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[摘要]在对工作流基本概念及工作流管理系统进行了简要介绍的基础上，设计了一种适用于高校教学OA办公系统的工作流管理系统，并论述了实现高校OA系统的工作流技术设计思想和工作流相关关键技术。
[关键词]工作流管理 教学 OA办公系统
[中图分类号]TP309 [文献标识码]A
引言
随着信息技术和网络技术的飞速发展，很多政府、企事业部门、公司相继投入大批资金、技术和人力物力到信息化建设当中。信息化建设的一个重要举措就是实现办公自动化。传统的办公自动化OA（office automation）系统因其安全性得不到保证、无法适应灵活多变的业务处理模式、交互性和协作性差等缺点而难以适应现代化办公的需求。另一方面，随着高校扩招所带来的学校规模越来越大，高校校务办公的工作量和效率要求不断提高，当前高校这种文件传送人员满校跑、纸质文件漫天飞的办公模式已经不能适应当前高校的办公效率和管理要求。因此，在高校教学OA办公系统中引入工作流技术管理，能方便、快速、准确地获得教学资源的使用情况，从而能将学校办公资源管理在信息技术发达的今天发挥更大的作用，使工作效率不断提高，使办公管理更加科学、有条理，这是当今办公系统发展的必然趋势。高校工作流管理系统是一个采用工作流管理技术，借助计算机和利用网络技术并结合高校办公业务及流程特点实现资源和信息共享、本地和异地多人协作共同完成高校办公事务的办公自动化系统[1-2]。通过对高校办公系统的工作模式和流程进行研究，本文设计了适用于高校办公系统的工作流管理系统模型，并结合长沙学院办公系统的实际情况，对该模型的系统结构设计和关键技术进行探讨和研究。
一、工作流技术及工作流管理系统
（一）工作流技术
工作流技术是近年发展起来的一门计算机应用技术和信息技术领域新兴研究方向之一，是一种旨在实现业务过程整体或者部分的计算机自动执行和管理的技术[3]，其思想来自工业生产合作与办公现代化领域[4，5]，它最早是面向办公室工作中具有固定步骤的的工作而提出来的。1993年工作流管理联盟（workflow management coalition）对工作流这个词的定义是：工作流是一类能够完全或者部分由计算机自动执行的业务流程，在此流程中，文档、信息和任务根据确定流程规则流转，实现组织成员之间的协调工作，以达到企业业务流程的整体目标[1-2]。简单地说，工作流就是用一个个有序的任务点（活动点）来抽象表示业务流的处理过程。
（二）工作流管理系统
工作流管理系统（workflow management system）是指运行一个或多个工作流引擎的用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统。它创建和管理工作流的执行，通过工作流引擎解释流程定义，与工作流执行者进行交互，并且按照需求调用相关软件工具和应用。
工作流管理系统中的全部活动都以流程定义为基础展开，包括流程定义的构造、修改和交换等。尽管不同的工作流管理系统有不同的生命周期、应用范围和执行方式，但所有的工作流管理系统都表现出某种共同的特性。按照最高层来说，大多数工作流管理系统支持下面三个功能：1）建立时功能。包括工作流流过程和相关活动的定义和建模功能。2）运行时间功能。在工作流的动态运行过程中管理工作流过程，管理不同活动执行顺序。3）运行时交互功能。在工作流流程动态运行过程中和用户及外部程序进行交互活动，通过工作流引擎调入外部程序运行。为了规范化工作流管理技术和制定工作流管理系统与应用程序之间的数据交换标准，工作流管理联盟（WFMC）发布了工作流管理系统参考模型，如图1所示，并提出了模型体系结构图和各模块间的接口标准[6]。
图1：工作流管理系统参考模型
图1中的工作流参考模型给工作流提供了5个接口，通过这些接口可访问工作流系统服务，还可以控制工作流控制软件与其它基本组件间的交互。接口1是工作流执行服务与建模工具接口中，该接口有建立与修改工作流定义的工具[7]，并和工作流执行服务之间建立关系；接口2为工作流执行服务与客户应用之间建立联系； 接口3在工作流引擎与应用程序之间直接调用； 接口4是工作流管理系统之间的互操作接口； 接口5是工作流执行服务与工作流管理工具之间的接口。
二、基于工作流技术的教学OA系统管理
（一）工作流管理教学OA系统模型
参考工作流管理联盟提出的工作流管理系统（图1），我们提出了一种适用高校教学办公（OA）系统的工作流管理系统结构，如图2所示，该结构与高校办公系统的自身特点相结合，在原有参考模型基础上进行了一些改进。
图2：基于工作流管理的OA系统模型
从图2可以看出，相比原有参考模型，高校教学OA系统模型增加了公共平台模块、权限管理系统两个部分，将参考模型中的客户应用和被调用部分合并为应用服务部分，并在流程监控模块增加了监控模块数据区。公共平台模块为财务系统、教务系统、学生系统和人事系统等提供了统一的用户管理、身份认证与数据交换服务，为方便集成标准化应用，给应用程序设定统一的外部接口标准。借助统一的公共平台与接口标准，使各业务系统之间成功实现数据交换、共享和交互，将原本相对独立的各业务系统构成一个统一的整体； 权限管理系统的主要功能包括对各用户的角色属性和各种角色所拥有的权限进行管理、对各种角色参与的流程进行控制以及在参与流程时能够访问的信息。按照对各业务系统的调研结果来看，大部分系统对权限的需求一般与学校的组织结构密切相关，因此权限管理系统将权限、角色和组织结构结合起来进行考虑和实现； 为了降低系统复杂度，本系统将参考模型中的客户应用和被调应用部分合二为一，因为高校办公系统中对客户应用与被调用的需求大多集中在对一些常用应用的调用上，这实际上实现起来没有多大的区别，仅仅是调用的接口不同而已； 在流程监控模块增加监控模块数据区是为了提高系统效率，可将历次统计的时间和结果保存在独立的监控模块数据区中。 （二）工作流引擎设计
工作流引擎是工作流管理系统的核心，也是系统控制与运行的核心。它的主要任务是建立工作流实例、解释与控制工作流过程和执行任务的状态变化，协调各种不同的工作流、维护工作流数据、处理客户端要求和调用外部应用程序进行相关业务处理。工作流引擎主要作用体现在：1）实例化过程并执行：对过程建模工具产生的过程定义作出解释和分析，并初始化过程实例； 2）控制流程的状态转换：工作流管理系统以过程为中心，采用数据驱动，工作流引擎根据流程定义控制流程的状态转换； 3）监控流程：工作流程过程产生的业务数据控制流程运行线路，由工作流引擎解释流程的流转规则，控制流程流向，监控整个流程； 4）与外部资源进行交互，并对工作流控制数据和工作流相关数据进行维护。
按照WFMC的工作流参考模型对工作流引擎的定义和以上对工作流引擎的功能分析，工作流引擎由流程解析模块、流程驱动模块、流程协作模块、流程逻辑控制模块、流程时间与进度控制模块和流程事务管理模块、流程表管理模块和角色管理模块构成。其引擎结构如图3所示。
图3：工作流引擎结构图
三、系统关键技术
（一）工作流实现技术
利用JAVA的Dom4J和Graphies的绘图技术可实现XML与图形之间的相互转化，流程配置人员按照各自的喜好选择图形符号或XML文档对具体的流程进行配置。根据JAVA设计模式中的fatory模式设计流程和流程实例，并利用流程模板建立多个流程实例。在创建流程实例后，将流程数据与教学过程的业务数据保存在数据库中，借助JAVE的多线程技术和token机制实现的工作流引擎[8]推动所有的流程实例的执行，选择JAVEEE的对象关系映射框架Hibernate[9]将表中的业务数据映射成对象，在流程执行过程中，流程当前的状态信息可通过HQL语言查询其属性获取。根据JAVE API中相关的包实现自动发送邮件或短信功能，并利用要求将数据统计排版后导出到Excel表格中。工作流程自动化后，大多工作会按照条件不同而自动触发执行，提高了任务运行速度，降低了人力成本及由人参与所带来的低效和不公。
（二）跨系统的流程整合
工作流管理系统是借助公共平台模块为各业务系统提供统一的用户管理、身份认证和数据交换报务，各应用程序之间有统一的外部接口标准，最终可实现跨系统的流程整合。数据交换服务是公共平台模块的基础服务，它可保证各业务系统系统之间的数据能及时、准确、高效地进行交互，这是实现流程整合的基础。因为高校各业务系统之间是相互独立的，差异性较大，而且各业务系统随着教学模式或管理模式的改变会随时发生变化，所以这种整合必须是松散耦合的。而系统耦合度的重要衡量指标之一是数据耦合度，实现跨系统的流程整合的难点在于怎样实现低耦合度、高扩展性的数据交换。为了有效消除系统间数据交换造成的紧密耦合，工作流管理系统可采用基于C/S结构的数据交换模式，其基本思想是：通过运行各业务系统上的代理客户端，一边与业务业务系统数据库进行交互，收集交换数据，一边和数据交换引擎通过消息传递进行了交互，传输交换数据，这样可实现代理客户端与数据交换引擎的引入。另外还可采用间接的数据交换模式，数据交换借助输入/输出交换数据缓冲区与交换数据共享缓冲区这两个缓冲区来间接完成，由于没有直接对业务系统数据库进行操作，保证了数据的安全性。
（三）群体协作模式
群体工作模式首先要求我们考虑技术上的实现，为工作流管理系统提供必须的协同工具，还要求将其设计为与群体成员的文化背景、交流方式、工作方式相适应的模式。群体工作模式包括群体工作方式和群体工作流程两个方面。群体工作方式是指群体为完成共同的文稿编辑任务所采取的合作交流方式。协同编辑支持协作成员之间的同步的、实时的合作与交流，系统将提供同步实时通信、异步通信以及脱离文档通信三种通信模式，来帮助协作完成协同编辑任务。群体工作流程是指协作协同编辑活动的组织过程，它由许多的工作阶段组成。为满足协作设计活动中的反复设计要求，某些工作阶段可重复进行。
四、结束语
本文以工作流管理在高校教学OA办公系统中的应用为研究对象，介绍了工作流的定义及其相关概念，并运用工作流技术进行高校OA办公系统设计，对工作流管理教学OA系统模型进行了描述，并设计了其工作流引擎。最后介绍了办公系统所涉及到的相关关键技术。该考试系统具有规范、灵活的办公流程管理，支持Internet网络环境下协同工作和安全性好、可靠性高等特点。系统通过试运行，效果良好。
[基金项目] 湖南省教育考试院课题“基于工作流管理系统JBPM的考试考务管理系统开发研究”（XJK012JKB042）
[参考文献]
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[2]吴朝晖.工作流管理技术，计算机世界.1999.5.17
[3]陈畅，吴朝晖.工作流管理规范综述[J].计算机科学，2000，27（11）：57-59.
[4]邢文烈.基于工作流技术的办公自动化研究综述[J].政务办公，2006，（5）：17-20.
[5]沈美，丁香亁，李燕华等.工作流技术在ASP公共服务平台中的应用研究[J].计算机应用研究，2007，24（3）：203-205.
[6]辛大欣，刘中华.基于工作流的教学管理系统的研究.现代计算机，2013（10）：74-77.
[7]姜宾.JBPM在网络办公系统中的应用于研究[D].大连：大连海事大学硕士论文，2010.
[8]王李军.面向业务规则引擎研究[J].计算机工程，2007（24）：52-56.
[9]肖辉辉，段艳明，兰小机.基于Hibernate的XML数据存储方法[J].计算机系统应用，2009（10）：189-192.
（作者单位：长沙大学电子与通信工程系 湖南长沙）
[关键词]工作流管理 教学 OA办公系统
[中图分类号]TP309 [文献标识码]A
引言
随着信息技术和网络技术的飞速发展，很多政府、企事业部门、公司相继投入大批资金、技术和人力物力到信息化建设当中。信息化建设的一个重要举措就是实现办公自动化。传统的办公自动化OA（office automation）系统因其安全性得不到保证、无法适应灵活多变的业务处理模式、交互性和协作性差等缺点而难以适应现代化办公的需求。另一方面，随着高校扩招所带来的学校规模越来越大，高校校务办公的工作量和效率要求不断提高，当前高校这种文件传送人员满校跑、纸质文件漫天飞的办公模式已经不能适应当前高校的办公效率和管理要求。因此，在高校教学OA办公系统中引入工作流技术管理，能方便、快速、准确地获得教学资源的使用情况，从而能将学校办公资源管理在信息技术发达的今天发挥更大的作用，使工作效率不断提高，使办公管理更加科学、有条理，这是当今办公系统发展的必然趋势。高校工作流管理系统是一个采用工作流管理技术，借助计算机和利用网络技术并结合高校办公业务及流程特点实现资源和信息共享、本地和异地多人协作共同完成高校办公事务的办公自动化系统[1-2]。通过对高校办公系统的工作模式和流程进行研究，本文设计了适用于高校办公系统的工作流管理系统模型，并结合长沙学院办公系统的实际情况，对该模型的系统结构设计和关键技术进行探讨和研究。
一、工作流技术及工作流管理系统
（一）工作流技术
工作流技术是近年发展起来的一门计算机应用技术和信息技术领域新兴研究方向之一，是一种旨在实现业务过程整体或者部分的计算机自动执行和管理的技术[3]，其思想来自工业生产合作与办公现代化领域[4，5]，它最早是面向办公室工作中具有固定步骤的的工作而提出来的。1993年工作流管理联盟（workflow management coalition）对工作流这个词的定义是：工作流是一类能够完全或者部分由计算机自动执行的业务流程，在此流程中，文档、信息和任务根据确定流程规则流转，实现组织成员之间的协调工作，以达到企业业务流程的整体目标[1-2]。简单地说，工作流就是用一个个有序的任务点（活动点）来抽象表示业务流的处理过程。
（二）工作流管理系统
工作流管理系统（workflow management system）是指运行一个或多个工作流引擎的用于定义、实现和管理工作流运行的一套软件系统。它创建和管理工作流的执行，通过工作流引擎解释流程定义，与工作流执行者进行交互，并且按照需求调用相关软件工具和应用。
工作流管理系统中的全部活动都以流程定义为基础展开，包括流程定义的构造、修改和交换等。尽管不同的工作流管理系统有不同的生命周期、应用范围和执行方式，但所有的工作流管理系统都表现出某种共同的特性。按照最高层来说，大多数工作流管理系统支持下面三个功能：1）建立时功能。包括工作流流过程和相关活动的定义和建模功能。2）运行时间功能。在工作流的动态运行过程中管理工作流过程，管理不同活动执行顺序。3）运行时交互功能。在工作流流程动态运行过程中和用户及外部程序进行交互活动，通过工作流引擎调入外部程序运行。为了规范化工作流管理技术和制定工作流管理系统与应用程序之间的数据交换标准，工作流管理联盟（WFMC）发布了工作流管理系统参考模型，如图1所示，并提出了模型体系结构图和各模块间的接口标准[6]。
图1：工作流管理系统参考模型
图1中的工作流参考模型给工作流提供了5个接口，通过这些接口可访问工作流系统服务，还可以控制工作流控制软件与其它基本组件间的交互。接口1是工作流执行服务与建模工具接口中，该接口有建立与修改工作流定义的工具[7]，并和工作流执行服务之间建立关系；接口2为工作流执行服务与客户应用之间建立联系； 接口3在工作流引擎与应用程序之间直接调用； 接口4是工作流管理系统之间的互操作接口； 接口5是工作流执行服务与工作流管理工具之间的接口。
二、基于工作流技术的教学OA系统管理
（一）工作流管理教学OA系统模型
参考工作流管理联盟提出的工作流管理系统（图1），我们提出了一种适用高校教学办公（OA）系统的工作流管理系统结构，如图2所示，该结构与高校办公系统的自身特点相结合，在原有参考模型基础上进行了一些改进。
图2：基于工作流管理的OA系统模型
从图2可以看出，相比原有参考模型，高校教学OA系统模型增加了公共平台模块、权限管理系统两个部分，将参考模型中的客户应用和被调用部分合并为应用服务部分，并在流程监控模块增加了监控模块数据区。公共平台模块为财务系统、教务系统、学生系统和人事系统等提供了统一的用户管理、身份认证与数据交换服务，为方便集成标准化应用，给应用程序设定统一的外部接口标准。借助统一的公共平台与接口标准，使各业务系统之间成功实现数据交换、共享和交互，将原本相对独立的各业务系统构成一个统一的整体； 权限管理系统的主要功能包括对各用户的角色属性和各种角色所拥有的权限进行管理、对各种角色参与的流程进行控制以及在参与流程时能够访问的信息。按照对各业务系统的调研结果来看，大部分系统对权限的需求一般与学校的组织结构密切相关，因此权限管理系统将权限、角色和组织结构结合起来进行考虑和实现； 为了降低系统复杂度，本系统将参考模型中的客户应用和被调应用部分合二为一，因为高校办公系统中对客户应用与被调用的需求大多集中在对一些常用应用的调用上，这实际上实现起来没有多大的区别，仅仅是调用的接口不同而已； 在流程监控模块增加监控模块数据区是为了提高系统效率，可将历次统计的时间和结果保存在独立的监控模块数据区中。 （二）工作流引擎设计
工作流引擎是工作流管理系统的核心，也是系统控制与运行的核心。它的主要任务是建立工作流实例、解释与控制工作流过程和执行任务的状态变化，协调各种不同的工作流、维护工作流数据、处理客户端要求和调用外部应用程序进行相关业务处理。工作流引擎主要作用体现在：1）实例化过程并执行：对过程建模工具产生的过程定义作出解释和分析，并初始化过程实例； 2）控制流程的状态转换：工作流管理系统以过程为中心，采用数据驱动，工作流引擎根据流程定义控制流程的状态转换； 3）监控流程：工作流程过程产生的业务数据控制流程运行线路，由工作流引擎解释流程的流转规则，控制流程流向，监控整个流程； 4）与外部资源进行交互，并对工作流控制数据和工作流相关数据进行维护。
按照WFMC的工作流参考模型对工作流引擎的定义和以上对工作流引擎的功能分析，工作流引擎由流程解析模块、流程驱动模块、流程协作模块、流程逻辑控制模块、流程时间与进度控制模块和流程事务管理模块、流程表管理模块和角色管理模块构成。其引擎结构如图3所示。
图3：工作流引擎结构图
三、系统关键技术
（一）工作流实现技术
利用JAVA的Dom4J和Graphies的绘图技术可实现XML与图形之间的相互转化，流程配置人员按照各自的喜好选择图形符号或XML文档对具体的流程进行配置。根据JAVA设计模式中的fatory模式设计流程和流程实例，并利用流程模板建立多个流程实例。在创建流程实例后，将流程数据与教学过程的业务数据保存在数据库中，借助JAVE的多线程技术和token机制实现的工作流引擎[8]推动所有的流程实例的执行，选择JAVEEE的对象关系映射框架Hibernate[9]将表中的业务数据映射成对象，在流程执行过程中，流程当前的状态信息可通过HQL语言查询其属性获取。根据JAVE API中相关的包实现自动发送邮件或短信功能，并利用要求将数据统计排版后导出到Excel表格中。工作流程自动化后，大多工作会按照条件不同而自动触发执行，提高了任务运行速度，降低了人力成本及由人参与所带来的低效和不公。
（二）跨系统的流程整合
工作流管理系统是借助公共平台模块为各业务系统提供统一的用户管理、身份认证和数据交换报务，各应用程序之间有统一的外部接口标准，最终可实现跨系统的流程整合。数据交换服务是公共平台模块的基础服务，它可保证各业务系统系统之间的数据能及时、准确、高效地进行交互，这是实现流程整合的基础。因为高校各业务系统之间是相互独立的，差异性较大，而且各业务系统随着教学模式或管理模式的改变会随时发生变化，所以这种整合必须是松散耦合的。而系统耦合度的重要衡量指标之一是数据耦合度，实现跨系统的流程整合的难点在于怎样实现低耦合度、高扩展性的数据交换。为了有效消除系统间数据交换造成的紧密耦合，工作流管理系统可采用基于C/S结构的数据交换模式，其基本思想是：通过运行各业务系统上的代理客户端，一边与业务业务系统数据库进行交互，收集交换数据，一边和数据交换引擎通过消息传递进行了交互，传输交换数据，这样可实现代理客户端与数据交换引擎的引入。另外还可采用间接的数据交换模式，数据交换借助输入/输出交换数据缓冲区与交换数据共享缓冲区这两个缓冲区来间接完成，由于没有直接对业务系统数据库进行操作，保证了数据的安全性。
（三）群体协作模式
群体工作模式首先要求我们考虑技术上的实现，为工作流管理系统提供必须的协同工具，还要求将其设计为与群体成员的文化背景、交流方式、工作方式相适应的模式。群体工作模式包括群体工作方式和群体工作流程两个方面。群体工作方式是指群体为完成共同的文稿编辑任务所采取的合作交流方式。协同编辑支持协作成员之间的同步的、实时的合作与交流，系统将提供同步实时通信、异步通信以及脱离文档通信三种通信模式，来帮助协作完成协同编辑任务。群体工作流程是指协作协同编辑活动的组织过程，它由许多的工作阶段组成。为满足协作设计活动中的反复设计要求，某些工作阶段可重复进行。
四、结束语
本文以工作流管理在高校教学OA办公系统中的应用为研究对象，介绍了工作流的定义及其相关概念，并运用工作流技术进行高校OA办公系统设计，对工作流管理教学OA系统模型进行了描述，并设计了其工作流引擎。最后介绍了办公系统所涉及到的相关关键技术。该考试系统具有规范、灵活的办公流程管理，支持Internet网络环境下协同工作和安全性好、可靠性高等特点。系统通过试运行，效果良好。
[基金项目] 湖南省教育考试院课题“基于工作流管理系统JBPM的考试考务管理系统开发研究”（XJK012JKB042）
[参考文献]
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[5]沈美，丁香亁，李燕华等.工作流技术在ASP公共服务平台中的应用研究[J].计算机应用研究，2007，24（3）：203-205.
[6]辛大欣，刘中华.基于工作流的教学管理系统的研究.现代计算机，2013（10）：74-77.
[7]姜宾.JBPM在网络办公系统中的应用于研究[D].大连：大连海事大学硕士论文，2010.
[8]王李军.面向业务规则引擎研究[J].计算机工程，2007（24）：52-56.
[9]肖辉辉，段艳明，兰小机.基于Hibernate的XML数据存储方法[J].计算机系统应用，2009（10）：189-192.
（作者单位：长沙大学电子与通信工程系 湖南长沙）