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传统的工作流管理系统具有一定的局限性,不能很好地应对业务规则和环境的变化,从而限制了工作流管理系统的应用。由于业务流程改进及流程客户化的要求,工作流管理系统需要具备一定的动态适应能力,支持运行中的过程动态变更。如何使工作流管理系统具备灵活的动态适应能力已成为目前工作流技术研究的一个热点。
为了支持适应性,目前适应性工作流管理系统需要解决的问题包括在设计阶段描述可预见的变更,在执行阶段支持实例的动态变更并保证变更的正确性、支持模板变更及相关实例处理,在诊断阶段利用过程执行和变更信息进行流程的优化等。近年来,在以上方面已经取得了一些有价值的研究成果,但由于适应性工作流管理系统研究开始较晚,还存在一系列尚待研究和解决的问题,没有达到大规模应用的程度。
针对上述问题,本文在分析现有研究成果的基础上,结合参与青鸟工作流管理系统的实践,对过程生命周期的设计、执行和诊断这几个阶段适应性工作流管理系统的若干关键技术,进行了比较深入的研究和实践工作。主要包括以下内容:
1.从过程定义元模型的改进、基于同步网的工作流模型和过程描述语言几个方面研究了在过程生命周期设计阶段如何支持可预见的动态变更问题。其中根据适应性的要求对工作流管理联盟提出的过程定义元模型进行扩展,提出柔性活动和可变连接符概念以描述可预见的变更,分析了同步网对过程变更的支持,并给出了基于同步网的过程描述语言JBPNML的语法。
2.针对过程生命周期执行阶段中的过程动态变更问题,提出了基于同步网的分层变更操作来支持实例的动态变更,并从柔性活动扩展约束、模板正确性和实例符合性几个方面来分析变更的正确性;针对模板变更给出了一种基于同步网的实例迁移算法。
3.针对过程生命周期诊断阶段中如何进行变更反馈的问题,提出了一种将过程挖掘技术和适应性工作流技术相结合的方法,从实例执行和变更的信息得到反馈,帮助对模板进行优化。其中具体给出了基于同步网的过程挖掘算法和基于蚂蚁算法的过程挖掘算法,提出了一种基于同步网化简的变化分析方法,以及扩展α算法的变更挖掘方法。
4.在以上研究工作的基础上,设计和实现了基于同步网的适应性工作流管理系统原型,主要包括工作流引擎和集成环境。