是一种反映业务流程的计算机化的、实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。工作流起源于生产组织和办公自动化领域，其目的是将现有工作分解，按照一定的规则和过程来执行并监控，提高效率，降低成本。 下图是用户使用工作流系统的业务过程：
业务模型描述：
系统组成： 工作流管理系统由客户端、流程定制工具、流程监控与管理和工作流运行服务四个部分组成，下图是系统构件图： 系统功能划分： 工作流管理系统是指运行在一个或多个工作流引擎的软件上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件，从用户建模的过程来看在建立阶段功能主要是工作流过程和相关活动的定义和建模，在运行阶段包括运行流程的监控、管理以及执行过程中的人机交互等。 工作流管理系统由流程定制工具、流程监控与管理、工作流运行服务和客户端交互四个部分组成，整个系统的使用者可以分为四种：系统管理员、流程设计人员、流程管理人员、普通用户。 下图是整个工作流管理系统的顶层用例：
第一部分流程定制工具 本部分主要完成企业信息流中业务过程的图形化建模，定制工具提供丰富的图形化元素、简单易懂的建模方法以及完善的模型管理方式。 流程定制用例图：
打开流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：流程定制工具已经打开。 后置条件：被选择的流程模型中的内容被展开。 步骤序列： 1．打开流程模型列表或新建流程模型文件。 2．选择流程模型文件名称。 3．展开流程模型中的设计内容。 保存流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：某个流程模型已经被打开，并且被修改。 后置条件：修改过的流程模型存到了物理文件中。 步骤序列： 1．保存流程模型到物理文件中。 删除流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有可被删除的流程模型。 后置条件：选中的流程模型被删除。 步骤序列： 1．用户打开流程模型列表。 2．用户选择想要删除的流程模型。 3．系统删除选中的流程模型。 导入导出流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有可被导入的文件或导出的流程模型。 后置条件：流程模型被导出成文件或模型文件被导入到设计系统成为流程模型。 步骤序列： 1．用户打开可被导入文件列表或设计工具中的流程模型列表。 2．用户选择将被导入的流程文件或选择将被导出的流程模型。 3．系统把导入文件生成流程模型或把导出流程模型生成流程文件。 流程发布 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有设计完成并可供发布的流程模型。 后置条件：流程模型被发布并可通过客户工具执行。 步骤序列： 1．用户打开流程模型列表。 2．用户选择发布的包或流程。 3．用户选择发布的运行服务器。 4．用户形成发布版本。
简易工作流设计模型 一、工作流简介 (2) 二、工作流设计思路 (2) （一）工作流整体结构图 (2) 1．业务说明 (2) 2．工作流整体结构图 (2) （二）流程分类和流程实例设计 (3) 1．业务说明 (3) 2．界面设计 (4) 3．后台表-流程分类表 (4) 4．后台表-流程模板表 (5) 5．备注说明 (5) （三）自定义流程表单设计 (5) 1．业务说明 (5) 2．界面设计 (6) 3．后台表-模板表字段表 (6) 4．备注说明 (7) （四）流程步骤定义 (7) 1．业务说明 (7) 2．界面设计 (7) 3．后台表 (8) 4．后台表关系 (8) 5．备注说明 (8) （五）流程实例发起 (9) 1．业务说明 (9) 2．界面设计 (9) 3．后台表 (10) 三、结语 (11)
一、工作流简介 工作流是指一类能够完全自动执行的经营过程，根据一系列过程规则，将文档、信息或任务在不同的执行者之间进行传递与执行。 二、工作流设计思路 （一）工作流整体结构图 1．业务说明 整个工作流后台结构设计图，包含表单设计、流程设置、流程实例发起三个主要部分的后台表结构设计。 2．工作流整体结构图 见下
（二）流程分类和流程实例设计 1．业务说明 建立流程时候，需要先将流程进行分类，便于权限控制和梳理流程的层级关系；另外每个流程实例的数据，需要保存在流程实例表中进行区分（不同的流程实例对应的数据结构不一样，每条流程实例的实例数据也不一样）
2．界面设计 3．后台表-流程分类表 select * from xSYS_TableDefs where xHolderGUID='{00000000-0000-0000-0000-000000000000}'
SECTION 1 SCM TEMPLATE WORKFLOW ?2000 i2 Technologies, Inc. -2-
SCM Template Workflow Release 4.2.1 Copyright 2000 i2 Technologies, Inc. This notice is intended as a precaution against inadvertent publication and does not imply any waiver of confidentiality. Information in this document is subject to change without notice. No part of this document may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording, or information storage or retrieval systems, for any purpose without the express written permission of i2 Technologies, Inc. The software and/or database described in this document are furnished under a license agreement or nondisclosure agreement. It is against the law to copy the software on any medium except as specifically allowed in the license or nondisclosure agreement. If software or documentation is to be used by the federal government, the following statement is applicable:In accordance with FAR 52.227-19 Commercial Computer Software —Restricted Rights, the following applies: This software is Unpublished—rights reserved under the copyright laws of the United States. The text and drawings set forth in this document are the exclusive property of i2 Technologies, Inc. Unless otherwise noted, all names of companies, products, street addresses, and persons contained in the scenarios are designed solely to document the use of i2 Technologies, Inc. products. The brand names and product names used in this manual are the trademarks, registered trademarks, service marks or trade names of their respective owners. i2 Technologies, Inc. is not associated with any product or vendor mentioned in this publication unless otherwise noted. The following trademarks and service marks are the property of i2 Technologies, Inc.: EDGE OF INSTABILITY; i2 TECHNOLOGIES; ORB NETWORK; PLANET; and RESULTS DRIVEN METHODOLOGY. The following registered trademarks are the property of i2 Technologies, Inc.: GLOBAL SUPPLY CHAIN MANAGEMENT; i2; i2 TECHNOLOGIES and design; TRADEMATRIX; TRADEMATRIX and design; and RhythmLink. February, 2000 ?2000 i2 Technologies, Inc. -3-
工作流系统设计手册 一、引言 工作流管理是目前被业界广泛应用并迅速发展的技术，它的主要功能是使业务处理过程自动化，协调人和各种应用程序的工作。工作流管理系统（Workflow Management System，简称：WfMS）以企业业务过程为核心，结合了计算机支持协同工作以及企业信息系统的相关技术，立足于过程自动化，着眼于整体效率的提高。随着计算机软硬件技术的发展，特别是Internet 和Intranet的迅速普及，工作流管理系统的应用范围已不仅仅限于传统办公环境（如保险、银行、法律、行政管理等）和工业制造中，而且逐渐扩展到企业应用环境中。 1993年成立的工作流管理联盟（Workflow Management Coalition，简称：WfMC）给出了一系列工作流的规范。其主要概念有： 工作流 工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程，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传递与执行。 工作流是一种反映业务流程的计算机化的模型，实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。 工作流管理系统
它是一个软件系统，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。并监控其工作状态。工作流管理系统可称为企业的业务操作系统。（Business Operating System，简称：BOS） 工作流系统参考模型 有关工作流管理联盟更详细的规范请参见https://www.doczj.com/doc/a513381881.html, 二、JU工作流管理系统 根据国际工作流管理联盟的标准模型，实现了过程定义工具、工作流执行服务（工作流机）、工作流管理工具以及工作流客户应用（人工动作）和供工作流执行服务（工作流机）直接调用的应用（自动化动作）。 人工动作必须与表单绑定。表单提供了人机交互的工作界面，而表单的后面是标准通用的关系型
工作流系统需求分析及设计 业务过程描述： 工作流是一种反映业务流程的计算机化的、实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。工作流起源于生产组织和办公自动化领域，其目的是将现有工作分解，按照一定的规则和过程来执行并监控，提高效率，降低成本。 下图是用户使用工作流系统的业务过程：
业务模型描述：
系统组成： 工作流管理系统由客户端、流程定制工具、流程监控与管理和工作流运行服务四个部分组成，下图是系统构件图： 系统功能划分： 工作流管理系统是指运行在一个或多个工作流引擎的软件上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件，从用户建模的过程来看在建立阶段功能主要是工作流过程和相关活动的定义和建模，在运行阶段包括运行流程的监控、管理以及执行过程中的人机交互等。 工作流管理系统由流程定制工具、流程监控与管理、工作流运行服务和客户端交互四个部分组成，整个系统的使用者可以分为四种：系统管理员、流程设计人员、流程管理人员、普通用户。 下图是整个工作流管理系统的顶层用例：
第一部分流程定制工具 本部分主要完成企业信息流中业务过程的图形化建模，定制工具提供丰富的图形化元素、简单易懂的建模方法以及完善的模型管理方式。 流程定制用例图：
打开流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：流程定制工具已经打开。 后置条件：被选择的流程模型中的内容被展开。 步骤序列： 1．打开流程模型列表或新建流程模型文件。 2．选择流程模型文件名称。 3．展开流程模型中的设计内容。 保存流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：某个流程模型已经被打开，并且被修改。 后置条件：修改过的流程模型存到了物理文件中。 步骤序列： 1．保存流程模型到物理文件中。 删除流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有可被删除的流程模型。 后置条件：选中的流程模型被删除。 步骤序列： 1．用户打开流程模型列表。 2．用户选择想要删除的流程模型。 3．系统删除选中的流程模型。 导入导出流程模型 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有可被导入的文件或导出的流程模型。 后置条件：流程模型被导出成文件或模型文件被导入到设计系统成为流程模型。 步骤序列： 1．用户打开可被导入文件列表或设计工具中的流程模型列表。 2．用户选择将被导入的流程文件或选择将被导出的流程模型。 3．系统把导入文件生成流程模型或把导出流程模型生成流程文件。 流程发布 参与者：流程设计者。 前置条件：拥有设计完成并可供发布的流程模型。 后置条件：流程模型被发布并可通过客户工具执行。 步骤序列： 1．用户打开流程模型列表。 2．用户选择发布的包或流程。 3．用户选择发布的运行服务器。 4．用户形成发布版本。
基于时序逻辑的工作流建模与分析方法1 王远，范玉顺 (清华大学自动化系,北京 100084) 摘要提出了一种基于活动时序逻辑(TLA)的工作流建模与模型分析的形式化方法。该方法将模型及模型的性质都表示为一个TLA公式，对工作流模型性质的分析可以等价为对TLA中两个公式之间是否存在蕴涵关系的检验，从而建立了一个工作流模型各层次分析统一框架。一个工作流建模和分析的实例验证了所提出方法的有效性，该方法在建模、模型分析以及指导模型设计等方面都有较好的应用前景。 关键词工作流，活动时序逻辑，工作流模型分析 1基金项目：国家自然科学基金项目（60274046） 0 引言 工作流管理是实现企业过程集成和提高企业运行效率、柔性的一种全面的支撑技术。该技术在办公自动化(OA)、计算机支持的协同工作(CSCW)、经营过程重组(BPR)等几个领域中的应用证明,工作流模型的合理性验证与分析是成功实施工作流管理的关键[1]。工作流模型分析可以分为逻辑、时间和性能三个层次。逻辑层次关心的是工作流模型中事件点与事件点之间的关系,时间层次的分析是在逻辑层次的基础上研究模型中时间段与时间段之间的关系,而性能层次分析一般是指(考虑资源信息) 通过仿真或严格的理论分析,获得与系统性能相关的量化指标,来评估建立的工作模型是否满足目标需求。 工作流模型的验证与分析的方法与建模方法密切相关。工作流建模方法可以分为非形式化方法与形式化方法[2]。非形式化方法主要包括活动网络图法、ECA(Event-Condition-Action)规则方法、面向系统交互的工作流建模语言等，这些非形式化的建模方法普遍缺乏对模型验证与分析的支持。工作流建模的形式化方法以基于Petri网的建模方法为主，并在此基础上形成了一些工作流模型验证与分析的方法，然而这些基于Petri网的方法存在两个问题： 一是没有统一的方法框架，无法满足工作流模型多种性质的验证需要，而是针对一种性质，提出一种特殊的高级Petri网建模方法，找到该性质在Petri网中的表达方式，并针对这种表达方式提出一种验证算法，比如，用户需要验证模型中两个活动之间的时间距离约束，现有的方法无法验证，就只能依靠研究人员的创造力，提出一种特殊的Petri网，并发展一种专门的验证方法；二是在指导工作流模型的设计和工作流模型的综合方面无法满足需要，比如要设计一个满足给定性质的工作流模型，现有的模型验证方法就无法提供有力的支持。针对上述工作流模型分析验证中存在的问题，本文用时序逻辑作为理论基础，提出了一种基于时序逻辑的工作流建模与分析方法，为工作流模型各个层次的验证与分析提供了一种新思路。 1 TLA基本概念 时序逻辑作为一种表示各种动态系统行为和性质的逻辑语言，近年来在反应系统、实时系统的表示与验证、网络协议的分析、多媒体通信同步以及自然语言理解、专家系统、人工智能等方面得到了广泛的应用[3-5]。在本文提出的基于时序逻辑的工作流建模分析方法中，一个工作流过程模型被描述为一个时序逻辑系统中的公式，同时该模型需要被验证的和分析的性质也表示为一个时序逻辑公式，该方法对所验证的性质并没有特殊的限定。要分析工作流模型是否满足该性质，只需在相应的逻辑系统中利用逻辑推理和模型检查等技术检验这两个公式之间是否存在蕴涵关系。这就使得对工作流模型各层次的验证可以统一到一个方法框架中来。同时，由于在时序逻辑中并不区分公式表示的是模型还是模型的性质，这使得本文提出的方法在指导工作流模型的设计和工作流模型的综合方面有较好的应用前景。 本文使用的时序逻辑系统是活动时序逻辑
支持企业流程再造的工作流仿真平台研究 摘要：工作流仿真是支持企业实现业务流程再造的有效手段。本文首先基于活动网路图的建模方法提出了一个多视图的工作流仿真模型，在此基础上设计了一个包括多个工具的工作流仿真平台，最后给出了使用该平台实现工作流仿真的流程。 关键词：企业流程再造；多视图；工作流仿真 引言 工作流的概念起源于生产和自动化领域。工作流技术能够帮助企业实现对过程的有效组织管理和对流程的优化，达到提高生产效率、降低运营成本的目的。业务流程再造 (BPR，Business Process Reengineering)是对企业业务流程进行重新思考与再设计，以提高企业的竞争力。工作流管理技术能够较好的支持BPR中的过程分析、过程优化、过程管理与控制等环节。 因此，工作流管理技术在实施 BPR 中得到了广泛应用。 工作流仿真通过对工作流模型进行仿真，模拟业务流程的运转，根据仿真结果对流程进行分析评估。工作流仿真具有高效、低成本、不影响实际业务系统运行等优点，是支持 BPR 的一种经济可行的工作流技术手段。现有的工作流仿真研究主要集中于对工作流仿真性能指标和工作流仿真体系结构的研究。目前工作流仿真研究取得了不少成果，但依然存在一些不足之处。一般工作流仿真以集中式为主，缺乏可扩展性，工作流仿真体系不健全，没有提供覆盖建模、仿真、评估的工具。 针对当前工作流仿真研究的不足，本文首先以基于活动网络图的建模方法为基础，提出一个多视图的工作流仿真模型；然后以该模型为核心构建一个工作流仿真平台，包含了建模、仿真、评估、管理等工具；最后给出了工作流仿真平台的使用模式。 1 工作流仿真模型 基于活动网络图的建模方法具有流程描述直观、形象，便于理解和掌握，易于仿真实现的特点。因此本文提出的工作流仿真模型以活动网络图为基本的建模方法。基于活动网络图建立工作流模型，一般根据面向流程研究的需要从组织、资源、业务流程和信息等四个角度建立其组织模型、资源模型、过程模型和信息模型来完整描述组织（或机构）的经营或运行过程。工作流仿真模型是在工作流模型的基础上加以修改和补充得到的。在进行工作流仿真建模时需要将实际工作流管理系统中实体虚拟化加入到模型中，同时设置相应的参数信息。为了便于进行建模、仿真和评估，在工作流模型的四个模型基础上，本文提出一个多视图的工作流仿真模型，由组织结构视图、活动流视图、信息流视图和相关数据组成。 （1）组织结构视图。组织结构视图描述是企业的机构组成和设置形式，是对企业各组成单元的组织结构关系的体现。由于企业的组织结构决定了其内部机构的组成及其所能担负的功能任务。企业的职能任务则决定着其内部各组成单元所能开展的业务活动以及需要或产生何种类型的信息。企业的资源与企业的组织结构密切相关，可以划分到企业的每个组成单元。因此可以在组织结构视图中为每个组成单元分配资源。 （2）活动流视图。活动流视图用来定义业务流程的逻辑，包括了组成业务
目录 摘要 (2) 前言 (4) 1、绪论 (4) 1.1研究目的和意义 (4) 1.2课题研究现状 (5) 1.3主要研究工作 (6) 1.4本文的组织安排 (6) 2、工作流技术概述 (7) 2.1工作流的相关概念 (7) 2.2工作流技术的发展与产品 (8) 2.3工作流管理系统 (9) 2.3.1工作流管理系统的功能 (9) 2.3.2工作流管理系统的体系结构 (10) 2.4工作流参考模型 (14) 2.5小结 (15) 3轻量级工作流管理系统的设计与实现 (15) 3.1轻量级工作流管理系统概念 (15) 3.1.1传统工作流管理系统 (15) 3.1.2轻量级工作流管理系统 (15) 3.2系统概述 (15) 3.2.1 匿名用户角色 (16) 3.2.2职员角色部分 (16) 3.2.3管理员角色功能部分 (16) 3.3系统预览 (16) 3.4系统特点 (18) 3.5系统需求分析 (18) 3.5.1可登陆用户的基本功能 (18) 3.5.2公司职员具有的功能 (18) 3.5.3系统管理员具有的功能 (19) 3.6系统基本框架 (19) 3.6.1功能上划分 (19) 3.6.2角色上划分 (19) 3.6数据库的设计 (22) 3.6.1数据库需求分析 (22) 3.6.2数据库概念结构设计 (22) 3.6.3数据库逻辑结构设计 (27) 3.7模型（Model）层的设计(部分) (28) 3.7.1用户模型类（T_User.cs） (28)
3.7.2工作流模型类（T_workflow.cs） (31) 3.8业务逻辑层设计（部分类） (32) 3.8.1数据库帮助类（SQLHelper.cs）（部分） (32) 3.8.2用户操作类（T_User.cs） (40) 3.9界面层的设计（部分） (44) 3.9.1配置web.config文件 (44) 3.9.2用户登陆 (45) 3.9.3工作流管理 (48) 4、结束语 (49) 致 (50) 参考文献 (50)
西北大学学报(自然科学网络版) 2004年5月，第2卷，第5期 Science Journal of Northwest University Online May 2004，V ol.2，No. 5 （工作分析）基于P网工作流模型的分析 ________________________ 收稿日期：2004-02-03 审稿人：葛玮，男，西北大学计算机科学系副教授
基于Petri网工作流模型的分析 晋蓓，冯卫兵 （1.西北大学计算机科学系，陕西西安710069；2.西安科技大学基础部，陕西西安710054） 摘要：通过模型分析发现所描述的过程定义中的设计错误，以便对业务过程重构提供正确的指导和科学的依据。首先将信牌驱动模型转化为Petri网，接着将Petri网进行必要化简，最后对化简后的Petri网进行死锁等分析。 关键词：工作流模型；Petri网；死锁 中图分类号：TP911.7文献标识码：A文章编号：1000-274X(2004)0068-07工作流模型的分析是指采用各种方法（包括理论模型、模拟、测量方法），对工作流模型的内部行为进行分析计算，使得工作流模型于理论上是正确和有效的。 虽然当下绝大部分的工作流产品均提供模型性能分析的仿真功能，但由于复杂性等原因，很难找到壹种有效的算法对模型进行分析和验证。本文于总结模型分析研究成果现状的基础上，针对目前模型验证方法存于的不足，总结了Petri网模型分析中的壹些图形化简规则，针对企业运营过程模型的特点且利用文中提出的模型正确性标准，提出了壹种具有完备性和高效率的工作流模型的模型验证方法分析。 1关联概念 定义1信牌驱动模型的静态结构:多元式称为信牌驱动模型的静态结构（以下简称信牌驱动模型），其中： 1)表示扩展的信牌驱动模型所涉及的所有数据，其值域用表示； 2)表示活动集合，和分别称为功能函数和后继函数。被定义为根据出函数定义，参见下边的定义； 3）表示信牌箱集合； 4），称为的流关系，其中和分别称为入关系和出关系。对出关系定义壹个出函数：表示和关联的出函数，被称为的后继函数。 5）是惟壹的活动，称为开始活动，； 6）是壹个活动的集合，称为结束活动，； 7）称为转移的权重； 8）是（注意：中不包含）的壹种划分即 是的另壹种划分，即规定。若，则；若，则；如果，则被称为简单元素。 壹个信牌驱动的工作流模型，开始活动只能是壹个，可是结束活动能够是多个。为了描述问题方便，有时我们也将信牌驱动的模型简写成。 定义2真假信牌，设。 1）上的壹个多重集是壹个映射(自然数集合)，令表示上所有多重集的集合； 2）表示多重集且表示多重集且表示多重集且。 定义3活动的SPLIT，设为信牌驱动模型，令，称集合为出弧的集合。表示出弧的个数。和所联系的信牌箱称为的后信牌箱。或者或者和称为的SPLIT类型，记为。 定义4活动的JOIN：设为信牌驱动模型，令，称集合为入弧的集合。表示入弧的个数。和联系的信牌箱称为的前信牌箱。或者或者或者或者，和称为的类型，记为。
办公系统中的工作流模型及实现(doc 10页)
办公系统中的工作流模型及实现 摘要：工作流技术是办公自动化系统的关键技术之一。正确使用工作流技术可以提高办公效率，加快信息化步伐。本文首先对工作流的基本概念、工作流系统的分类进行了详细介绍，并结合实际工作提出了一套行之有效的解决方案。 关键字：工作流；办公自动化；Lotus/ Domino；电子邮件 A WorkFlow Model and its implement In Official Environment Wangzhen WangYinxue Xiaoping Computer and Information Management Center, Tsinghua University. Beijing , 100084 【Abstract】Workflow Technology is the key technology in Office Automation System which can improve work efficiency and promote the progress of informationization if properly implemented. This paper first discusses the basic
一个工作流由一组具有某个业务目标的事件（环节）组成。事件之间存在相互顺序，并且任何事件只有其激活条件满足时才可被执行。需要注意的是，工作流的自动化是指业务过程中的各个事件被有效管理，但并不意味着所有事件的实施全部由计算机来支持。自动化的目的是事件自动激活和事件间的自动连接。 工作流管理系统指运行在一个或多个工作流引擎上用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统。它的作用包括： ?与工作流执行者（人、应用）交互，推进工作流实例 的执行； ?协调主要事件间的相互作用关系； ?监控主要监察工作流运行期间各种工作状态，当发生 意外情况时，处理意外事件，控制工作流正常运行。 2 工作流系统的分类 工作流系统的分类标准有多种。可以根据工作流产品实现的业务过程和底层实现技术对工作流管理系统及其产品进行分类[3]。
工作流模型分析 作者：胡长城（银狐999） Email：james-fly@https://www.doczj.com/doc/a513381881.html, 创作时间：2003年11月 早就想写篇有关工作流模型方面的文档。一直以来，网上只发现一些英文文档，有关工作流的中文文档实在太少，有关工作流模型的更是稀少。 就不罗嗦了，直接进入正题吧。接下了及后续的篇幅，我会为大家介绍以下几方面内容： 起点模型，激活模型，运转模型，流程组合嵌套模型，流程整合模型等。其中，第三节的运转模型，理所当然的是本篇的重中之重了，说的也比较细致。请参看下面的目录结构。 目录 ============================================================================= 一、流程的起点模型 1.1 单起点（Single Start Node） 1.2 多起点 多起点方式一 多起点方式二 多起点方式三 二、流程的激活模型 2.1 人工激活 2.2 定时或限时激活 2.3 外界消息激活 三、流程的运转模型 3.1 基本运转模型 串行（Sequence） 自循环 3.2 发散运转模型 并行（Parallel） 独占式选择（Exclusive Choice） 鉴别式选择（Discriminator Choice） 抄送模型 发散模型 3.3 聚合运转模型 同步聚合（synchronize merge） 简单聚合（Simple Merge） 多重聚合（Multiple Merge） 鉴别式聚合（Discriminator Merge） 四、流程组合嵌套模型 4.1 内嵌模型 主流程等待方式 主流程也运行方式
办公自动化中工作流管理系统模型 沙海燕崔浩 (沈阳东大阿尔派软件股份有限公司110006) 摘要:工作流是办公自动化中经常见到的一个概念。现在在许多业务系统都用到了工作流系统。本 文在此对工作流的定义、工作流系统的组成、如何设计和实施一个先进可靠的工作流系统做详细的介绍，同时还结合我们的工作流系统，提供了一个设计和实施工作流系统的一个参考模型。 关键字:工作流办公自动化组件群件 近几年我国推行的无纸办公和激烈的市场竞争，迫切的要求所有企、事业单位采用高效的办公自 动化系统和使用更加有效的方法处理他们的业务过程。因此工作流管理（Workflow Management）是近年来在计算机应用领域中发展最为迅速的几项新技术之一，它的主要特征是实现人与计算机交互事件结合过程中的自动化。工作流主要涉及的内容是工作任务的整体处理过程、工作组成员间依据一组已定义的规则及已制定的共同目标所交换的文本文件、各种媒体信息或与任务相关的信息。工作流管理系统是应用于分布式环境之中的、实现工作任务进程间协调及协作式处理的软件系统。
一、工作流管理系统概述 1、工作流的概念 关于工作流的概念并不是在近几年才出现，在七十年代后期，办公自动化的研究通常被认为是工 作流研究的开始。但有关工作流的概念至今也没有一个统一的结论。Stef Joosten提出的工作流系统的概念是其中较贴切的一种“工作流系统指在整个工作过程中使用信息技术来完成协调，通讯和控制。它不单单指过程中的人或机器，而是指两者的结合。工作流的概念涉及许多领域，但其中最主要的是信息系统（例如，数据库系统，数据通讯，软件过程建模，软件工程等）和组织科学（例如，后勤学，组织理论，决策理论，管理，组织科学等）。” 工作流管理系统还有几个重要概念，其中： 过程：又称为业务处理过程。是具有某个业务目标的事件的组合。 事件：事件是构成工作流的基本元素，每个事件可被指定事件的执行者、事件完成的功能及与事 件相关的各类信息。
建模和仿真:教育政策工作流研究方法刍议 摘要:教育政策工作流研究方法代表了当前教育政策研究和发展的方向。建模和仿真的流程是:在构建其理论框架的基础上,通过对各个级别、各个方面教育政策制定和实施过程的建模和仿真,形成不同研究预案的工作流模型;利用仿真环境形象、生动的特点,优化各个模型,调整各指标参数,再参照评估标准,最终可得出教育政策模型的综合效能评价结果。关键词:教育政策;工作流;模拟仿真;方法论文章编号:1002-0845(2010)04-0005-03 进入21世纪,我国教育政策在研究方法上出现了一些新特点。整个学术界已转变传统观念, 从新视角展开研究,用新方法构建方法论体系,并把方法论的探讨集中到高新科学技术的运用方面。教育政策工作流研究方法代表了当前教育政策方法论的研究和发展方向,它通过对工作流的流程定义和运行期控制,解决教育政策研究中两方面的问题,即满足教育政策主体多样化的需求和解决教育政策被调整对象的不确定性。本文试图通过对教育政策工作流建模和仿真理论的描述和整理,分析教育政策工作流研究方法的基本主题、特点以及发展方向,并探求对我国教育政策研究发展的意义。 一、工作流研究建模和仿真的理论框架 1.教育政策工作流研究方法的界定 教育政策工作流研究方法起源于生产组织和办公自动化领域,它是针对日常教育政策研究工作中具有固定程序的活动而提出的一种研究方法。根据WFMC(工作流管理联盟)的说法, 教育政策工作流可定义为能够完全或部分自动执行教育政策的研究任务,即将一组教育政策研究任务组织起来完成某个系统研究的过程。该定义说明了研究的触发顺序和触发条件。每个研究任务可以由一个或多个组协作完成,这些组可以由人组成,也可以由软件系统或二者共同组成。任务的触发顺序和触发条件用来定义并实现教育政策研究任务的触发、任务的同步和信息流(数据流)的传递[1]。教育政策工作流建模和仿真是指在教育政策工作流研究中,借助现代计算机硬件和软件,使教育政策研究活动的进行逐步实现自动化或部分自动化。为了在基于计算机的环境中实现上述教育政策工作流的建模和仿真,研究者必须建立一个工作流运行环境,这个运行环境就是工作流管理系统。工作流管理系统是支持教育政策研究并实现研究过程管理和自动化的强有力的软件工具。它能完成教育政策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教育政策工作流的执行。教育政策工作流研究建模和仿真是人工智能科学的重要分支,是在现代教育政策学理论、研究方法论与现代计算机技术三者结合的基础上发展起来的综合技术,是教育政策学研究自动化系统建设的一个重要方面。它能为研究者提供拟制、评估、优化教育政策方案、系统模拟、设定专家系统等辅助研究功能。为了在教育政策研究过程中能有效利用辅助研究,技术设计者应深入了解研究者的需要和辅助研究系统能给予的支撑,并使二者紧密结合。