一種針對事件處置的工作流系統(tǒng)設(shè)計

李磊，施衛(wèi)峰（中國電子科技集團公司第二十八研究所，江蘇南京210007）

一種針對事件處置的工作流系統(tǒng)設(shè)計

李磊，施衛(wèi)峰
（中國電子科技集團公司第二十八研究所，江蘇南京210007）

針對自然災(zāi)害處置對時效性要求高、情況變化快的特點，提出一種基于工作流計算的處置方法。首先依據(jù)處置過程的知識模型和處置經(jīng)驗，將相關(guān)軟件功能和數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)起來，形成標(biāo)準(zhǔn)化處置流程，并進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，使得各系統(tǒng)單元與需要處置的要素相互配合，協(xié)調(diào)工作，提高應(yīng)急處置效率。然后建立告警事件與流程匹配模型，根據(jù)事件類型自動啟動應(yīng)急處置流程，提高響應(yīng)速度。流程化應(yīng)急情況處置技術(shù)，將被動系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃酉到y(tǒng)，并最終達到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)劃化、智能化、高效化的目的。

流程化；應(yīng)急情況處置；事件告警

0 引言

近幾年自然災(zāi)害頻頻發(fā)生，如汶川地震、玉樹地震等，這些自然災(zāi)害給人民群眾財產(chǎn)造成了巨大的損失，導(dǎo)致大量人員傷亡。為快速有效處置這些突發(fā)事件，必須制定相應(yīng)的處置預(yù)案，同時將處置預(yù)案模塊化、節(jié)點化、流程化，以利于搶險救災(zāi)指揮部內(nèi)多要素協(xié)同處置。在搶險救災(zāi)中，快速完成對突發(fā)事件的有效響應(yīng)和處置極為重要，而流程化協(xié)同處置[1-2]能有效將指揮部內(nèi)各單位及保障要素系統(tǒng)組織起來，通過工作流引擎技術(shù)[3-4]將處置預(yù)案中每個處置節(jié)點快速下達到指定處理人員，通過協(xié)同處置有效完成對救災(zāi)資源的組織和安排，快速完成對災(zāi)情的掌握和人員的救護。

1 系統(tǒng)設(shè)計

流程化應(yīng)急處置軟件系統(tǒng)[5-7]如圖1所示，其中應(yīng)用層軟件主要包括流程編排工具、關(guān)鍵事件告警、預(yù)案匹配、流程通用客戶端，服務(wù)層主要包括關(guān)鍵事件告警服務(wù)、工作流引擎、消息分發(fā)服務(wù)以及數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)支撐層主要包括流程數(shù)據(jù)庫、預(yù)案數(shù)據(jù)庫及資料數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)基于Web開發(fā)，通過用戶登錄和權(quán)限控制實現(xiàn)。

基于流程化的突發(fā)事件處置方法包括以下步驟：

（1）利用可視化流程編排工具，指揮員將梳理總結(jié)出的應(yīng)急情況處置程序內(nèi)容、方法步驟，通過流程工具進行編排、固化，形成程序化、標(biāo)準(zhǔn)化的指揮作業(yè)流程。

（2）指揮員建立突發(fā)事件與處置流程的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

圖1 流程化應(yīng)急處置軟件組成

（3）監(jiān)測到突發(fā)事件后，生成告警信息，系統(tǒng)根據(jù)告警事件類型及事件信息匹配啟動相應(yīng)處置流程。

（4）流程引擎負(fù)責(zé)流程啟動及流程跳轉(zhuǎn)，流程啟動后，流程引擎把下一流程處置環(huán)節(jié)信息發(fā)送給指揮部流程管控服務(wù)，如果當(dāng)前處置環(huán)節(jié)與后臺服務(wù)關(guān)聯(lián)，則直接根據(jù)服務(wù)名稱和地址調(diào)用后臺服務(wù)實現(xiàn)相關(guān)功能。

（5）指揮部流程管控服務(wù)接收到流程分發(fā)數(shù)據(jù)后，會根據(jù)流程節(jié)點關(guān)聯(lián)的人員信息，把流程待辦任務(wù)發(fā)送到指定處理人員。

（6）各處理人員接收到流程分發(fā)消息后進行提示，指揮員進入流程處置客戶端，查看自己的任務(wù)，根據(jù)任務(wù)內(nèi)容顯示業(yè)務(wù)處理界面，完成對任務(wù)的處理。

（7）指揮員處理完當(dāng)前任務(wù)后將完成消息發(fā)送給流程管控服務(wù)，管控服務(wù)收到后將消息轉(zhuǎn)發(fā)給工作流引擎，流程跳轉(zhuǎn)到下一節(jié)點，然后重復(fù)步驟（4）。

（8）最后一個節(jié)點處理完成后發(fā)送流程結(jié)束消息到工作流引擎，引擎結(jié)束流程，并將流程處置過程中所有處理信息記錄下來，形成歷史記錄以便后續(xù)查看。

2 關(guān)鍵模塊

2.1 流程建模工具

流程建模工具實現(xiàn)突發(fā)事件處置過程編排，利用指揮人員在處置突發(fā)事件中積累的經(jīng)驗將過程按照功能模塊、處置人員、處置內(nèi)容等具體化為若干個節(jié)點，按照先后順序?qū)⒐?jié)點以流程圖的方式連接起來，形成處置預(yù)案。處置過程流程化提高了某些共用模塊的重用率，有效降低了系統(tǒng)開發(fā)工作量，同時將處置經(jīng)驗知識化，有利于知識積累和存儲。

具體來說，流程建模工具主要實現(xiàn)了以下功能：

（1）流程節(jié)點模塊化封裝，流程節(jié)點數(shù)據(jù)主要包括節(jié)點輸入/輸出參數(shù)、關(guān)聯(lián)席位及節(jié)點分支邏輯處理規(guī)則。

（2）流程節(jié)點與業(yè)務(wù)功能模塊的關(guān)聯(lián)，包括流程節(jié)點與后臺服務(wù)的直接關(guān)聯(lián)、流程節(jié)點與相關(guān)特定業(yè)務(wù)功能的關(guān)聯(lián)。

（3）用戶能夠通過拖拽事先定義的流程節(jié)點，實現(xiàn)流程的自主及可視化編排，支持以特定語言對流程要素進行描述。

（4）實現(xiàn)處置流程與威脅告警事件的關(guān)聯(lián)，能夠根據(jù)告警事件自動啟動相應(yīng)處置流程。

（5）用戶通過可視化流程編排工具對流程進行編輯管理，包括新建、修改、保存流程。

圖2是保存流程信息的數(shù)據(jù)庫模型圖。流程節(jié)點和節(jié)點連接線構(gòu)成了流程的基本信息。流程屬性表用于突發(fā)事件與處置流程的匹配，由突發(fā)事件的受災(zāi)人數(shù)、事件類型等到流程庫中進行匹配，如果找到匹配流程則直接啟動，提高響應(yīng)速度。流程的每個節(jié)點都關(guān)聯(lián)具體的處置業(yè)務(wù)，用戶收到待辦任務(wù)后根據(jù)節(jié)點任務(wù)關(guān)聯(lián)表可直接定位到要處理的業(yè)務(wù)內(nèi)容。為保證繪制出正確的流程，在流程繪制和保存階段需要對流程進行合法性檢查。在繪制階段的檢查內(nèi)容包括：

（1）流程開始和結(jié)束節(jié)點唯一性檢查；

（2）兩個流程節(jié)點之間只可以有一條連接線；

（3）連接線的指向性檢查，包括連接線不能指向開始節(jié)點、連接線的起始節(jié)點不能是結(jié)束節(jié)點、連接線不能有環(huán)路、開始節(jié)點的后繼只能有一個任務(wù)節(jié)點。

流程保存時的檢查內(nèi)容包括：

（1）流程是否存在開始和結(jié)束節(jié)點；

（2）除流程開始和結(jié)束節(jié)點，其他任務(wù)節(jié)點都必須有前驅(qū)和后繼節(jié)點。

圖2 流程編排數(shù)據(jù)庫表模型圖

2.2 告警事件與預(yù)案匹配

當(dāng)有突發(fā)事件發(fā)生時，關(guān)鍵事件告警服務(wù)被觸發(fā)，并同時記錄突發(fā)事件的屬性信息，包括產(chǎn)生事件類型、主體目標(biāo)位置、目標(biāo)類型等，告警服務(wù)啟動預(yù)案匹配機制，利用事件信息和匹配規(guī)則在預(yù)案庫中尋找符合要求的預(yù)案，如果找到，則啟動處置流程，否則提醒指揮人員制定新的預(yù)案。主要步驟包括以下方面：

（1）關(guān)鍵事件告警服務(wù)監(jiān)測到當(dāng)前有突發(fā)事件發(fā)生時，推送告警信息到告警事件應(yīng)用客戶端。

（2）指揮人員根據(jù)事件等級選擇是否對突發(fā)事件進行處置，若選擇處置，則啟動相應(yīng)的處置流程，并獲取當(dāng)前告警事件關(guān)鍵信息，包括事件類型以及事件關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵信息。

（3）系統(tǒng)根據(jù)告警事件類型獲取與該突發(fā)事件關(guān)聯(lián)的預(yù)案匹配規(guī)則項（如位置、關(guān)鍵詞等），并根據(jù)這些匹配規(guī)則進行預(yù)案匹配。

（4）若成功匹配到預(yù)案，則從預(yù)案庫中加載并動態(tài)調(diào)整預(yù)案，否則制定相應(yīng)的應(yīng)急處置預(yù)案。

2.3 工作流引擎

工作流引擎[8]是流程化應(yīng)急處置的核心組成模塊，負(fù)責(zé)實現(xiàn)處置流程自動跳轉(zhuǎn)、流程狀態(tài)機維護等核心功能。本文實現(xiàn)的工作流引擎主要包含流程解析、流程管控、流程任務(wù)處理及流程歷史數(shù)據(jù)管理四個模塊。

（1）流程解析模塊：負(fù)責(zé)解析流程要素，包括流程節(jié)點信息及節(jié)點與節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)信息；實現(xiàn)流程邏輯分支的判斷，如流程路徑選擇等。

（2）流程管控模塊：負(fù)責(zé)實現(xiàn)流程啟動和終結(jié)，流程啟動時，可把整個流程的輸入?yún)?shù)傳遞給流程管控模塊；根據(jù)流程節(jié)點的邏輯組織，自動實現(xiàn)流程節(jié)點自動跳轉(zhuǎn)和狀態(tài)維護。

（3）任務(wù)處理模塊：根據(jù)流程唯一標(biāo)識查詢當(dāng)前待辦任務(wù)；將當(dāng)前待辦任務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到流程管控服務(wù)，通知相關(guān)人員處理；查詢當(dāng)前流程的辦理記錄。

（4）歷史數(shù)據(jù)管理模塊：當(dāng)流程處置完成后，可把流程處置相關(guān)數(shù)據(jù)保存到流程歷史庫中；支持流程歷史數(shù)據(jù)的查詢、調(diào)閱等。

本文根據(jù)流程跳轉(zhuǎn)過程設(shè)計了自己的工作流引擎系統(tǒng)，實現(xiàn)了流程的啟動、狀態(tài)記錄和待辦任務(wù)生成。引擎算法利用圖3所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄流程運轉(zhuǎn)狀態(tài)和用戶待辦任務(wù)，其中流程編號為編排好的流程的序號，節(jié)點編號為編排好的流程中任務(wù)節(jié)點的編號，流程實體編號和節(jié)點實體編號為流程運行中生成的編號，即由編排好的流程經(jīng)啟動后實例化一個運行流程。流程引擎包含三個主要算法模塊，分別是流程啟動、選擇后續(xù)環(huán)節(jié)處置人和任務(wù)節(jié)點發(fā)送。

圖3 引擎數(shù)據(jù)庫模型圖

2.3.1 流程啟動

流程的啟動過程比較簡單，根據(jù)要啟動的流程編號找到流程第一個節(jié)點，在流程編排中第一個節(jié)點的處置人默認(rèn)為流程啟動人，所以由第一個節(jié)點信息創(chuàng)建一條流程節(jié)點狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中節(jié)點狀態(tài)為“到達”，并根據(jù)啟動人創(chuàng)建用戶任務(wù)數(shù)據(jù)，處置人和發(fā)送人都為流程啟動人。

2.3.2 選擇后續(xù)環(huán)節(jié)處置人

用戶登錄后根據(jù)用戶編號到用戶任務(wù)表中查找處置人為自己的任務(wù)，并進入相應(yīng)的處置內(nèi)容。用戶完成節(jié)點任務(wù)后需選擇當(dāng)前節(jié)點的后續(xù)節(jié)點處置人。在查詢后續(xù)節(jié)點前首先需要判斷當(dāng)前節(jié)點是否已經(jīng)被他人處置結(jié)束，防止因待辦任務(wù)未刷新導(dǎo)致的錯誤處置，判斷方法是到流程節(jié)點狀態(tài)表中查詢節(jié)點狀態(tài)。如當(dāng)前節(jié)點未被結(jié)束，則根據(jù)流程編排信息查詢后續(xù)節(jié)點，如果當(dāng)前節(jié)點是分支節(jié)點，即其后續(xù)節(jié)點有多個，還需根據(jù)當(dāng)前環(huán)節(jié)的輸出參數(shù)和分支規(guī)則判斷正確流向的節(jié)點。

對已正確查找出的每一個后續(xù)節(jié)點，需確定供用戶選擇的節(jié)點備選處置人，備選處置人獲取需考慮多種情況。如果當(dāng)前節(jié)點是協(xié)同處置且已有其他用戶處置結(jié)束，則該節(jié)點后續(xù)節(jié)點的備選處置人已被確定，另外如果后續(xù)節(jié)點是匯聚節(jié)點，即有其他節(jié)點流向該節(jié)點，則此后續(xù)節(jié)點的備選處置人還需參考其他前驅(qū)節(jié)點的選取。確定完后續(xù)節(jié)點的備選處置人后，還需查詢節(jié)點的處置人規(guī)則，即此節(jié)點是單人處置還是多人處置，根據(jù)此處置規(guī)則限制用戶從備選處置人中選擇的處置人個數(shù)。選擇后續(xù)處置人流程圖如圖4所示。

圖4 選擇后續(xù)處置人流程圖

2.3.3 任務(wù)節(jié)點發(fā)送

任務(wù)節(jié)點發(fā)送流程如圖5所示。在獲取后續(xù)節(jié)點和每個節(jié)點的備選處置人后，用戶選擇合適的處置人，保存當(dāng)前任務(wù)的處置信息，將流程發(fā)送到下一環(huán)節(jié)，流程引擎根據(jù)整個流程節(jié)點的狀態(tài)決定是否推進到下一狀態(tài)。

圖5 任務(wù)節(jié)點發(fā)送流程圖

首先更新用戶任務(wù)表，寫入任務(wù)處置時間，表示用戶任務(wù)處置結(jié)束。獲取當(dāng)前節(jié)點的協(xié)同處置規(guī)則，協(xié)同處置規(guī)則有“多人接收任務(wù)但僅需一人處置”、“多人接收任務(wù)且所有接收人處置”、“多人接收任務(wù)且需要超過一定數(shù)量的人處理”，根據(jù)協(xié)同處置規(guī)則和用戶任務(wù)表判斷當(dāng)前任務(wù)是否處置結(jié)束。

如果當(dāng)前任務(wù)節(jié)點處置結(jié)束，先判斷后續(xù)節(jié)點是否有未完成的前驅(qū)節(jié)點，如有則不做其他處理。如果沒有則表示后續(xù)節(jié)點可達，如果此后續(xù)節(jié)點是流程結(jié)束節(jié)點，則流程處置結(jié)束，備份流程流轉(zhuǎn)信息形成歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)后續(xù)節(jié)點為普通節(jié)點時，根據(jù)后續(xù)節(jié)點信息新建流程節(jié)點狀態(tài)數(shù)據(jù)，節(jié)點狀態(tài)為到達，根據(jù)選擇的處置人信息創(chuàng)建用戶任務(wù)數(shù)據(jù)，插入表中。

如果當(dāng)前任務(wù)節(jié)點還有其他處置人未處置，則當(dāng)前節(jié)點無法結(jié)束，此時根據(jù)后續(xù)節(jié)點創(chuàng)建用戶任務(wù)數(shù)據(jù)，但用戶任務(wù)名稱為掛起任務(wù)，流程不往前推進，而后續(xù)節(jié)點的處置人信息也保存在用戶任務(wù)表中，供選擇后續(xù)節(jié)點處置人時使用。用戶在獲取待辦任務(wù)時舍棄掛起任務(wù)。

工作流引擎在運轉(zhuǎn)過程中保存下來的數(shù)據(jù)可實現(xiàn)流程監(jiān)控功能，以不同顏色表示處置結(jié)束和未結(jié)束的節(jié)點，同時顯示每個節(jié)點的處置結(jié)束時間、審批意見等信息，方便用戶掌握流程處置進度。同時為提醒用戶按時完成任務(wù)，實現(xiàn)時限管理服務(wù)，采用循環(huán)觸發(fā)機制，每隔一段時間對流程任務(wù)進行掃描，如發(fā)現(xiàn)超時未完成的任務(wù)，則在用戶登錄時進行警告提醒。

2.4 工作流客戶端

工作流客戶端主要輔助指揮員實現(xiàn)流程任務(wù)的處置，客戶端以插件的方式集成到各系統(tǒng)軟件內(nèi)，主要功能包括流程狀態(tài)監(jiān)視、待辦工作顯示、任務(wù)處理及流程記錄顯示四個方面。

工作流客戶端處置流程如圖6所示，處置過程為：

（1）工作流客戶端接收到流程管控服務(wù)推送到本系統(tǒng)的待辦任務(wù)提示，顯示本系統(tǒng)需要處理的流程任務(wù)，并展現(xiàn)當(dāng)前流程已辦理任務(wù)的處置記錄，從而輔助指揮員進行處置決策。

（2）流程節(jié)點通過與軟件業(yè)務(wù)功能模板的綁定，自動實現(xiàn)任務(wù)提示到任務(wù)處理的跳轉(zhuǎn)。

（3）用戶完成任務(wù)處理后，調(diào)用流程處置相關(guān)接口提交處置結(jié)果數(shù)據(jù)到工作流引擎，進而實現(xiàn)任務(wù)數(shù)據(jù)的保存及流程的下一步跳轉(zhuǎn)。

3 結(jié)論

針對當(dāng)前自然災(zāi)害日益頻繁的問題，本文提出了一種基于流程化的事件處置方法。首先對常見突發(fā)事件進行處置過程編排，建立流程處置節(jié)點與業(yè)務(wù)功能以及指揮所人員的關(guān)聯(lián)關(guān)系，然后利用告警事件與流程匹配模型，根據(jù)事件類型等信息快速啟動應(yīng)急預(yù)案，使處理過程在指揮部內(nèi)快速流轉(zhuǎn)，有效地收集信息，充分利用指揮部內(nèi)各要素系統(tǒng)的處理能力，完成對突發(fā)事件的快速處置，同時提供能統(tǒng)一查詢已處理任務(wù)、待辦任務(wù)和進行任務(wù)處置的客戶端，方便用戶查看處置過程。本文提出的方法能有效地組織多用戶協(xié)同處置突發(fā)事件，充分組織和利用救災(zāi)資源，快速完成對突發(fā)事件的響應(yīng)和處置。

圖6 工作流客戶端處置流程圖

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A workflow system for event handling

Li Lei，Shi Weifeng
（The 28th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Nanjing 210007，China）

To satisfy the timeliness and constantly changing of disposing of natural disaster，a method based on workflow was proposed in this paper.At first a flow was designed using the experiences，every node of the flow was linked to a function module of a software.When natural disaster happened，the information was sent to the matching unit.It could find an appropriate flow and start it up.Then flow tasks were passed to the controllers，at this time the workflow engine which was introduced in detail was in charge of the operation of the running flow.Using the method of this paper proposed，the processing speed was raised and the experiences of handling disasters were saved.

workflow；emergency disposing；natural disaster

TP391

A

1674-7720（2015）17-0012-04

李磊，施衛(wèi)峰.一種針對事件處置的工作流系統(tǒng)設(shè)計[J].微型機與應(yīng)用，2015，34（17）：12-15.

2015-05-06）

李磊（1987-），男，碩士研究生，助理工程師，主要研究方向：指揮控制自動化。

施衛(wèi)峰（1978-），男，碩士研究生，高級工程師，主要研究方向：指揮控制自動化。