基于ＰＩ－演算的網(wǎng)上并聯(lián)審批業(yè)務(wù)流程建模及驗(yàn)證

摘要：首次將進(jìn)程代數(shù)PI演算理論引入電子政務(wù)流程建模中，對(duì)電子政務(wù)研究中的熱點(diǎn)、難點(diǎn)，即網(wǎng)上并聯(lián)審批流程進(jìn)行了形式化建模，并對(duì)所建立的模型進(jìn)行了驗(yàn)證，確保了模型的正確性和可行性，極大地降低了項(xiàng)目實(shí)施投資風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：電子政務(wù)； 流程建模； 模型驗(yàn)證； PI演算； 進(jìn)程

中圖分類號(hào)：TP393.09文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-3695(2007)12-0047-04

0引言

近年來(lái)，世界各國(guó)在提倡和推進(jìn)信息化戰(zhàn)略中都把電子政務(wù)作為首要任務(wù)。推進(jìn)政府部門辦公自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、電子化已是大勢(shì)所趨。國(guó)內(nèi)各級(jí)政府都在大力推進(jìn)信息化建設(shè)。政府的組織形態(tài)也正由職能型向服務(wù)型轉(zhuǎn)變^[1]；政府的行政業(yè)務(wù)正由傳統(tǒng)的方式向信息化方向轉(zhuǎn)變。中國(guó)政府的電子政務(wù)經(jīng)過(guò)前期的投資建設(shè)已經(jīng)具備了一定的硬件設(shè)施和軟件環(huán)境。但是政府各部門之間聯(lián)合審批事項(xiàng)數(shù)據(jù)始終不能共享，這使得數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作成為我國(guó)電子政務(wù)發(fā)展過(guò)程中要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。行政許可法的頒布給基于業(yè)務(wù)流程為核心驅(qū)動(dòng)的跨部門聯(lián)合行政審批帶來(lái)了挑戰(zhàn)和契機(jī)，跨組織、跨部門、跨區(qū)域的網(wǎng)上關(guān)聯(lián)審批成為了目前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

網(wǎng)上并聯(lián)審批是應(yīng)用Web技術(shù)，把分布在不同部門、不同區(qū)域的已有、將有的政府信息資源迅速整合成為一種沒(méi)有（或很少有）時(shí)間和空間的制約，以信息通信手段實(shí)現(xiàn)政府跨部門協(xié)作和統(tǒng)一審批的信息系統(tǒng)。要實(shí)施網(wǎng)上并聯(lián)審批系統(tǒng)第一步工作是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程，也稱為流程建模。要完成網(wǎng)上并聯(lián)審批的電子化和網(wǎng)絡(luò)化，準(zhǔn)確地構(gòu)建電子政府的業(yè)務(wù)模型是十分關(guān)鍵的一步。流程建模合理與否決定政務(wù)項(xiàng)目的成敗。

前期用于政府業(yè)務(wù)建模的技術(shù)有工作流圖、UML^[2]、Petri網(wǎng)、BPMS等。UML是面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)中的一種通用而又統(tǒng)一的圖形化模型語(yǔ)言。UML建模形式簡(jiǎn)單易懂，但缺乏形式化語(yǔ)義基礎(chǔ)，模型檢測(cè)性差。工作流技術(shù)(workflow)早期主要用于描述工業(yè)及辦公自動(dòng)化，對(duì)工作過(guò)程約束條性太強(qiáng)，靈活性較差，較適用于一些相關(guān)規(guī)范、穩(wěn)定不變的業(yè)務(wù)流程。即使工作流管理聯(lián)盟全新定義了工作流^[3，4]，但是大規(guī)模過(guò)程操作中隱含著錯(cuò)誤^[5]。Petri 網(wǎng)技術(shù)具于豐富的語(yǔ)義定義、堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論和直觀的圖形化界面，是目前構(gòu)建工作流模型較為理想的建模方法^[6，7]。但對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的流程模型描述有一定的局限性^[8]。BPM^[9，10]被Smith、Fingar稱為業(yè)務(wù)流程管理的第三次浪潮。它是一種以規(guī)范化的構(gòu)造端到端，以持續(xù)提高組織業(yè)務(wù)績(jī)效為目的的卓越業(yè)務(wù)流程管理方法。BPM的關(guān)鍵是將業(yè)務(wù)流程計(jì)算機(jī)模型化、標(biāo)準(zhǔn)化，將業(yè)務(wù)流程與業(yè)務(wù)應(yīng)用相分離。BPM的技術(shù)實(shí)現(xiàn)被稱為業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)(BPMS)。BPMS^[11]的技術(shù)基礎(chǔ)是工作流管理系統(tǒng)(WfMS)、企業(yè)應(yīng)用集成(EAI)、電子商務(wù)等。BPMS的理論基礎(chǔ)是進(jìn)程代數(shù)PI演算^[12~15]。PI演算比傳統(tǒng)工作流模型更加靈活、理論性更強(qiáng)，能描述復(fù)雜系統(tǒng)，支持結(jié)構(gòu)變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，提供安全控制，支持信息的異步并發(fā)性，將計(jì)算機(jī)的計(jì)算和通信兩種基本功能進(jìn)行統(tǒng)一，從而能協(xié)調(diào)分布式業(yè)務(wù)流程。

本文首次引入進(jìn)程代數(shù)PI演算理論到電子政務(wù)建模中，對(duì)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)變化的、并發(fā)運(yùn)行的網(wǎng)上并聯(lián)審批系統(tǒng)進(jìn)行了形式化建模，并對(duì)所建模型的合理性、可行性進(jìn)行了分析驗(yàn)證；確保了模型的正確性，避免了模型實(shí)施過(guò)程發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的修改周期長(zhǎng)、代價(jià)大等缺陷，確保了政府部門項(xiàng)目的成功率，極大地降低了政府項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)。

用死鎖檢驗(yàn)命令deadlocks檢驗(yàn)流程P是否有死鎖。結(jié)果是沒(méi)有死鎖。用交互模擬step命令運(yùn)行流程P。結(jié)果是流程P的每一步運(yùn)行過(guò)程，如申辦人與工商系統(tǒng)的通道是什么及通道上的信息是什么等。這有利于分析、檢查整個(gè)流程的每一步交互是否按設(shè)計(jì)過(guò)程在運(yùn)行，等等。

在應(yīng)用PI演算理論對(duì)網(wǎng)上并聯(lián)審批業(yè)務(wù)流程所建模型驗(yàn)證及推理過(guò)程、跟蹤分析、檢驗(yàn)業(yè)務(wù)流程中，發(fā)現(xiàn)了描述過(guò)程中不合理部分，修正后使模型更具有合理性、實(shí)用性，確保了項(xiàng)目的可行性，從而避免了模型實(shí)施后錯(cuò)誤修改周期長(zhǎng)、代價(jià)大等缺陷，極大地降低了政府項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)，提高了項(xiàng)目的成功率。

4結(jié)束語(yǔ)

政府網(wǎng)上并聯(lián)審批業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)是電子政務(wù)研究的熱點(diǎn)方向。本文首次把PI演算理論引入到電子政府中來(lái)，為政府業(yè)務(wù)系統(tǒng)長(zhǎng)遠(yuǎn)建設(shè)發(fā)展作了初步的探索。PI演算對(duì)政府網(wǎng)上并聯(lián)審批業(yè)務(wù)流程的信息交互進(jìn)行了精確的抽象描述，并對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了驗(yàn)證，政府投資的風(fēng)險(xiǎn)大大降低了。它為政府跨部門、跨區(qū)域信息交互提供了新的思路和方法。

下一步工作中，以PI演算為理論基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)流程圖形化管理軟件，將實(shí)現(xiàn)圖形化描述與進(jìn)程代數(shù)驗(yàn)證自動(dòng)雙向轉(zhuǎn)換。應(yīng)用PI演算等互模、強(qiáng)互模、弱互模、觀察互模等理論，近一步分析及優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，從而推動(dòng)電子政務(wù)的發(fā)展。

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