面向軟件工程的工作流管理系統研究

孫國志

摘 要：以工作流管理系統為管理模型參考，建立起面向軟件工程的管理模型基礎是目前軟件工程項目的重要研究內容。文章主要探討了軟件工程和工作流管理系統的主要內容，并對面向軟件工程的工作流管理系統進行了實例分析。

關鍵詞：軟件工程；工作流管理系統；研究分析

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）11-0063-02

為了提高軟件工程開發軟件的專業化和標準化程度，軟件企業應該為軟件工程建立起一套方便管理的系統，根據規范去進行軟件開發操作。雖然目前軟件市場上存在著軟件開發管理的模板，但這些模板遠遠不夠科學地管理軟件，因而軟件開發公司要對當前的管理模式進行適當地調整，改變原先以產品研發為核心的管理模式，轉向以過程為主的方式，建立工作流管理系統。

1 工作流管理系統概述

1.1 工作流管理系統定義

工作流管理系統是一個善于進行過程管理的軟件系統，不是企業的業務系統而是企業為業務系統的運行提供軟件支撐環境的系統。工作人員在系統工作之前預先設定好工作邏輯以方便進行工作流實際工作，實現它預定完成工作量管理。

1.2 工作流管理系統的主要分類

工作流管理系統根據工作流本身的工作特點主要有四種比較分類，適用于不同的工作對象。

第一種為結構化工作流和即席工作流，結構化工作流主要執行在實際工作中重復某個固定步驟的業務，在大量的辦公工作中會使用，即席工作流主要適用于沒有大量重復性或者重復性較弱的過程處理。

第二種為面向文檔和面向過程的工作流比較，面向文檔的工作流廣泛應用于文檔管理，將電子格式的文檔和圖片分發與不同的工作人員進行業務操作，面向過程的工作流是將具體工作細分每一個環節都有需要處理的數據對象，這些數據對象根據需要會發送到其他的環節中去。

第三種是基于郵件和基于數據庫的工作流比較，基于郵件的適合低端系統執行過程中消息的傳遞、數據的分發與事件的通知，基于數據庫的適合高端且規模大的系統，執行所以數據的查詢與處理。

第四種是任務推動與目標拉動的工作流比較分類，前者的特點是逐步進行，一個環節接連著下一環節只有當上一個環節處理完畢后下一個環節才會被激活繼續處理工作，后者是將業務流程視為目標過程實例執行時，該目標將被分解得到多個相互之間按一定約束條件的關聯起來的可執行的多個環節，其中各環節還可以當成是子目標而進一步進行分解，當各環節均執行完畢之后，整個過程也就完成了。

2 基于軟件工程的工作流管理系統實例研究

總體上講，軟件工程的工作流管理系統構建有三階段完成：工作流建模階段、工作流仿真（模型實例化）、工作流實施階段。工作流建模階段，相關人員分析企業性質和生產步驟為基礎，人性化操作為管理手段，模擬企業經營管理，將管理活動計算機化；工作流仿真階段，相關人員設置節點基本參數，并配置資源，從而確定管理使用權限；工作流實施階段，相關人員在前兩個工作基礎上，執行企業生產和經營管理各項指標，為工作流管理系統中的人際交互界面和實踐應用功能完成最終整合優化職能。

為了更加明確面向軟件工程的工作流管理系統研究，下文主要列舉了為支持P_PROCE模型開發的工作流管理系統。該系統的結構圖如圖1所示：可見，該系統由建模、仿真、實施三大部分組成，體現了工作流建模到工作流仿真到最后工作流實施的具體過程，還展示了其他組成部分。

2.1 工作流建模

工作流建模是為了實現對軟件開發工作流的定制，主要包括過程建模、系統維護和對外接口三個模塊。過程建模是建立項目層次信息和工作流層次，在建模過程中需要編輯各個活動屬性和各個活動之間的執行關系，在模板中自動生成工作流。在模板的執行工作確定無誤后，工作人員還需要設置檢驗這一環節，對模板的工作效益進行校準，具體操作可以采取連通性測試算法等，程序工作人員還需注意將仿真信息添加至建立的模塊中，避免執行工作流仿真時的重新建模，減少工作量，只需要為仿真功能的執行設置一個不是非常復雜的仿真環境就可以了。

工作流程模型的運行狀態監控，屬于動態變化工作流程被不同、不確定因素制約和影響，從而導致處于運行狀態下的工作流程實例出現異常。企業按照因素影響在不同工作流程實例中提出不同要求，既包括系統管理員要求，還包括活動執行節點等。說明在設計工作流管理系統中，設計人員應該根據實際應用情況建立健全工作流程實例監督體系，調整或控制時點問題，從而使工作流程管理的實用價值和應變力得到更多發展空間。

資源管理框架的構成，是資源管理工作流程中的重點環節。企業工作流中包含大量且復雜的計算，因此工作流程管理需要處理規模巨大、多種形式資源。并且由于這些數據資源分布在企業信息系統處理的各個環節中，資源處理系統之間又是相互獨立的，因此，保證資源訪問和管理作業質量是非常必要的。首先是資源管理體系構架。企業工作流管理系統資源管理器包括資源關系、資源類型和資源策略。資源管理體系構架是企業資源的有序對應關系，在選擇資源上，需要通過各種語言形式表達出來，因此具有靈活性和適應性特點。其次，實現流程模型對象。利用企業本地資源工作流管理器，資源管理模型通過操作適配層CORBA載體實現資源整合。最后，應用資源框架。工作流管理系統開發和應用過程中，使用最為頻繁的是人力資源模塊，其基礎是人力資源板塊系統，借助于LDAPAPI對人力資源數據進行存取。在企業人力資源管理框架中，定義了部門、部門員工屬性和員工之間相互關系。也就是說，企業員工屬于部門或多個部門，部門可包括不同子部門，并且各部門有自己領導層。所以，軟件工程的工作流管理系統通過人力資源系統管理客戶端，并提供C語言函數程序接口，在工作流管理系統正常運行基礎上適當添加、修改、刪除或者是查詢用戶資源數據。

2.2 工作流仿真

工作流仿真首先需要選定仿真的工作流模型，根據P_PROCE模型的要求，工作人員可以根據要開發的項目名稱、過程及過程中的各個活動內部運轉機制的聯系，建立以RUP為核心工作流程模板。模型確定之后便是工作流仿真環境的設置，環境設置需要描P_PROCE模型水文產品結構、產品設計信息和其他綜合產品信息，隨后進行初始化隨機數產生器、開始仿真并動畫顯示仿真過程和收集并展現仿真數據的工作。在工作流仿真中要注意自定義模型和仿真工具這一環節，這是一個建立在完全自主的工作流仿真系統的環境的環節，工作人員可以在自定義工具時可以選取已有的工作流模型，將它們改造成以工作流引擎為基礎，封裝成仿真引擎的模型，方便仿真工具的資源利用。經過多次仿真測驗后，工作人員可以利用離散事件驅動的仿真引擎執行工作流模型中的各項活動，自動推進工作流實例，獲得關聯的仿真數據，在這些仿真數據中對于工作流系統進行進一步的分析和評價，有利于提高工作流管理的效益。

工作流仿真是工作流建模和實施之前的重要工作環節，在仿真過程中得出的一系列數據可以用來和工作人員預先估計的數據進行比較，若是兩者的出入較大，那么現有的工作流中某個環節可能存在差錯，需要及時調整，若是仿真數據和期望值沒有比較大的分歧，那么在該仿真環境執行的工作流不需要進行太大的改正。系統的仿真機制參考離散事件動態系統事件安排時間推進的方法，結合ECA規則來進行。確保系統仿真模型與工作流建模后的模型是同一個模型，兩者為同一個模型可以確保工作流執行邏輯的一致性，防止兩者不一致產生難以解釋的分歧以致于難以調整。

2.3 工作流實施

工作流實施需要將工作流實例化然后進行具體地實施，工作流實例數據庫中有工作流定義和執行信息，通過具體的數據處理，形成用戶需要的視圖面向用戶，從工作人員層面來講，處理過的數據可以同時負責響應并處理個人工作臺的消息，然后確定激活哪一模塊的內容實行資源的實際調配。ECA規則確保模型解析按照一定的規則進行出發事件、條件和活動安排，至于個人工作臺面的軟件開發，根據RUP要求生成大量文檔和代碼，方便用戶的具體操作，具體細節如下：

面向軟件工程的工作流執行系統中，主要包括工作流引擎和個人工作臺兩部分。運行工作流引擎應建立在Transac-tion Server基礎上；而個人工作臺建立在WEB客戶端應用基礎上。在獲得工作流定義與執行信息后，借助于工作列表和分配模塊處理程序，得到客戶端應用列表任務書視圖，并同時處理工作臺事件和數據消息，確定激活對象后，整合資源。在上述ECA解析完成后，按照RUP指示要求，根據信息處理參考號，被生成大量代碼或文檔，通過SourceSafe實現安全管理，客戶端可以通過Check Out/Check In度同文檔的代碼庫進行操作。

3 結 語

軟件工程的工作流管理系統在我國發展比較迅速，能夠快速適應市場化軟件開發與應用需求，相比于其他發達國家，中國的工作流管理系統還是相對薄弱，但國家積極引導該工程的發展，通過了多家企業機制系統開發的要求，促進國內形成自己的行業標準和行業體系。隨著市場經濟發展而定需求，面向軟件工程的工作流管理系統會不斷進步，更加適應當代社會的發展要求。

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