趙興濤， 王斌君

(1.中國人民公安大學安全防范系，北京 102614;2.中國人民公安大學信息安全工程系，北京 102614)

0 引言

人類社會已踏入“21世紀”的信息時代，信息時代的核心是利用計算機技術和網(wǎng)絡技術，快速處理和存儲大量的信息，通過信息技術規(guī)范人們行為，提高辦事效率，提高人們管理信息的能力。信息化是業(yè)務系統(tǒng)的電子化處理，是人們某個時期對業(yè)務系統(tǒng)的理解的結果。然而，隨著時間的推移，人們對業(yè)務系統(tǒng)的認識不斷深入，以及業(yè)務系統(tǒng)自身的發(fā)展和完善，系統(tǒng)需要不斷地維護［1］。其中，最平凡的是業(yè)務流程的變化，而業(yè)務流程的微小變化將對信息系統(tǒng)帶來巨大的改變，以至于不得不重新設計和實現(xiàn)相關的信息系統(tǒng)。例如，車輛管理系統(tǒng)中的審批流程、調度流程、維修流程等等。隨著國家對各單位用車的政策性變化，這些流程已發(fā)生了變化，今后仍然會發(fā)生變化。這就需要構建符合業(yè)務不斷變化的軟件體系結構。另外，目前的信息系統(tǒng)應用最多的是事務處理，其中難免有公文審批等功能，每個應用系統(tǒng)都須開發(fā)，軟件的重用問題嚴重，造成資源的浪費。工作流中間件可以很好地解決上述的兩類問題。

根據(jù)國際工作流管理聯(lián)盟(Workflow Management Coalition，WFMC)的定義，工作流就是“一類能夠完全或者部分自動執(zhí)行的業(yè)務過程，它根據(jù)一系列過程規(guī)則、文檔、信息或任務能夠在不同的執(zhí)行者之間進行傳遞與執(zhí)行”。簡而言之，工作流就是一系列相互銜接、自動進行的業(yè)務活動或任務。為實現(xiàn)某個業(yè)務目標，在多個參與者之間，利用計算機，按某種預定規(guī)則自動傳遞文檔、信息或者任務。工作流技術可以提高企業(yè)的工作效率，節(jié)約工作成本，同時較好地解決了資源共享和辦公協(xié)作問題。

本文結合公安部車輛管理系統(tǒng)的研制，研究和探討了工作流管理系統(tǒng)及其應用問題。

1 研究現(xiàn)狀

文獻［2］開發(fā)了基于工作流技術的管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)以Lotus Domino作為工作流引擎，集成了文檔型數(shù)據(jù)庫Domino和關系型數(shù)據(jù)庫DB2。該系統(tǒng)采用Intranet模式將企業(yè)網(wǎng)與后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相連，使流程應用者能方便地參與企業(yè)的業(yè)務過程，并簡化了企業(yè)辦公，便于系統(tǒng)的維護和升級。但是該系統(tǒng)完全依賴于Lotus Domino平臺，部署成本較高。文獻［3］研究了.NET組件技術，并利用該技術開發(fā)了基于B/S模式的車輛調度系統(tǒng)，根據(jù)功能需求將系統(tǒng)劃分為以下5個組件：身份驗證組件、用車申請組件、車輛調度安排組件、車輛查詢組件和系統(tǒng)維護組件。該系統(tǒng)可實現(xiàn)計算機輔助車輛調度，但是缺乏審批環(huán)節(jié)，還無法實現(xiàn)在正確的時間將正確的信息傳遞給正確的執(zhí)行者。文獻［4］闡述了基于角色的訪問控制(RBAC)的總體思想和模型，以及RBAC的實現(xiàn)機制。文獻［5］基于.NET三層架構技術提出并實現(xiàn)了稿件的整體管理解決方案。該文根據(jù)用戶功能需求，將系統(tǒng)劃分為三個層次：用戶界面層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。提高了系統(tǒng)的可控性、擴展性、穩(wěn)定性和安全性，較好的滿足了用戶的需求。

目前，車輛管理處仍然采用手工方式進行車輛調度管理。由于出車任務緊，駕駛人員和車輛出勤狀況不明，經常導致調配和管理困難。隨著國家經濟的高速發(fā)展，加之業(yè)務增長的需求，車輛的數(shù)量和種類還會不斷增長，急需開發(fā)車輛管理信息系統(tǒng)，以便對車輛和人員進行管理，科學調度，滿足業(yè)務需要，提高工作效率。本文通過分析車管處車輛管理過程中的數(shù)據(jù)需求、角色需求、功能需求和審批流程需求，設計并實現(xiàn)了以.NET框架的三層架構技術為基礎、集成了基于角色訪問控制、內置工作流引擎的B/S模式車輛管理系統(tǒng)。

2 業(yè)務需求分析

某單位車輛管理處擁有50多名在職員工和100多輛各類大、中、小型運營車輛，平均每年為開會、接待和其他業(yè)務局的日常工作提供車輛服務70余團次、近萬車次，出車里程約200萬公里。車輛管理處的主要工作包括維修保養(yǎng)公安部各機關業(yè)務局的所有機動車;調派各業(yè)務局的用車申請;為部機關的機動車制定用油標準，并審批特殊情況下的用油申請;為部機關所有機動車定期辦理保險;同時車輛管理處還負責本處駕駛員和營運車輛的出勤考核，負責管理本處各種費用支出的登記、查詢和統(tǒng)計等。

車輛管理系統(tǒng)除了要實現(xiàn)信息的采集、查詢、統(tǒng)計輸出等傳統(tǒng)功能外，還要實現(xiàn)用車審批功能和維修審批功能，具體闡述如下：

2.1 用車管理流程

車輛管理部門為各業(yè)務部門提供車輛租賃服務，其業(yè)務流程為：首先，業(yè)務部門提出用車申請，經用車單位領導審批同意后送交給車輛管理處。其次，車管處調度管理員根據(jù)車輛可用情況和駕駛員任務安排審批該用車申請，同意后轉呈給車管處領導;車管處領導根據(jù)本處當前任務安排，最終決定是否同意該申請。再次，若車管處領導同意該申請，則車管處調度管理員安排合適的車輛和駕駛員執(zhí)行該任務。最后，駕駛人按照調度安排，具體實施車輛接送任務。

2.2 維修管理流程

車輛管理部門負責部機關所有車輛的維修保養(yǎng)，其業(yè)務流程為：首先，業(yè)務局用戶要撰寫維修申請，并取得該車輛隸屬部門的領導同意。然后，向車管處提交維修保養(yǎng)申請;再次，車管處領導對申請的內容進行核實，審批同意后，送交車輛維修廠進行維修。最后，維修完成后，維修廠將該車送返車輛管理處。車管處負責維修登記，并通知車輛隸屬單位取回車輛。

3 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)結構

針對車輛管理的業(yè)務需求，并考慮到減少軟件開發(fā)的重用和流程易變等問題，系統(tǒng)采用B/S結構的三層體系架構，即用戶接口層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，如圖1所示。用戶接口層是系統(tǒng)的直接展示，通過客戶端的Web應用程序和服務器端的控件為用戶提供友好的、可直接操縱的用戶界面，并通過用戶接口層與系統(tǒng)交互。業(yè)務邏輯層包括所有的業(yè)務規(guī)則和校驗規(guī)則，為用戶接口層提供支持，并且當業(yè)務規(guī)則發(fā)生變化時，僅僅將這種變化局限在業(yè)務邏輯層，不會影響用戶接口層的使用。數(shù)據(jù)訪問層實現(xiàn)對不同數(shù)據(jù)庫平臺的訪問，為業(yè)務邏輯層提供數(shù)據(jù)支持。雖然.Net Framework提供了操縱數(shù)據(jù)庫的簡便方式，但是數(shù)據(jù)訪問層通常不直接與用戶接口層交互。數(shù)據(jù)訪問層主要是通過調用存儲過程，或者執(zhí)行SQL語句創(chuàng)建、讀取、更新和刪除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

圖1 車輛管理系統(tǒng)的體系結構

3.2 工作流引擎

圖2 工作流引擎數(shù)據(jù)模型

工作流引擎是實現(xiàn)業(yè)務流程以及應對業(yè)務流程變化的關鍵。工作流引擎的核心是其數(shù)據(jù)模型，見圖2。其中Workflow表是最主要的數(shù)據(jù)結構表，它包含工作流的名稱和工作流處理對象的全對象名。下一個主要的數(shù)據(jù)表是WFOwnerGroup表，主要表示每個工作流不同階段(狀態(tài))的所有人。WFState表主要定義每個工作流的多個不同狀態(tài)。包括工作流每個狀態(tài)的名稱，簡單描述，以及負責審批該狀態(tài)的工作流用戶組(WFOwnerGroup)。WFStateProperty表主要定義每個工作流狀態(tài)關聯(lián)對象的不同屬性?？梢詾槊總€屬性設置“必須”和“只讀”選項。這樣，在工作流對象的不同階段，必須提供某些項目，不能修改某些項目。WFTransition表定義不同狀態(tài)之間可能存在的狀態(tài)轉換。WFItem表定義了用戶提交的每一個申請，包含提交申請的用戶、當前申請的狀態(tài)等。WFItemOwner表定義了每個工作流申請?zhí)幱谔囟顟B(tài)時的審批者。WFItemStateHistory表定義了工作流申請從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的審批歷程，可由此推算每個工作流申請的審批時間。

工作流引擎的數(shù)據(jù)訪問層利用.Net Framework中的對象－關系映射(Object/Relation Mapping，簡稱ORM)方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問。業(yè)務邏輯層則包括工作流的校驗規(guī)則和狀態(tài)轉移機制。工作流的用戶接口層主要實現(xiàn)了用車審批和維修審批兩種工作流。其中用車審批工作流參與角色較多、審批過程比較復雜。

3.3 用車審批工作流

用車審批工作流是車輛管理系統(tǒng)的重要流程，其狀態(tài)包括：呈報部門領導審批、呈報車管處調度管理員、呈報車管處領導、拒絕、取消、重新申請和安排出車。用戶角色包括：申請人、部門領導、車管處調度管理員和車管處領導。用戶角色和工作流狀態(tài)之間的關系：當申請?zhí)幱凇俺蕡蟛块T領導審批”狀態(tài)時，部門領導負責審批此申請;當申請?zhí)幱凇俺蕡筌嚬芴幷{度管理員”狀態(tài)時，車管處調度管理員負責審批此申請;當申請?zhí)幱凇俺蕡筌嚬芴庮I導”狀態(tài)時，車管處領導負責審批此申請;當申請?zhí)幱凇爸匦律暾垺睜顟B(tài)時，申請人負責此申請;當申請?zhí)幱凇鞍才懦鲕嚒睜顟B(tài)時，車管處調度管理員負責此申請。用車審批工作流的狀態(tài)轉換如圖3。

圖3 用車審批工作流的狀態(tài)轉換

圖4 維修審批工作流的狀態(tài)轉換

3.4 維修審批工作流

維修審批工作流的狀態(tài)包括：呈報部門領導審批、呈報車管處領導審批、拒絕、取消、重新申請和送修。用戶角色包括：申請人、部門領導、車管處領導和車管處助理管理員。用戶角色和工作流狀態(tài)之間的關系：當申請?zhí)幱凇俺蕡蟛块T領導審批”狀態(tài)時，部門領導負責審批此申請;當申請?zhí)幱凇俺蕡筌嚬芴庮I導審批”狀態(tài)時，車管處領導負責審批此申請;當申請?zhí)幱凇爸匦律暾垺睍r，申請人負責此申請;當申請?zhí)幱凇八托蕖睜顟B(tài)時，車管處助理管理員負責此申請。維修審批工作流的狀態(tài)轉換如圖4。

3.5 系統(tǒng)實現(xiàn)

ASP.NET是Microsoft公司推出的新一代Web應用開發(fā)模型，是目前最流行的一種建立動態(tài)Web應用程序的技術。本項目采用Visual C#語言作為ASP.NET Web應用程序開發(fā)語言，以Microsoft Vis-ual Studio 2008和.NET Framework 3.5為開發(fā)工具，后臺數(shù)據(jù)庫采用SQL Server Express 2005。系統(tǒng)運行在IIS Web服務器上，并訪問后端Microsoft SQL Server服務器?？蛻舳丝赏ㄟ^Internet Explorer瀏覽器訪問系統(tǒng)。圖5和圖6是本項目在上述平臺上實現(xiàn)的車輛管理系統(tǒng)的部分界面。

圖5 用車申請的人機界面

圖6 用車審批的人機界面

4 結語

車輛管理是很多企事業(yè)單位日常管理的重要內容。本文以某車輛管理部門為例，深入分析了用戶的業(yè)務流程需求，并在此基礎上，提出并實現(xiàn)了基于工作流技術的車輛管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用基于.NET框架的三層體系結構，即將系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層和用戶接口層，提高了系統(tǒng)的可伸縮性、擴展性和可維護性。同時采用基于角色的訪問控制模型，不同角色的用戶登錄系統(tǒng)后，僅可執(zhí)行該角色所賦予的功能，不僅提高了系統(tǒng)的易用性，而且提高了系統(tǒng)的安全性。基于工作流技術的用車審批和維修審批，不僅使流程應用者能方便地參與審批的全過程，了解審批的進度，而且節(jié)約辦公成本，提高了辦事效率，也為今后應對業(yè)務流程的變化提供了快速修改軟件系統(tǒng)的可能性。該系統(tǒng)的成功應用，既提高了車管部門的信息化水平，同時也為其它業(yè)務審批系統(tǒng)提供了借鑒和經驗。

［1］ 馮玉林，趙寶華.軟件工程——方法、工具和實踐［M］.合肥：中國科技大學出版社.

［2］ 高晉生，郭連水.基于工作流技術的管理信息系統(tǒng)研究與開發(fā)［J］.計算機與數(shù)字工程，2005，33(6)：41－44.

［3］ 羅凌.基于.NET組件的車輛調度系統(tǒng)［J］.計算機工程，2008，34(11)：275－277.

［4］ 汪厚祥，李卉.基于角色的訪問控制研究［J］.計算機應用研究，2005(4)：125－127.

［5］ 劉鈺紅，趙麒.基于.net三層架構技術的在線稿件管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［J］.南昌大學學報：理科版，2008，32(6)：596－600.