（中國石油大港油田公司信息中心，天津 300280）

1 智能工作流產(chǎn)生的背景

目前，相關(guān)工作流技術(shù)的研究在不斷增加，且其中的研究重點為工作流的動態(tài)性和自適應(yīng)性。近年來，在迅速發(fā)展的電子商務(wù)的帶動下，業(yè)務(wù)過程也出現(xiàn)明顯的變化，開始發(fā)展到不同企業(yè)間的交互以及企業(yè)聯(lián)盟階段，這也顯著增加了業(yè)務(wù)過程的復(fù)雜性。根據(jù)實際經(jīng)驗可知，現(xiàn)有的工作流產(chǎn)品在解決企業(yè)運維異常相關(guān)問題時，對應(yīng)的應(yīng)用價值很有限，因而還很有必要進(jìn)行改進(jìn)，與此相關(guān)的異常問題還有錯誤執(zhí)行、模型脫節(jié)和環(huán)境因素突變等。為滿足長期的管理要求，一些學(xué)者提出了自適應(yīng)功能的智能工作流技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)勢之一表現(xiàn)為工作流的動態(tài)修改上，而對應(yīng)的修改情形很復(fù)雜，如重新設(shè)計、異常流程的處理，這樣在應(yīng)用過程中可以高效地發(fā)現(xiàn)異常，且可及時地應(yīng)對處理，從而顯著提高工作流系統(tǒng)的適應(yīng)性，為提高企業(yè)管理效率提供支持。由此可看出，研究工作流系統(tǒng)有重要的意義，可為工作流管理目標(biāo)的實現(xiàn)起到促進(jìn)作用。

2 智能工作流產(chǎn)生動態(tài)性需求的原因

2.1 有些流程無法預(yù)定義

一些特殊條件下，無法對工作流的過程邏輯進(jìn)行完整清晰的預(yù)定義，比如，流程中的任務(wù)種類、任務(wù)的處理順序和需要用到的資源等。產(chǎn)品設(shè)計項目就是這種類型，該類型活動的定義只能精確到項目的大致階段，而無法得知每個階段的活動具體有哪些、活動之間的路由關(guān)系如何。因為這些關(guān)系都是來源于產(chǎn)品的特點與屬性，如物料清單（Bill of Material，BOM）結(jié)構(gòu)、電氣特性、機(jī)械原理等，所以產(chǎn)品設(shè)計的項目基本上很少有重復(fù)的。隨著產(chǎn)品的進(jìn)行，新的活動不斷發(fā)生，活動之間的路由關(guān)系才漸漸清晰。

2.2 企業(yè)方針政策及流程環(huán)境的改變

企業(yè)的業(yè)務(wù)活動及其所處的環(huán)境都存在復(fù)雜的變化，這樣就應(yīng)該根據(jù)這些變化情況而對業(yè)務(wù)處理模式進(jìn)行優(yōu)化，更好地滿足結(jié)果要求。這種情況在現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展以利潤驅(qū)動的情況下，發(fā)生的概率極大。企業(yè)技術(shù)改進(jìn)也會經(jīng)常使得流程環(huán)境發(fā)生較大的改變。在技術(shù)改進(jìn)情況下需要進(jìn)行軟件的升級優(yōu)化，一些情況下還需要重新配置，這樣就應(yīng)該優(yōu)化工業(yè)務(wù)處理模式，此類改變情形如軟件中引入新的組件、對組件接口進(jìn)行調(diào)整等。這些情況出現(xiàn)后，有必要動態(tài)修改工作流，且可對其進(jìn)行動態(tài)的調(diào)節(jié)與修正。尤其是在工作流系統(tǒng)大量與應(yīng)用程序進(jìn)行交互的情況下，這樣的動態(tài)性要求就更高了。

2.3 不可預(yù)見事件

當(dāng)工作流執(zhí)行期間出現(xiàn)異常情況如超時、外部刺激、用戶提出新的需求等，要進(jìn)行適用性調(diào)節(jié)，這也是工作流動態(tài)性能控制方面的重點。

3 智能工作流動態(tài)建模常用方法

由于現(xiàn)實的業(yè)務(wù)過程是復(fù)雜和動態(tài)變化的，動態(tài)（柔性）工作流建模成為工作流技術(shù)領(lǐng)域的一個重要研究方向也就成為必然。關(guān)于工作流動態(tài)建模技術(shù)主要有以下幾個方向。

3.1 多過程建模的工作流動態(tài)建模方法

多過程建模的工作流動態(tài)建模方法采用多個（物理上獨立）子過程來描述過程中的不確定過程，并建立這些子過程之間的邏輯/時序關(guān)系，從而描述整個業(yè)務(wù)過程。但該方法并沒有解決單個不確定子過程的建模問題，而只是解決了現(xiàn)有多個模型之間的銜接與集成。因此，這種動態(tài)建模只是淺層次的，并非真正實現(xiàn)動態(tài)性。

3.2 基于柔性角色控制的建模方法

面向角色與團(tuán)隊的混合任務(wù)分配方式的動態(tài)建模策略，這種方法一般是提出參與者模型，使工作流中過程的定義獨立于參與者狀態(tài)，并在工作流執(zhí)行過程中，過程實例能夠根據(jù)參與者模型及其具體情況動態(tài)選擇實際參與者。顯而易見，這種動態(tài)建模方法主要針對動態(tài)模型中的活動角色進(jìn)行動態(tài)定義，即人員與資源視圖的動態(tài)性定義，并不能完全滿足工作流模型動態(tài)路由要求。

3.3 基于黑盒（或口袋）的動態(tài)建模方法

基于黑盒（或口袋）的動態(tài)建模方法主要采用黑盒來表示動態(tài)過程中的不確定過程片段（子過程），而這些子過程在建模初期不確定，但可以采用一個示意性的子過程模型（Schema）來描述，隨著模型的運行對這些不確定的子過程模型進(jìn)行動態(tài)修改。黑盒動態(tài)建模方法雖然達(dá)到精簡模型結(jié)構(gòu)的目的，但是并沒有提出在將“黑盒”展開過程中該如何選取活動、如何組合的規(guī)則，并不是活動的任意組合都是合理的。

4 支持產(chǎn)品設(shè)計過程的工作流動態(tài)建模

4.1 產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)方案思想

首先，系統(tǒng)的實現(xiàn)需要確定系統(tǒng)的類型。工作流管理系統(tǒng)可以按任務(wù)的結(jié)構(gòu)化程度分為完全結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化3 類。①完全結(jié)構(gòu)化：業(yè)務(wù)過程的執(zhí)行邏輯可以完全在事先確定，即可以對執(zhí)行模型進(jìn)行事前的嚴(yán)格定義。②半結(jié)構(gòu)化：業(yè)務(wù)過程邏輯中的一部分可以事先確定，而另一部分卻無法事先確定，需要根據(jù)實際執(zhí)行的情況進(jìn)行確定；另外，還有一種業(yè)務(wù)過程也屬于這一類，即整體框架可以完全確定，但整體框架下的具體任務(wù)邏輯只能在執(zhí)行過程中確定。③非結(jié)構(gòu)化：這種經(jīng)營活動的活動順序在事前完全不能確定，只能在過程進(jìn)行中逐漸確定，如新產(chǎn)品類型設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)銷售趨勢分析等。

4.2 產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

4.2.1 項目管理模塊

其支持分階段過程建模，將整個產(chǎn)品設(shè)計過程劃分成幾個步驟或階段，建立各種不同的項目管理模板，任何一個新產(chǎn)品的設(shè)計過程在項目開始時都需要項目負(fù)責(zé)人來確定其所要遵循的項目管理模板，以便將其劃分成相應(yīng)的階段，并在該模板規(guī)定的相應(yīng)階段啟動相應(yīng)的設(shè)計活動，并配合工作流動態(tài)建模思想，實現(xiàn)對設(shè)計任務(wù)的動態(tài)調(diào)配和控制。

4.2.2 BOM 管理模塊

其根據(jù)BOM 的樹狀層次特點進(jìn)行任務(wù)的層級分解，并用來導(dǎo)航工作流過程實例模型的啟動時機(jī)和執(zhí)行路由。一個產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)對應(yīng)一個BOM 節(jié)點集合，而BOM 管理器負(fù)責(zé)在產(chǎn)品設(shè)計過程中BOM 樹的創(chuàng)建、修改和顯示以及相關(guān)文檔的上傳和下載。

4.2.3 工作流模型管理模塊

其主要完成工作流模版的創(chuàng)建和實例化、設(shè)計活動的執(zhí)行與監(jiān)控。本模塊通過參數(shù)化工作流動態(tài)建模的方法，為整個設(shè)計階段建立工作流過程管理元模型，在模型執(zhí)行過程中再將其實例化，以便進(jìn)行不同的設(shè)計活動。這種模型支持對任務(wù)的動態(tài)分配和修改，可以很好地適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)多變的業(yè)務(wù)流程。

4.2.4 權(quán)限控制模塊

設(shè)計任務(wù)類型的不同以及同一設(shè)計任務(wù)所處的狀態(tài)的不同都會影響到用戶的權(quán)限，因此需要進(jìn)行權(quán)限的控制與區(qū)分。本系統(tǒng)中涉及的主要的權(quán)限有BOM 操作權(quán)限、任務(wù)分配權(quán)限、執(zhí)行者角色等。本模塊是系統(tǒng)安全性的重要保障。

4.2.5 規(guī)則控制模塊

該模塊是作為一種后臺服務(wù)的形式運行，與用戶之間沒有直接的交互，它主要控制時間約束、業(yè)務(wù)操作手段、業(yè)務(wù)定義等相關(guān)的規(guī)則。這個模板的運行可以為項目的正常進(jìn)行提供保障。

4.3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)說明

以上各個功能模塊均是通過面向項目管理的工作流動態(tài)建模技術(shù)和BOM 管理技術(shù)來實現(xiàn)，另外項目中還使用了自動文件傳輸技術(shù)作為底層技術(shù)支持。下文對這3 類關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡要分析。

4.3.1 面向項目管理的工作流動態(tài)建模技術(shù)

該產(chǎn)品設(shè)計管理系統(tǒng)采用了的面向項目管理的工作流動態(tài)建模方法。這種動態(tài)建模方法是由參數(shù)化工作流模型和工作流模型實例之間導(dǎo)航控制策略組成的，其基本思想是：按照項目管理的核心思想把一個復(fù)雜的業(yè)務(wù)過程分解成幾個階段，在每個階段中又繼續(xù)分解成多個子業(yè)務(wù)過程，每個子過程代表一類相對穩(wěn)定的過程，并通過一定的機(jī)制來控制它們的執(zhí)行路由和運行順序，從而實現(xiàn)整個復(fù)雜業(yè)務(wù)過程的靈活運行。

4.3.2 BOM 管理技術(shù)

在整個產(chǎn)品的開發(fā)項目的過程中會產(chǎn)生不同的BOM 視圖，其中，設(shè)計BOM 是設(shè)計過程中的主要數(shù)據(jù)視圖，它反映了由產(chǎn)品、部件、組件、零件的相互依賴關(guān)系組成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，是進(jìn)行設(shè)計任務(wù)動態(tài)分配以及導(dǎo)航工作流過程實例模型執(zhí)行過程的主要依據(jù)?？紤]到BOM 的這種樹狀結(jié)構(gòu)特點，要將這樣的層次關(guān)系作為各設(shè)計活動的執(zhí)行路由和運行順序的導(dǎo)航策略，以此來推進(jìn)設(shè)計活動沿著BOM 樹一層一層地向下進(jìn)行。

5 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，工作流技術(shù)也面臨更多的挑戰(zhàn)，尤其是在分布式、異構(gòu)環(huán)境下的工流系統(tǒng)，其實現(xiàn)技術(shù)難度都非常高。再加上激烈的商業(yè)競爭對產(chǎn)品個性化的需求增加，工作流管理系統(tǒng)要能隨時適應(yīng)市場和企業(yè)內(nèi)部的變化，動態(tài)性需求會更加強(qiáng)烈?，F(xiàn)有的工作流動態(tài)技術(shù)主要針對一些可以預(yù)測的動態(tài)變化實施相應(yīng)的方案，然而對于無法預(yù)測的動態(tài)變化基本沒有太多的處理方法。本文討論了智能工作流的建模技術(shù)，對無法在項目開始前建立詳細(xì)路由模型的其他業(yè)務(wù)流程有一定的借鑒作用。