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题目:高可配置的分布式工作流技术研究

关键词:分布式工作流, 高可配置性, 描述模型, 同质活动模式, 工作流扩展, 跨组织工作流

  摘要



    随着信息技术的蓬勃发展,信息资源的数量增长速度越发迅猛,分布地域越发广泛。为了方便海量、分布式的信息资源协同工作,分布式工作流技术受到了各界的广泛关注。分布式工作流技术是指利用分布式计算资源协同完成工作流业务处理的计算机技术。相对集中式工作流,分布式工作流能够适应较大的吞吐量需求,具备较高程度的可靠性与可扩展性,并且易于与其他工作流系统互操作。然而,由于当前分布式工作流系统在工作流模型的扩展能力上有所不足,导致其难以满足跨地域、跨行业、跨组织的现代企业业务流程需求,没有完全发挥出分布式工作流系统在环境适应性上的优势。

    为了解决分布式工作流系统中工作流模型扩展能力不足的问题,本论文对分布式工作流的运行架构、基础组装模型、流程描述模型以及流程模型扩展方法进行研究。针对以上模型在工作流系统开发中的多样性与复杂性,提出一种高可配置的分布式工作流技术,以便适应多样化的模型需求以及降低系统开发的复杂性。具体的研究工作包括:

    1、针对分布式工作流系统中工作流模型扩展能力不足的问题,考察了多种工作流管理系统的运行架构。针对集中式工作流系统以及当前分布式工作流系统在扩展能力方面存在的缺陷,提出了高可配置的分布式工作流技术。其采用完全分布式工作流架构作为系统设计的基础,对工作流模型的扩展支持机制进行了更深入的研究与实现,可以在很大程度上增强分布式工作流的模型扩展能力。

    2、针对完全分布式工作流的组装模型难以适应扩展需求的问题,考察了流程模型、组织机构模型、业务应用模型、数据流模型以及分布式存储模型在实际系统开发时的扩展需求。针对工作流模型紧耦合问题以及系统部署的低效率问题,提出一种可配置的分布式工作流模型与分布式工作流的映射算法。该模型支持流程模型的分层管理,可以降低流程模型中业务属性与执行属性的耦合性;支持工作流外部用户的引入机制,可以降低流程对系统内组织机构的依赖;采用基于数据总线的数据映射机制来管理数据流,可以降低业务应用程序与数据库之间的耦合;采用基于组织机构模型进行分布式运行架构部署的方法,可以提高运行架构的部署效率、数据流转效率以及信息安全性。

    3、针对完全分布式工作流系统对动态、复杂工作流模型的描述能力不足的问题,对业务场景中同质活动结点的流程结构进行研究。归纳出一套同质活动的工作流模式以及模式之间的约束,并提出了一种面向同质活动的配置模型,以便通过较为简单的配置消除冗余活动节点的描述工作。在此基础上,提出了一套工作流映射算法将包含同质活动配置的工作流模型转化为完全分布式工作流的基础工作流模型。应用实例的结果显示,该算法能够在静态绑定的分布式节点上实现工作流执行人员的批量选择、相关选择、相对角色选择以及动态选择,从而解决了复杂工作流模式在完全分布式工作流架构中的支持难题。

    4、针对完全分布式工作流在工作流模型扩展时的协同边界确定问题,通过结合跨组织工作流的协同设计模式,以及工作流变更技术的思想,对大型企业中复杂业务流程的设计与扩展模式进行了考察,提出了一种基于活动分解技术与活动分解权限的流程扩展配置模型来实现工作流模型的协同扩展。通过应用实例的实际检验发现,该技术能够支持工作流模型的协同扩展,使分布式工作流的参与者一方面能够掌握工作流扩展的权限与必要信息,另一方面又能将其与不相关的敏感信息隔离。

    5、为了检验与评估高可配置的完全分布式工作流系统,结合某大型企业的全球采购供应链项目,实践了分布式工作流系统的开发、扩展与维护工作。通过对比新旧版本工作流系统的各项指标,证明了高可配置的分布式工作流技术能够适应多种灵活的工作流模型扩展需求,并且大幅度降低了分布式工作流系统的开发时间与维护工作量。在可靠性、流程流转效率以及信息安全性控制方面,均领先于采用通用方法开发的业务流程信息系统。