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支持业务流程进化的工作流技术研究

2009-11-17

支持业务流程进化的工作流技术研究:1 信息系统的现状分析

当前各种组织使用的信息系统大都侧重于在离散时间点上的信息收集、统计和分析。在软件开发具体实现这类功能时基本上是按企业现有流程记录信息产生和传递,其结果是系统柔性较差;一旦组织结构、业务流程发生变化,这些系统因体现不出信息产生, 传递逻辑关系上的变更而逐渐丧失生命力。但当前企业面临的环境是全球经济一体化、客户需求多样化、产品生命周期缩短、市场竞争激

烈,企业追求的目标除了价值最大化,还体现在“以客户为中心”等。为了增强竞争力,很多组织对业务流程进行重新设计,改造组织结构使之“扁平化”,成立工作小组。随着外部环境的不断变化,与之相适应的业务流程也处于不停的发展变化中。信息系统不够灵活的结果是信息技术成为组织发展的障碍而不是前进的动力,投资得不到回收;有调查表明:美国在20世纪80年代在IT应用上投入的1 万亿美元没达到预期目标,在服务业白领工人增加了21%,生产率反而损失了6%。

技术上的柔性要求能支持组织渐进性的变化和突变性的变革,工作流就是一种能描述组织工作流程、支持其业务流程进化的技术。

在引入工作流技术以前,组织中的协调工作大都是手工完成的。比较典型的例子是需多人参与的带表格数据的文件填制审核。当第一个人接到文件,查看与其业务相关部分,填写审核完毕并签字后,这份文件被手工传递到下个人;如此循环直至结束。这样每个人事先都要接受关于这份文件制定规则、顺序的培训,或者这种规则就写在该文件上。若主管想知道这份文件的进展情况,他得沿文件传递路径逐个问参与者;想了解哪些任务完成得迟了、或丢失了哪些数据也是一件不容易的事。而且每个参与者都没有关于费用和时间的概念。这类问题在大型组织中表现得尤为严重。由此可看出手工完成的工作流程具有以下问题:

1)用纸量大,而且费工费力;

2)在流动过程中文件易丢失,想跟踪其状态很难;

3)很难记录每道工序的处理时间和费用统计。

信息技术的发展使得计算机在越来越大的程度上支持个人、组织工作。国内外众多企业和组织都已经或计划以Internet构建新的工作环境,但目前应用大多侧重于快捷方便的通讯、信息发布和信息检索;这些对组织业务流程和领导决策并没有太大的支持。但从企业角度来看,逐渐开始有这方面的需求,要借助信息技术“促成企业在以计算机为工具的(废弃人工传递的信息结构)新信息结构上面建立新型管理体系”。

另一方面再造已摆上众多企业和组织的议事日程。根据以前的技术水平、知识结构等社会特征确定的工作流程不再适应当今多变、竞争激烈的环境。再造是从跨组织部门的角度分析企业的基本业务流程,其目标不在改进,而是找出具有真正价值、能达到目的的方法;它跳出组织结构和常规方法的限制进行广泛的分析,借助信息技术创造、设计新流程。

为利用信息技术更好地支持群体工作,国外已开展计算机支持下的工作流研究。其目的是借助Internet使组织内的工作流程更科学化和合理化,提高工作效率,改善产品或服务质量、降低成本、减少服务时间延滞等。采用工作流技术辅助组织工作更符合市场竞争的要求,能极大增强组织竞争力。

支持业务流程进化的工作流技术研究:2 工作流的研究现状

支持个人、小组、群体直至整个组织处理日常业务和特殊任务是信息系统的长期目标。早在20世纪70年代到80年代就有了“无纸办公”和其它基于过程的系统,但当时更侧重于技术非实际需求而只取得了有限的成功,降低了人们在这方面的兴趣;90年代初产生的群件转向研究协同工作,将其他人和计算机看作通信、解决问题的伙伴,产生了计算机支持协同系统和分布式人工智能。至今已有很多辅助个人处理信息的计算工具,而支持群体协同工作的软件并不多。工作流从全新的角度来解决这个问题,因而越来越受到人们的关注。

工作流是一项组织借以在分布式办公环境中定义、执行、监督、协调工作项流动的技术,它一般支持工作流程在计算机上的形式化描述和实现,可作为企业再造的工具。在实施工作流之前必须对企业业务作详细分析。不同的人对工作流有不同理解,从计算机专家角度看,它是从应用程序中提取控制使业务处理更灵活;而用户则认为是一种实现电子文档从一地向另一地自动流动的技术。一旦组织结构或业务规则改变,组织可借助工作流技术重新定义工作流程,这样的技术始终能满足组织发展的需求。

2.1 工作流的分类

按业务类型可将工作流分为三类:事务工作流、管理工作流、小组工作流。

1)事务工作流。这种工作流往往与组织的业务流程和政策直接相关,是经长期积累总结出的日常业务处理方法,是组织业务处理的核心。这种工作具有重复性而且变化很小,有良好的结构,往往牵涉到组织的不同部门,如贷款受理等。

2)管理工作流。支持管理工作,主要以E:mail为工具,如出差申请、费用审批等。

3)小组工作流。这种工作流大多用于面向项目、实行目标管理的小组,结构性不强,即业务处理方法和成员间任务分配没有固定形式,如各部门共同开发新产品。

2.2 工作流的标准

1993年8月成立的工作流管理组织致力于工作流产品间的互操作性问题。随后两年内就有70余家公司加入。该组织定义了一些术语和应用程序接口,建立了互操作规范、不同产品的互连标准和跨行业实施工作流的标准。其目标是能在不同工作流引擎间交换数据,由一个工作流系统创建的工作流能为其他工作流理解、激活和使用。

2.3 工作流的实现技术

工作流系统有不同的实现方法,采用不同方法实现的工作量与灵活程度也相差很大。总的看来采用器对象技术按客户机> 服务实现的工作流具有较高的灵活性,而且工作量相对较小。一般来说,描述工作流的模板不可划分太细、限制过死,否则在具体实施工作流时有一定困难。工作流主要有两种表现形式:描述性语言和图形设计工具,前者用语句描述工作流动规则,后者一般采用结点表示人、设备、应用程序等实体对象,用链表示文档传递、请求、指令等。

支持业务流程进化的工作流技术研究:3 工作流系统的功能及一种实现结构

3.1 工作流程的特点

综合分析各种组织的工作流程,具有以下特点:

1)多样性。各组织所开展的业务不同,采用的工作流程也肯定不同;即便对开展相同业务的组织,工作流程也不尽相同。

2)并行性。同一项业务往往需要许多不同部门的分工合作,有些工作是串行进行的,有些则是在不同部门间同步展开。

3)重复性。工作流程与组织的业务直接相关,是经日积月累总结出的日常业务处理方法,也是业务处理的核心,具有重复性。

3.2 工作流系统的功能

工作流还是处于不断发展中的技术,很难界定其特征。从目前已有实验产品和应用需求来看,工作流技术要支持组织的动态业务流程,它必须具有以下功能:

1)描述业务过程的图形工具。研究表明:不能简单地用面向对象的分析设计工具或实体关系模型来描述工作流,易于使用的图形工具在这方面具有很大的吸引力。用此类图形工具描述的工作流实际上是一个可被激活、由引擎执行的程序。

2)过程的定义和激活。过程是通过工作流模板来创建的。定义工作流模板涉及到两方面的问题:工作流模板的实例化产生业务过程、描述工作流模板所必须定义的各种基础类框架。

3)跟踪记载工作状态并作统计分析。以监督进展、分析工作瓶颈和优化工作流程,在必要时甚至可调整组织结构。

4)工作队列。用来描述员工要完成的、按一定机制(如FJFO)排成的任务队列。在重复性工作中具有重要意义,经理可依此分析某人已完成的任务数、每项工作持续时间等指标。

5)群体和角色。信息系统中的角色与实际组织中的部门相对应,每个角色被授予一定权限、并完成一定任务。工作流系统应同时支持群体(如部门)和个人,因此必须具有角色定义、将个人向角色映射等功能。

现有很多工作流产品,在支持组织流程的效果、系统平台、体系结构、可扩展性和采用的模型等方面相差很大。如图1。

客户端以图形用户接口向使用者提供了定义、启动和跟踪工作流的功能,可分为四大模块。通过工作流输入框和工作流设计工具用户可在工作流系统上定义工作流模板,设置工作流参数,指定在计算机环境中开展工作的过程;工作流输出框则提供了相应工具统计分析工作流进展,部门主管还可借助该子系统监督工作进展情况;工作流设计工具可是图形工具,也可是描述性语言;工作流激活工具的主要功能包括启动工作流、暂停和终止工作流,并负责客户端和工作流引擎的通讯;工作流状态跟踪模块记录显示各活动工作流的状态、已完成工作流的统计等。

服务器端有三大模块。工作流服务管理器即工作流引擎,是工作流执行的控制解释机构,所有工作流模板的解释、状态跟踪、用户角色的维护都在这中间实现。工作流解释器根据工作流模板确定工作的下一个传递方向,并由路由$ 规管理器具体实施完成,工作执行过程所表现出的时间、费用和结果等指标由工作流跟踪管理模块记录和统计,角色定义和用户映射由用户和群体管理模块完成,工作流管理器工具提供了一些其它必要的辅助工具。

3.3 工作流系统的一种实现框架

针对图1所示的功能需求,图2按三层C/S结构给出了工作流系统的一种实现框架,分别对应用户层、处理逻辑层和数据库层。消息控制是一个十分重要的软件代理层,负责各个应用处理间、应用接口到应用处理的消息传递,包括路由、传输、翻译、监视等;路由是接收应用处理的消息发送请求并选择合适的物理地址向前发送,翻译是指在各种工作流协议间按标准转换信息格式;此外,本层还负责用户间的消息传递。应用处理包括事务处理、管理支持、信息处理和工作流模板四大部分;事务处理支持组织的各种业务活动,如文件的审批;信息处理包括工作流运行过程中和结束后的信息收集、汇总报表、统计分析等,管理支持模块则记录组织结构、人事信息等,工作流是工作流模板的实例化,这些可放于工作流服务器上统一管理。

数据控制为工作流所需数据定向、协调应用处理间的数据访问及格式等;数据库系统储存各种数据和文档,它具有多用户并发访问的能力,完成信息存储和信息管理等功能,对非结构化的文本文档可直接置于服务器共享目录下供检索。

以上这些组件逻辑上相互独立,可在同一计算机上或不同计算机上实现。一般说来,组件在逻辑、物理上越独立,技术灵活性越强,可扩展性也就越好。在此基础上定义的工作流系统柔性较强、易于修改,受组织结构、业务流程变动的影响较小。即使业务流程有所变化,在工作流系统上对以往工作流模板或工作执行参数作相应调整也是很容易的事,而不必向以往的系统维护、升级那样修改源程序再编译、分发;这种柔性是基于组件系统的突出特点,也是软件计算系统的一种很重要的发展方向。

支持业务流程进化的工作流技术研究:4 结论与展望

本文在分析现有信息系统特征和信息技术发展的基础上,阐述了工作流产生的背景,总结了工作流程的特征和手工处理工作流程的不足;然后分析了工作流的研究现状,按客户机! 服务器结构总结了国外现有工作流系统的功能,并给出了一种按三层客户机服务器模式实现的工作流框架。为研制出适合我国国情的工作流系统,还有大量工作要做,我们认为,以下几项最为关键:

1)分析并研究企业再造的特征和方法,如何用过程模型来描述、优化其业务流程。引入工作流软件的前提条件是对业务流程有透彻理解,按科学规律和信息技术的要求改造组织实际业务流程,调整不合理的地方。在这个过程中必须有相应的工具支持。

2)从实现技术上,研究网络的相关协议和软件模型。现有网络环境十分复杂,组织各成员、各部门借助这个环境工作,必须找到与之相适应的规范协议。在这个过程中必须时刻考虑工作流软件的互操作性问题,这不仅可保证与其它软件兼容,还可减少很多工作量。在考虑实际应用的基础上,应尽可能采用成熟的国际标准或工业标准。

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