鄧 敏,徐 方

(1.孝感學(xué)院科技與研究生工作處,湖北孝感432000;2.孝感學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心,湖北孝感432000)

目前,世界正處于信息迅速增長和更新的時(shí)代,這一客觀事實(shí)對(duì)科研機(jī)構(gòu)和高等院校的科研管理提出了全新的要求。一套較完整的科研管理系統(tǒng)應(yīng)以項(xiàng)目管理為中心,涵蓋成果、專利、文章、人員等方面,整個(gè)系統(tǒng)龐大而復(fù)雜[1]。

目前,越來越多的企業(yè)使用工作流管理系統(tǒng)來對(duì)企業(yè)的經(jīng)營業(yè)務(wù)進(jìn)行管理,工作流管理系統(tǒng)可以用來分析企業(yè)的業(yè)務(wù)流程,找出業(yè)務(wù)流程中存在的不合理之處,通過企業(yè)業(yè)務(wù)流程重構(gòu)技術(shù)對(duì)企業(yè)的經(jīng)營和管理流程進(jìn)行重新的設(shè)計(jì),從而提高企業(yè)的業(yè)務(wù)管理水平[2]。在科研管理系統(tǒng)中引入工作流技術(shù),可以找出科研管理中存在的不足之處,促使企業(yè)管理者創(chuàng)新工作思維,改進(jìn)工作流程,進(jìn)一步提高企業(yè)的管理水平。

1 工作流技術(shù)

在辦公自動(dòng)化和企業(yè)的生產(chǎn)管理中,首先用到了工作流程的概念,進(jìn)而引入了工作流技術(shù)。工作流就是將一些事務(wù)性的工作進(jìn)行分解,分離出任務(wù)、角色和運(yùn)行的規(guī)則,工作流還對(duì)任務(wù)的流轉(zhuǎn)進(jìn)行監(jiān)控,得以順利地完成工作。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和分布式處理的日趨成熟,越來越多的企業(yè)采用工作流的理念來管理和經(jīng)營企業(yè)的業(yè)務(wù),通過設(shè)計(jì)基于工作流技術(shù)的管理系統(tǒng)來提高企業(yè)的管理水平,使用企業(yè)在市場經(jīng)濟(jì)的大潮中具有很大的競爭力。

1.1 工作流基本概念

工作流這個(gè)詞是從英文單詞“WorkFlow”中翻譯而來。Work表示的是工作或者任務(wù);而Flow則是反映一個(gè)變化和變化的過程,這個(gè)解釋比較抽象。工作流的概念的提出是為了提高工作效率,它是一種通過先進(jìn)的電子、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使得企業(yè)中并行任務(wù)的執(zhí)行過程現(xiàn)形化的企業(yè)管理技術(shù)和方法[3]。從用戶的角度來看,工作流就相當(dāng)于將特定的任務(wù)送到用戶面前,用戶可以使用一些應(yīng)用工具來存取和處理數(shù)據(jù),并按要求執(zhí)行任務(wù),最后執(zhí)行結(jié)果傳遞給下一個(gè)用戶;這樣一步一步下去,就形成了相應(yīng)的工作流程,簡稱為“工作流”。

1.2 工作流管理系統(tǒng)

參照工作流管理聯(lián)盟(WfMC)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),工作流管理系統(tǒng)以業(yè)務(wù)管理為核心,以工作流平臺(tái)技術(shù)為依托,幫助企業(yè)快速構(gòu)建高效、柔性、可擴(kuò)展的業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)不但要涵蓋流程開發(fā)、發(fā)布、管理配置、運(yùn)行、監(jiān)控的整個(gè)過程,還提供流程管理接口,方便對(duì)流程關(guān)鍵要素指標(biāo)(時(shí)間、質(zhì)量、數(shù)量、風(fēng)險(xiǎn)、事件)及其他指標(biāo)的采集,為業(yè)務(wù)流程的管理、監(jiān)督、考核和優(yōu)化提供依據(jù)。通過現(xiàn)代化的工作流軟件技術(shù)手段,將這些管理線路規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和流程自動(dòng)化,從而有效地提高業(yè)務(wù)運(yùn)作效率,降低成本,為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)提供保障。

2 系統(tǒng)的分析

高校科研管理系統(tǒng)所涉及的科研事務(wù)相當(dāng)繁雜,因此,對(duì)設(shè)計(jì)人員來說要想很好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能,非常有必要先做好系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。使用統(tǒng)一建模語言設(shè)計(jì)和分析科研管理系統(tǒng),描述科研管理系統(tǒng)的功能,介紹了系統(tǒng)的可行性分析、需求分析、系統(tǒng)功能模塊分析,為系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.1 可行性分析

經(jīng)過對(duì)高等學(xué)校科研管理現(xiàn)狀的細(xì)致調(diào)研,發(fā)現(xiàn)開發(fā)科研管理系統(tǒng)具有良好的可行性、很高的實(shí)用價(jià)值。高等學(xué)?？萍脊芾碓跇I(yè)務(wù)上具有相對(duì)獨(dú)立性,業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)相對(duì)完整具有條理性,這些都為設(shè)計(jì)和實(shí)施管理信息系統(tǒng)提供了便利條件。新系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后可以有效地提高科技處的工作效率,使信息能做到一次錄入,處處共享,減輕工作人員的負(fù)擔(dān)。同時(shí),使用科研管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)科研管理工作的公平、公正性。

高校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)科研管理信息化、科研管理系統(tǒng)都非常重視并給予充分的支持?？蒲泄芾聿块T的領(lǐng)導(dǎo)要參與調(diào)研討論,從管理者的角度提出了許多建設(shè)性的意見。目前完善的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,為科研管理系統(tǒng)的開發(fā)提供了一定的硬件保證,為網(wǎng)上數(shù)據(jù)交換提供了現(xiàn)成的信息通道。

2.2 需求分析

科研工作是高校的一項(xiàng)重要工作,學(xué)?，F(xiàn)有的科研管理模式是大部分是手工操作,小部分利用到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,信息化的程度并不高。這樣就造成了科研管理效率的低下,不能及時(shí)準(zhǔn)確的掌握學(xué)校的科研狀況和科研信息。而目前的科研項(xiàng)目的審批還是用原始的手工方式,操作過程非常繁瑣,所以迫切的需要一個(gè)科研管理系統(tǒng),可以根據(jù)科研工作的流程來定制系統(tǒng)的工作順序,而工作流技術(shù)正好滿足了要求。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)該具有如下功能:

1)規(guī)劃設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)全校范圍內(nèi)的綜合科研管理平臺(tái)。

2)該科研管理系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)科研項(xiàng)目的申報(bào)平臺(tái)。

3)該科研管理系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)校內(nèi)專家進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)審的系統(tǒng)。

4)該科研管理系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)對(duì)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行管理的平臺(tái)。

5)該科研管理系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)信息發(fā)布和共享平臺(tái)。

2.3 系統(tǒng)功能模塊分析

通過以上對(duì)高?？蒲泄ぷ鞯男枨蠛途唧w應(yīng)用的分析,按照軟件設(shè)計(jì)的方法,本文將科研管理系統(tǒng)的功能模塊劃分如下圖1所示。

圖1 科研管理系統(tǒng)功能模塊

1)人員管理模塊。該模塊用來采集、管理學(xué)術(shù)單位和科研人員等信息,這些信息由學(xué)校教務(wù)處提供。

2)成果管理模塊。該模塊用來管理科研人員的科研成果,其中涉及的作者和單位由人員管理模塊來提供。

3)項(xiàng)目管理模塊。該模塊主要是對(duì)科研項(xiàng)目的研究過程進(jìn)行管理,對(duì)項(xiàng)目各個(gè)階段的文檔、成果進(jìn)行管理,跟蹤項(xiàng)目的研究過程。

4)獲獎(jiǎng)管理模塊。該模塊主要負(fù)責(zé)管理全?？蒲腥藛T的論文、項(xiàng)目、作品等獲獎(jiǎng)信息。

5)期刊管理模塊。該模塊管理各類正式出版的學(xué)術(shù)期刊,并對(duì)論文的級(jí)別進(jìn)行認(rèn)定。

6)統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊。該模塊是所有模塊中最重要的,其主要工作是進(jìn)行科研項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)和報(bào)表生成、科研人員統(tǒng)計(jì)、相關(guān)成果統(tǒng)計(jì)等。

7)公告信息模塊。該模塊用于信息查詢、發(fā)布信息學(xué)術(shù)活動(dòng)預(yù)告等。為學(xué)校各類研究和管理人員提供查詢服務(wù),還可及時(shí)發(fā)布學(xué)校的學(xué)術(shù)交流信息,建立一個(gè)學(xué)校的學(xué)術(shù)活動(dòng)的交流平臺(tái)。

8)系統(tǒng)管理模塊。該模塊所有功能由系統(tǒng)管理員來使用,使用系統(tǒng)中各類用戶的權(quán)限,維護(hù)系統(tǒng)的安全,對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

3 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境與關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)

科研管理系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)目標(biāo)是:開發(fā)基于工作流技術(shù)、采用基于Web網(wǎng)絡(luò)管理模式的科研管理系統(tǒng),能夠在統(tǒng)一的平臺(tái)上通過瀏覽器方式集中管理學(xué)校的科學(xué)研究信息。科研人員能夠通過本系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)科研管理的操作,管理人員則可以方便對(duì)科研單位、科研人員、科研項(xiàng)目、科研經(jīng)費(fèi)、科研成果的管理和科研信息的統(tǒng)計(jì)。并對(duì)學(xué)?？蒲袛?shù)據(jù)進(jìn)行深層次分析,以便于學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)更好地進(jìn)行科研決策的制定。

3.1 系統(tǒng)的開發(fā)運(yùn)行環(huán)境

在開發(fā)平臺(tái)和開發(fā)工具的選擇中,盡量選擇比較常用的開發(fā)平臺(tái)。目前作為開放式企業(yè)應(yīng)用集成的規(guī)范和平臺(tái)主流技術(shù)有兩種:一種是微軟公司的 COM+規(guī)范和.NET開發(fā)平臺(tái),用于Windows操作系統(tǒng);另一種是SUM公司的 EJB規(guī)范和J2EE平臺(tái)。鑒于以前的系統(tǒng)都是基于前者,且用戶大多使用 Windows操作系統(tǒng),所以開發(fā)平臺(tái)和開發(fā)工具選擇了COM+規(guī)范和.NET開發(fā)平臺(tái)。

本系統(tǒng)的硬件是使用IBM公司的3650型機(jī)架式服務(wù)器作為WEB服務(wù)器,操作系統(tǒng)為Windows 2003 Server。數(shù)據(jù)庫使用HP的2U機(jī)架式服務(wù)器,安裝有微軟公司出品的 SQL Server 2005,作為后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。系統(tǒng)的開發(fā)工具是VS.NET2005,它不但非常適合各Web應(yīng)用程序的開發(fā),而且支持多種語言,提供了非常豐富的數(shù)據(jù)庫接口。這些軟件都是基于Windows平臺(tái),提供了圖形化的用戶界面,易于安裝和學(xué)習(xí)。

3.2 C/S和B/S相結(jié)合的構(gòu)建模式

考慮到C/S和B/S具有不同的優(yōu)點(diǎn),最終選擇了一種折中的模式,將這兩種模式結(jié)合起來,讓一般用戶使用B/S模式,特殊的用戶采用C/S模式,這樣就吸取了這兩種模式的優(yōu)點(diǎn),提高了系統(tǒng)的靈活性[4]。C/S與B/S混合結(jié)構(gòu)模式見圖2。

圖2 C/S與B/S混合結(jié)構(gòu)模式圖

如圖2所示,特殊用戶通過C/S模式直接訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,這里提供了一種高效的管理功能,很多大規(guī)模的計(jì)算和處理都可以在客戶端來完成,服務(wù)器只要從客戶端獲取處理結(jié)果,從而大大的減輕了服務(wù)器端的負(fù)擔(dān)。特殊用戶一般是指科技處管理人員、系統(tǒng)管理人員。他們一般使用固定的計(jì)算機(jī),安裝設(shè)計(jì)好的客戶端程序,就可以很方便的實(shí)現(xiàn)上述功能。普通用戶則適用于使用瀏覽器來訪問Web服務(wù)器,Web服務(wù)器再將請(qǐng)求發(fā)送給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器再從數(shù)據(jù)庫中取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到 Web服務(wù)器,最后由Web服務(wù)器傳送到用戶的瀏覽器上。B/S模式主要提供信息查詢等簡單的數(shù)據(jù)操作,對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問量小,對(duì)響應(yīng)速度要求不太高。

3.3 工作流引擎的設(shè)計(jì)

3.3.1 工作流引擎的運(yùn)行過程

工作流引擎是工作流管理系統(tǒng)中最核心的內(nèi)容,好的工作流引擎設(shè)計(jì)方案能夠大大提高工作流管理系統(tǒng)的性能,有利于業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)的靈活性和可靠性。圖3給出了工作流的運(yùn)行過程。

圖3 科研管理系統(tǒng)中工作流運(yùn)行過程

工作流引擎通過信息機(jī)制來傳遞信息,信息機(jī)制的功能是事件的觸發(fā)和工作流狀態(tài)信息的處理。上面的各個(gè)模塊之間通過消息機(jī)制來進(jìn)行信息的交換,其具體過程可以描述如下。

第一步是系統(tǒng)中的用戶通過圖形用戶界面登錄到系統(tǒng),登錄時(shí)系統(tǒng)會(huì)對(duì)用戶的身份進(jìn)行合法性的檢查,要求用戶輸入用戶名和密碼。如果用戶名或者密碼錯(cuò)誤,則用戶無法進(jìn)入系統(tǒng),如果用戶名和密碼都正確,則系統(tǒng)根據(jù)用戶的類型賦予相應(yīng)的權(quán)限。

第二步用戶進(jìn)入系統(tǒng)以后,就可以根據(jù)系統(tǒng)分配的權(quán)限來進(jìn)行相應(yīng)的操作,一般用戶都可以創(chuàng)建工作流,需要填入工作流名稱,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成該工作流的 ID,以作為該工作流的唯一標(biāo)識(shí)。通過事件的觸發(fā),用戶會(huì)檢查工作流的狀態(tài)。

第三步發(fā)現(xiàn)用戶創(chuàng)建的工作流處理正常狀態(tài)后,工作流開始進(jìn)入執(zhí)行的步驟,該步驟是按創(chuàng)建時(shí)設(shè)定的路徑一步步往下流轉(zhuǎn)。

第四步經(jīng)過若干次流轉(zhuǎn)后,工作流完成預(yù)定過程并現(xiàn)實(shí)相應(yīng)功能,通過郵件通知工作流客戶。

第五步用戶終止工作流。

3.3.2 工作流引擎的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的工作流是利用COM組件實(shí)現(xiàn)工作流引擎,然后事務(wù)支持和事件機(jī)制必須通過自行編程實(shí)現(xiàn)。目前使用比較多是的基于COM+的.NET開發(fā)平臺(tái),該平臺(tái)具有很好的擴(kuò)展性和易用性,廣泛地用于應(yīng)用軟件的開發(fā)[5]。圖4給出了基于.Net的COM+實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。

圖4 COM+實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖

該結(jié)構(gòu)中,以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)層作為結(jié)構(gòu)的最底層,主要提供數(shù)據(jù)的增加、修改、刪除和查詢等功能。邏輯層包含多個(gè)基于COM+的事務(wù)支持Object,主要進(jìn)行事務(wù)的處理,數(shù)據(jù)庫接口和相關(guān)應(yīng)用邏輯。而應(yīng)用層則是客戶通過瀏覽器進(jìn)行的相關(guān)操作。

4 結(jié)論

工作流是一種廣泛應(yīng)用于企業(yè)中并行任務(wù)的執(zhí)行過程現(xiàn)形化的企業(yè)管理技術(shù)和方法,科研管理系統(tǒng)則是具有問題領(lǐng)域龐大、復(fù)雜、易變、系統(tǒng)部件之間的交互關(guān)系復(fù)雜且變化較大等特點(diǎn),所以將工作流技術(shù)應(yīng)用于科研管理系統(tǒng)中,極大的提高了系統(tǒng)的可用性和靈活性,有效地提高了學(xué)?？蒲泄芾淼男?。

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