一. 概述
企業(yè)在進(jìn)行業(yè)務(wù)處理時(shí)，政府在進(jìn)行公文審批時(shí)，都是以流程形式而進(jìn)行的，在信息化的過(guò)程中，企業(yè)、政府也將這些業(yè)務(wù)處理、公文審批的過(guò)程信息化了，早期通常是通過(guò)程序硬編碼的方式來(lái)處理這些業(yè)務(wù)、公文的流轉(zhuǎn)，隨著業(yè)務(wù)、公文的復(fù)雜的處理情況不斷出現(xiàn)以及需求的不斷變更，這種硬編碼的方式顯然已無(wú)法應(yīng)對(duì)，這個(gè)時(shí)候工作流管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，掀起了一股工作流管理系統(tǒng)的熱潮。
那么到底工作流管理系統(tǒng)能夠帶來(lái)什么好處？工作流管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)、公文流轉(zhuǎn)進(jìn)行分析以及抽象，將不變和變化的部分進(jìn)行劃分，用戶可輕松的通過(guò)可視化的工具對(duì)事項(xiàng)的流程、流程環(huán)節(jié)涉及的人員(角色)、流程環(huán)節(jié)的表單、流程環(huán)節(jié)的操作進(jìn)行修改，從而到達(dá)了應(yīng)對(duì)不斷變化的需求的目的，而工作流管理系統(tǒng)通常提供的流程監(jiān)控、查詢統(tǒng)計(jì)模塊更是極大程度的為用戶優(yōu)化流程提供支持，以提高企業(yè)、政府的工作效率。
本文主要描述工作流管理系統(tǒng)通常的結(jié)構(gòu)、參考模型以及通常使用的調(diào)度算法。
二. 構(gòu)成
工作流管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱WFMS，經(jīng)過(guò)對(duì)業(yè)務(wù)、公文流轉(zhuǎn)過(guò)程的分析以及抽象，工作流管理系統(tǒng)圍繞業(yè)務(wù)交互邏輯、業(yè)務(wù)處理邏輯以及參與者三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解決，業(yè)務(wù)交互邏輯對(duì)應(yīng)的為業(yè)務(wù)的流轉(zhuǎn)過(guò)程，在工作流管理系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的提出了工作流引擎、工作流設(shè)計(jì)器、流程操作來(lái)解決業(yè)務(wù)交互邏輯的問(wèn)題，業(yè)務(wù)處理邏輯對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)過(guò)程中的表單、文檔等的處理，在工作流管理系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的提出了表單設(shè)計(jì)器、與表單的集成來(lái)解決業(yè)務(wù)處理邏輯的問(wèn)題，參與者對(duì)應(yīng)到的為流轉(zhuǎn)過(guò)程中環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的人或程序，在工作流管理系統(tǒng)中通過(guò)與應(yīng)用程序的集成來(lái)解決參與者的問(wèn)題。
工作流管理系統(tǒng)為方便業(yè)務(wù)交互邏輯、業(yè)務(wù)處理邏輯以及參與者的修改，多數(shù)通過(guò)提供可視化的流程設(shè)計(jì)器以及表單設(shè)計(jì)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)工作流管理系統(tǒng)的擴(kuò)展性，多數(shù)提供了一系列的API。
一個(gè)完整的工作流管理系統(tǒng)通常由工作流引擎、工作流設(shè)計(jì)器、流程操作、工作流客戶端程序、流程監(jiān)控、表單設(shè)計(jì)器、與表單的集成以及與應(yīng)用程序的集成八個(gè)部分組成。
2.1. 工作流引擎
工作流引擎作為工作流管理系統(tǒng)的核心部分，主要提供了對(duì)于工作流定義的解析以及流程流轉(zhuǎn)的支持。工作流定義文件描述了業(yè)務(wù)的交互邏輯，工作流引擎通過(guò)解析此工作流定義文件按照業(yè)務(wù)的交互邏輯進(jìn)行業(yè)務(wù)的流轉(zhuǎn)，工作流引擎通常通過(guò)參考某種模型來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)度算法來(lái)進(jìn)行流程的流轉(zhuǎn)(流程的啟動(dòng)、終止、掛起、恢復(fù)等)，通過(guò)各種環(huán)節(jié)調(diào)度算法(SPLIT、AND、OR等)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于環(huán)節(jié)的流轉(zhuǎn)(環(huán)節(jié)的合并、分叉、選擇、條件性的選擇等)。
2.2. 工作流設(shè)計(jì)器
工作流設(shè)計(jì)器為可視化的流程設(shè)計(jì)工具，用戶通過(guò)拖放等方式來(lái)繪制流程，并通過(guò)對(duì)于環(huán)節(jié)的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)操作、環(huán)節(jié)表單、環(huán)節(jié)參與者的配置。
工作流設(shè)計(jì)器為用戶以及開發(fā)商提供了快速繪制、修改流程的方式，工作流設(shè)計(jì)器的好壞決定到工作流管理系統(tǒng)的易用性。
2.3. 流程操作
流程操作指所支持的對(duì)于流程環(huán)節(jié)的操作，如啟動(dòng)流程、終止流程、掛起流程、直流、分流(單人辦理)、并流(多人同時(shí)辦理)、聯(lián)審等，象這些流程操作都是可直接基于引擎所提供的環(huán)節(jié)調(diào)度算法來(lái)直接支持的，而在實(shí)際的需求中，通常需要自由的對(duì)于流程進(jìn)行干涉，如取回、回退、跳轉(zhuǎn)、追加、傳閱、傳閱辦理等，而這些流程操作對(duì)于工作流引擎來(lái)說(shuō)是不合理的，因此必須單獨(dú)的去實(shí)現(xiàn)。
流程操作支持的好壞直接決定到一個(gè)工作流管理系統(tǒng)的實(shí)用性。
2.4. 工作流客戶端程序
工作流客戶端程序?yàn)楣ぷ髁飨到y(tǒng)的表現(xiàn)形式，通常使用Web方式進(jìn)行展現(xiàn)，通過(guò)提供待辦列表、已辦列表、執(zhí)行流程操作、查看流程歷史信息等來(lái)展現(xiàn)工作流系統(tǒng)的功能。
2.5. 流程監(jiān)控
流程監(jiān)控通過(guò)提供圖形化的方式來(lái)對(duì)流程執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，包括流程運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，每個(gè)環(huán)節(jié)所耗費(fèi)的時(shí)間等等，而通過(guò)這些可相應(yīng)的進(jìn)行流程的優(yōu)化，以提高工作效率。
2.6. 表單設(shè)計(jì)器
表單設(shè)計(jì)器為可視化的表單設(shè)計(jì)工具，用戶通過(guò)拖放的方式來(lái)繪制業(yè)務(wù)所需的表單，并可相應(yīng)的進(jìn)行表單數(shù)據(jù)的綁定。
表單設(shè)計(jì)器為客戶以及開發(fā)商提供了快速修改表單的方法，表單設(shè)計(jì)器的易用與否以及功能的完善與否影響到工作流管理系統(tǒng)的易用性。
2.7. 與表單的集成
通常業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)需要表單來(lái)表達(dá)實(shí)際的業(yè)務(wù)，因此需要與表單進(jìn)行集成來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)意義，與表單的集成通常包括表單數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取、存儲(chǔ)、修改，表單域的權(quán)限控制、流程相關(guān)數(shù)據(jù)的維護(hù)以及流程環(huán)節(jié)表單的綁定。
與表單的集成的好壞影響到工作流管理系統(tǒng)是否能提高開發(fā)效率。
2.8. 與應(yīng)用程序的集成
通過(guò)與應(yīng)用程序的集成來(lái)完善工作流管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)意義，主要涉及到的是與權(quán)限系統(tǒng)以及組織機(jī)構(gòu)的集成。流程環(huán)節(jié)需要相應(yīng)的綁定不同的執(zhí)行角色，而流程操作通常需要與權(quán)限系統(tǒng)、組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
三. 參考模型
工作流系統(tǒng)通常通過(guò)參考一些標(biāo)準(zhǔn)的模型來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要的有WFMC和OMG，在這里主要介紹一下WFMC。
3.1. WFMC
WFMC是國(guó)際工作流管理聯(lián)盟，它于1993年成立，發(fā)布了一系列的工作流定義、軟件接口的草案文本，是目前世界上公認(rèn)的最具權(quán)威性的工作流標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)，得到了廣泛的支持和應(yīng)用。
2002年10月25日，WFMC發(fā)布了基于XML的流程定義語(yǔ)言1.0版的最終文本（Workflow Process Definition Interface----XML Process Definition Language 文檔編號(hào)：WFMC-TC-1025），以及此前發(fā)布的工作流應(yīng)用軟件接口規(guī)范WFMC-TC-1009, WFMC-TC-1013等系列文件，構(gòu)成了工作流定義及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
為了實(shí)現(xiàn)不同工作流產(chǎn)品之間的互操作，WfMC在工作流管理系統(tǒng)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、體系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用編程接口等方面制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)。工作流管理聯(lián)盟給出的工作流定義是：工作流是指整個(gè)或部分經(jīng)營(yíng)過(guò)程在計(jì)算機(jī)支持下的全自動(dòng)或半自動(dòng)化。在實(shí)際情況中可以更廣泛地把凡是由計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)（工作流管理系統(tǒng)）控制其執(zhí)行的過(guò)程都稱為工作流。
一個(gè)工作流包括一組活動(dòng)及它們的相互順序關(guān)系，還包括過(guò)程及活動(dòng)的啟動(dòng)和終止條件，以及對(duì)每個(gè)活動(dòng)的描述。工作流管理系統(tǒng)指運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)工作流引擎上用于定義、實(shí)現(xiàn)和管理工作流運(yùn)行的一套軟件系統(tǒng)，它與工作流執(zhí)行者（人、應(yīng)用）交互，推進(jìn)工作流實(shí)例的執(zhí)行，并監(jiān)控工作流的運(yùn)行狀態(tài)。
WFMC主要提出了五個(gè)接口與工作流執(zhí)行服務(wù)一起共同組成了工作流系統(tǒng)：
l 接口一(工作流定義交換)，用于在建模和定義工具與執(zhí)行服務(wù)之間交換工作流定義。主要是數(shù)據(jù)交換格式和API。數(shù)據(jù)交換通過(guò)XPDL，API通過(guò)WAPI。
l 接口二(工作流客戶端應(yīng)用接口)，用于工作流客戶端應(yīng)用訪問(wèn)工作流引擎和工作列表，通過(guò)WAPI完成。
l 接口三(被調(diào)用的應(yīng)用接口)，用于調(diào)用不同的應(yīng)用系統(tǒng)。
l 接口四(工作流系統(tǒng)互操作接口)，用于不同工作流系統(tǒng)之間的互操作。
l 接口五(系統(tǒng)管理和監(jiān)控)，用于系統(tǒng)管理應(yīng)用訪問(wèn)工作流執(zhí)行服務(wù)。
四. 核心調(diào)度算法
通常流程引擎采用的核心調(diào)度算法主要有FSM以及PetriNet兩種，基于調(diào)度算法來(lái)完成流程的流轉(zhuǎn)。
4.1. FSM(有限狀態(tài)機(jī))
FSM的定義為包含一組狀態(tài)集（states）、一個(gè)起始狀態(tài)（start state）、一組輸入符號(hào)集（alphabet）、一個(gè)映射輸入符號(hào)和當(dāng)前狀態(tài)到下一狀態(tài)的轉(zhuǎn)換函數(shù)（transition function）的計(jì)算模型。當(dāng)輸入符號(hào)串，模型隨即進(jìn)入起始狀態(tài)。它要改變到新的狀態(tài)，依賴于轉(zhuǎn)換函數(shù)。在有限狀態(tài)機(jī)中，會(huì)有有許多變量，例如，狀態(tài)機(jī)有很多與動(dòng)作（actions）轉(zhuǎn)換(Mealy機(jī))或狀態(tài)（摩爾機(jī)）關(guān)聯(lián)的動(dòng)作，多重起始狀態(tài)，基于沒(méi)有輸入符號(hào)的轉(zhuǎn)換，或者指定符號(hào)和狀態(tài)（非定有限狀態(tài)機(jī)）的多個(gè)轉(zhuǎn)換，指派給接收狀態(tài)（識(shí)別者）的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)，等等。
遵循FSM流程引擎通過(guò)狀態(tài)的切換來(lái)完成流程的流轉(zhuǎn)。
4.2. PetriNet
信息流的一個(gè)抽象的、形式的模型。指出一系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性質(zhì)。petrinet通常表示成圖。圖中有兩類用弧彼此相連的結(jié)點(diǎn)（稱為地點(diǎn)和變換）和指示其動(dòng)態(tài)性能的標(biāo)記（稱為記號(hào)）。
遵循PetriNet流程引擎通過(guò)令牌來(lái)決定流程的流轉(zhuǎn)。