科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審工作流系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要：基于協(xié)同工作流技術(shù)設(shè)計(jì)了科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審模型，并對系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)。協(xié)同工作流系統(tǒng)以信息溝通便捷的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)協(xié)同，通過過程整合有效地提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：科技項(xiàng)目; 評審; 工作流; 群決策

中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-3695(2007)06-0224-03

世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，主要依靠科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。科學(xué)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位日趨重要。由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展使管理工作的復(fù)雜度大幅提高，要加強(qiáng)對科研活動(dòng)資助經(jīng)費(fèi)的監(jiān)督控制，有效配置資源，保證有限資源的合理使用［1］。作為國家目前科技項(xiàng)目分配的申請—審批模式，由于評審項(xiàng)目多、工作量大，評審專家資源有限，存在著專家評審不客觀、評審效率低以及人情項(xiàng)目等問題。而互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用，使信息溝通更為便捷，有助于加強(qiáng)監(jiān)督控制。在我國各類基金項(xiàng)目管理中已普遍采用信息技術(shù)輔助管理工作［2］。特別是協(xié)同工作流(Cooperation Workflow)技術(shù)，作為工作流技術(shù)的高級階段，以人為中心、以合作解決問題為目標(biāo)、以信息通信技術(shù)為工具，實(shí)現(xiàn)人機(jī)全面協(xié)同，通過流程整合有效地提高了工作效率，因此有著廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景［3－4］，已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)［5］。基于以上分析，本文利用協(xié)同工作流技術(shù)研究設(shè)計(jì)面向網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審系統(tǒng)，以提高科技項(xiàng)目管理水平。

1 科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審流程設(shè)計(jì)

科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審過程設(shè)計(jì)如圖1所示。以具體科技項(xiàng)目為例，其在線協(xié)同評審流程設(shè)計(jì)如下：

科技廳用戶登錄后，查看科技項(xiàng)目申報(bào)的信息列表（根據(jù)需要選擇查看項(xiàng)目詳細(xì)信息），選擇是否需要評估。對項(xiàng)目進(jìn)行分類，選擇評審指標(biāo)與評審專家。評審專家獲得通知后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)登錄系統(tǒng)進(jìn)行在線評審，提交評審結(jié)果。由系統(tǒng)對項(xiàng)目的評審（評估）結(jié)果自動(dòng)匯總，根據(jù)匯總結(jié)果科技項(xiàng)目評審結(jié)果。如果匯總結(jié)果存在沖突，則由科技廳官員（評審專家）進(jìn)行電子會(huì)議評審，并投票表決確定最終評審結(jié)果。

圖1 科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審流程

2 工作流建模技術(shù)

針對圖1所示的評審流程，本文采用工作流技術(shù)建立模型。此模型是用文字、圖表、符號、關(guān)系式以及實(shí)體模樣等描述所認(rèn)識到的客觀對象的一種簡化表示方式。工作流模型包含了描述一個(gè)能夠由工作流執(zhí)行服務(wù)軟件系統(tǒng)執(zhí)行的過程所需要的所有信息。這些信息包括過程的開始和完成條件、構(gòu)成過程的活動(dòng)以及進(jìn)行活動(dòng)間導(dǎo)航的規(guī)則、用戶所需要完成的任務(wù)、可能被調(diào)用的應(yīng)用、工作流機(jī)的引用關(guān)系，以及所有與工作流相關(guān)數(shù)據(jù)的定義［6］。在眾多建模方法中，Petri網(wǎng)(變種)是既有嚴(yán)格數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的形式定義，又有直觀的圖形表示描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的方法。盡管傳統(tǒng)的Petri網(wǎng)還難以直接用于工作流過程模型的建立，但它的高級變種(有色網(wǎng)、時(shí)間網(wǎng)、層次網(wǎng)、對象網(wǎng)等)卻能描述和分析復(fù)雜的過程［7－8］。

1962 年，德國科學(xué)家Carl Adam Petri 在其博士論文《用自動(dòng)機(jī)通信》中首次提出了Petri 網(wǎng)理論。Petri 網(wǎng)由三種類型的節(jié)點(diǎn)組成：節(jié)點(diǎn)庫所P(Place)為某個(gè)節(jié)點(diǎn)變遷T(Transition) 的運(yùn)行條件，用圓來表示；變遷T 用矩形表示；從一個(gè)變遷到一個(gè)庫所或從一個(gè)庫所到一個(gè)變遷的弧(用有向邊來表示)。用·t 表示變遷T 的輸入位置集； t·表示變遷T 的輸出位置集。類似地表示·p和p·。在一個(gè)過程中，本文用庫所表示狀態(tài)，弧表示流。定義1 Petri 網(wǎng)是三元組(P ， T ， F )：

Petri網(wǎng)是一種可用圖形表示的模型，具有直觀、易懂和易用的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)Petri網(wǎng)還是嚴(yán)格定義的數(shù)學(xué)對象，可用于動(dòng)態(tài)的行為分析。基于Petri 網(wǎng)的建模技術(shù)帶有并發(fā)性、異步性、分布性、非確定性和并行性等特性，既提供豐富的系統(tǒng)描述手段和系統(tǒng)行為分析技術(shù)， 又為計(jì)算機(jī)科學(xué)提供了堅(jiān)實(shí)的概念基礎(chǔ)［7］。

在Petri 網(wǎng)基礎(chǔ)上，Aalst提出工作流網(wǎng)（WFnet）概念［9－10］。

定義2 一個(gè)Petri網(wǎng)PN=(P，T，F(xiàn)) 被稱為工作流網(wǎng)的充要條件是：

(1)只有一個(gè)源庫所i∈P (·i=) ；

(2)只有一個(gè)宿庫所o∈P (o·=) ；

(3)對于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)x∈P∪T，處于i－o 的路徑上。

并且在工作流執(zhí)行過程中遵循以下兩條規(guī)則：

①只有當(dāng)某個(gè)變遷t的每一個(gè)輸入庫所p處于有標(biāo)記狀態(tài)(被激活) 時(shí)， 變遷t才能被激活；

②當(dāng)某個(gè)變遷t被激活后， 它的每一個(gè)輸入庫所p都將消耗一個(gè)標(biāo)記，而它的每一個(gè)輸出庫所p都將產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)記。

并非所有的工作流網(wǎng)表示的工作流都是完善的，只有健壯的工作流網(wǎng)才能很好地模擬工作流。

定義3 用工作流網(wǎng)PN=(P，T，F(xiàn))表示的流程具有良好健壯性的充要條件是：

(1)對于每個(gè)可以從源狀態(tài)i達(dá)到的狀態(tài)M，M都可以到達(dá)宿狀態(tài)。用Petri 網(wǎng)的語言表示就是

M(i→*M)(M→*Oo)。

(2)從源狀態(tài)i出發(fā)， 經(jīng)過庫所Oo，狀態(tài)O是唯一一個(gè)在庫所Oo上有標(biāo)記的狀態(tài)， 亦即M(i→*M∧M≥0)(M=0)。

(4)(N， i)是安全的。也就是工作流程的執(zhí)行條件不能被執(zhí)行多次。

以上兩條定義都是目前用Petri 網(wǎng)進(jìn)行工作流建模的基礎(chǔ)理論依據(jù)。

3 專家在線協(xié)同評審工作流模型設(shè)計(jì)

協(xié)同工作流為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各角色對信息、資源的共享，協(xié)調(diào)處理各種更新、沖突和競爭，必須具有多種協(xié)同機(jī)制。協(xié)同工作流模型是對協(xié)同工作過程的抽象表示，是為實(shí)現(xiàn)協(xié)同決策系統(tǒng)提供技術(shù)準(zhǔn)備。根據(jù)現(xiàn)實(shí)工作流業(yè)務(wù)過程的特點(diǎn)，一般可將活動(dòng)觸發(fā)控制類型分為四類［6］： 

(1)自動(dòng)觸發(fā)(A)：變遷被使能的同時(shí)就被觸發(fā)。此類變遷的執(zhí)行者是程序或工作流內(nèi)部組件，無須與人進(jìn)行交互。

(2)人工觸發(fā)(P)：由執(zhí)行人員直接操作，完成人機(jī)交互。

(3)消息觸發(fā)(M)：由系統(tǒng)外部消息事件來觸發(fā)變遷的執(zhí)行，如新的數(shù)據(jù)提交、電子郵件或短信息等。

(4)時(shí)間觸發(fā)(T)：由控制時(shí)間的定時(shí)器來觸發(fā)使能的活動(dòng)。該模型中各種信息流控制流分別列于表1－4。

文中根據(jù)實(shí)際需求，對以上幾種觸發(fā)方式靈活采用，構(gòu)成柔性的協(xié)同工作流，以適應(yīng)復(fù)雜不確定的評審工作環(huán)境。針對圖1所設(shè)計(jì)的科技項(xiàng)目網(wǎng)上協(xié)同評審流程，應(yīng)用基于Petri網(wǎng)的WFnet工作流網(wǎng)技術(shù)建立協(xié)同工作流模型。為節(jié)省篇幅，僅給出專家在線協(xié)同評審工作流模型（圖2）。

4 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審工作流系統(tǒng)是一個(gè)交互式協(xié)同群決策支持系統(tǒng)。系統(tǒng)為四層B/S結(jié)構(gòu)，Web服務(wù)器采用微軟的IIS，應(yīng)用ASP技術(shù)開發(fā)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用SQL Ser￣ver。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審工作流系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

①客戶層。由瀏覽器組成，負(fù)責(zé)完成人機(jī)交互功能。瀏覽器采用框架結(jié)構(gòu)，使用多窗口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)圖形化、人性界面，應(yīng)用多媒體實(shí)時(shí)交互技術(shù)，提供信息實(shí)時(shí)交互支持，數(shù)據(jù)交換由XML完成。②Web服務(wù)器。完成信息傳送、應(yīng)用管理和系統(tǒng)管理。它作為用戶服務(wù)與應(yīng)用服務(wù)之間的橋梁，使用系統(tǒng)所需的業(yè)務(wù)規(guī)則調(diào)用相應(yīng)的應(yīng)用模塊。③應(yīng)用層。由相應(yīng)功能模塊組成，實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用功能。包括工作流管理、知識管理、數(shù)據(jù)管理、通信管理和系統(tǒng)維護(hù)等模塊組成。④數(shù)據(jù)層。由數(shù)據(jù)庫(數(shù)據(jù)倉庫)組成，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、查詢、修改、刪除和數(shù)據(jù)維護(hù)等數(shù)據(jù)管理功能。

5 專家在線協(xié)同評審工作流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審系統(tǒng)現(xiàn)已開發(fā)試驗(yàn)完畢，并已經(jīng)與原有的黑龍江省科技項(xiàng)目在線申報(bào)系統(tǒng)有機(jī)集成。黑龍江省科技廳采用該系統(tǒng)對2006年黑龍江省申報(bào)的科技項(xiàng)目進(jìn)行多部門在線協(xié)同評審工作，如圖4所示。

圖4 評審專家在線評審

6 結(jié)束語

本文應(yīng)用工作流建模技術(shù)設(shè)計(jì)了科技項(xiàng)目在線協(xié)同評審工作流模型，并開發(fā)實(shí)現(xiàn)了工作流系統(tǒng)。現(xiàn)該系統(tǒng)被黑龍江省科技廳應(yīng)用于2006年黑龍江省科技項(xiàng)目申報(bào)評審工作。文中設(shè)計(jì)的工作流模型不但利用建模技術(shù)圖形化表示流程，還以列表形式對各種信息流控制流予以說明。模型實(shí)現(xiàn)了多人跨部門在線進(jìn)行評審工作，在流程控制中以多種觸發(fā)控制方式增強(qiáng)了過程控制能力，對評審信息并行傳輸提高了工作效率，在不確定評審工作節(jié)點(diǎn)設(shè)置了選擇路徑以實(shí)現(xiàn)流程的柔性控制。該系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)施有效地提高了科技管理水平，是決策理論方法與信息技術(shù)在科技項(xiàng)目管理工作中的有益嘗試。

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