工作流参考模型(WFMC)
工作流概念总结
⼯作流概念总结⼯作流管理联盟：定义：创建并完善了⼯作流的相关标准，开拓了相关市场，是唯⼀的致⼒于⼯作流标准化的专业组织。
该组织推出了⼯作流XML（Wf-XML）和XML过程定义语⾔（XPDL），现在有超过80种有名的解决⽅案中使⽤了这两种语⾔来存储和交换过程模型。
发布了⽤于⼯作流管理系统之间互操作的⼯作流参考模型，并且为了实现不同⼯作流产品之间的互操作，WfMC在⼯作流管理系统的相关术语、体系结构及应⽤编程接⼝等⽅⾯制定了⼀系列标准⼯作流：定义：⼯作流是⼀类能够完全或者部分⾃动执⾏的经营过程，根据⼀系列过程规则，⽂档、信息或任务能够在不同的执⾏者之间传递、执⾏。
从⼯作流的定义可以看出：(1)、有多个参与者：(2)、按照⼀定的规则进⾏活动(传递⽂档、信息、任务等)；(3)、活动的推进是⾃动的或部分⾃动的。
【⼯作流管理联盟】⼯作流管理系统：定义：⼯作流管理系统是⼀个软件系统，它负责⼯作流的定义和管理，并按照在计算机中预先定义好的⼯作流逻辑推进过程实例的执⾏。
⼯作流管理系统(Workflow Management System，WFMS)是通过对⼯作流程中涉及各步骤的⼈员和IT资源的合理调整，从⽽起到对⼯作流的定义、管理和实现的确定性作⽤。
⼯作流管理系统是⽀持企业实现业务过程管理和⾃动化的强有⼒的软件⼯具，它能完成⼯作流的定义和管理，并按照在计算机中预先定义好的⼯作流逻辑推进⼯作流实例的执⾏。
所以⼯作流是⼯作流管理系统的最重要的被管理的元素，就像表、试图是数据库管理系统的管理对象⼀样。
【⼯作流管理联盟】⼯作流参考模型：定义：1.通⽤的⼯作流系统实现模型2.把⼯作流系统中的主要功能组件和这些组件间的接⼝⼀起看成抽象的模型作⽤：1.这个模型可以与市场上的⼤多数产品相匹配，因此为开发协同⼯作的⼯作流系统奠定了基础2.⼯作流参考模型的引⼊为⼈们讨论⼯作流技术提供了⼀⼀个规范的术语表，为在⼀般意义上讨论⼯作流系统的体系结构提供了基础：⼯作流参考模型为⼯作流管理系统的关键软件部件提供了功能描述，并描述了关键软件部件交互，⽽且这个描述是独⽴于特定产品或技术的实现的：从功能的⾓度定义五个关键软件部件的交互接⼝，推动了信息交换的标准化，使得不同产品间的互操作成为可能。
现代工作流(workflow)实例介绍
4
流程系统的历史Βιβλιοθήκη 2009年2008年
2007年 2006年
2005年
5
流程系统的历史
2005-2006，应用 领域为OA办公系统。
第一阶段
第二阶段
2007-2008，应用领域 包括OA办公系统、房地 项目管理系统。
第三阶段
2009-2010，应用领域包括OA办公系 统、房地项目管理系统、施工项目管理 系统、人力资源管理系统等。
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成功案例（4）
客户名称：上海建工
信息化平台室
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成功案例（4）
客户名称：上海建工
客户的流程审批过程。
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成功案例（4）
客户名称：上海建工
复杂的流程图。
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成功案例（4）
客户名称：上海建工
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流程系统与同行的比较
功能名称 可视化的定义工具 超时处理 流程的导入导出 支持weboffice 流程终止 挂起与恢复 消息提醒 可视化的流程监控 流程代理 工作日历 流程处理记忆 任务自由跳转 签章管理 PKPM √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 金富瑞 √ √ √ 普元 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
19
经常遇到手工审批的表单 丢失、审批不规范等问题
流程应用现状与价值
对客户的价值
客户使用流程后，全部问题都得完美解决。
实现企业业务流程标准化，为企业快 速扩张保驾护航。 规范企业业务流程，提升企业执行力， 保障企业战略落地。
20
流程应用现状与价值
对软件公司的价值
1、减少人力成本 2、提高开发效率 3、缩短开发周期 4、提高了软件质量 5、降低运行维护成本
工作流模型及其形式化描述
第26卷第11期2003年11月计算机学报CHINESE JOURNAL OF COMPUTERSVoI.26No.11Nov.2003工作流模型及其形式化描述李红臣1），2）史美林1）1）（清华大学计算机科学与技术系北京100084）2）（河南大学计算机科学学院开封475001）摘要工作流是一个业务过程的全部或部分自动执行.为了实现工作流管理功能，我们必须将业务过程从现实世界中抽象出来，并用一种形式化方法对其进行描述，其结果称为是工作流模型.该文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题.基于对现实世界业务过程的分析，该文提出一个三维工作流模型，它包含3个子模型：组织模型、数据模型和过程模型，分别从不同的侧面描述工作流的各种属性.文中详细论述各个子模型及其相互关系，并给出三维工作流模型的形式化描述.关键词工作流管理系统；工作流模型；工作流元模型中图法分类号TP393Workflow Models and Their Formal DescriptionsLI Hong-Chen1），2）SHI Mei-Lin1）1）（Department of Computer Science and Technology，Tsinghua Uniuersity，Beijing100084）2）（School of Computer Science，Henan Uniuersity，Kaifeng475001）Abstract WorkfIow is the automation of a business process in whoIe or part.To achieve the function of workfIow management，the business process must be abstracted from the reaI worId and described by a kind of formaI method.The resuIt is workfIow modeI.This paper mainIy discusses workfIow modeIs and their formaI descriptions.Based on the anaIysis of business processes in the reaI worId，this paper propo-ses a three-dimensionaI workfIow modeI incIuding three sub-modeIs，i.e.，organization modeI，data mod-eI and process modeI，each of which describes some attributes of workfIows from different perspectives. These sub-modeIs and their reIationships are addressed in detaiI in this paper.Furthermore，the formaI description for the three-dimensionaI workfIow modeI proposed is aIso presented.Keywords workfIow management system；workfIow modeI；workfIow meta-modeI1 引言工作流管理系统（WorkfIow Management Sys-tems，WfMS）是一种在工作流逻辑形式化表示的驱动下，通过软件的执行从而实现完全地定义、管理和执行工作流的系统［1］.一般认为，它主要由两个功能组件所组成：工作流建模组件和工作流执行组件.工作流建模组件主要为工作流建模人员提供一个建立时（buiId-time）环境，使得他们可以定义、分析和管理工作流模型；而工作流执行组件的主要功能是为工作流的创建、执行和管理提供一个运行时（run-time）环境.在工作流执行过程中，工作流执行组件可能与用户或者外部应用交互，从而完成工作流的执行.除此之外，工作流管理系统还包括其它一些功能，如工作流实例监控.工作流建模就是将现实世界中的业务过程抽象出来，并用一种形式化的、计算机可处理的方式来表示，这种形式化结果称为工作流模型［l］.工作流模型包含了工作流执行所需要的各种信息，如活动、控制流、数据流、角色和执行者.尽管WfMC（WorkfIow Management CoaIition）和OMG（Object Management Group）一直致力于建立工作流管理系统的开发标准，但是目前还没有一个关于工作流模型的标准.工作流参考模型（WorkfIow Reference ModeI）［l］和工作流管理功能规范（WorkfIow Management FaciIity Specification）［2］只是定义了工作流管理系统的一般性框架和所提供的服务，而没有规定工作流建模的方法.WfMC颁布了工作流过程定义交换接口［3］，其主要目的用于不同工作流管理系统之间能够交互过程定义信息.工作流模型是工作流执行的前提和基础，本文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题.首先综述相关的研究状况；然后定义一些基本概念；接着本文提出一个三维工作流模型，随后详细地论述三维工作流模型的组成部分；继而讨论工作流模型的形式化描述问题；最后对文中所提出的三维工作流模型做一评价.!"相关研究在研究工作流管理系统的过程中，研究人员先后提出过不同的形式化方法来描述现实世界中的业务过程，建立工作流模型，本节对一些工作流模型及其形式化描述方法进行综述.Sadig和OrIowska使用图形符号语言来描述业务过程［4］.这些符号分为两类：节点和变迁，节点又分为任务节点（用方框表示）和协作节点（用圆圈表示）.任务节点继续分为活动节点、子过程节点、活动块节点和空节点，协作节点表示选择（choice）/合并（merge），也就是分别代表或分叉（or-spIit）与或合并（or-join）.变迁为连接两个节点之间的有向边，表示节点之间的执行顺序和数据流动关系.使用这种方法可以将业务过程表示为一个有向无环图（Directed AcycIic Graph，DAG），它有一个开始节点和一个结束节点.EIIis和Nutt通过定义信息控制网ICN（Informa-tion ControI Net）来描述业务过程［5］.在ICN中，变迁动之间的控制关系.AaIst通过定义工作流网（WorkfIow Net，WF-Net）来描述业务过程［6］.WF-Net 是只有一个源位置（source pIace）和一个漏位置（sink pIace）的Petri网，其中标记（token）表示工作流的状态.使用WF-Net可以形式化地描述业务过程，而且可以证明WF-Net同样满足一般Petri网的某些特性，如有界性、活性.文献［7］比较全面地论述了基于Petri网的工作流模型.EndI等人使用扩展ECA（Event-Condition-Ac-tion）规则（即ECAA规则）来描述业务过程［8］.一个ECAA规则表示一条业务规则，其含义是当事件（e-vent）发生时，如果条件（condition）为真，则执行某个动作（action），否则执行另一个动作（aIternative action）.除此之外，使用ECAA规则还可以描述业务过程中的数据模型和执行者.DavuIcu等人使用并发事务逻辑CTR（Concur-rent TRansaction Iogic）描述并分析业务过程［9］.CTR 是对经典谓词逻辑的扩展，其原子公式如同经典逻辑所定义，表示为p（tl，t2，…，tn），其中p为谓词符号，ti为函数项.除了V，八，，V，】之外，它还引入两个连接符：③表示串行合取，I表示并行合取；两个模态算子：令表示执行可能性，O表示隔离执行.假设!，"为两个公式，则!③"表示它们顺序执行；!I"表示它们并发执行；!八"表示它们在同一路径上执行；!V"表示它们其中的某个执行；!表示!永不被执行；令!表示!可能被执行；O!表示!被隔离执行.使用这些符号可以严格定义业务过程的逻辑结构.Haake和Wang使用超媒体（hypermedia）结构来描述工作流［l0］.一个超媒体结构包括节点、链接、节点内容页以及其他媒体对象.活动空间用一个节点表示，其类型由它的根节点页类型所决定，每个节点有一个内容页.如果一个活动是子过程，那么这个节点指向另一个超媒体结构.一个超媒体页面除了节点和链接之外，还包含其它媒体类型，如文本、图形.业务过程和任务都可以用这种超媒体结构表示.Medina-Mora等人基于语言/行为理论对业务过程进行描述［ll］.他们将业务过程分解为一系列的两人对话协作过程，一次对话表示为一个行为工作流环（action workfIow Ioop）.一个业务过程是由多个行为工作流环组成，这些工作流环之间存在着某种依赖关系.754lll期李红臣等：工作流模型及其形式化描述方法［4］、状态-实体-活动模型（State-Entity-activity-ModeI，SEaM）［15］等等.这些方法在对业务过程的描述能力和模型本身的特性方面存在差异，有些方法侧重于工作流管理系统的实现，而有些侧重于对工作流语义的分析.而且，这些工作流模型主要是对业务过程结构的形式化描述，在工作流模型中说明活动所访问的数据和参与活动的执行者，缺少对数据资源和执行者组织结构的描述.因此，这些描述方法不适应大规模、动态变化的企业应用.Sanchez等人在开发WIDE（WorkfIow on InteIIi-gent Distributed database Environment）系统时提出WIDE工作流模型［16］.一个完整的WIDE工作流模型包括三个子模型，其中组织模型描述工作流执行中的组织实体而非组织实体本身；信息模型描述工作流执行中的信息项；过程模型描述工作流的功能.它们同三维工作流模型相似，分别从三个方面描述一个业务过程，然而，WIDE工作流模型是从工作流系统实现的角度而提出的，缺少对工作流模型语义的分析；而且，其形式化描述没有与对象技术和数据库技术密切地关联起来.KradoIfer在文献［17］中提出一个工作流模型，它从功能/结构（function/structure）、信息（informa-tion）、行为（behaviour）和组织（organisation）4个方面描述一个业务过程，这4个方面分别描述一个业务过程的功能、组成、数据、执行和执行实体.然而，作者只是从概念上描述业务过程中的各种实体及其相互关系，没有给出其形式化描述方法.3 基本概念为了更加清楚地阐述本文内容，首先定义一些与工作流模型相关的基本概念.关于工作流管理的其它概念定义请参考文献［18］.定义1.工作流元模型（workfIow meta-modeI）.工作流元模型是为了定义某个应用域的工作流模型而定义的抽象模型，主要包括一些基本概念.定义2.工作流概念模型（workfIow conceptuaI modeI）.工作流概念模型是使用工作流元模型中的基本概念，对某个应用域的业务过程抽象描述所得到的结果.定义3.工作流定义语言（workfIow definition Ianguage）.定义4.工作流模型（workfIow modeI）.工作流模型是使用工作流定义语言对某个应用域的业务过程形式化描述所得到的结果，它包含工作流执行所需要的信息.定义5.工作流（workfIow）.工作流是工作流模型的一个实例，又称为工作流实例（workfIow instance），它表示业务过程的一次执行.这些概念之间的关系如图1，工作流模型是基于工作流元模型，而使用工作流定义语言所描述.对于一个工作流模型，可以生成多个工作流实例，每个工作流有一个ID，它唯一标识该工作流实例.4 工作流元模型4.1 业务过程分析与描述对于某个组织内或组织之间的业务过程，我们从四个角度加以考察：过程构成.一个业务过程是由一个或多个任务组成，这些任务之间存在着某种约束关系.业务过程处理实际上是其中的任务按照这种约束关系而先后执行.任务是构成业务过程的基本单位，任务之间由于约束关系和抽象层次而形成比较复杂的结构特性.过程执行.业务过程的一次执行是为了完成某个具体的业务目标，需要特定的数据和人力资源.一个业务过程可能是组织内业务过程，也可能是组织间业务过程的一部分.不同的业务过程是独立地在执行，它们之间可能没有直接的约束关系，但是可能通过共享资源而相互影响.访问数据.任务在执行过程中需要访问外部应用或数据，它们或者作为任务的输入流，或者作为任务的输出流.一个任务输出的数据也可能作为另一个任务的输入，任务之间由于所访问的数据而产生8541计算机学报2003年执行者.任务在执行中可能需要执行者（人或代理）的参与.这些执行者构成一个组织，他们之间存在着某种关系.对于这些执行者，有两种划分准则：一种是按照执行者的职能将其划分为不同的角色，如部门经理、会计；另一种是按照组织结构将其划分为不同的组织单元，如财务部、人事部.一个执行者属于某个组织单元，充当某个角色.基于上述对现实世界业务过程的分析，我们应该从三个方面来描述业务过程，即业务过程构成、数据模型和组织结构.因此，在建立工作流模型时，应使工作流模型包含这三个方面的信息；而且，为了支持大规模组织中的业务过程处理，应该对这三个方面分别进行描述.为此，我们提出一个三维工作流模型（three-dimensionaI workfIow modeI），它包括三个子模型：组织模型（organization modeI）、数据模型（data modeI）和过程模型（process modeI）.组织模型描述了组织内部各个实体及其相互关系；数据模型描述了业务过程所访问的数据及其视图；过程模型描述了业务过程结构中的各种实体及其约束关系（包括控制流和数据流）.一个业务过程实际上是由这三个模型中的若干个实体所构成，业务过程作为框架将过程模型、组织模型和数据模型中的各种实体关联起来.!."#组织模型组织模型是对一个组织内各种实体及其相互关系的描述，用实体-关系!（Entity-reIationship，E-r）表示，如图2所示.图2中实体及实体之间的关系说明如下.4.2.1 实体组织.是对现实世界中某个组织的抽象描述，属性包括组织名称、描述、性质、部门列表、负责人和地址等等.部门.是对组织内某个部门的抽象描述，属性包括部门名称、描述、角色列表、员工列表和部门领导等等.角色组.是由多个角色组成的集合，属性包括名称、描述和角色列表等等.功能组.是由具有某些相同功能的执行者或其本身组成的集合，属性包括名称、描述和成员列表等等.角色.是具有某种身份或权限的命名标识，属性执行者.是指参与活动执行的人或代理，属性包括名称、性别、地址、所在部门和充当的角色列表等等.能力.是对某个能力标识的描述，属性包括能力ID和描述等等.4.2.2 关系组成关系.连接两个实体，表示一个实体是另一个实体的组成部分.管理关系.连接执行者和功能组，表示某个执行者管理该功能组.替代关系.连接两个执行者，表示当一个执行者不在时，由另一个代替.充当关系.连接执行者和角色，表示一个执行者充当某个角色.一个执行者可以充当多个角色，一个角色也可以由多个执行者充当.954111期李红臣等：工作流模型及其形式化描述拥有关系.连接角色和能力，表示一个角色拥有这种能力.!."#数据模型数据模型是对工作流执行过程中所访问数据对象的描述.数据模型不像组织模型那样有清晰的模型定义.在企业应用当中，各种数据对象具有不同的类型定义，因此应该依照应用语义建立相应的数据模型.根据数据对象在工作流中的作用，将其分为三种类型：控制数据、应用数据和外部数据.4.3.l 控制数据控制数据是指被工作流管理系统所使用的内部数据.这些数据主要用来表示工作流实例或活动实例!的状态，它们不能被外部应用直接访问.在分布式执行环境中，这些数据可以在不同的工作流服务器之间交换；另外，有些控制数据可以提供给某些工具，如实例监控工具以获取工作流实例的状态.一般来说，控制数据使用变量来表示.变量是信息的基本单位，其属性包括类型、名称、初始值、描述、类别等等.类型有整型、布尔型、字符串型等.变量根据其可见范围分为私有变量和共享变量.私有变量只能被一个工作流中的所有活动访问，而共享变量可以被不同的工作流所访问.4.3.2 应用数据应用数据是工作流和外部应用都可以访问的、与应用领域相关的数据.应用数据既可以被工作流管理系统所使用，也可以被外部应用所使用.在分布式执行环境中，不同的工作流引擎之间可以交换应用数据.应用数据一般使用表单表示.表单是工作流系统可以访问和控制的数据域集合，因此表单是一个对象，它包括两部分：表单数据和表单模板.表单数据定义了表单对象的语义，也就是表单中的各个数据域；表单模板定义了表单对象的视图.一个表单模板可以被多个表单对象所使用，同样一个表单对象可以有多个表单模板.4.3.3 外部数据外部数据是指能被外部应用而不能被工作流管理系统所访问的数据.这些数据对象是由特定的外部应用所定义，在某些情况下，为了使不同的外部应用之间交换外部数据，需要将外部数据从一种格式转换为另一种格式.这种转换功能或者由工作流系统提供，或者通过定义某种标准格式（如XML）实现行参数和应用位置等信息.外部数据常常使用文档、文件或者对象表示，如一个图片、WORD文档.4.3.4 时间数据时间数据（temporaI data）是对与时间相关信息的描述，它分为三种类型：（l）时间常量，表示某个时间点，如某年某月某日.可以根据具体应用领域选择合适的时间精度，如年、月、日、小时、分钟、秒.（2）时间段，表示某个时间区间，它可以表示为开始时间和结束时间，也可以表示为开始时间和持续长度.（3）周期，表示时间频度，如每月的第一天.它由两部分组成，前者表示一个时间周期，后者表示时间单位.时间数据主要用于构造时间表达式，工作流管理系统根据时间数据设置时钟，当某个时间表达式为真时，就产生时间事件.时间事件主要用于异常处理和同步，例如，如果活动或工作流执行超过所规定的期限，就产生一个异常事件；有些活动或工作流的执行需要等待某个预定的时间段或周期，如果时间表达式为真，则产生时间事件.!.!#过程模型过程模型是对业务过程结构中各种实体及其约束关系的描述，过程模型使用实体-关系表示如图3.图3中的实体以及实体之间的关系说明如下.4.4.l 实体过程.是对现实世界一个业务过程结构的抽象描述，属性包括名称、时限、活动列表、开始活动、结束活动和优先级等等.活动.是对业务过程中一个执行步骤的抽象描064l计算机学报2003年述，是一个抽象实体，根据应用语义分为不同类型.原子活动.是由活动派生出来，直接被工作流系统所调度执行，属性包括名称、时限、描述、角色、开始条件、结束条件、外部应用、输入数据、输出数据和表单名称等等.子过程（sub-process ）.是对另一过程模型的引用，属性包括名称、描述、开始条件、结束条件、输入数据、输出数据和过程模型名称等.外部应用.是指在活动执行过程中所调用的应用系统.属性包括应用名称、位置、输入参数和输出参数等.4.4.2 关 系组成关系.连接过程和活动，表示一个过程由多个活动所组成.先序关系.表示活动之间存在的约束关系.继承关系.活动是抽象实体，在建模时要具体化为原子活动或者子过程.引用关系.表示一个子过程在执行时引用另一个过程对象.调用关系.表示活动在执行时可能调用某个应用程序.同一抽象层次的活动之间存在着先序关系，这种关系定义了业务过程中的控制流和数据流.WfMC 定义了4种类型的控制结构，即顺序结构、并行结构、选择结构和重复结构，所有工作流可以由这4种基本控制结构组合而成［l ］.4.4.3 子过程定义!. 父过程模型和子过程模型.如果一个过程模型中包含某个子过程，这个子过程引用另一个过程模型，则称前者为后者的父过程模型，而称后者为前者的子过程模型.父过程模型和子过程模型是相对的，一个过程模型可以有多个子过程模型，而一个子过程模型只能有唯一的父过程模型.因此，所有具有这种关系的过程模型构成一个具有层次的树状结构，如图4所示.引入子过程是工作流建模的需要，它为工作流建模和控制执行带来以下好处：（l ）优化过程模型的结构.“层次抽象”是人们分析问题普遍所使用的方法，使用子过程可以隐藏某些非重要因素，便于工作流建模，而且使过程模型具有良好的结构.（2）提高过程模型的重用性.子过程也是过程建模中的基本单元，一个过程模型可以作为子过程被其它过程模型所重用.（3）便于工作流模型的分析.在分析一个工作流模型时，我们往往将其中某部分作为一个子过程以降低分析复杂度，而后再对这个子过程模型进行分析.（4）便于工作流的分布执行.在分布式工作流控制执行中，子过程往往作为一个基本单位在不同工作流引擎间分布调度.".#$子模型之间的相互关系过程模型、数据模型和组织模型实际上是从不同的侧面描述一个工作流，包含工作流执行所需要的相关信息.然而它们之间并不是孤立的，而是有机地相互关联.在三维工作流模型的3个子模型中，过程模型处于主要位置，它显式地描述一个业务过程，而组织模型和数据模型则处于隐式位置.对于一个工作流模型来说，这3个子模型通过某些实体相互关联起来，从而完整地表达工作流的语法和语义信息.图5表示这3个子模型之间的相互关系，通过角色和活动的执行关系将过程模型与组织模型关联起来，使得组织模型和过程模型的变化不会相互影响.通过活动和外部应用的调用关系以及活动和应用数据的存取关系将过程模型和数据模型关联起来.在工作流执行时，外部应用与工作流引擎之间存在某种交互接口，从而工作流引擎能够与外部应用交换数据.l64l ll 期李红臣等：工作流模型及其形式化描述!"工作流形式化描述我们在上节详细地讨论了三维工作流模型，定义了一些与工作流模型相关的基本概念，使用这些概念可以抽象地描述业务过程.然而，为了实现工作流管理，需要基于三维工作流模型，定义一个工作流定义语言，去描述工作流模型中的各种实体，这就是工作流模型的形式化描述.从前面的讨论看出，我们可以使用对象模型表示三维工作流模型中的实体，实体之间的约束关系通过对象属性隐含地表示.对于过程模型中的过程和活动实体，它们的类定义分别如图6（a）和6（b）所示.在过程类定义中，属性Activities为一个活动列表，其中的每个元素为活动对象.在活动类定义中，属性PreNode和NextNode为前一活动和后一活动的名称，表示活动之间的先序关系.为了有效地表示活动之间的先序关系，还要引入一些控制对象，用于表示过程模型中不同的控制结构，如或分叉（or-spiit）、或合并（or-join）、与分叉（and-spiit）、与合并（and-join）等［19］.组织模型中的实体也使用对象来表示，如角色的类定义如图6（c），其属性Capabiiity表示该角色拥有的能力，UnitName表示角色所属的部门名称，Actors表示能充当该角色的执行者名称列表，这些属性定义使得角色关联到相应的对象.数据模型中的实体也使用对象来表示.由于应用数据有各自不同的类型定义，为了使得工作流引擎能够访问这些数据，我们使用对象模型描述应用数据，工作流管理系统提供对象模型到具体数据格式的映射，如从对象模型到数据库关系模型的映射.一般来说，工作流管理系统提供一些工具，建模人员使用这些工具可以建立工作流模型.当工作流模型被建立之后，它们被存储于数据库中.这样，工作流执行组件通过与模型库之间的接口访问这些对象.#"结"论工作流模型及其形式化描述是工作流技术中的一个重要研究方向.本文从分析现实世界业务过程入手，提出一个三维工作流模型，它包括3个子模型：组织模型、数据模型和过程模型，这3个子模型从不同的侧面描述一个业务过程.与其它工作流模型相比，三维工作流模型不但描述业务过程的组成结构，而且包含了对业务过程所访问的数据以及组织结构的描述.这3个子模型之间既相互关联，又相互独立，从而有效地描述组织内部以及组织之间的业务过程.表1给出了几种工作流元模型的比较.在三维工作流模型中，将组织模型与过程模型相分离有以下几点好处：（1）提高过程模型和组织模型的可重用性，一个过程模型可以被不同的组织所使用.表$"几种工作流元模型的比较工作流元模型形式语义组织模型描述数据模型描述过程模型描述特点图形符号一般无无有简单直观，便于用户使用Petri网严格无无有便于业务过程分析ECA规则一般无无有具有灵活性CTR逻辑严格无无有便于业务过程分析超媒体结构一般无无有便于表示层次结构的过程模型工作流环无无无有适用于交互型工作流管理系统2641计算机学报2003年。
第三讲工作流概念与元模型
1 1 0 ..* S u b -P ro c e ss 1 ..* A c tiv ity 0 ..* C o n n e c to r
1 1 1 R o le 0 ..1 A p p lic a tio n _ D e f 1 T a b le _ D e f * R u le
应用程序元模型
应用程序元模 型描述了工作 流中被调用程 序（Invoked Application） 的相关概念及 其关系。一个 被调用程序可 以是一个常用 的表单处理程 序、传统的应 用程序，也可 以是一个Web Service的调用 连接URL。
一个扩展元模型 ——基于能力的工作流任务组织化 基于能力的工作流任务组织化 基本概念: 能力辞典: 能力辞典 由工作流管 理系统统一管理和维护、 用于登记和描述系统中 全部能力的描述域空间 及其数据结构． 此域空间在系统中是唯 一的、规范的能力描述 和标识。 能力项/能力词条 能力词条： 能力项 能力词条：能 力词典中记载的一项具 体能力。 能力类目： 能力类目：能力辞典中 记载的一类具体能力的 总称。
续上 案例和路由的区别: 案例是指工作流管理系统中控制的一个目 标对象,而路由只是一组有序活动的集合. 同一案例在不同的过程定义中其路由可能 相同也可能不同. 在同一过程中具有相同路由的案例有一个 或多个.
资源
定义: 资源是指能够执行任务的一个人、一台机器 或者一群人、一些机器． 最根本的特征：能够执行特定的任务． 划分资源类的两种方式：基于职能特征和根据 在组织结构中的位置方式． 基于职能特征划分的资源类称为角色( Role),它涉 及到职能和资格.通过任务和角色的正确链接可 以确保资源具备相应的资格(经授权的)执行特 定的任务. 基于组织结构特征划分的资源类称为组织单元 (Organizational Unit).这种划分方式可以确保任 务在组织的正确位置中得到执行.
系统分析辅导：工作流模型设计
系统分析辅导：工作流模型设计摘要：工作流模型是组织机构经营过程的模型表示，但由于工作流建模理论研究的相对滞后，现行工作流管理系统中普通存在语义不够丰富、柔性不好、表示不直观等问题。
为此作者在开发UniFlow工组流管理系统时，设计了一套基于有向图理论的工作流模型，该模型有效的解决了这些问题。
本文主要从工作流模型理论出发向读者介绍了本模型的设计思想。
文章首先详细介绍了工作流模型的定义和组成关系，然后详细介绍了基于有向图理论的工作流模型的主要功能和设计思想。
关键词：工作流工作流模型有向图过程1 引言工作流模型是对组织机构业务过程的抽象表示。
工作流模型是整个工作流管理系统的基础，它的确定性保证了系统内各组成部分之间交互的一致性，也决定了一个工作流管理系统从设计开发到运行实施的诸多环节。
不同的工作流模型也就形成了不同的工作流管理系统。
相对工作流产品的实现技术和发展而言，工作流建模理论的研究相对滞后，在建模方法上还没有形成比较系统化的理论体系。
目前已有的建模方法主要有：基于活动网络的建模方法、基于Petri网的建模方法、基于语言行为理论的建模方法、基于活动与状态图的建模方法和基于扩展事务模型的建模方法等。
但这些工作流模型普遍都存在以下问题：（1）模型语义不够丰富，表示复杂问题的能力不足；（2）模型的柔性不好，不容易处理在执行过程中出现的不确定性问题；（3）表示方法不够直观等。
在信息管理自动化的环境下，工作流模型必须采用简单、直观、又具有较强描述能力的面向组织用户的模型。
因此，作者设计UniFlow工作流管理系统时，在参照工作流管理联盟（Workflow Manangement Coalition 简称：WfMC）工作流理论的基础上，博采众长，建立了基于有向图理论的UniFlow工作流管理系统工作流模型，该模型有效的解决了工作流模型中普通存在的问题。
下文主要向读者详细介绍这一模型的相关理论与设计思想。
2 工作流模型概要企业、政府机关等组织机构是一个复杂的系统，用过程的观点来看待这些组织机构，组织机构的组成元素就是过程，过程的组成元素就是活动；工作流模型就是对这些业务过程的抽象表示。
工作流管理技术
❖ 1)构造时功能 ❖ 2)运行时功能 ❖ 3)运行交互功能
构造时功能 运行时功能
经营过程分析、 建模与定义工具
过程设计与定义
过程定义
过程整改
工作流执行服务
过程实例化与控制
运行交互功能
软件工具 与应用
图9.10 工作流管理系统组成
2．工作流管理系统参照模型
过程定义工具 接口1工作流API与交换格式接口5 工作流 管理工具
工作流执行服务 工作流机
其它工作流 接口4 执行服务
工作流机
接口2
工作流 客户应用
接口3
工作流机直接 调用的应用
图9.11 工作流参考模型
WfMC定义的5类接口的介绍 接口1：过程定义输入输出接口
过程分析、建 模与定义工具
交换格式与API 过程定义
工作流执行服务 工作流机
过程结构 活动与导航 角色与参与者 触发条件 触发的应用 其它信息
图9.12 过程定义的交换接口形式
接口2：客户端应用接口
工作流执行服务 工作流机 标准化的API和交换接口
客户端的应用
直接启动的应用
用户界面
图9.13 客户端应用接口
接口4：工作流执行服务之间的互操作接口
工作流管理系统A 工作流执行服务 工作流机
工作流管理系统B
接口4
工作流执行服务 工作流机
图9.15 工作流执行服务之间的互操作接口
按口5：系统管理与监控接口
W A PI 接口5
工作流执行服务1
工作流机
应用管理
典型的功能范围 用户管理 角色管理 监控管理 资源控制 过程监控功能
工作流执行服务2 工作流机
面向工作流的软件工程
• 其实这方面的工作国内已经有开发商在做尝试， BEA的开发思想中也包含了这种想法。有理由相 信，在不久的将来我们的企业管理软件的开发将 变得很简单，我们不需要把软件的开发分成概要 设计、详细设计、编码、测试等阶段。我们在与 用户沟通的过程中原型就出来了，这种原型就是 软件产品。我们的软件开发人员将被解放出来跟 用户沟通、分析用户的业务，变成行业或业务方 面的专家。或许下一代的软件开发方法就是关于 面向工作流的图形化软件开发。
• 软件开发周期中，与“工作流”的定义相对应的有如下 几点：
•
软件开发周期中，开发过程需要先进行客户需求定义，
并将过程中包含的需求活动文档化，以描述过程的步骤、
规则、信息等。
•
对于开发过程中的人员参与，需要对项目团队中的设
计人员和开发人员进行相应的培训，让每一个参与者都能
掌握与过程相关的知识和技巧。
式执行。每个活动在最后通过评审后，就表示该活动就已结束。
面向工作流的开发方法
•
从软件开发方法的历史发展进程来看，随着软件产品
需求和功能越来越复杂、软件程序源代码量越来越多，开
发模式从一开始的过程性的开发到面向数据结构的开发，
再到面向对象的软件开发，我们总是极力地去改善软件的
可理解性和可维护性。仔细想想，面向对象就是最终的软
•
整个软件开发过程必须有效执行并时刻进行监控，通
过这种方法确保活动按照文档化的过程定义进行执行并确
保最终目标的实现。
软件过程与工作流的结合
• 在软件工程的发展过程中，人们不断的总结软件开发工作 中的经验和教训，从中得到了许多新的开发模型，例如从 瀑布开发模型到快速原型模型，之后发展出RUP （Rational Unified Process）迭代模型，这些开发模型的 出现在一定程度上解决了软件开发过程的复杂性问题。
工作流参考模型英文
工作流参考模型英文Workflow Reference ModelIntroductionIn today's highly competitive business environment, organizations strive to optimize their operations and processes to improve efficiency and productivity. One of the key ways to achieve this is by implementing effective workflow management systems. A workflow refers to the series of tasks, activities, and steps that are necessary to complete a specific process or project. A workflow management system enables organizations to streamline their processes, automate tasks, and monitor progress, leading to improved productivity and better quality output. This article will provide a comprehensive reference model for designing and implementing a workflow management system.1. Workflow DefinitionThe first step in implementing a workflow management system is to define the workflows. This involves identifying the key processes and tasks within an organization and mapping out the sequence of activities required to complete these processes. It is important to involve all relevant stakeholders, including employees, managers, and subject matter experts, in this process to ensure a comprehensive understanding of the workflows.2. Workflow AnalysisAfter defining the workflows, the next step is to analyze them.This involves identifying bottlenecks, inefficiencies, and areas where automation can be implemented. A thorough analysis of the workflows allows organizations to identify areas for improvement and design more efficient processes. Workflow analysis can be done through process mapping, data analysis, and collaboration with the employees involved in the workflows.3. Workflow DesignOnce the workflows have been defined and analyzed, the next step is to design the workflows. This involves determining the sequence of tasks, setting up standards and guidelines, and designing the workflow structure. Workflow design also includes creating decision points, defining inputs and outputs, and identifying the roles and responsibilities of individuals involved in the workflows. It is important to consider the organization's goals, resources, and constraints during the workflow design phase.4. Workflow AutomationAutomation is a key aspect of workflow management systems as it eliminates manual, repetitive tasks and allows employees to focus on more value-added activities. Workflow automation involves implementing software tools and technologies that automate tasks, facilitate communication and collaboration, and monitor progress. Automation can be achieved through the use of workflow management software, integration with other systems, and the use of artificial intelligence and machine learning technologies.5. Workflow ImplementationAfter designing the workflows and automating tasks, the next step is to implement the workflows. This involves training employees on the new processes, communicating the changes, and integrating the workflows into the organization's existing systems and processes. Workflow implementation also involves monitoring and evaluating the workflows to ensure they are delivering the desired outcomes. Feedback from employees and stakeholders should be collected and used to make any necessary adjustments or improvements to the workflows.6. Workflow Monitoring and ControlOnce the workflows have been implemented, it is important to monitor and control them to ensure they are functioning effectively. Workflow monitoring involves tracking the progress of tasks, identifying bottlenecks, and monitoring key performance indicators to measure the efficiency and effectiveness of the workflows. Workflow control involves taking corrective actions when necessary, such as reassigning tasks, reallocating resources, or making process improvements based on the monitoring data.7. Continuous ImprovementWorkflow management is an iterative process that requires continuous improvement. Organizations should regularly review and evaluate their workflows, gather feedback from employees and stakeholders, and identify areas for further optimization. Continuous improvement involves making ongoing adjustments and enhancements to the workflows to ensure they remain alignedwith the organization's goals and objectives.ConclusionImplementing an effective workflow management system is essential for organizations to optimize their operations, improve efficiency, and achieve better outcomes. This reference model provides a comprehensive framework for designing and implementing a workflow management system. By following this model, organizations can streamline their processes, automate tasks, and monitor progress to achieve higher productivity, better quality output, and a competitive edge in the market.8. Workflow IntegrationAnother important aspect of workflow management is integrating workflows with other systems and processes within the organization. This ensures smooth flow of information and tasks, eliminating silos and improving efficiency. Workflow integration involves connecting the workflow management system with other software applications, such as customer relationship management (CRM) systems, enterprise resource planning (ERP) systems, and project management tools. Integration allows data and tasks to be seamlessly transferred between systems, reducing manual effort and data duplication.Integration also enables real-time data sharing, providing stakeholders with a comprehensive view of the workflows and facilitating better decision-making. For example, integrating the workflow management system with a CRM system allows sales teams to access customer data and update it in real-time, improvingcustomer service and sales effectiveness. Similarly, integrating the workflow management system with a project management tool enables project managers to track project progress and allocate resources efficiently.9. Workflow CollaborationCollaboration is a crucial aspect of workflow management as it promotes communication, knowledge sharing, and teamwork. A workflow management system should include features that facilitate collaboration among team members working on a workflow. This includes features such as task assignment, notification system, and document sharing.Task assignment allows workflow managers to assign tasks to specific individuals or teams, ensuring clear accountability and ownership of tasks. A notification system notifies team members about new tasks, task updates, or deadlines, ensuring everyone is aware of their responsibilities and can take appropriate action. Document sharing enables team members to collaborate on documents, share feedback, and make updates in real-time, improving productivity and reducing version control issues.10. Workflow OptimizationContinuous optimization is a key aspect of workflow management. Once the workflows have been implemented, organizations should regularly review and evaluate their effectiveness. This involves analyzing key performance indicators (KPIs) and gathering feedback from employees and stakeholders.KPIs can include metrics such as cycle time, throughput, and error rates, which provide insights into the efficiency and effectiveness of the workflows. Gathering feedback from employees and stakeholders allows organizations to identify areas for improvement and make necessary adjustments to the workflows.Workflow optimization may involve making process improvements, reallocating resources, or reassigning tasks to improve efficiency and reduce bottlenecks. It may also involve exploring new technologies or tools that can further optimize the workflows, such as artificial intelligence or machine learning algorithms that can automate decision-making or predict behavior patterns in the workflows.11. Workflow ScalabilityAs businesses grow and evolve, their workflows may need to be scaled up or down to accommodate changing demands. Therefore, a workflow management system should be designed to be scalable, allowing organizations to easily adjust their workflows as needed. Scalability can be achieved through flexible workflow design, modular architecture, and the ability to easily add or remove tasks and processes. It also involves having a robust infrastructure that can handle increased workflow volume without sacrificing performance or causing system downtime.Additionally, a scalable workflow management system should be able to integrate with other systems and technologies seamlessly,allowing for future expansion or integration with new systems. 12. Workflow Security and ComplianceAnother important aspect of workflow management is ensuring the security and compliance of the workflows. Organizations need to protect sensitive data and ensure that workflows adhere to applicable regulations and industry standards.Workflow management systems should have built-in security features, such as access control, authentication, and encryption, to protect data from unauthorized access or breaches. They should also support auditing and logging capabilities to track and monitor workflow activities, ensuring compliance with regulatory requirements.Moreover, organizations should regularly assess their workflows for risks and vulnerabilities and implement appropriate controls to mitigate them. This may involve conducting risk assessments, implementing cybersecurity measures, and training employees on data protection and compliance standards.ConclusionA well-designed and implemented workflow management system can significantly improve productivity, efficiency, and quality of output for organizations. This reference model provides a comprehensive framework for organizations to follow when designing, implementing, and managing their workflows.By defining and analyzing workflows, designing efficient processes, automating tasks, and integrating systems, organizations can streamline their operations and achieve better outcomes. Collaboration, optimization, scalability, and security are all essential considerations to ensure the ongoing success of the workflows.Continuous improvement is crucial in maintaining the effectiveness of workflows, as organizations need to adapt to changing business demands and leverage emerging technologies. By following this model and continuously optimizing their workflows, organizations can stay competitive and achieve their goals in today's fast-paced business environment.。
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Workflow Management Coalition Workflow Reference Model ____________________________________________________________________________________________ Copyright ã 1995 The Workflow Management Coalition - 1 - 翻译人：张敬波（网名：踏冰） OICQ：42508298 Email：********************.cnMSN：*********************翻译人：韩伟 （网名：浆糊） OICQ：3413384 Email：*******************：****************欢迎访问我们的网站： http://www.EasyWorkflow.org 工 作 流 管 理 联 盟 规 范 WFMC ——工作流参考模型 文档编号 TC00-1003 95年1月19 日 版权ã２００２ ＷＦＭＣ PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com Workflow Management Coalition Workflow Reference Model ____________________________________________________________________________________________ Copyright ã 1995 The Workflow Management Coalition - 2 - 目 录 目 录.................................................................................................................................. - 2 - 1．简介.............................................................................................................................................. - 4 - 1.1. 背景.................................................................................................................................... - 4 - 1.2. 目的.................................................................................................................................... - 4 - 1.3. 范围.................................................................................................................................... - 4 - 1.4. 对象.................................................................................................................................... - 5 - 1.5. 如何阅读............................................................................................................................. - 5 - 1.6. 参考.................................................................................................................................... - 5 - 1.7. 修订历史............................................................................................................................. - 5 - 2．工作流系统简介........................................................................................................................... - 6 - 2.1. 什么是工作流（workflow）.............................................................................................. - 6 - 2.1.1. 建立时期功能.......................................................................................................... - 7 - 2.1.2. 运行时期过程控制功能........................................................................................... - 8 - 2.1.3. 运行时期活动交互.................................................................................................. - 8 - 2.1.4. 分配与系统接口...................................................................................................... - 8 - 2.2. 工作流的发展..................................................................................................................... - 9 - 2.3. 产品实现模型..................................................................................................................... - 9 - 2.4. 可选择的实现方式（Alternative Implementation Scenarios）....................................... - 14 - 2.5. 对标准化的需要（The Need for Standardization）........................................................ - 17 - 3．工作流参考模型（Workflow Reference Model）..................................................................... - 18 - 3.1. 简介.................................................................................................................................. - 18 - 3.2. 工作流模型（The Workflow Model）............................................................................ - 18 - 3.3. 工作流执行服务器（Workflow Enactment Services）................................................... - 19 - 3.3.1. 什么是工作流执行服务器？................................................................................. - 19 - 3.3.2. 工作流机（The Workflow Engine）..................................................................... - 20 - 3.3.3. 同种和 异种的工作流执行服务器（Homogeneous & Heterogeneous Workflow Enactment Services）........................................................................................................ - 21 - 3.3.4. 工作流应用编程接口与数据交换（Workflow Application programming Interface & Interchange）................................................................................................................... - 23 - PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com Workflow Management Coalition Workflow Reference Model ____________________________________________________________________________________________ Copyright ã 1995 The Workflow Management Coalition - 3 - 3.3.5. 工作流控制，工作流相关数据和工作流应用数据............................................. - 23 - 3.3.6. 数据交换（Data Interchange）............................................................................. - 24 - 3.4. 过程定义（Process Definition）...................................................................................... - 25 - 3.4.1. 过程定义工具（Process Definition Tools）......................................................... - 25 - 3.4.2. 工作流定义转换（接口1）.................................................................................. - 26 - 3.5. 工作流客户端功能（Workflow Client Functions）........................................................ - 29 - 3.5.1. 工作流客户端应用程序（Workflow Client Applications）................................ - 29 - 3.5.2. 工作流客户端应用程序接口（接口2）.............................................................. - 30 - 3.6. 应用程序调用功能（Invoked Application Functions）.................................................. - 32 - 3.6.1. 应用程序调用（Invoked Applications）.............................................................. - 32 - 3.6.2. 应用程序调用接口（接口3）.............................................................................. - 33 - 3.7. 工作流协同工作流能力（Workflow Interoperability）................................................. - 35 - 3.7.1. 异种工作流执行服务器......................................................................................... - 35 - 3.7.2 模型1 —— 链锁式（Chained）......................................................................... - 35 - 3.7.3. 模型2 —— 子过程嵌套（Nested Subprocesses）............................................ - 36 - 3.7.4. 模型3 —— P2P （Peer-to-Peer）....................................................................... - 37 - 3.7.5. 模型 4 —— 相似同步（Parallel Synchronised）............................................... - 38 - 3.7.6. WAPI 协调工作功能（接口4）........................................................................... - 38 - 3.8. 系统管理（Systems Administration）............................................................................. - 41 -