王 晶，崔 然，胡曉亮

（1. 山東科技大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266590；2. 山東科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息中心，山東 青島 266590）

0 引言

在當今信息化發(fā)展的新時代，圍繞高校信息化建設(shè)的研究得到了廣泛重視，如何利用現(xiàn)有信息資源提高高校師生業(yè)務(wù)辦理效率，全面提升高?？绮块T協(xié)同服務(wù)水平和管理能力，為師生提供規(guī)范便利的服務(wù)已經(jīng)成為校園信息化建設(shè)的重要方向之一。2016年《教育信息化“十三五”規(guī)劃》發(fā)布并指出[1]，要積極利用新技術(shù)，創(chuàng)新資源平臺、管理平臺的建設(shè)應(yīng)用模式。高校信息化建設(shè)既要保護已有資源，又要擴展新的業(yè)務(wù)，同時必須實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互共享，提高數(shù)據(jù)資源的整合利用率，提供更深層次的信息服務(wù)。為了適應(yīng)現(xiàn)實業(yè)務(wù)需求，更好地服務(wù)高校師生，本文針對解決高?？绮块T業(yè)務(wù)處理問題，設(shè)計實現(xiàn)了基于工作流的跨部門協(xié)同業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，對業(yè)務(wù)流程不斷整合升級，增強業(yè)務(wù)管理靈活性，更加快了業(yè)務(wù)辦理，提升整體服務(wù)效率。

1 相關(guān)研究

1.1 工作流技術(shù)

工作流技術(shù)[2-5]的研究開始于二十世紀七十年代，但是由于不同研究者對于工作流的見解不同，至今仍沒有一個統(tǒng)一的定義。工作流管理聯(lián)盟定義工作流是一種可以自動流轉(zhuǎn)的業(yè)務(wù)活動，通過一組定義明確的邏輯準則，實現(xiàn)業(yè)務(wù)活動在用戶之間運行于傳遞；IBM定義工作流是體現(xiàn)業(yè)務(wù)活動的一種形式化的模型，指定了流程在執(zhí)行過程中用到的所有參數(shù)，包括對流程涉及的每個環(huán)節(jié)的定義、負責(zé)每個環(huán)節(jié)的人員、每個環(huán)節(jié)執(zhí)行的順序和條件以及創(chuàng)建活動所需的應(yīng)用程序等；Forrester報告中指出工作流是使日常業(yè)務(wù)轟動按照事先定義的規(guī)則進行運轉(zhuǎn)的動態(tài)過程，并且對于此過程的狀態(tài)可以實施監(jiān)控跟蹤；Amit Sheth等人認為工作流是不同實體處理業(yè)務(wù)的多任務(wù)協(xié)調(diào)活動，業(yè)務(wù)的執(zhí)行者包括人或者計算機應(yīng)用程序，任務(wù)的形式包括文件、表單或電子郵件。根據(jù)不同的研究者給出的定義，可以總結(jié)工作流具有以下特點：

（1）由一系列相互銜接的業(yè)務(wù)活動構(gòu)成；

（2）活動執(zhí)行者由人和計算機組成；

（3）擁有明確的運轉(zhuǎn)邏輯準則；

（4）能夠?qū)崿F(xiàn)自動流轉(zhuǎn)和狀態(tài)監(jiān)控。

從本質(zhì)上講，工作流是企業(yè)通過計算機完成業(yè)務(wù)流程管理的結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的計算機模型，它所解決的主要問題是流程處理的自動化。工作流模型體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，在工作流引擎的驅(qū)動下，通過一組定義明確的邏輯準則來實現(xiàn)用戶之間任務(wù)流轉(zhuǎn)和信息交互，并且能夠?qū)ζ浔O(jiān)控和維護，從而提升業(yè)務(wù)處理效率和規(guī)范性。

圖1 工作流模型體系結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Workflow model architecture diagram

1.2 數(shù)據(jù)集成技術(shù)

數(shù)據(jù)集成[6-8]是把不同來源、不同格式的數(shù)據(jù)在邏輯上或物理上進行集成的過程，主要解決數(shù)據(jù)的分布性和異構(gòu)性問題，其前提是被集成的應(yīng)用必須公開數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)、表之間的關(guān)系以及編碼的含義等。數(shù)據(jù)集成通常都要經(jīng)歷數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和加載的處理過程，數(shù)據(jù)處理過程如圖2所示，不是簡單的將各個數(shù)源中的數(shù)據(jù)進行堆積，而是通過這個過程對不同表現(xiàn)形式的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)清洗之后，統(tǒng)一加載到目標數(shù)據(jù)庫中。傳統(tǒng)上數(shù)據(jù)集成可分為兩大類方法：數(shù)據(jù)復(fù)制法和模式集成法。在實際應(yīng)用中，往往根據(jù)現(xiàn)實需求分析兩者各自的優(yōu)勢結(jié)合使用。

圖2 數(shù)據(jù)處理過程圖Fig.2 Data processing diagram

本文選用Kettle工具進行數(shù)據(jù)集成的抽取、轉(zhuǎn)換和加載工作，通過它的Spoon可視化圖形界面，創(chuàng)建數(shù)據(jù)集成作業(yè)和流程，將不同數(shù)據(jù)庫或文件中的數(shù)據(jù)高效率提取、轉(zhuǎn)換并加載到目標數(shù)據(jù)庫[9]。圖3為Kettle的工作原理圖。

圖3 Kettle工作原理圖Fig.3 Kettle working principle diagram

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)需求分析

本文研究的高?？绮块T協(xié)同業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中涉及三個角色，分別為一般用戶、業(yè)務(wù)人員和系統(tǒng)管理員。一般用戶是業(yè)務(wù)流程中包含的所有參與者，主要是高校師生，還有各部門行政人員，他們可以在系統(tǒng)的業(yè)務(wù)辦理模塊創(chuàng)建業(yè)務(wù)流程實例、處理待辦業(yè)務(wù)，還可以在信息顯示模塊中查看通知公告和個人業(yè)務(wù)辦理情況；業(yè)務(wù)人員主要負責(zé)業(yè)務(wù)流程構(gòu)建和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成工作，利用集成的各獨立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)作為支撐，進行業(yè)務(wù)表單設(shè)計和流程建模，使現(xiàn)實中繁雜的跨部門協(xié)同業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到線上穩(wěn)定執(zhí)行；系統(tǒng)管理員主要負責(zé)管理業(yè)務(wù)流程和組織架構(gòu)，包括監(jiān)控業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)的變化和對流程模型、實例進行監(jiān)控，并管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，定期維護組織架構(gòu)。

2.2 系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)總體架構(gòu)分為四層，分別為表示層、流程服務(wù)層、中間數(shù)據(jù)層和基礎(chǔ)數(shù)層。用戶通過瀏覽器訪問系統(tǒng)前端界面，流程服務(wù)層負責(zé)處理用戶請求并將處理后的數(shù)據(jù)返回前端，中間數(shù)據(jù)層集成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層中數(shù)據(jù)為流程服務(wù)層提供數(shù)據(jù)支撐并完成數(shù)據(jù)的持久化存儲。圖4為系統(tǒng)架構(gòu)層次圖。

圖4 系統(tǒng)體系架構(gòu)圖Fig.4 System architecture diagram

2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

系統(tǒng)主要分為五個模塊，分別為信息查詢模塊、業(yè)務(wù)辦理模塊、業(yè)務(wù)流程構(gòu)建模塊、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成模塊和系統(tǒng)管理模塊。圖5為系統(tǒng)架構(gòu)層次圖。

圖5 系統(tǒng)功能模塊圖Fig.5 System function block diagram

（1）信息查詢模塊是用戶登錄系統(tǒng)的入口也是信息顯示平臺，用于接收通知公告和查詢個人辦理業(yè)務(wù)的進度，流程服務(wù)的進度將通過該模塊反饋給用戶。

（2）業(yè)務(wù)辦理模塊是發(fā)起業(yè)務(wù)流程實例的服務(wù)窗口，也是處理待辦流程的界面，所有的跨部門的業(yè)務(wù)流程都將展示在業(yè)務(wù)辦理模塊，形成流程服務(wù)大廳的模式。

（3）業(yè)務(wù)流程構(gòu)建模塊處在整個系統(tǒng)的中心位置，作用是承接底層龐大的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為上層一般用戶提供簡潔高效的業(yè)務(wù)辦理服務(wù)。在實際應(yīng)用中，一般用戶的關(guān)注點在于系統(tǒng)能夠提供辦理哪些業(yè)務(wù)，以及自己創(chuàng)建的業(yè)務(wù)實例的辦理狀態(tài)，他們沒有必要也通常不會關(guān)心業(yè)務(wù)流程中更細粒度的問題，而這些細粒度的問題將在業(yè)務(wù)流程構(gòu)建模塊借助工作流平臺完成業(yè)務(wù)流程建模和表單的綁定管理，并結(jié)合后臺代碼處理業(yè)務(wù)邏輯，使業(yè)務(wù)流程有序高效運行。

（4）數(shù)據(jù)是信息化建設(shè)及應(yīng)用的核心，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成模塊在整個系統(tǒng)中是業(yè)務(wù)流程訪問數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。該模塊存在的意義是通過數(shù)據(jù)集成技術(shù)形成系統(tǒng)數(shù)據(jù)中間庫，一方面清洗冗余數(shù)據(jù)，解決不同數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)不一致等問題，整合多方數(shù)據(jù)，支持本系統(tǒng)中業(yè)務(wù)流程涉及到的各個業(yè)務(wù)部門多方協(xié)同、歷史數(shù)據(jù)共享和廣泛協(xié)作；另一方面為下一步做大數(shù)據(jù)處理或者實時數(shù)據(jù)處理工作，挖掘數(shù)據(jù)潛在價值，為用戶提供決策支持和主動服務(wù)打下基礎(chǔ)。

（5）用戶管理模塊的主要功能是管理用戶權(quán)限，維護各部門組織架構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對審批流程的各個環(huán)節(jié)明確限定負責(zé)人及權(quán)限，并且監(jiān)控分析流程執(zhí)行實例，合理分配系統(tǒng)資源，提高流程管理的安全性和效率。

3 應(yīng)用流程設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 具體流程實例

跨部門協(xié)同業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)主要為跨部門業(yè)務(wù)提供一個集中辦理平臺，系統(tǒng)梳理了校內(nèi)科研項目管理流程，以此為例介紹流程設(shè)計與實現(xiàn)。業(yè)務(wù)涉及申請人、部門負責(zé)人、科研處和財務(wù)處，并由項目申請、項目管理和費用報銷三個階段共同組成。具體業(yè)務(wù)流程由圖6所示。

圖6 科研項目管理流程Fig.6 Scientific research project management process

3.2 構(gòu)建流程模型

使用工作流平臺InfoPlus IDE構(gòu)建的業(yè)務(wù)流程模型如圖7所示。

流程模型中包含5種節(jié)點，分別為人工步驟節(jié)點、自動步驟節(jié)點、判斷節(jié)點、并行網(wǎng)關(guān)與合并網(wǎng)關(guān)，表1為各節(jié)點詳細介紹。

圖7 業(yè)務(wù)流程模型圖Fig.7 Business process model diagram

表1 流程模型圖節(jié)點說明Tab.1 Process model diagram node description

3.3 流程辦理頁面

每一個業(yè)務(wù)流程模型對應(yīng)綁定一個或多個表單模板，用戶登錄系統(tǒng)進入流程辦理模塊，選擇科研項目申請流程，前臺辦理界面展示為該流程綁定的業(yè)務(wù)表單模板，如圖8所示，申請人填寫基本信息表，提交表單即代表發(fā)起一個流程實例，表單將按照流程模型制定的邏輯規(guī)則在各部門進行流轉(zhuǎn)。

圖8 業(yè)務(wù)流程辦理界面圖Fig.8 Business process interface diagram

3.4 流程數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)中間庫為流程服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐，功能是為流程實例提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和對流程實例產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行持久化。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包含人事數(shù)據(jù)源抽取的教職工基本信息表、部門信息表、崗位信息表，教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)源抽取的學(xué)生基本信息表，科研數(shù)據(jù)源抽取的科研項目信息表、科研成果信息表，該流程實例產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括表單字段對應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和流程實例運行相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)由圖9所示。

4 結(jié)論

本文設(shè)計實現(xiàn)的基于工作流的跨部門協(xié)同業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)經(jīng)過測試能夠滿足實際業(yè)務(wù)需求，工作流技術(shù)在整合優(yōu)化原有線下跨部門業(yè)務(wù)方面具有一定優(yōu)勢，使業(yè)務(wù)辦理更高效便捷。下一步將把更多的業(yè)務(wù)流程納入到系統(tǒng)中，做好信息數(shù)據(jù)收集整理工作，建設(shè)標準化數(shù)據(jù)平臺，為數(shù)據(jù)分析輔助決策打好基礎(chǔ)。

圖9 數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)圖Fig.9 Data table structure diagram