工作流技術在科研管理中的應用研究

鄧 敏，徐 方

(1.湖北工程學院 科學技術處，湖北 孝感 432000；2.湖北工程學院 現代教育技術中心，湖北 孝感 432000)

工作流技術在科研管理中的應用研究

鄧 敏1，徐 方2

(1.湖北工程學院 科學技術處，湖北 孝感 432000；2.湖北工程學院 現代教育技術中心，湖北 孝感 432000)

科研管理工作具有問題領域龐大、復雜、易變、系統部件之間的交互關系復雜且變化較大等特點。將工作流技術應用于科研管理系統中，能有效改善系統的可用性和靈活性，提高高校科研管理工作的效率。文章首先闡明了科研管理系統的發展現狀，論述了科研管理中使用工作流技術的重要性，分析了存在的問題。最后，重點分析了工作流技術應用于科研管理的關鍵技術和方法。

工作流；科研管理；業務流程；管理系統

科研管理是科研機構、高等院校內部管理的一項重要工作，科研管理水平的高低反映了一個科研機構、高等院校的整體實力和對外形象[1]。隨著計算機技術和辦公自動化技術的發展，建設科研管理信息系統，使科研管理工作更趨規范化、科學化的方向發展，顯得非常重要。科研管理一般包括項目管理、文章管理、專利管理、成果管理、人員管理、科研統計等多項信息管理職能。隨著信息時代的到來，全球正處于信息高速增長的時代，這一客觀事實對科研機構和高等院校的科研管理提出了全新的要求。一套較完整的科研管理系統應以項目管理為中心，涵蓋成果、專利、文章、人員等方面，整個系統龐大而復雜[2]。

隨著高校規模的不斷擴大，科研管理的工作量越來越大。雖然工作人員都配置有計算機，但科研管理工作還是處于較低的水平，主要原因是沒有一套適合工作實際的科研管理系統。作者通過對本單位工作進行細致的調查研究，確定了在科研管理系統中引入工作流技術的方法。首先對單位科研管理工作的各種工作流程進行分析，確定出比較合理和優化的工程流程，然后把工作流程抽象成計算機能夠理解的形式。這樣可以在系統中通過工作流引擎將實際的工作流程轉化為計算機能夠管理的工作流程。因此，管理人員就可以用計算機來對科研業務進行管理。只要通過計算機網絡登錄系統，就可以處理相應的科研管理業務，并且能對在使用中不合理的工作流程進行改進，提高了科研管理部門的管理水平。

1 科研管理系統發展現狀

在上世紀五十到六十年代，管理信息系統開始出現于西方發達國家，這些系統主要用于軍隊、國防和航天航空領域。尤其是美國，它所進行的登月工程和宇宙探索無不依賴于管理信息系統。到了六十到七十年代，大型企業開始考慮使用管理信息系統來進行企業信息管理，通過使用管理信息系統，極大提高了企業的管理水平和生產效率。隨后，在金融行業、商業以及生產和制造業中，管理信息體系統也得到了廣泛的使用。八十年代左右，開始出現了面向服務和面向過程的管理信息系統，將人們帶入了信息時代，成為推動社會發展的巨大動力。

從總體上看，科研管理信息系統的研究可分為問題領域研究和軟件系統研究兩個方面，即對科研管理的信息化及對科研信息的管理工作和管理信息系統的分析、設計與實現方面，這兩個方相輔相成，互相促進。

1.1發展現狀

隨著數據庫技術、系統建模技術、網絡化應用和軟件工程等方面深入的發展，科研管理系統也得到了長足的發展。首先對軟件系統的重用性和開放性有重要影響的是軟件系統的體系結構。科研管理系統具有復雜、交互多、變化大和涉及人員廣的特點。所以軟件體系結構的設計要適應上述特點，并能為未來的擴展提供接口，體系結構設計的難點就在于有效的分離相應的特點和封裝這些變化。其次，網絡數據庫技術也是建立科研管理系統的關鍵技術。再次，從軟件需求工程、建模表示、集成開發環境等方面的深入研究，也為科研管理系統的開發提供了技術保障。第四，網絡利用和信息處理的能力是衡量企業管理能力和競爭力的重要方面。所以工作流技術在科研管理系統的中應用，有助于企業整體水平的提高，成為人們研究的焦點之一。

目前，科研管理系統的開發和利用正處于高速的發展時期。很多高校和科學研究單位以及管理部門建立了相關的科研信息管理系統。現有可用產品如強至高校科研管理系統，則主要針對高校的科研管理情況設計開發。而且，針對不同學校各自的特點和需求需要進行二次開發[3]。一旦單位的科研管理流程發生了變化，現有系統很難根據變化進行相應的調整，不利于科研管理水平的提高。

1.2存在的問題

湖北工程學院科技處承擔著學校科技發展方面很多工作：國家級、省級科研項目的申報；校級項目的組織、評審、結題驗收；各類研究經費的管理；學校科研數據的管理和統計；各類有關科研文檔的管理；科研成果的管理；各類科技成果的管理和科技成果推廣等工作。高校科研管理系統所涉及的科研事務非常繁雜，如何利用計算機技術高效地進行科研管理是亟待解決的問題。

近年來，各高等學校在科研管理方面已經使用不少的應用軟件，在一定程度上提高了科研工作的辦公效率。然而，由于這些系統僅僅是基于數據庫的系統，只能完成科研管理中的部分工作。而科研管理系統是信息收集、存儲、處理、流轉、發布的過程，數據庫管理系統僅限于信息的收集、存儲和檢索，而復雜管理信息系統的大量工作都是信息的處理、流轉和發布的過程，所以數據庫管理系統對于信息的處理、流轉和發布顯得力不從心[4]。

2 工作流技術在科研管理中的應用

按照高校科技管理部門的需求，科研管理系統開發的基本目標是：基于工作流技術，采用基于Web網絡管理模式的科研管理系統，能夠在統一的平臺上通過瀏覽器方式集中管理學校的科學研究信息。科研人員能夠通過本系統，進行科研項目的申報、科研經費的管理、科研成果管理和學術信息傳遞等工作。管理人員可以很方便地對科研單位、科研人員、科研項目、科研經費、科研成果的管理和科研信息進行統計。系統還能對學校科研數據進行深層次分析，以便于學校領導更好地制定科研決策。

在科研管理中運用工作流技術需要做很多前期的工作。首先要定義科研管理中的用例，包括確定系統范圍和邊界、定義科研管理中的活動者，在此基礎上，開始定義用例圖。工作流的表示方法和實施步驟是工作流技術應用的關鍵技術和方法。

2.1定義用例圖

在進行系統設計之前，設計者在了解用戶需求時，不可能一步到位，需要設計者反復與用戶溝通，深入了解用戶的真實需求。在充分分析了用戶需求的基礎上，為系統創建用例圖[5]。用例圖是設計者與用戶達成共識的結果，能夠準確地反映用戶對系統功能需求。先確定系統的范圍和邊界，然后找出系統外部的活動者。

2.1.1 確定系統范圍和邊界

系統范圍是指系統包括了哪些功能，這些功能為哪些參與者提供服務，而這些參與者都又可以分為是系統內部和系統外部兩個方面。通過上述分析，可以知道系統包括人員管理、成果管理、項目管理、期刊管理和統計管理等方面。充分了解系統的范圍和邊界，有利于對系統建模和用例圖設計的準確性。

2.1.2 定義活動者

活動者的定義非常關鍵，在對需求進行充分分析過程中，可以全面了解系統中有哪些活動者，通過確定這些活動者的活動范圍，設計者就可以為不同的活動者定義不同的操作權限。操作權限主要用來控制活動者只能進行自己范圍內的動作。操作權限的分配非常重要，如果權限分配不適當，就會使一些活動者可以操作不在其權限范圍內的數據，對系統的安全性造成很大的威脅。按照業務范圍的不同，可以將系統的活動者分為如下類型：學校科研人員(包含教師、專職研究人員和管理人員)、科技處管理人員、學校領導、院系統科研秘書和系統管理員(從事系統最基礎的管理和維護)。

2.1.3 定義用例圖

分析了系統的范圍邊界、定義了系統中的活動者之后，本文得出高校科研管理系統的頂層用例圖，如圖1所示。

圖1 科研管理系統頂層用例圖

對頂層用例圖，可進一步細分，設計出下一層的用例圖，設計人員通過用例圖，可以更加深入理解科研管理系統中項目的申報過程。

2.2工作流管理的實施

2.2.1 實施步驟

工作流管理系統的實施步驟包括三個階段。首先，過程工程師通過分析、定義過程來進行過程建模；其次，系統管理員通過實例化過程，進入過程實例階段。最后，系統管理員通過對過程實例運行的監控來管理模型的執行。基于工作流的系統實施過程如圖2所示。

圖2 工作流系統實施的三個階段

2.2.2 工作流程分析

由于工作流是工作中一個事件的具體工作流程，要讓計算機來運行這個工作流程，就必需將實現世界的表示方法轉化為計算機能識別的表示方法。由于在基于工作流的管理信息系統的設計中，工作流程比較復雜，因此，需要把人類的工作流程轉化為計算機能理解的工作流程，通過工作流表示法表示這項工作[6]。工作流表示法如圖3所示。

圖3 工作流表示法

從圖3可以看出，工作流表示法過程包括：首先，將現實世界的工作流程通過抽取和業務流程再造，變成合理的業務流程，然后將人類語言轉化變成適合計算機處理的工作流。

科研項目管理是科研管理的重要工作，圖4給出了一種項目過程簡易流程。

圖4 科研項目業務流程圖

項目管理流程的具體步驟如下：

(1)科研人員開始申請項目，提交申請書和相關附件；

(2)項目評審專家組成員對科研人員申報的項目申請書進行評審，沒有通過，繼續修改，申報。如通過，則轉入學術委員會批準，同時在科技處備案。

(3)科研人員組成的課題組開始對課題開展研究。在此過程中，上報研究計劃、經費使用情況和科研情況總結報告。

(4)課題研究完成之后，申請項目結題和驗收，并提出驗收申請。

(5)專家組對課題進行檢查，如果沒有通過，則繼續研究。如通過，則進入課題研究完成階段。

(6)最后辦理技術資料歸檔和結題手續。

3 結語

工作流是一種廣泛應用并迅速發展的技術，能實現工作過程管理的自動化、智能化和整合化。它能使在多個參與者之間按照某種預定義的規則傳遞文檔、信息或任務的過程自動進行，實現某個預期的業務目標，或者促使此目標的實現。將工作流技術應用于科研管理系統中，能極大提高系統的可用性和靈活性，有效提高學校科研管理的效率和水平。本文從理論和技術兩個方面，深入分析了基于工作流技術的科研管理信息系統的總體結構，通過對科研業務進行深入細致的分析，結合高校科研管理實際，建立工作流模型，實現基于工作流的科研管理系統，并對系統的開發思想和技術實現進行了詳細的闡述。下一步的工作是使用統一建模語言(UML)工具對所提出的科研管理系統建模思想進行具體研究。

[1] 王洪，嚴南南，吳愛華，等．基于.NET技術的高校科研信息管理與服務平臺[J].計算機輔助工程，2005(3)：35-38．

[2] 周萌.基于構件的科研管理系統的研究與實現[D].天津：河北工業大學, 2006：38-39．

[3] 何方.基于國產數據庫的科研管理系統研究與實現[D].濟南：濟南大學, 2008：32-34．

[4] 葉忠文.基于WEB的科研管理信息系統的研究與實現[D].廣州：華南師范大學,2005：27-29.

[5] 盧瀟．軟件工程[M].北京：清華大學出版社，2005：56-58．

[6] 于劍軍，李鵬海.高校科研管理系統的設計與實現[J].天津理工大學學報，2005,21(5):44-46.

(責任編輯：張凱兵)

TP37

A

2095-4824(2013)06-0056-04

2013-10-11

湖北省教育廳人文社會科學基金項目(2012Q220)

鄧 敏(1983- )，女，湖北漢川人，湖北工程學院科學技術處講師，碩士。

徐 方(1981- )，男，湖北洪湖人，湖北工程學院現代教育技術中心實驗師，碩士。