異構應用系統業務協同工作流平臺設計與實現*

朱曉鈴，滿 旺

(廈門理工學院 空間信息科學與工程系，福建 廈門 361024)

政務信息化進程中，各地區、各部門根據自身管理需求而引入的各種應用系統，在單個業務領域的管理上無疑有自己的特點，但由于它們無法面向整個的業務過程，各個系統之間也難以緊密集成，使得政府部門“環環相扣”的業務被這些分散的系統“分隔”開來，形成“應用孤島”。政府部門不得不花費大量的人力、物力在不同的應用系統之間切換，從而造成運營效率低下和反應遲緩。隨著社會經濟的快速發展，“應用孤島”與業務協同的矛盾日益突出。IT行業的技術進步帶來政務效率提高的同時[1]，也會帶來業務流程的變革[2]。這種業務流程的變革也造成了原有應用系統無法使用或使用效率低下。因此，跨地區、跨部門、可變流程的電子政務業務協同是一個亟待解決的問題[3-5]。

1 解決方案

針對“應用孤島”與業務協同的矛盾，本文以松散耦合、獨立于具體應用為指導思想，設計了電子政務可變業務協同工作流平臺，實現多業務應用系統之間的松散耦合，在可視環境下進行業務流程配置，即可應對可變業務流程。在本工作流平臺基礎上，各機構的業務系統不需要修改代碼，只要在原有的系統上建立一個適配器模塊，便可以完成接入工作。不會影響原有的系統，實施成本降低，運營效率得到大幅提高。

本工作流模型設計基于應用集成技術和WCF服務技術，獨立于具體應用之外，提供流程分析、建模、重組、部署、管理、監控、評估、優化的環境。政務業務協同實施開發人員在不改變各部門現有管理模式的前提下，根據不同部門業務協同的需求，可以方便快速地利用這些工具和服務接口，在可視化的建模環境中，將異構應用系統按照流程驅動的方式整合在一起，實現業務流程管理與應用系統間的松散耦合。將從根本上解決應用系統因業務流程變化而需不斷重建的技術難題。

2 可變業務協同工作流服務平臺原型系統

2.1 平臺架構

本工作流服務平臺搭建在.NET Framework 3.5之上，主要應用了Windows Communication Foundation、Window Workflow Foundation兩大前沿技術。作為電子政務、企業應用整合、信息共享、業務協同的服務平臺，工作流服務平臺系統具有良好的架構，如圖1所示。

圖1 工作流服務平臺系統架構

(1)業務流程處理框架

業務流程處理框架提供了設計、執行和管理業務流程的功能，并且有很強的可擴展性和可用性，它不僅可以用于實現自動化的流程管理，也可以作為基礎平臺搭建可人工干預的工作流服務。

(2)業務流程數據服務框架

業務流程數據服務框架采用集中式業務流程數據存儲，支持多種數據存儲介質。存儲業務流程及業務流程在執行過程中所有傳遞、產生的相關數據，如流程實例、收發數據、日志等。

(3)消息處理框架

消息處理管道框架負責將接收到的消息或要進行發送的消息，根據消息的處理規則(拆包、封包)，實現消息的預處理操作序列。將對象與若干XML數據包進行轉換，以及對消息體進行加密、解密，提定編碼、解碼格式等。

(4)應用適配器框架

用于將專有的企業應用系統與標準技術連接在一起，包括各種主流應用適配器和標準通訊協議適配器，如 File、HTTP、SMTP、Web Services、SAP、DBMS 等。 也可以把企業應用暴露的接口封裝成適配器，使傳統應用結構轉變成服務體系結構，保護已有應用投資。

(5)開發和管理工具

可視化的建模工具將確保開發人員迅速設計出適用于多種不同應用程序和技術手段的業務處理過程。

(6)安全、監控工具

提供相應的安全、監控工具以確保傳入和出站消息的安全、運行時信息和配置信息的安全以及能夠安全地與不同應用系統相集成；能夠實時監控流程的運行狀態、跟蹤流程處理結果、流程的訪問控制；應用集成單點登錄等。

2.2 工作流平臺組成

工作流服務平臺系統軟件功能結構如圖2所示。

圖2 功能結構

(1)工作流設計器

工作流設計器為可視化的流程設計工具，用戶通過拖放等方式繪制流程，并通過對環節的配置來實現環節操作、環節表單、環節參與者的配置。目前支持順序工作流和狀態機工作流兩種工作流類型。

(2)工作流引擎服務

工作流引擎服務是整個工作流服務平臺的核心，以Windows服務形式常駐內存，在系統開機時自動啟動，作為工作流的運行環境。主要由工作流實例運行、工作流日志服務、工作流持久化服務、工作流跟蹤服務等多個功能組成。工作流引擎服務同時承載工作流實例、活動和工作流運行時環境。

(3)工作流引擎管理服務

管理工作流引擎服務包括更新、備份、啟動、停止等功能操作，該服務是Windows服務，常駐內存。系統管理員可以通過“控制面板”中的“服務”子項，找到并控制該服務。工作流監控系統調用工作流引擎管理服務的接口方法，以友好的UI界面對工作流引擎服務進行管理，如更新、備份引擎等操作。

(4)工作流管理系統

管理與維護用于創建一個工作流所必要的信息組織，如工作流組織、工作流節點組織、項目組織、工作流前置組織、工作流模板等信息。實現對業務流程系統、應用集成系統、應用適配器系統的動態配置。

(5)工作流監控系統

流程監控系統通過提供圖形化的方式對工作流服務平臺的流程實例運行過程進行監控，包括流程實例狀態、日志、異常監測并提供性能報告。主要功能包括以下幾個方面：

工作流以及工作流實例的維護、跟蹤、控制、工作流版本更新等功能；提供日志管理與維護。

模擬流程運行生成性能報告，獲知流程運行的時間、效率及某個環節需要的時間周期等。

異常信息報告，可通過對異常信息報告來更正和處理流程操作。

(6)工作流通信接口

工作流通信接口用于工作流平臺的對外管理接口，以WCF服務方式暴露給外界調用，輸入相關的參數即可與工作流平臺進行通信，如創建工作流實例、發送、接收和工作流引擎服務交互數據等。

(7)前置系統

部署在機構應用前端，實現在不同的應用集成系統之間進行路由，使不同的應用集成系統之間實現互聯互通。打破孤立狀態，實現集中式管理。系統利用應用接口適配器組件提供的開發框架，以適應不同應用系統的連接。通過配置的方式實現與應用系統的連接，提高部署效率，降低實施成本。

3 應用

在區域電子政務可變業務協同中，以“企業養老金發放”為例，進行了應用試驗，效果良好。

3.1 養老保險金發放存在的問題

當前的養老保險金發放存在著重復享受養老保險待遇及起死回生冒領養老保險金的普遍問題。為解決此問題，必須借助電子政務技術手段，建立一個全省性的社會保障基金管理網絡，與民政部門、公安部門進行聯網溝通，實現企業和事業單位養老保險人員養老保險金發放的業務協同服務。通過跨部門、跨區域的聯合監管、協同辦理，及時了解信息，才能有效地堵塞企業和機關人員虛報、冒領養老保險金的現象。

3.2 解決方案

(1)業務協同部門

參與“企業養老保險人員養老金發放”業務協同任務的主要部門及其目前運行的業務軟件和數據庫如表1所示。

“企業養老保險人員養老金發放”協同業務事項需要以上各個部門的業務系統及業務數據庫按照一定的流程進行協同配合，以完成人員信息數據的抽取、傳輸、比對和核查等操作。

(2)業務協同應用模型

根據“企業養老保險人員養老金發放”的業務協同需求，在工作流服務平臺定制“企業養老保險人員養老金發放”業務協同流程。通過在各部門系統前端部署的前置系統實現工作流服務平臺流程控制，實現各部門業務數據交換和業務功能協同，以達到聯合監管的目的。業務協同模型如圖3所示。

圖3 “企業養老保險金發放”業務協同應用模型

(3)業務協同流程描述

監管堵塞企業和機關人員虛報、冒領養老保險金流程如圖4所示。社保局每月發放企業基本養老保險時，通過工作流服務平臺向公安廳全省人口信息系統提交核對人口死亡情況申請，公安廳全省人口信息系統自動響應勞動和社會保障部門請求，返回人口死亡核對情況。

社保局向財政工資發放系統核對請求提供政府直接退休金人員名單，財政工資統發系統自動響應該請求。社保局根據工作流服務平臺返回的信息，審核本月應發放的企業養老保險，并發放養老保險。

表1 參加“企業養老金發放”業務協同任務的主要部門及業務系統

省財政部門編制預算時通過工作流服務平臺要求省社保局提供各單位繳交企事業基本養老保險的人員名單及相關金額、企事業基本養老保險發放金額以便合理安排下一年度預算。

圖4 聯合監管堵塞企業和機關人員虛報、冒領養老保險金流程

(4)業務協同流程設計

根據“企業養老保險人員養老金發放”的業務協同需求，在本工作流服務平臺可視化環境中定制“企業養老保險人員養老金發放”業務協同流程。通過在各部門系統前端部署的前置系統實現工作流服務平臺流程控制，實現各部門業務數據交換和業務功能協同，以達到聯合監管的目的。利用工作流服務平臺提供的工作流流程設計器工具，在可視化的編輯環境中，設計跨部門業務協同整合工作流，如圖5所示。

(5)業務協同流程服務的實施

通過工作流服務平臺提供的業務協同流程服務在異構的應用系統之間形成松耦合，實現信息交換、路由、分發、轉換等功能。業務協同主要以消息和異步通訊技術為手段、面向服務體系為框架、XML為信息描述語言，實現各應用系統間的集成。

社保局的工作人員在每月養老金發放時間，登錄社保局內部的“企業基本養老保險系統”，開啟“養老金發放”功能，就會通過部署在省社保局前端的前置系統，將請求發往工作流服務平臺，啟動“企業養老保險人員養老金發放業務工作流”，實現社保局、公安廳、財政廳聯合審查的“企業養老保險人員養老金發放”業務協同工作。

本文依據WFMC提出的工作流模型，基于WCF與WWF兩大前沿技術，設計與實現了可變業務協同工作流服務平臺，并在區域電子政務資源共享應用示范中應用，有效突破了“應用孤島”。實踐證明，本工作流服務平臺具有安全、高效、低成本、易部署等特點，為可變業務協同工作流服務平臺提供了可行的解決方案。

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