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支持业务过程重构的工作流技术

李海波  
【摘要】: 面对现代复杂的生产环境和日趋激烈的市场竞争环境,采用先进的信息管理技术实现和改善经营过程是制造企业提高其竞争力的重要手段之一。企业业务过程重组(Business Process Reengineering,简称BPR)目前已经发展到了过程改变管理阶段,其主要任务就是业务过程的持续性改进。相应地,作为支持企业业务过程建模、过程优化及业务过程实现的工作流技术也受到了广泛的重视。如何运用工作流技术支持业务过程的持续改进,应对复杂的业务环境已成为企业应用软件(Enterprise Software and Applications,简称ESA)重要的研究主题。 为满足现代企业持续改进业务过程执行效率的要求,在软构件和工作流技术背景下,本文针对业务变化对ESA系统的影响,借助于工作流技术,从工作流模型、构件和ESA系统运行三个层次,深入地分析了工作流模型的结构和语义,以及运行时的工作流,提出并研究了业务过程重构所涉及到的关键问题。首先,为了刻画和支撑变化的业务过程,在工作流联盟提出的参考模型基础上,本文从分析企业的业务特点出发,研究了基于业务对象的工作流建模方法;以软构件和工作流技术为基础,通过分析企业业务的处理方式,研究了基于软构件和工作流技术的ESA软件体系结构。以此作为理论研究的框架,本文分别展开如下研究: (1)工作流模型的变化方面。针对工作流模型局部地、持续变化的特点,为提高维护效率,降低模型维护的复杂性,本文基于对工作流模型拓扑结构的分析,研究了工作流模型变化的最小性问题。首先基于对工作流模型中时序依赖和数据依赖关系的分析,求解活动的稳定子图并给出相应的方法,以便于分解工作流模型;基于活动的稳定子图,求解工作流模型变化的最小区域;最后验证模型变化后的正确性,主要是验证数据读写关系的正确性。 (2)工作流模型的语义完整性方面。为保证工作流模型所表达的业务规则完整,保持其完整性,提高运行时的成功性,研究了工作流业务规则语义的完整性验证问题。基于对工作流模型结构以及所表示的业务规则语义的分析,通过语义完整性去验证工作流结构的合理性并给出相应的方法,是对工作流模型合理性验证的补充。最后针对复杂的业务规则语义,研究了构造复杂工作流控制结构的方法。 (3)工作流执行方面。为提高工作流运行时的成功性,研究了工作流执行路径的有效性识别问题。由于正确的工作流模型在运行时,受各种约束的影响未必能够顺畅、成功地执行,在分析了约束以及约束的相关性和时效性后,基于对约束满足性的判断,研究了提前识别工作流执行路径的有效性方法,以此提前调配资源等运行环境,提高工作流执行的成功率。 (4)构件运行效率方面。为持续提高构件的复用效率,即构件的选取、组装和部署的整体效率,本文通过分析业务频率的变化对构件执行负载的影响,以及构件组织结构和构件复用效率的关系,研究了构件库的组织方法。为提高构件的实例化效率,研究了构件缓冲预加载方法中的调度预测模型,摒弃了经典的预测方法中没有充分考虑工作流自身特性这一缺点,提高了构件实例化调度预测的准确性。 最后,为验证理论研究结果,自行开发了工作流引擎原型,并对引擎特点做了详细的介绍,支持了本文提出的软件体系结构以及相关理论。同时,通过在ESA两个子系统的应用,在业务过程重构和ESA软件系统效率优化上表现出良好的效果。


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