習(xí)海旭

（江蘇理工學(xué)院 計算機(jī)工程學(xué)院，江蘇 常州 213001）

低值易耗品是指價值在規(guī)定限額以下，使用期在一年以內(nèi)的各種用具和物品［1］。在高校實驗室的物資管理工作中，低值易耗品的購置和報廢比較頻繁，管理工作涉及多個部門，不但管理難度大，而且易產(chǎn)生管理漏洞。高校的信息管理系統(tǒng)［2－3］能夠在一定程度上實現(xiàn)信息處理的自動化，但不能很好地解決管理工作中執(zhí)行流程變化、條件更新和同步協(xié)調(diào)等實際問題。本文將探討工作流技術(shù)和低值易耗品管理工作的結(jié)合點，詳細(xì)闡述應(yīng)用工作流技術(shù)的低值易耗品管理系統(tǒng)的架構(gòu)、設(shè)計和實現(xiàn)。

1 高校低值易耗品管理現(xiàn)狀

實驗用低值易耗品的采購與供應(yīng)是應(yīng)用型本科院校物資管理的重要組成部分。雖然它所占金額的比例不大，但為降低事業(yè)經(jīng)費支出，合理分配、利用高校資源，仍有必要重視低值易耗品的管理工作。

低值易耗品的管理包括預(yù)算、申請、購置、報銷、收發(fā)存、維修／維護(hù)和報銷等多個環(huán)節(jié)（見圖1），其管理工作瑣碎，涉及多個部門、眾多使用人員和管理者，要求有較高的靈活性和工作效率。

圖1 低值易耗品的管理環(huán)節(jié)

目前，在高校低值易耗品的管理工作中不同程度地采用了信息化管理手段，但這些管理信息系統(tǒng)大多是自成獨立系統(tǒng)，獨自定義數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、存儲和統(tǒng)計［4］。管理人員在低值易耗品的管理中，需要頻繁地在不同信息管理系統(tǒng)之間調(diào)用數(shù)據(jù)和處理業(yè)務(wù)，不能統(tǒng)一管理、調(diào)配并及時獲得低值易耗品的狀態(tài)和流動過程信息。

采用了工作流技術(shù)的管理系統(tǒng)能夠按照定義好的工作流，調(diào)用外部的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，在不同的信息管理系統(tǒng)之間執(zhí)行統(tǒng)一、交互協(xié)作的業(yè)務(wù)處理流程。傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)只提供一組固定的業(yè)務(wù)流程處理程序，而在實際工作中，管理流程有很多例外情況，并且會隨著高校物資管理的改革作出一定的調(diào)整。工作流管理系統(tǒng)將業(yè)務(wù)流程描述作為輸入并管理流程實例的執(zhí)行，應(yīng)用更靈活，系統(tǒng)維護(hù)成本更低。

2 工作流技術(shù)簡介

工作流技術(shù)是為實現(xiàn)某個業(yè)務(wù)目標(biāo)，在多個參與者之間，按某種預(yù)定規(guī)則自動傳遞文檔、信息或者任務(wù)［5］的技術(shù)。工作流是業(yè)務(wù)過程的計算模型，是將業(yè)務(wù)過程中的業(yè)務(wù)邏輯和業(yè)務(wù)規(guī)則在計算機(jī)中以恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行表達(dá)并對其實施計算。工作流將業(yè)務(wù)過程劃分為一組任務(wù)（或活動），描述了每個任務(wù)（或活動）的各項參數(shù)，如步驟的定義、任務(wù)（或活動）的啟動和終止條件、業(yè)務(wù)過程的邏輯和規(guī)則、執(zhí)行者、它們所需數(shù)據(jù)流的建立和所涉及的應(yīng)用程序等［5］，使得工作流管理系統(tǒng)能夠管理各項工作流的活動邏輯、規(guī)則和條件，并按照指定工作流調(diào)用和監(jiān)控相關(guān)資源（人和應(yīng)用），實現(xiàn)業(yè)務(wù)處理過程自動化、程序化管理。

傳統(tǒng)的工作流應(yīng)用軟件多是利用E－mail在不同的用戶之間傳遞信息來推進(jìn)任務(wù)的執(zhí)行［6］。這些系統(tǒng)擴(kuò)展性差、不適應(yīng)分布式工作環(huán)境，系統(tǒng)數(shù)據(jù)難以統(tǒng)計和檢索，任務(wù)催辦、監(jiān)督等系統(tǒng)協(xié)調(diào)功能較難實現(xiàn)。目前，基于B／S結(jié)構(gòu)的工作流信息管理系統(tǒng)開發(fā)研究得到了更多的關(guān)注。

3 系統(tǒng)的整體架構(gòu)

基于工作流的低值易耗品管理系統(tǒng)基于 Windows環(huán)境，以.NET為開發(fā)平臺，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2008，XML文檔采用.NET提供的XML文檔模板?？蛻舳送ㄟ^HTTP協(xié)議和Web服務(wù)組件進(jìn)行交互，包括工作流組件和其他業(yè)務(wù)功能組件。Web服務(wù)組件通過ADO.NET數(shù)據(jù)訪問組件訪問數(shù)據(jù)庫SQL Server，獲得業(yè)務(wù)邏輯所需的數(shù)據(jù)；通過XML DOM組件訪問XML文檔并讀寫文檔內(nèi)容，Web組件將邏輯處理的結(jié)果返回給客戶端，客戶端瀏覽器解釋并顯示返回的內(nèi)容（見圖2）。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)圖

整個管理系統(tǒng)架構(gòu)方案采用分層結(jié)構(gòu)，明確地分離了表現(xiàn)層和業(yè)務(wù)邏輯層，能夠保證應(yīng)用服務(wù)邏輯的一致性和穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)的開放性、功能的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性、開發(fā)的可并行性，同時采用一些開源的框架，兼顧了經(jīng)濟(jì)性。

系統(tǒng)的總體架構(gòu)從結(jié)構(gòu)上分為用戶層、表示層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層以及在層間傳遞數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸對象。

（1）用戶層。用戶層作為客戶端程序，用來與用戶交互，并把來自系統(tǒng)的信息顯示給用戶。系統(tǒng)的用戶層采用IE瀏覽器作為交互方式。

（2）表示層。表示層主要控制頁面外觀，產(chǎn)生頁面邏輯以及對用戶輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行合法性驗證。系統(tǒng)中主要包括基于ExtJS框架的JavaScript腳本。其中JavaScript腳本可以增強(qiáng)用戶體驗，ASPX負(fù)責(zé)視圖的功能，由 HTML、C＃程序片斷和 ASP.NET標(biāo)簽構(gòu)成。

（3）業(yè)務(wù)層。業(yè)務(wù)層處理應(yīng)用的核心業(yè)務(wù)邏輯，業(yè)務(wù)邏輯對象則把業(yè)務(wù)規(guī)則、約束、活動和數(shù)據(jù)結(jié)合在一起。

（4）數(shù)據(jù)訪問層。數(shù)據(jù)訪問對象（data access object）把底層的數(shù)據(jù)訪問操作和上層的業(yè)務(wù)邏輯分開。

（5）數(shù)據(jù)傳輸對象（data transfer object）。數(shù)據(jù)傳輸對象是為負(fù)責(zé)層與層之間數(shù)據(jù)的傳輸而設(shè)計的實例化對象。

4 系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)的功能設(shè)計

結(jié)合高校低值易耗品管理工作的實際，本系統(tǒng)包括角色及權(quán)限管理、公告顯示和主流產(chǎn)品信息、文件資料傳輸、低值易耗品基本信息維護(hù)、低值易耗品狀態(tài)信息和低值易耗品申領(lǐng)流轉(zhuǎn)等6個大模塊。

（1）角色及權(quán)限管理模塊。它是管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊，是保證系統(tǒng)安全性的重要內(nèi)容。該模塊的設(shè)計思想是：先為系統(tǒng)建立不同的用戶角色，并為每一種角色設(shè)置不同的操作權(quán)限。在新建用戶時，可為每個用戶指定1個或者多個角色。

（2）公告顯示和主流產(chǎn)品信息模塊。該模塊向全校的教職員工通知相關(guān)信息，為全校教職工展示各類教學(xué)科研物品的詳細(xì)資料，為其選用物品提供參考。

（3）文件資料傳輸模塊。其作用是在各管理員之間傳輸文件資料和即時消息，包括發(fā)送消息、草稿箱、發(fā)件箱、收件箱、聯(lián)系人等。發(fā)送消息可以添加附件，聯(lián)系人來源于不同的登錄用戶。

（4）低值易耗品基本信息維護(hù)模塊。該模塊主要包括了對物品類別和物品信息的管理。

（5）低值易耗品狀態(tài)信息模塊。它實時顯示各種物品的申報、入庫、已領(lǐng)和庫存數(shù)量。點擊物品名稱后，會詳細(xì)顯示各個院系對該物品的申報和已領(lǐng)數(shù)量；點擊物品已領(lǐng)數(shù)量，詳細(xì)列出各項物品編號、領(lǐng)用人和狀態(tài)信息。該模塊還集成了分類統(tǒng)計的功能。

（6）低值易耗品申領(lǐng)流轉(zhuǎn)模塊。該模塊是系統(tǒng)實現(xiàn)的重點和難點，它的功能是處理低值易耗品的管理流程，包括預(yù)算、采購、入庫、出庫、付款、保修等，流程處理的結(jié)果將實時影響狀態(tài)信息模塊的結(jié)果。該模塊主要包括流程模型定義、工作流解釋、流程監(jiān)控等功能。

4.2 工作流組件架構(gòu)的設(shè)計

通過分析 WFMC（Workflow Management Coalition，工作流管理聯(lián)盟）組織提出的工作流管理系統(tǒng)參考模型，筆者設(shè)計了一種符合標(biāo)準(zhǔn)的低值易耗品申領(lǐng)流轉(zhuǎn)工作流組件架構(gòu)（見圖3）。該工作流組件包括管理流程定義模塊、工作流引擎模塊、超時處理模塊、通用功能模塊。

圖3 低值易耗品申領(lǐng)流轉(zhuǎn)功能架構(gòu)

（1）管理流程定義模塊。該模塊對過程模型、組織模型和信息模型進(jìn)行定義，即為流程的建模人員提供業(yè)務(wù)管理各項活動邏輯、完成流程活動參與者結(jié)構(gòu)以及流程執(zhí)行中相關(guān)數(shù)據(jù)模型的定義工具。

（2）工作流引擎模塊。該模塊的功能是解釋激活的工作流模塊，即利用組織、角色和權(quán)限表中的數(shù)據(jù)，自動生成工作流實例中各個相關(guān)處理步驟中的人員列表；激活相關(guān)的處理步驟并向系統(tǒng)任務(wù)表中插入系統(tǒng)任務(wù)；啟動工作流實例并管理流程實例的運行；維護(hù)工作流數(shù)據(jù)并在用戶之間實現(xiàn)任務(wù)的傳遞；提供對工作流的控制、管理、監(jiān)控等功能。

（3）超時處理模塊。工作流啟動者可對其創(chuàng)建的工作流實例的運行情況進(jìn)行管理，對未執(zhí)行完的工作流實例執(zhí)行停止、掛起、修改等操作。系統(tǒng)還可按照設(shè)置的系統(tǒng)時鐘自動提醒，內(nèi)置了催辦通知、同意流轉(zhuǎn)和拒絕終止3種超時處理方式。

（4）通用功能模塊。該模塊實現(xiàn)了 WFMC參考模型中的五類接口，它是一組功能的中間件，為各功能部件提供標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，包括管理流程定義、超時處理、普通功能與工作流引擎之間的通信、不同工作流之間的通信。

低值易耗品申請流轉(zhuǎn)功能的運行原理是：普通用戶輸入業(yè)務(wù)信息，觸發(fā)工作流引擎根據(jù)定義好的工作流模板，引用角色中的數(shù)據(jù)，生成工作流實例和相應(yīng)的系統(tǒng)任務(wù)。系統(tǒng)任務(wù)所涉及的角色在接收系統(tǒng)任務(wù)通知的同時，調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。工作流引擎接受用戶的數(shù)據(jù)操作，對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新并生成新的系統(tǒng)任務(wù)，以實現(xiàn)任務(wù)在用戶之間傳遞。超時處理模塊檢查任務(wù)的執(zhí)行情況，并根據(jù)實例中對應(yīng)角色的超時處理參數(shù)的設(shè)定來執(zhí)行相應(yīng)的超時處理操作。

4.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的設(shè)計

本系統(tǒng)基于有限狀態(tài)機(jī)［7］（FSM）數(shù)學(xué)模型來定義工作流模型，即：將業(yè)務(wù)過程的每個任務(wù)描述成一系列的步驟和步驟的狀態(tài)，步驟狀態(tài)包含名稱和輸入兩種信息，不同狀態(tài)之間的連接通過執(zhí)行動作結(jié)果觸發(fā)轉(zhuǎn)換條件來實現(xiàn)，狀態(tài)的變化實現(xiàn)任務(wù)的流轉(zhuǎn)。

為了方便用戶可視化地自定義工作流模板系統(tǒng)的開放互訪，本系統(tǒng)采用XML文檔存儲工作流模板和工作流實例。工作流模板XML文檔中包含工作流模板的類型、所擁有的任務(wù)步驟等信息；工作流實例XML文檔中存儲了工作流引擎引用角色數(shù)據(jù)，解釋工作流模板定義所產(chǎn)生的相關(guān)信息，包括工作流模板類型、流程號、流程名稱、實例開始時間和結(jié)束時間、啟動人、活動步驟、過程狀態(tài)等信息?；顒硬襟E包括步驟類別、用戶、用戶反應(yīng)、反應(yīng)描述、開始時間和結(jié)束時間、優(yōu)先級、狀態(tài)、超時處理方式、處理時限、業(yè)務(wù)信息編號等信息。通過實例文檔和工作流引擎可依次生成系統(tǒng)任務(wù)，從而實現(xiàn)用戶之間的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)和處理。

本系統(tǒng)的其他信息，如業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、表單數(shù)據(jù)、表單目錄、動作條件、系統(tǒng)任務(wù)、用戶角色信息等都存儲在SQL Sever數(shù)據(jù)庫中。其中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表存儲了工作流實例運行所需填寫的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息；表單數(shù)據(jù)表存儲了表單名稱、類型、描述、字段、數(shù)據(jù)類型、角色編號等信息；表單目錄表存儲了流程所對應(yīng)的多個表單的填寫順序信息；動作條件表存儲了動作ID、觸發(fā)變量、變量值、前一步驟ID、后一步驟ID等信息；系統(tǒng)任務(wù)表主要包括序號、用戶、任務(wù)類別、任務(wù)描述、業(yè)務(wù)編號等信息；用戶角色表存儲了用戶ID、角色I(xiàn)D信息。

數(shù)據(jù)庫表之間的實體關(guān)系圖如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)實體關(guān)系圖

4.4 工作流引擎模塊的設(shè)計

本系統(tǒng)工作流引擎類結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計［8－9］如圖5所示。

圖5 工作流引擎類結(jié)構(gòu)圖

（1）FlowInterface類。該類為工作流引擎和普通功能模塊、外部程序之間提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)用。該類通過對底層程序的封裝和邏輯組合，實現(xiàn)對任務(wù)的管理。

（2）FlowManage類。該類對流程進(jìn)行管理，功能包括響應(yīng)請求，實例化工作流程，實現(xiàn)工作流實例的更新、保存、刪除、啟動和發(fā)送等執(zhí)行操作。

（3）StepManage類。該類對工作流實例步驟進(jìn)行管理。在FlowManage類實例化并啟動工作流實例后，StepManage類不斷地實現(xiàn)每一步的實例運作，功能包括步驟實例的生成、下一個步驟的計算。

（4）DistributeUser類。該類是在工作流實例創(chuàng)建時，根據(jù)模型定義的參與者，將具體的任務(wù)分配給不同的人員，其功能包括經(jīng)辦人實例的創(chuàng)建、經(jīng)辦人輸入信息的保存和辦理信息的標(biāo)志。

（5）TaskManage。該類為管理員和普通用戶提供功能函數(shù)，其功能包括獲取流程列表、某一流程實例的經(jīng)辦歷史、某用戶的所有待辦事宜、回撤流程、經(jīng)辦信息的管理等操作。

5 系統(tǒng)的應(yīng)用

從整體上看，各個階段的低值易耗品有不同的狀態(tài)，一系列的活動和任務(wù)觸發(fā)狀態(tài)的改變。低值易耗品管理過程本質(zhì)上是基于一定規(guī)則的活動和任務(wù)的邏輯組合，和工作流技術(shù)的“業(yè)務(wù)流程驅(qū)動”特點相吻合［4，10－11］。在實施基于工作流的低值易耗品管理系統(tǒng)時，我校梳理了管理規(guī)章制度，規(guī)范并優(yōu)化了管理流程，在已有的管理系統(tǒng)中定義應(yīng)用接口、對外發(fā)布服務(wù)，以便與工作流管理系統(tǒng)連接。在采用了該系統(tǒng)之后，管理員可根據(jù)實際需要靈活并可視化地調(diào)整實驗室低值易耗品的管理流程設(shè)計，使低值易耗品管理工作效率得到了較大的提高。

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