基于工作流的跨部門協同業務管理系統

王 晶，崔 然，胡曉亮

（1. 山東科技大學計算機科學與工程學院，山東 青島 266590；2. 山東科技大學網絡與信息中心，山東 青島 266590）

0 引言

在當今信息化發展的新時代，圍繞高校信息化建設的研究得到了廣泛重視，如何利用現有信息資源提高高校師生業務辦理效率，全面提升高校跨部門協同服務水平和管理能力，為師生提供規范便利的服務已經成為校園信息化建設的重要方向之一。2016年《教育信息化“十三五”規劃》發布并指出[1]，要積極利用新技術，創新資源平臺、管理平臺的建設應用模式。高校信息化建設既要保護已有資源，又要擴展新的業務，同時必須實現數據交互共享，提高數據資源的整合利用率，提供更深層次的信息服務。為了適應現實業務需求，更好地服務高校師生，本文針對解決高校跨部門業務處理問題，設計實現了基于工作流的跨部門協同業務管理系統，對業務流程不斷整合升級，增強業務管理靈活性，更加快了業務辦理，提升整體服務效率。

1 相關研究

1.1 工作流技術

工作流技術[2-5]的研究開始于二十世紀七十年代，但是由于不同研究者對于工作流的見解不同，至今仍沒有一個統一的定義。工作流管理聯盟定義工作流是一種可以自動流轉的業務活動，通過一組定義明確的邏輯準則，實現業務活動在用戶之間運行于傳遞；IBM定義工作流是體現業務活動的一種形式化的模型，指定了流程在執行過程中用到的所有參數，包括對流程涉及的每個環節的定義、負責每個環節的人員、每個環節執行的順序和條件以及創建活動所需的應用程序等；Forrester報告中指出工作流是使日常業務轟動按照事先定義的規則進行運轉的動態過程，并且對于此過程的狀態可以實施監控跟蹤；Amit Sheth等人認為工作流是不同實體處理業務的多任務協調活動，業務的執行者包括人或者計算機應用程序，任務的形式包括文件、表單或電子郵件。根據不同的研究者給出的定義，可以總結工作流具有以下特點：

（1）由一系列相互銜接的業務活動構成；

（2）活動執行者由人和計算機組成；

（3）擁有明確的運轉邏輯準則；

（4）能夠實現自動流轉和狀態監控。

從本質上講，工作流是企業通過計算機完成業務流程管理的結構化或非結構化的計算機模型，它所解決的主要問題是流程處理的自動化。工作流模型體系結構如圖1所示，在工作流引擎的驅動下，通過一組定義明確的邏輯準則來實現用戶之間任務流轉和信息交互，并且能夠對其監控和維護，從而提升業務處理效率和規范性。

圖1 工作流模型體系結構圖Fig.1 Workflow model architecture diagram

1.2 數據集成技術

數據集成[6-8]是把不同來源、不同格式的數據在邏輯上或物理上進行集成的過程，主要解決數據的分布性和異構性問題，其前提是被集成的應用必須公開數據表結構、表之間的關系以及編碼的含義等。數據集成通常都要經歷數據抽取、轉換和加載的處理過程，數據處理過程如圖2所示，不是簡單的將各個數源中的數據進行堆積，而是通過這個過程對不同表現形式的數據進行轉換、數據清洗之后，統一加載到目標數據庫中。傳統上數據集成可分為兩大類方法：數據復制法和模式集成法。在實際應用中，往往根據現實需求分析兩者各自的優勢結合使用。

圖2 數據處理過程圖Fig.2 Data processing diagram

本文選用Kettle工具進行數據集成的抽取、轉換和加載工作，通過它的Spoon可視化圖形界面，創建數據集成作業和流程，將不同數據庫或文件中的數據高效率提取、轉換并加載到目標數據庫[9]。圖3為Kettle的工作原理圖。

圖3 Kettle工作原理圖Fig.3 Kettle working principle diagram

2 系統架構設計

2.1 系統需求分析

本文研究的高校跨部門協同業務管理系統中涉及三個角色，分別為一般用戶、業務人員和系統管理員。一般用戶是業務流程中包含的所有參與者，主要是高校師生，還有各部門行政人員，他們可以在系統的業務辦理模塊創建業務流程實例、處理待辦業務，還可以在信息顯示模塊中查看通知公告和個人業務辦理情況；業務人員主要負責業務流程構建和業務數據集成工作，利用集成的各獨立系統的數據作為支撐，進行業務表單設計和流程建模，使現實中繁雜的跨部門協同業務轉移到線上穩定執行；系統管理員主要負責管理業務流程和組織架構，包括監控業務流程數據的變化和對流程模型、實例進行監控，并管理基礎數據，定期維護組織架構。

2.2 系統體系架構設計

系統總體架構分為四層，分別為表示層、流程服務層、中間數據層和基礎數層。用戶通過瀏覽器訪問系統前端界面，流程服務層負責處理用戶請求并將處理后的數據返回前端，中間數據層集成基礎數據層中數據為流程服務層提供數據支撐并完成數據的持久化存儲。圖4為系統架構層次圖。

圖4 系統體系架構圖Fig.4 System architecture diagram

2.3 系統功能模塊設計

系統主要分為五個模塊，分別為信息查詢模塊、業務辦理模塊、業務流程構建模塊、業務數據集成模塊和系統管理模塊。圖5為系統架構層次圖。

圖5 系統功能模塊圖Fig.5 System function block diagram

（1）信息查詢模塊是用戶登錄系統的入口也是信息顯示平臺，用于接收通知公告和查詢個人辦理業務的進度，流程服務的進度將通過該模塊反饋給用戶。

（2）業務辦理模塊是發起業務流程實例的服務窗口，也是處理待辦流程的界面，所有的跨部門的業務流程都將展示在業務辦理模塊，形成流程服務大廳的模式。

（3）業務流程構建模塊處在整個系統的中心位置，作用是承接底層龐大的業務數據，為上層一般用戶提供簡潔高效的業務辦理服務。在實際應用中，一般用戶的關注點在于系統能夠提供辦理哪些業務，以及自己創建的業務實例的辦理狀態，他們沒有必要也通常不會關心業務流程中更細粒度的問題，而這些細粒度的問題將在業務流程構建模塊借助工作流平臺完成業務流程建模和表單的綁定管理，并結合后臺代碼處理業務邏輯，使業務流程有序高效運行。

（4）數據是信息化建設及應用的核心，業務數據集成模塊在整個系統中是業務流程訪問數據和應用數據的基礎。該模塊存在的意義是通過數據集成技術形成系統數據中間庫，一方面清洗冗余數據，解決不同數據源數據不一致等問題，整合多方數據，支持本系統中業務流程涉及到的各個業務部門多方協同、歷史數據共享和廣泛協作；另一方面為下一步做大數據處理或者實時數據處理工作，挖掘數據潛在價值，為用戶提供決策支持和主動服務打下基礎。

（5）用戶管理模塊的主要功能是管理用戶權限，維護各部門組織架構基礎數據，對審批流程的各個環節明確限定負責人及權限，并且監控分析流程執行實例，合理分配系統資源，提高流程管理的安全性和效率。

3 應用流程設計與實現

3.1 具體流程實例

跨部門協同業務管理系統主要為跨部門業務提供一個集中辦理平臺，系統梳理了校內科研項目管理流程，以此為例介紹流程設計與實現。業務涉及申請人、部門負責人、科研處和財務處，并由項目申請、項目管理和費用報銷三個階段共同組成。具體業務流程由圖6所示。

圖6 科研項目管理流程Fig.6 Scientific research project management process

3.2 構建流程模型

使用工作流平臺InfoPlus IDE構建的業務流程模型如圖7所示。

流程模型中包含5種節點，分別為人工步驟節點、自動步驟節點、判斷節點、并行網關與合并網關，表1為各節點詳細介紹。

圖7 業務流程模型圖Fig.7 Business process model diagram

表1 流程模型圖節點說明Tab.1 Process model diagram node description

3.3 流程辦理頁面

每一個業務流程模型對應綁定一個或多個表單模板，用戶登錄系統進入流程辦理模塊，選擇科研項目申請流程，前臺辦理界面展示為該流程綁定的業務表單模板，如圖8所示，申請人填寫基本信息表，提交表單即代表發起一個流程實例，表單將按照流程模型制定的邏輯規則在各部門進行流轉。

圖8 業務流程辦理界面圖Fig.8 Business process interface diagram

3.4 流程數據管理

數據中間庫為流程服務提供數據支撐，功能是為流程實例提供基礎數據和對流程實例產生的數據進行持久化。基礎數據主要包含人事數據源抽取的教職工基本信息表、部門信息表、崗位信息表，教務系統數據源抽取的學生基本信息表，科研數據源抽取的科研項目信息表、科研成果信息表，該流程實例產生的數據包括表單字段對應的業務數據和流程實例運行相關數據。數據表結構由圖9所示。

4 結論

本文設計實現的基于工作流的跨部門協同業務管理系統經過測試能夠滿足實際業務需求，工作流技術在整合優化原有線下跨部門業務方面具有一定優勢，使業務辦理更高效便捷。下一步將把更多的業務流程納入到系統中，做好信息數據收集整理工作，建設標準化數據平臺，為數據分析輔助決策打好基礎。

圖9 數據表結構圖Fig.9 Data table structure diagram