● 摘要
随着网络信息技术的发展，人们希望能够利用计算机网络技术将地域上或时间上分散的业务流程管理起来，实现统一的监控、执行和分析，从而达到规范精细化管理和节约成本的目的。实现这种管理的技术就是工作流技术，具备这种功能的系统叫做工作流管理系统。目前工作流管理系统已经广泛的应用在OA、ERP、CRM和PDM等各种系统中，成为各种信息系统的关键模块。工作流引擎是工作流管理系统的核心，实际上开发一个工作流管理系统的主要工作就是开发一个工作流引擎。因此开发一个轻量级通用工作流引擎可以快速搭建具备工作流管理功能的信息管理系统，这样不仅可以提高流程管理软件的鲁棒性和灵活性，同时也降低了软件开发组织的开发成本和风险。基于此，本设计对工作流引擎展开了理论研究和体系结构的设计，试图构建和实现一个通用性良好的轻量级工作流引擎。通用性要求引擎不能和任何业务相关，不能够做任何特殊应用场景假定。因此我们提出了轻量级设计的原则，即引擎只需实现必要的功能而不过多追求复杂的结构，重心放在提高引擎的灵活性、独立性和高效性上面。在查阅大量文献和分析知名工作流产品的基础上发现工作流技术在理论上存在着许多缺陷，主要表现在：1）缺乏公认的理想建模方法；2）缺乏良好的工作流任务分配方法制约了引擎的任务分发效率；3）模型规范性和灵活性难以二者兼备。理论上的缺陷无法完全阻碍产品的发展，但却导致了产品的异构性和核心功能脆弱等缺点。鉴于这样的事实并结合我们的设计目标和原则，本文从理论和设计规范出发，对引擎核心功能进行了创新和改进，主要工作总结如下： 1.本设计完全遵守工作流管理联盟（Workflow Management Coalition，WMFC）制定的工作流引擎元模型，并采用标准的流程模板文件描述语言（XML Based Policy Description Language，XBPL），提高了引擎的规范性和交互性； 2.通过对工作流网的改进为引擎设计了全新的建模方法，由于源于Petri网，因此该建模方式极大程度的接近于理想建模方法所具备的形式化定义、图形化表示、支持层次建模、便于形式化验证分析和具备较好的柔性等优点； 3.基于该建模方式，提出了一种模型规范化方式及验证算法，保证了模型的正确性和合理性； 4.提出了基于三角模糊数的多准则工作流任务分配策略算法，并通过实验仿真验证了该算法的良好性能，为高性能任务分配器的设计奠定了基础； 5.对引擎的结构进行了详细的分析和设计，并对路由驱动和调度算法进行了详细的设计，进一步保证了引擎的灵活性。通过理论上的改进保证了工作流引擎在理论基础上的先进性，为开发一个良好的工作流引擎奠定了坚实的理论基础。最后基于Microsoft Visual Studio.net平台开发实现了一个通用性良好的轻量级工作流引擎，该引擎作为工作流技术中间件将为工作流管理系统软件的开发节约大量的人力和时间成本。