麻亞翰

摘 要：開發(fā)了一個應急計劃建模、執(zhí)行和管理的工作流管理系統(tǒng)（WfMS），可在災難事件發(fā)生前進行應急處理，協(xié)助完成應急計劃的實施。依據(jù)應急計劃與業(yè)務流程類似的思想，構建工作流形式的應急計劃。與傳統(tǒng)的工作流管理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)支持非結構活動以及資源管理，提高了處理災難事件的靈活性和可控性，可應用到消防、公安等部門管理中。

關鍵詞：工作流管理系統(tǒng)；災難事件；應急計劃；資源管理

DOIDOI：10.11907/rjdk.172177

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2018）002-0102-03

0 引言

災難是一種特殊狀況。目前，應急計劃多數(shù)以印刷文本的形式存在于文件中，內(nèi)容是描述員工需要執(zhí)行的措施，但沒有應急計劃的相關建模、執(zhí)行和管理技術。工作人員使用的常用工具有電話等，基于電腦的工具有諸如Word或Excel的辦公軟件。由于現(xiàn)有工具缺乏資源管理及委托功能，所以無法在災難發(fā)生時給員工提供充分的指導。本文主要采用工作流管理系統(tǒng)模型，對正在發(fā)生的災難事件進行建模、執(zhí)行以及管理，協(xié)助員工完成應急計劃的實施。

1 文獻綜述

工作流模型[1-3]以及工作流管理系統(tǒng)相關文獻很多，但都沒有明確闡述資源管理、委托功能以及狀態(tài)建模內(nèi)容，并且很多WfMS在執(zhí)行過程中缺乏適應性，只有有限的方法適用于本工作流，文獻[4]和[5]的內(nèi)容有局限，而文獻[6]和[7]提出的觀點需要專業(yè)知識，都沒有滿足員工需要。

應急計劃管理項目有ERMA[8]和EUDISMES[9]。ERMA項目開發(fā)的“流程管理模塊”支持 “風險管理流程”中的地理建模和管理，但是ERMA不支持項目的執(zhí)行，也不支持資源管理和委托功能；EUDISMES項目的“協(xié)作任務管理器”支持分層無結構計劃的建模和執(zhí)行。與這兩個計劃相比，本文基于流程導向模型，而EUDISMES模型重點在分層模型上，并且EUDISMES模型沒有明確考慮控制結構建模還是并行分支，會造成計劃可讀性下降，影響當前部署進程。文獻[10]和[11]介紹了改進的災難管理，這個方法同樣可運用在工作流中，但是不支持災難信息調度。

2 問題分析及解決思路

2.1 問題分析

采用印刷文本的應急文件作為管理災難的基礎會產(chǎn)生如下問題：①環(huán)境限制：由于應急文件結構的限制，發(fā)生火災時，職工保持完整的環(huán)境觀念并做出關乎整個流程部署很困難；②不支持資源管理：由于應急處理措施無法在火災發(fā)生前執(zhí)行，所以無法根據(jù)需要提供相應資源。例如，對 “人員受傷”，應急處理措施可提供足夠的救護車以及可支配車輛。目前職工可使用的應急求救渠道通常為電話、廣播、傳真以及網(wǎng)絡；③缺乏靈活性：由于會發(fā)生不可預測以及環(huán)境突變的情況，實際情況與計劃應急文件存在語義差距，應急文件只有做出相應調整才能應對突發(fā)狀況；④不支持委托：目前，電話和傳真支持委托措施，但耗時又易產(chǎn)生歧義，且無法自動跟蹤所提供的信息。

2.2 解決思路

2.2.1 基礎工作

業(yè)務流程、工作流和工作流管理系統(tǒng)是重要基礎，工作流管理聯(lián)盟將業(yè)務流程定義為“一系列相互關聯(lián)的、共同實現(xiàn)業(yè)務目標的流程或活動”。工作流描述了業(yè)務流程的執(zhí)行過程，在此過程中，活動從一個參與者傳遞到另一個參與者。在表示業(yè)務活動或流程活動時，工作流由決定活動執(zhí)行順序的控制流元素組成。WfMS通過使用軟件，在工作流引擎上運行、創(chuàng)建和管理工作流執(zhí)行。

2.2.2 工作流形式應急計劃

通過對若干應急處理措施的研究和總結，可知業(yè)務流程和應急處理十分相似?？蓪⒋胧┮暈樘厥獾臉I(yè)務活動，如在業(yè)務流程中，措施間相互關聯(lián)并實現(xiàn)預期目標，以最佳方式進行災難處理，將應急計劃作為工作流的基礎。因此，可通過WfMS對應急計劃進行建模、執(zhí)行和管理。例：某化工廠發(fā)生爆炸且毒氣蔓延全市，圖1以工作流的形式給出部分應急計劃“安全逃生”的模型。開始，找到措施“發(fā)現(xiàn)情況”和“評估情況”。然后，基于評估結果，決定是否采取進一步措施去保障傷員安全及逃生。在“安全逃生”示例中，必須同時啟動“實時”逃生通道以及“確定逃生區(qū)域”。否則，員工必須決定是否對人群進行警告。

3 工作流建模

3.1 需求分析

WfMS還需滿足如下需求：①WfMS必須支持資源管理：“資源管理”即災難發(fā)生時，支持整個生命周期的資源工具，包括必須資源、請求和處理流程以及每個活動的分配；②WfMS必須給出當前部署狀態(tài)、當前工作流狀態(tài)，確定每個活動是正在執(zhí)行還是執(zhí)行完畢；③WfMS必須允許流程執(zhí)行前以及執(zhí)行中的工作流修改，以應對發(fā)生在災難中的未知事件（如爆炸或惡劣天氣）并采取必要對策。但是執(zhí)行中的修改必須避免阻礙流程的進一步執(zhí)行。修改措施，即刪除、添加及配置活動、連接和分配資源，只有通過修改才能保證現(xiàn)實流程中應急計劃的施行；④WfMS必須支持委托措施：職工的主要任務是確定及采取措施至相應的操作單元，將職責遞交至執(zhí)行區(qū)域，將資源管理遞交至操作單元；⑤WfMS必須支持工作流執(zhí)行：除了對應急計劃建模，WfMS還必須支持其執(zhí)行。執(zhí)行完某個活動后，下個待定任務會自動執(zhí)行。

3.2 數(shù)據(jù)模型

圖2所示模型給出了該工作流實例的內(nèi)部數(shù)據(jù)結構，包含工作流中所有的必要信息及結構組成。

3.3 工作流

應急工作流是對災難事件作出應急處理的一種形式化描述，一個計劃即一個應急工作流類的實例，每個應急工作流包括多個控制流和活動。

3.4 活動

一個活動可以是一個工作項目、開始節(jié)點、結束節(jié)點或子流程。一個工作項目代表一個職工的基本處理方式，包括委托以及資源檢查列表。委托即把措施托管給操作單元，如通過郵箱或者即時信息。每個工作項目可以獲得多個必要的執(zhí)行資源，資源存儲在工作項目資源檢查列表中。工作項目的“運送工具”即一個資源，包括汽車、直升飛機以及大巴等。為了改善應急工作流的可讀性，活動可以由子流程組成。endprint

3.5 控制流元素

控制流元素和連接器可以規(guī)范控制流和應急工作流。不同于ANDSplits和ANDJoins以及XORSplits和XORJoin，每個XORSplits即一個選擇，若市民必須撤離或警告人群，執(zhí)行活動“評估情況”后必須做出決定。

3.6 顯示狀態(tài)管理

為了描述當前部署狀況，需要對每個活動狀況建模。因此，數(shù)據(jù)模型中的應急工作流、節(jié)點、資源檢查列表以及資源均包含其當前狀態(tài)。應急工作流狀態(tài)不能為未啟動、啟動、運行、暫停、失敗或者完成。創(chuàng)建或加載應急工作流后其處于不可激活狀態(tài)。若指派某個職工作為應急工作流的負責人，則應急工作流變更為啟動狀態(tài)。啟動狀態(tài)下的應急工作流會進入運行狀態(tài)，處于運行狀態(tài)下的應急工作流可被標記為暫?；蚴顟B(tài)，而成功執(zhí)行的工作流即為完成狀態(tài)。圖3為使用UML狀態(tài)圖給出的工作項目狀態(tài)。

若一個工作項目不必執(zhí)行就可以跳過，其它狀態(tài)如未激活、完成以及失敗，都與應急工作流的狀態(tài)對應。啟動指一個工作項目應當執(zhí)行但尚未委托給執(zhí)行單元。進行委托后，員工將工作項目標記為運行——即將被執(zhí)行。工作項目還可以被暫停以及重新提交。若一個工作項目的資源檢查列表處于完全有序狀態(tài)，那么這個工作項目就是計劃工作項目，否則就是未計劃狀態(tài)。資源檢查列表和資源的狀態(tài)如圖4和圖5所示。

4 結語

本文使用WfMS對應急計劃進行建模、執(zhí)行和管理，分析了當前使用印刷文本應急計劃進行災難管理的主要問題，描述了WfMS在災難管理領域需滿足的若干要求，給出了依據(jù)WfMS的數(shù)據(jù)流模型。與普通模型相比，給出的模型支持資源的委托和管理。給出了每個活動的明確狀態(tài)，且充分反映流程的部署狀態(tài)。使用工作流對應急計劃建模，并使用WfMS執(zhí)行應急計劃。

參考文獻：

[1] DOC NR. Workflow management coalition terminology & glossary[Z]. WFMC-TC-1011，1999.

[2] EDER J， GRUBER W. A meta model for structured workflows supporting workflow transformations[C].Proceedings of the 6th East European Conference on Advances in Databases and Information Systems，2002：326-339.

[3] LI C， GOU J， WU H， et al. A process meta-model supporting domain reuse[C]. 2005 International Software Process Workshop，2005：459-461.

[4] WHITTINGHAM K. Openwater white paper[C]. IBM Research Division， Zurich Research Laboratory，1999.

[5] NARENDRA N C. Adaptive workflow management-an integrated approach and system architecture[C].Proceedings of the 2000 ACM symposium on Applied computing，2000：858-865.

[6] ADAMS M， TER HOFSTEDE A H M， EDMOND D. et al. Facilitating flexibility and dynamic exception handling in workflows through Worklets[C].Proceedings of 17th Conference on Advanced Information Systems Engineering，2005.

[7] FREMANN A， MAXIMINI K， MAXIMIN R， et al. Collaborative agent-based knowledge support for empirical and knowledge-intense processes[C].Third German Conference MATES 2005， Lecture Notes in Computer Science，2005.

[8] PEINEL G， ROSE T， BERGER E. Process-oriented risk management for smaller municipalities[C].Proceedings 4th International Conference on Information Systems for Crisis Response and Management，2007.

[9] BORGGRFE B， DRNER C， HE J， et al. EUDISMES-end-user development in small and medium enterprise software systems[C]. in Statusband Forschungsoffensive Software Engineering 2006， Federal Ministry of Education and Research，2006.

[10] SOMEREN M， NETTEN N， EVERS V， et al. A trainable information distribution system to support crisis management[C]. Proceedings of the 2nd International ISCRAM Conference，2005.

[11] GEORGAKOPULUS D. Collaboration process management for advanced applications[M].International Process Technology Workshop，1999.

[12] 羅海濱，范玉順，吳澄.工作流技術綜述[J].軟件學報，2000，11（7）：899-907.endprint