摘要：集成并協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈中各成員的Web服務(wù)可以使虛擬企業(yè)獲得很高的效率，本文重點(diǎn)討論跨企業(yè)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的建模問題。在分析跨企業(yè)過程的服務(wù)集成面臨的相關(guān)問題的基礎(chǔ)上，引入了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)理念，詳細(xì)闡述了過程模型的服務(wù)接口、服務(wù)活動(dòng)、占位符和服務(wù)包裝器四類服務(wù)模型原語。
　　關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)；Web服務(wù)；過程模型
　　中圖分類號(hào)：F270 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　
　　為了保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，現(xiàn)代企業(yè)必須在為顧客提供服務(wù)和產(chǎn)品方面進(jìn)行協(xié)作，這些服務(wù)或產(chǎn)品取決于多種業(yè)務(wù)資源和多個(gè)組織資源。無論該協(xié)作是正式的長期聯(lián)營或者僅僅持續(xù)到某項(xiàng)客戶服務(wù)終止，協(xié)作期間參與企業(yè)都會(huì)形成高效運(yùn)轉(zhuǎn)的虛擬企業(yè)。建立能利用并管理供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)提供的Web服務(wù)的供應(yīng)鏈，企業(yè)可以獲得很高的效率。
　　本文提出一種通過集成并協(xié)調(diào)Web服務(wù)的跨企業(yè)過程，來建立并管理跨企業(yè)供應(yīng)鏈的技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，提出了基于Web服務(wù)的過程模型(Process Model)的概念：a. 將供應(yīng)鏈捕獲為選取、集成并使用Web服務(wù)的多個(gè)跨企業(yè)過程；b. 捕獲Web服務(wù)，即對(duì)虛擬企業(yè)中的各聯(lián)盟企業(yè)提供的服務(wù)間的函數(shù)關(guān)系、契約關(guān)系和會(huì)話關(guān)系進(jìn)行建模；c. 通過Web服務(wù)組合和自動(dòng)Web服務(wù)協(xié)調(diào)規(guī)范為供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)提供執(zhí)行語義和協(xié)調(diào)原語。
　　
　　一、 跨企業(yè)過程的服務(wù)集成所面臨的問題
　　
　　服務(wù)的使用包括服務(wù)請(qǐng)求者(服務(wù)客戶)與服務(wù)提供者間的會(huì)話。這種會(huì)話包括服務(wù)請(qǐng)求操作的執(zhí)行、服務(wù)運(yùn)行期間的各種控制和信息交換操作以及服務(wù)結(jié)果的最終交付。對(duì)會(huì)話進(jìn)行捕獲和協(xié)調(diào)就需要建模和執(zhí)行原語，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)工作流模型中活動(dòng)的調(diào)用/結(jié)束語義。如果服務(wù)請(qǐng)求者與服務(wù)提供者間還存在異構(gòu)性，那么情況將變得更加復(fù)雜。將異構(gòu)服務(wù)集成進(jìn)傳統(tǒng)工作流模型會(huì)導(dǎo)致規(guī)范爆炸、過程活動(dòng)及其依賴間的組合爆炸，因此實(shí)際應(yīng)用中難以對(duì)其進(jìn)行有效管理。
　　為了集成各成員企業(yè)提供的服務(wù)，在基于服務(wù)的跨企業(yè)過程中需要使用服務(wù)活動(dòng)。服務(wù)活動(dòng)也就是將各服務(wù)的操作和/或狀態(tài)轉(zhuǎn)換成可以加入到跨企業(yè)過程中活動(dòng)行為的服務(wù)代理(Service Proxy)。在虛擬企業(yè)中，當(dāng)相同的服務(wù)具有多個(gè)提供者時(shí)，基于服務(wù)的跨企業(yè)過程就必須包含抽象活動(dòng)，稱其為服務(wù)接口。一個(gè)服務(wù)接口可以具有多個(gè)實(shí)現(xiàn)，而服務(wù)活動(dòng)用于實(shí)現(xiàn)各服務(wù)接口。這也就是說，相同的服務(wù)具有多個(gè)提供者時(shí)，可以用多個(gè)服務(wù)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)服務(wù)接口。
　　過程模型不對(duì)已提供服務(wù)做任何假設(shè)，而僅對(duì)服務(wù)設(shè)計(jì)人員做以下假設(shè)：
　　(1) 他/她不具有其它企業(yè)所使用的服務(wù)模型和實(shí)現(xiàn)方面的知識(shí)；
　　(2) 屬于不同企業(yè)的服務(wù)只通過跨企業(yè)過程進(jìn)行集成和交互。
　　現(xiàn)有過程模型(如工作流管理委員會(huì)提出的工作流過程模型)和很多傳統(tǒng)的工作流管理系統(tǒng)對(duì)跨企業(yè)過程的支持卻很有限，這主要是因?yàn)椋?br/>　　(1)服務(wù)通常都是會(huì)話式的；
　　(2)服務(wù)是異構(gòu)的；
　　(3) 集成異構(gòu)服務(wù)的跨企業(yè)過程規(guī)范會(huì)受到組合爆炸的影響。
　　1．會(huì)話式服務(wù)
　　在WSBPM模型中，將服務(wù)和活動(dòng)這些的傳統(tǒng)概念結(jié)合為單個(gè)WSBPM原語，稱之為服務(wù)活動(dòng)。實(shí)際上，服務(wù)常常封裝多個(gè)單企業(yè)過程，這樣的服務(wù)是典型的會(huì)話式服務(wù)，即服務(wù)在運(yùn)行過程中需要交互。交互過程中，客戶執(zhí)行多個(gè)服務(wù)調(diào)用并接收可用于進(jìn)一步調(diào)用的中間結(jié)果。由于現(xiàn)有的過程模型假定活動(dòng)僅調(diào)用一次，隨即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)直至完成或終止才產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)，因此無法直接從現(xiàn)有的過程模型捕獲會(huì)話式活動(dòng)。例如，使用現(xiàn)有的過程模型來捕獲服務(wù)的注銷過程，就必須在服務(wù)提供活動(dòng)后添加一個(gè)服務(wù)注銷活動(dòng)。因此，在捕獲服務(wù)請(qǐng)求和注銷過程中，現(xiàn)有過程模型具有以下局限：
　　a. 只有當(dāng)服務(wù)請(qǐng)求操作(和服務(wù)內(nèi)相應(yīng)的單企業(yè)過程)完成后才能調(diào)用注銷活動(dòng)，即不能注銷正在進(jìn)行中的服務(wù)請(qǐng)求；
　　b. 無法將服務(wù)和相應(yīng)的服務(wù)操作建模成單個(gè)傳統(tǒng)活動(dòng)。
　　本文提出的過程模型通過引入能夠擴(kuò)展活動(dòng)語義的服務(wù)接口和服務(wù)活動(dòng)來滿足會(huì)話式服務(wù)的上述需求。
　　2．服務(wù)異構(gòu)性
　　不同企業(yè)通常使用不同的模型和相應(yīng)的語義對(duì)服務(wù)進(jìn)行建模。異構(gòu)服務(wù)是由不同服務(wù)供應(yīng)者在不同時(shí)間為不同的客戶設(shè)計(jì)的。盡管任何模型都不存在處理異構(gòu)性的通用解決方案，但在處理異構(gòu)性方面，捕獲應(yīng)用語義并通過子類(Subclass)提供有效抽象的過程模型比那些將集成語義隱藏在集成程序代碼中的其它過程模型更加有效。
　　現(xiàn)有的過程模型僅提供一般活動(dòng)狀態(tài)和操作，如正在運(yùn)行(running)、已完成(completed)或已終止(terminated)活動(dòng)狀態(tài)，這些活動(dòng)狀態(tài)無法捕獲集成在跨企業(yè)過程中的異構(gòu)服務(wù)的應(yīng)用語義。在WSBPM模型中，可以為服務(wù)使用專用狀態(tài)，如已訂購(ordered)、已供應(yīng)(provisioned)、已完成(fulfilled)等活動(dòng)狀態(tài)，還可以描述引起這些服務(wù)狀態(tài)變遷的顯式操作。此外，本模型還提供專用活動(dòng)狀態(tài)和操作的子類，這樣就可以將其泛化為某個(gè)具體的一般狀態(tài)。通過這種方法，我們就可以對(duì)繼承和子類型(Subtype)進(jìn)行清晰的語義分析，從而將面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法應(yīng)用到WSBPM模型中。
　　3． 組合爆炸
　　支付子過程、客戶服務(wù)子過程等服務(wù)均表示為跨企業(yè)過程的單個(gè)傳統(tǒng)活動(dòng)(即表示為跨企業(yè)過程的子過程)。如果使用現(xiàn)有過程模型來集成這些服務(wù)，那么將變得極為復(fù)雜。尤其是在傳統(tǒng)過程模型中捕獲單企業(yè)過程集成語義，需要為這些單企業(yè)過程間的調(diào)用和交互引入輔助的調(diào)用和/或反饋活動(dòng)。
　　此外，設(shè)計(jì)人員還必須引入輔助數(shù)據(jù)流和控制流，以便將這些活動(dòng)與跨企業(yè)過程中的其它活動(dòng)關(guān)聯(lián)起來。而使用過程建模方法可以將單企業(yè)過程緊密集成到跨企業(yè)過程中。尤其是與每個(gè)單企業(yè)過程的每次交互，都必須將該單企業(yè)過程設(shè)計(jì)成至少包含一個(gè)調(diào)用活動(dòng)；對(duì)于因與其進(jìn)行交互而引起的另一個(gè)單企業(yè)過程的每個(gè)狀態(tài)變化，都必須至少包含一個(gè)反饋活動(dòng)。例如，假設(shè)跨企業(yè)過程中的各個(gè)組成服務(wù)由多個(gè)服務(wù)提供者提供，且跨企業(yè)過程提供者可以動(dòng)態(tài)地選擇最好的服務(wù)，那么就必須為服務(wù)提供者的各個(gè)可能的組合提供單獨(dú)的單企業(yè)過程。而這必將導(dǎo)致跨企業(yè)過程組合爆炸。因此，當(dāng)前的過程技術(shù)對(duì)跨企業(yè)過程管理的可擴(kuò)展性和柔性設(shè)定了嚴(yán)格的限制條件。
　　
　　二、問題的解決
　　
　　為滿足上述需求，該過程模型將服務(wù)活動(dòng)接口從服務(wù)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)中分離出來。這樣，活動(dòng)類型就由活動(dòng)接口決定。為了避免使用術(shù)語“活動(dòng)”具有不同意義帶來的混淆，以下將對(duì)活動(dòng)類型(由活動(dòng)接口表示)與活動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行區(qū)分，并將過程中使用的活動(dòng)稱為活動(dòng)變量。
　　面向?qū)ο蠹夹g(shù)如抽象、封裝和多態(tài)性(Polymorphism)等設(shè)計(jì)概念對(duì)于實(shí)現(xiàn)WSBPM模型的主要目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)不同跨企業(yè)過程中服務(wù)的重用、跨企業(yè)過程的可擴(kuò)展性和柔性等方面起著重要作用，因此將這些設(shè)計(jì)概念引入WSBPM模型，并將這些設(shè)計(jì)原理用于開發(fā)支持WSBPM模型外部服務(wù)的下述原語中：
　?。?） 服務(wù)接口(Service interface)即活動(dòng)接口，用于將外部服務(wù)建模為可以包含專用狀態(tài)和操作的狀態(tài)機(jī)；
　?。?） 服務(wù)活動(dòng)(Service activity)即可以在WSBPM過程模型中直接使用的活動(dòng)。服務(wù)活動(dòng)與外部服務(wù)(即服務(wù)實(shí)現(xiàn))進(jìn)行通信，以執(zhí)行在服務(wù)接口中定義的實(shí)際調(diào)用和反饋操作；
　?。?） 占位符(Placeholder)也就是抽象活動(dòng)，主要用于活動(dòng)的后期綁定。當(dāng)存在多個(gè)活動(dòng)類型時(shí)，可以選擇其中之一進(jìn)行綁定。運(yùn)行時(shí)由于占位符可以在多個(gè)服務(wù)提供者間進(jìn)行選擇，因此它支持服務(wù)的動(dòng)態(tài)集成；
　　
　?。?）服務(wù)包裝器(Service wrapper)是用于隱藏服務(wù)異構(gòu)性的過程。
　　1．服務(wù)接口
　　客戶請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，服務(wù)提供者將向客戶提供一份包含服務(wù)接口的服務(wù)契約。如果客戶對(duì)所提供的契約滿意，就可以使用該服務(wù)接口來控制服務(wù)、請(qǐng)求服務(wù)狀態(tài)信息或觀察服務(wù)狀態(tài)變化以便了解服務(wù)狀態(tài)。服務(wù)接口是服務(wù)活動(dòng)使用的外部服務(wù)的抽象。通過服務(wù)接口我們可以將服務(wù)活動(dòng)向占位符進(jìn)行映射。這樣就可以用多個(gè)服務(wù)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)占位符。占位符類型接口在抽象層捕獲實(shí)現(xiàn)需求，而服務(wù)活動(dòng)接口在具體層捕獲實(shí)現(xiàn)的性能。
　　WSBPM服務(wù)接口由活動(dòng)狀態(tài)機(jī)類型和活動(dòng)輸入/輸出組成。下面介紹服務(wù)接口的組成。
　　2．服務(wù)狀態(tài)機(jī)類型
　　服務(wù)狀態(tài)機(jī)類型用于確定各活動(dòng)接口實(shí)例可能的活動(dòng)狀態(tài)及其相應(yīng)的狀態(tài)變遷。服務(wù)狀態(tài)機(jī)類型在形式上是一