基于UML的工作流管理系統分析

引言
隨著社會生產的流程化，工作流起著越來越重要的作用。根據 WFMC 的定義，工作流（Workflow）就是自動運作的業務過程部分或整體，表現為參與者對文件、信息或任務按照規程采取行動，并令其在參與者之間傳遞。簡單地說，工作流就是一系列相互銜接、自動進行的業務活動或任務。本文將詳細介紹基于UML的工作流管理系統分析與建模。
1 工作流概述
對工作流的研究起源于二十世紀七十年代，受網絡的局限性，最初的工作流系統主要以企業內部的文檔處理為主。到了二十世紀九十年代，隨著Inte.net 技術的發展及應用，促進了電子商務應用的極大發展，使得公司與公司之間、公司內部部門之間以及子公司之間的業務相互處理成為可能，這為工作流的發展帶來了很大的機遇和挑戰。
根據國際有關組織的預測，隨著電子商務的發展，以數據處理為中心的數據庫產品已經進入穩定發展期，以業務過程處理為中心的工作流產品將進入高速發展期。在國內，隨著企業管理的規范化和規模的不斷擴大，企業的計算機管理將不僅僅停留在信息資源管理上，而將向更復雜的業務過程管理邁進。
為了實現組織目標，有關業務活動依時序或邏輯關系相互連接構成業務流程。在業務開展過程中，文檔、信息或任務，依據組織規范在參與者之間傳遞、處理或執行�？傮w業務流程中，實現了基于計算機輔助處理而達到自動化的全部或部分稱為工作流。也就是說，工作流是在計算機輔助下全部或部分自動執行的工作過程，該過程可運行于異質、分布的運行環境中，供多人協同工作。工作流服務器是供業務流程可視化設計、管理和控制業務流程的運行、并在實際執行過程中可動態修改業務流程的一種計算機軟件平臺。它使得快速開發、部署和運行企業業務管理系統、電子商務系統等成為可能。它也使得企業在復雜多變的市場環境中，為了快速適應市場的變化，在保存現有投資，現有系統不變的情況下，迅速調整業務或商務流程成為可能。如它可應用在：采購處理、各種申請、訂單與報價處理、員工績效考核、人事變動、貸款審批、索賠處理、B2B、電子商務等。
2 工作流管理系統概述
工作流管理系統是定義、創建和執行工作流的系統，它是一種特殊的計算機支持的協同處理（CSCW，Computer Supported CooperativeWork）軟件系統。
工作流管理系統的產生
工作流管理系統（WfMS，WorkflowManagementSystem）是以計算機支持的分布式、協同工作業務流程的自動或半自動化為研究目標的軟件系統。隨著計算機網絡，特別是Internet/Intranet 的迅猛發展和應用，計算機支持的分布式、協同工作的工作流系統在企、事業單位中的地位顯得越來越重要，也有著廣闊的前景。
工作流管理系統是定義、創建、執行工作流的系統。開發這類軟件系統就是要協調分布式、協同處理的各個節點上的活動，按照預定義的控制流程進行執行，以達到對它們的自動執行和有效的管理。開發這類軟件有很大的重復性，工作流管理系統就是將這類軟件的公共的流程控制部分（工作流運行服務、引擎）、管理部分和其他公共部分抽象出來，形成一種軟件開發平臺，用戶只需要將它們的控制流程描述出來，該平臺軟件就可對它們的控制流程進行自動執行和有效地管理，而不需要對每次不同的應用重復地開發。
不同工作流管理系統可以有不同的實現方法，不同的底層通訊機制，應用的范圍也可能有很大的差距，但所有的工作流管理系統從用戶的應用層上來看，通用工作流管理系統應該能夠提供以下三個方面的功能支持：
首先是建造功能，即對工作流的業務流程及組成這些業務流程的活動進行定義和建模。
其次是運行控制功能，即在一定的運行環境下，負責創建、執行和控制工作流實例，激活相應的資源和應用，并完成過程中從一個活動到另一個活動的控制轉移。它是整個工作流管理系統的核心部分。
最后是運行交互功能，即在工作流實例的運行中，工作流管理系統與工作流參與者（業務工作的參與者或控制者）及外部應用程序進行交互的功能。
由于信息技術的發展和日趨激烈的商業競爭，人們不再滿足于獨立、零散的辦公自動化和計算機應用，而是需要綜合的、集成化的解決方案。作為一種對常規性事務進行管理、集成的技術，WfMS 的出現是必然的。它可以改進和優化業務流程，提高業務工作效率；實現更好的業務過程控制，提高顧客服務質量；提高業務流程的柔性等。
3 工作流管理系統的組成
一個完整的工作流管理系統中主要包括如下七個部分的部件和數據。
a.過程定義工具
過程定義工具被用來創建計算機可處理的業務過程描述。它可以是形式化的過程定義語言或對象關系模型，也可以是簡單地規定用戶間信息傳輸的一組路由命令。
b.過程定義
過程定義（數據）包含了所有使業務過程能被工作流執行子系統執行的必要信息。這些信息包括起始和終止條件、各個組成活動、活動調度規則、各業務的參與者需要做的工作、相關應用程序和數據的調用信息等。
c.工作流執行子系統和工作流引擎
工作流執行子系統也稱為（業務）過程執行環境，包括一個或多個工作流引擎。工作流引擎是WfMS 的核心軟件組元。它的功能包括：解釋過程定義，創建過程實例并控制其執行，調度各項活動，為用戶工作表添加工作項，通過應用程序接口（API，Application Program Interface）調用應用程序，提供監督和管理功能等。工作流執行子系統可以包括多個工作流引擎，不同工作流引擎通過協作共同執行工作流。
d.工作流控制數據
指被工作流執行子系統和工作流引擎管理的系統數據，例如工作流實例的狀態信息、每一活動的狀態信息等。
e.工作流相關數據
指與業務過程相關的數據。WfMS 使用這些數據確定工作流實例的狀態轉移，例如過程調度決策數據、活動間的傳輸數據等。工作流相關數據既可以被工作流引擎使用，也可以被應用程序調用。
f.工作表和工作表處理程序
工作表列出了與業務過程的參與者相關的一系列工作項，工作表處理程序則對用戶和工作表之間的交互進行管理。工作表處理程序完成的功能有：支持用戶在工作表中選取一個工作項，重新分配工作項，通報工作項的完成，在工作項被處理的過程中調用相應的應用程序等。
g.應用程序和應用數據
應用程序可以直接被WfMS 調用或通過應用程序代理被間接調用。通過應用程序調用，WfMS 部分或完全自動地完成一個活動，或者對業務參與者的工作提供支持。與工作流控制數據和相關數據不同，應用數據對應用程序來講是局部數據，對WfMS 的其他部件來說是不可見的。
術語解釋