摘要：集成并協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈中各成員的Web服務(wù)可以使虛擬企業(yè)獲得很高的效率，本文重點(diǎn)討論跨企業(yè)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的建模問(wèn)題。在分析跨企業(yè)過(guò)程的服務(wù)集成面臨的相關(guān)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，引入了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)理念，詳細(xì)闡述了過(guò)程模型的服務(wù)接口、服務(wù)活動(dòng)、占位符和服務(wù)包裝器四類服務(wù)模型原語(yǔ)。
　　關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)；Web服務(wù)；過(guò)程模型
　　中圖分類號(hào)：F270 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　
　　為了保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，現(xiàn)代企業(yè)必須在為顧客提供服務(wù)和產(chǎn)品方面進(jìn)行協(xié)作，這些服務(wù)或產(chǎn)品取決于多種業(yè)務(wù)資源和多個(gè)組織資源。無(wú)論該協(xié)作是正式的長(zhǎng)期聯(lián)營(yíng)或者僅僅持續(xù)到某項(xiàng)客戶服務(wù)終止，協(xié)作期間參與企業(yè)都會(huì)形成高效運(yùn)轉(zhuǎn)的虛擬企業(yè)。建立能利用并管理供應(yīng)鏈中各成員企業(yè)提供的Web服務(wù)的供應(yīng)鏈，企業(yè)可以獲得很高的效率。
　　本文提出一種通過(guò)集成并協(xié)調(diào)Web服務(wù)的跨企業(yè)過(guò)程，來(lái)建立并管理跨企業(yè)供應(yīng)鏈的技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，提出了基于Web服務(wù)的過(guò)程模型(Process Model)的概念：a. 將供應(yīng)鏈捕獲為選取、集成并使用Web服務(wù)的多個(gè)跨企業(yè)過(guò)程；b. 捕獲Web服務(wù)，即對(duì)虛擬企業(yè)中的各聯(lián)盟企業(yè)提供的服務(wù)間的函數(shù)關(guān)系、契約關(guān)系和會(huì)話關(guān)系進(jìn)行建模；c. 通過(guò)Web服務(wù)組合和自動(dòng)Web服務(wù)協(xié)調(diào)規(guī)范為供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)提供執(zhí)行語(yǔ)義和協(xié)調(diào)原語(yǔ)。
　　
　　一、 跨企業(yè)過(guò)程的服務(wù)集成所面臨的問(wèn)題
　　
　　服務(wù)的使用包括服務(wù)請(qǐng)求者(服務(wù)客戶)與服務(wù)提供者間的會(huì)話。這種會(huì)話包括服務(wù)請(qǐng)求操作的執(zhí)行、服務(wù)運(yùn)行期間的各種控制和信息交換操作以及服務(wù)結(jié)果的最終交付。對(duì)會(huì)話進(jìn)行捕獲和協(xié)調(diào)就需要建模和執(zhí)行原語(yǔ)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)工作流模型中活動(dòng)的調(diào)用/結(jié)束語(yǔ)義。如果服務(wù)請(qǐng)求者與服務(wù)提供者間還存在異構(gòu)性，那么情況將變得更加復(fù)雜。將異構(gòu)服務(wù)集成進(jìn)傳統(tǒng)工作流模型會(huì)導(dǎo)致規(guī)范爆炸、過(guò)程活動(dòng)及其依賴間的組合爆炸，因此實(shí)際應(yīng)用中難以對(duì)其進(jìn)行有效管理。
　　為了集成各成員企業(yè)提供的服務(wù)，在基于服務(wù)的跨企業(yè)過(guò)程中需要使用服務(wù)活動(dòng)。服務(wù)活動(dòng)也就是將各服務(wù)的操作和/或狀態(tài)轉(zhuǎn)換成可以加入到跨企業(yè)過(guò)程中活動(dòng)行為的服務(wù)代理(Service Proxy)。在虛擬企業(yè)中，當(dāng)相同的服務(wù)具有多個(gè)提供者時(shí)，基于服務(wù)的跨企業(yè)過(guò)程就必須包含抽象活動(dòng)，稱其為服務(wù)接口。一個(gè)服務(wù)接口可以具有多個(gè)實(shí)現(xiàn)，而服務(wù)活動(dòng)用于實(shí)現(xiàn)各服務(wù)接口。這也就是說(shuō)，相同的服務(wù)具有多個(gè)提供者時(shí)，可以用多個(gè)服務(wù)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)服務(wù)接口。
　　過(guò)程模型不對(duì)已提供服務(wù)做任何假設(shè)，而僅對(duì)服務(wù)設(shè)計(jì)人員做以下假設(shè)：
　　(1) 他/她不具有其它企業(yè)所使用的服務(wù)模型和實(shí)現(xiàn)方面的知識(shí)；
　　(2) 屬于不同企業(yè)的服務(wù)只通過(guò)跨企業(yè)過(guò)程進(jìn)行集成和交互。
　　現(xiàn)有過(guò)程模型(如工作流管理委員會(huì)提出的工作流過(guò)程模型)和很多傳統(tǒng)的工作流管理系統(tǒng)對(duì)跨企業(yè)過(guò)程的支持卻很有限，這主要是因?yàn)椋?br/>　　(1)服務(wù)通常都是會(huì)話式的；
　　(2)服務(wù)是異構(gòu)的；
　　(3) 集成異構(gòu)服務(wù)的跨企業(yè)過(guò)程規(guī)范會(huì)受到組合爆炸的影響。
　　1．會(huì)話式服務(wù)
　　在WSBPM模型中，將服務(wù)和活動(dòng)這些的傳統(tǒng)概念結(jié)合為單個(gè)WSBPM原語(yǔ)，稱之為服務(wù)活動(dòng)。實(shí)際上，服務(wù)常常封裝多個(gè)單企業(yè)過(guò)程，這樣的服務(wù)是典型的會(huì)話式服務(wù)，即服務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中需要交互。交互過(guò)程中，客戶執(zhí)行多個(gè)服務(wù)調(diào)用并接收可用于進(jìn)一步調(diào)用的中間結(jié)果。由于現(xiàn)有的過(guò)程模型假定活動(dòng)僅調(diào)用一次，隨即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)直至完成或終止才產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)，因此無(wú)法直接從現(xiàn)有的過(guò)程模型捕獲會(huì)話式活動(dòng)。例如，使用現(xiàn)有的過(guò)程模型來(lái)捕獲服務(wù)的注銷過(guò)程，就必須在服務(wù)提供活動(dòng)后添加一個(gè)服務(wù)注銷活動(dòng)。因此，在捕獲服務(wù)請(qǐng)求和注銷過(guò)程中，現(xiàn)有過(guò)程模型具有以下局限：
　　a. 只有當(dāng)服務(wù)請(qǐng)求操作(和服務(wù)內(nèi)相應(yīng)的單企業(yè)過(guò)程)完成后才能調(diào)用注銷活動(dòng)，即不能注銷正在進(jìn)行中的服務(wù)請(qǐng)求；
　　b. 無(wú)法將服務(wù)和相應(yīng)的服務(wù)操作建模成單個(gè)傳統(tǒng)活動(dòng)。
　　本文提出的過(guò)程模型通過(guò)引入能夠擴(kuò)展活動(dòng)語(yǔ)義的服務(wù)接口和服務(wù)活動(dòng)來(lái)滿足會(huì)話式服務(wù)的上述需求。
　　2．服務(wù)異構(gòu)性
　　不同企業(yè)通常使用不同的模型和相應(yīng)的語(yǔ)義對(duì)服務(wù)進(jìn)行建模。異構(gòu)服務(wù)是由不同服務(wù)供應(yīng)者在不同時(shí)間為不同的客戶設(shè)計(jì)的。盡管任何模型都不存在處理異構(gòu)性的通用解決方案，但在處理異構(gòu)性方面，捕獲應(yīng)用語(yǔ)義并通過(guò)子類(Subclass)提供有效抽象的過(guò)程模型比那些將集成語(yǔ)義隱藏在集成程序代碼中的其它過(guò)程模型更加有效。
　　現(xiàn)有的過(guò)程模型僅提供一般活動(dòng)狀態(tài)和操作，如正在運(yùn)行(running)、已完成(completed)或已終止(terminated)活動(dòng)狀態(tài)，這些活動(dòng)狀態(tài)無(wú)法捕獲集成在跨企業(yè)過(guò)程中的異構(gòu)服務(wù)的應(yīng)用語(yǔ)義。在WSBPM模型中，可以為服務(wù)使用專用狀態(tài)，如已訂購(gòu)(ordered)、已供應(yīng)(provisioned)、已完成(fulfilled)等活動(dòng)狀態(tài)，還可以描述引起這些服務(wù)狀態(tài)變遷的顯式操作。此外，本模型還提供專用活動(dòng)狀態(tài)和操作的子類，這樣就可以將其泛化為某個(gè)具體的一般狀態(tài)。通過(guò)這種方法，我們就可以對(duì)繼承和子類型(Subtype)進(jìn)行清晰的語(yǔ)義分析，從而將面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法應(yīng)用到WSBPM模型中。
　　3． 組合爆炸
　　支付子過(guò)程、客戶服務(wù)子過(guò)程等服務(wù)均表示為跨企業(yè)過(guò)程的單個(gè)傳統(tǒng)活動(dòng)(即表示為跨企業(yè)過(guò)程的子過(guò)程)。如果使用現(xiàn)有過(guò)程模型來(lái)集成這些服務(wù)，那么將變得極為復(fù)雜。尤其是在傳統(tǒng)過(guò)程模型中捕獲單企業(yè)過(guò)程集成語(yǔ)義，需要為這些單企業(yè)過(guò)程間的調(diào)用和交互引入輔助的調(diào)用和/或反饋活動(dòng)。
　　此外，設(shè)計(jì)人員還必須引入輔助數(shù)據(jù)流和控制流，以便將這些活動(dòng)與跨企業(yè)過(guò)程中的其它活動(dòng)關(guān)聯(lián)起來(lái)。而使用過(guò)程建模方法可以將單企業(yè)過(guò)程緊密集成到跨企業(yè)過(guò)程中。尤其是與每個(gè)單企業(yè)過(guò)程的每次交互，都必須將該單企業(yè)過(guò)程設(shè)計(jì)成至少包含一個(gè)調(diào)用活動(dòng)；對(duì)于因與其進(jìn)行交互而引起的另一個(gè)單企業(yè)過(guò)程的每個(gè)狀態(tài)變化，都必須至少包含一個(gè)反饋活動(dòng)。例如，假設(shè)跨企業(yè)過(guò)程中的各個(gè)組成服務(wù)由多個(gè)服務(wù)提供者提供，且跨企業(yè)過(guò)程提供者可以動(dòng)態(tài)地選擇最好的服務(wù)，那么就必須為服務(wù)提供者的各個(gè)可能的組合提供單獨(dú)的單企業(yè)過(guò)程。而這必將導(dǎo)致跨企業(yè)過(guò)程組合爆炸。因此，當(dāng)前的過(guò)程技術(shù)對(duì)跨企業(yè)過(guò)程管理的可擴(kuò)展性和柔性設(shè)定了嚴(yán)格的限制條件。
　　
　　二、問(wèn)題的解決
　　
　　為滿足上述需求，該過(guò)程模型將服務(wù)活動(dòng)接口從服務(wù)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)中分離出來(lái)。這樣，活動(dòng)類型就由活動(dòng)接口決定。為了避免使用術(shù)語(yǔ)“活動(dòng)”具有不同意義帶來(lái)的混淆，以下將對(duì)活動(dòng)類型(由活動(dòng)接口表示)與活動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行區(qū)分，并將過(guò)程中使用的活動(dòng)稱為活動(dòng)變量。
　　面向?qū)ο蠹夹g(shù)如抽象、封裝和多態(tài)性(Polymorphism)等設(shè)計(jì)概念對(duì)于實(shí)現(xiàn)WSBPM模型的主要目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)不同跨企業(yè)過(guò)程中服務(wù)的重用、跨企業(yè)過(guò)程的可擴(kuò)展性和柔性等方面起著重要作用，因此將這些設(shè)計(jì)概念引入WSBPM模型，并將這些設(shè)計(jì)原理用于開(kāi)發(fā)支持WSBPM模型外部服務(wù)的下述原語(yǔ)中：
　?。?） 服務(wù)接口(Service interface)即活動(dòng)接口，用于將外部服務(wù)建模為可以包含專用狀態(tài)和操作的狀態(tài)機(jī)；
　?。?） 服務(wù)活動(dòng)(Service activity)即可以在WSBPM過(guò)程模型中直接使用的活動(dòng)。服務(wù)活動(dòng)與外部服務(wù)(即服務(wù)實(shí)現(xiàn))進(jìn)行通信，以執(zhí)行在服務(wù)接口中定義的實(shí)際調(diào)用和反饋操作；
　?。?） 占位符(Placeholder)也就是抽象活動(dòng)，主要用于活動(dòng)的后期綁定。當(dāng)存在多個(gè)活動(dòng)類型時(shí)，可以選擇其中之一進(jìn)行綁定。運(yùn)行時(shí)由于占位符可以在多個(gè)服務(wù)提供者間進(jìn)行選擇，因此它支持服務(wù)的動(dòng)態(tài)集成；
　　
　　（4）服務(wù)包裝器(Service wrapper)是用于隱藏服務(wù)異構(gòu)性的過(guò)程。
　　1．服務(wù)接口
　　客戶請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，服務(wù)提供者將向客戶提供一份包含服務(wù)接口的服務(wù)契約。如果客戶對(duì)所提供的契約滿意，就可以使用該服務(wù)接口來(lái)控制服務(wù)、請(qǐng)求服務(wù)狀態(tài)信息或觀察服務(wù)狀態(tài)變化以便了解服務(wù)狀態(tài)。服務(wù)接口是服務(wù)活動(dòng)使用的外部服務(wù)的抽象。通過(guò)服務(wù)接口我們可以將服務(wù)活動(dòng)向占位符進(jìn)行映射。這樣就可以用多個(gè)服務(wù)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)占位符。占位符類型接口在抽象層捕獲實(shí)現(xiàn)需求，而服務(wù)活動(dòng)接口在具體層捕獲實(shí)現(xiàn)的性能。
　　WSBPM服務(wù)接口由活動(dòng)狀態(tài)機(jī)類型和活動(dòng)輸入/輸出組成。下面介紹服務(wù)接口的組成。
　　2．服務(wù)狀態(tài)機(jī)類型
　　服務(wù)狀態(tài)機(jī)類型用于確定各活動(dòng)接口實(shí)例可能的活動(dòng)狀態(tài)及其相應(yīng)的狀態(tài)變遷。服務(wù)狀態(tài)機(jī)類型在形式上是一