开放网络环境下工作流管理系统的技术研究

开放网络环境下工作流管理系统的技术研究

论文摘要

作为一个新兴的研究方向,计算机支持的协同工作(CSCW:Computer-Supported Cooperative Work)自80年代中期提出后,正受到越来越多的关注,至今已成为发展最快的研究方向之一。工作流管理(WFM:WorkflowManagement)代表了当前计算机支持的协同工作(CSCW)发展的最新成果,正在被越来越多的企业,组织,和政府机关所接受应用。在政府为推进信息化进程而大力开展的电子政务中,电信行业中的提高企业核心竞争力的资源管理系统中,当前最热门的企业客户关系管理系统中都离不开工作流的支持。由此可见,工作流管理是实现企业业务过程建模(BPM)、业务过程优化、业务过程管理与集成,最终实现业务过程自动化的核心技术,同时更是企业资源管理(ERP)、电子商务(B2B,B2C)等Web应用的核心技术之一。 目前,工作流柔性建模、工作流安全管理、网格工作流、工作流移动计算、工作流事务处理、自适应性工作流等已成为该领域的研究热点。国外Aalst等在工作流建模、Bertino和Atluri等在工作流安全及授权、Casati和Ellis等在工作流变更和实例迁移都做了很多工作。在国内,清华大学、中科院计算所、中科院软件所、上海交通大学等都开展了工作流管理技术的研究。 本文在分析工作流技术研究现状的基础上,对工作流建模、工作流时间管理、工作流重构技术、工作流底层通讯服务以及部署等方面进行了重点研究。本文的主要研究结果如下: 1.传统工作流管理的生命周期主要包括:过程定义、过程优化、应用系统开发、工作流管理系统执行。这些方面的研究着重关注于获取和执行业务过程的效率,而忽略了所设想的流程与现实之间可能会存在的不一致性,缺乏一个从流程的实现到工作流模型之间的反馈渠道。因此,传统的工作流技术并无法胜任系统体系结构的动态控制。本文结合基于事件的工作流分析和重构算法,完善了传统工作流管理的生命周期,增强了工作流的适应性,保障了工作流系统在企业环境中的健壮运行。 2.通过引入工作流网,工作流日志,工作流事件排序关系定义,建立了一种基于事件的工作流重构算法,用以度量流程模型和实际业务流程之间的差异。 3.针对在实际工作流中易出现的复杂模式,提出了一种改进的重构算法。改进算

论文目录

  • 摘 要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 工作流简介
  • 1.1.1 工作流技术的产生与发展
  • 1.1.2 工作流的定义
  • 1.1.3 工作流管理系统的参考模型
  • 1.1.4 工作流管理系统分类
  • 1.1.5 工作流管理与其他应用软件系统的集成
  • 1.1.6 现有工作流技术的不足
  • 1.1.7 工作流管理领域研究的热点
  • 1.2 本论文的研究背景
  • 1.3 论文的主要工作和创新
  • 1.4 论文的组织
  • 第二章 工作流建模技术
  • 2.1 工作流的建模方法
  • 2.1.1 基于PETRI网的建模及分析
  • 2.1.2 基于协调理论的建模方法
  • 2.1.3 事务工作流建模方法
  • 2.1.4 协作工作流建模方法
  • 2.2 过程描述语言
  • 2.2.1 WPDL&XPDL
  • 2.2.2 BPML
  • 2.2.3 BPEL4WS
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 工作流支撑技术研究
  • 3.1 基于插件的部署研究
  • 3.1.1 J2EE的部署模式和问题
  • 3.1.2 插件部署的相关概念
  • 3.1.2.1 插件定义
  • 3.1.2.2 插件自描述文件
  • 3.1.2.3 系统总体部署文件:
  • 3.1.2.4 插件依赖关系的建立:
  • 3.1.3 插件部署系统的架构
  • 3.2 消息性能优化研究
  • 3.2.1 JBOSS消息服务器(JBossMQ)的传输性能
  • 3.2.2 差异分析
  • 3.2.3 优化策略
  • 3.2.4 具体实现
  • 3.2.5 测试结果
  • 3.3 一种新的消息报文分类算法
  • 3.3.1 消息报文分类技术的现状
  • 3.3.2 报文分类问题
  • 3.3.3 RFC算法
  • 3.3.4 改进的算法
  • 3.3.5 改进算法的性能
  • 3.3.5.1 时间复杂度分析
  • 3.3.5.2 空间复杂度分析
  • 3.3.5.3 算法的实验
  • 3.4.本章小结
  • 第四章 工作流时间管理
  • 4.1 工作流的时间问题
  • 4.2 工作流时间约束
  • 4.2.1 单个活动的执行时间约束
  • 4.2.2 相邻活动间的时间约束
  • 4.2.3 非相邻活动的时间约束
  • 4.3 时间一致性的动态维护
  • 4.3.1 流程启动时的检查
  • 4.3.2 流程执行期间的再检查
  • 4.3.2.1 只检查未执行的活动
  • 4.3.2.2 只检查未来可能会被执行的活动
  • 4.3.2.3 去除无效的时间约束
  • 4.4 基于关键路径的截止期限分配方法
  • 4.4.1 流程模型的时间描述
  • 4.4.2 关键路径
  • 4.4.2.1 最长(最短)关键路径的确定方法
  • 4.4.3 工作流控制结构的时间分析
  • 4.4.3.1 串联控制结构
  • 4.4.3.2 并联控制结构
  • 4.4.3.3 选择控制结构
  • 4.4.3.4 循环控制结构
  • 4.5 一个示例流程截止时间的重新分配
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 基于日志的工作流重构
  • 5.1 PETRI网
  • 5.2 工作流网WF-NET
  • 5.3 工作流日志与事件
  • 5.3.1 工作流日志
  • 5.3.2 工作流事件
  • 5.4 重构算法的形式化规约
  • 5.4.1 构建依赖-频率表
  • 5.4.2 推导依赖-频率图
  • 5.4.3 从依赖-频率图中生成工作流网
  • 5.5 复杂模式的重构
  • 5.5.1 自循环任务模式
  • 5.5.2 互循环任务模式
  • 5.5.3 改进的重构算法
  • 5.5.3.1 自循环任务模式处理
  • 5.5.3.2 互循环任务模式的处理
  • 5.5.4 实验
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 基于混合遗传算法的工作流重构
  • 6.1 遗传算法
  • 6.1.1 遗传算法的主要优点:
  • 6.1.2 主要研究领域:
  • 6.2 模拟退火算法
  • 6.2.1 算法原理:
  • 6.2.2 算法的基本步骤:
  • 6.3 模拟退火与遗传算法的结合
  • 6.4 基于混合遗传算法的工作流重构
  • 6.4.1 相关概念
  • 6.4.1.1 日志噪声
  • 6.4.1.2 活动依赖关系的度量
  • 6.4.1.3 活动因果关系矩阵
  • 6.4.2 混合遗传算法在重构中的应用
  • 6.4.2.1 创建初始种群
  • 6.4.2.2 适应函数和初温的确定
  • 6.4.2.3 选择复制操作
  • 6.4.2.4 交叉率和变异率的确定:
  • 6.4.2.5 交叉(CROSSOVER)和变异(MUTATION)操作
  • 6.4.2.6 终止规则
  • 6.4.2.7 模拟退火操作
  • 6.4.2.8 试验
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 开放网络环境下工作流管理系统的实现
  • 7.1 背景
  • 7.2 体系结构
  • 7.3 UOS FLOW执行服务器组成
  • 7.4 UOS FLOW软件实现
  • 7.4.1 WORKFLOW CLIENT&MANAGER的设计考虑
  • 7.4.2 WORKFLOW ENGINE的设计考虑
  • 7.4.2.1 怎么知道活动产生的工作项已经完成
  • 7.4.2.2 怎么判断条件
  • 7.4.2.3 怎么查询参与者
  • 7.4.3 WAPI2服务的设计考虑
  • 7.4.4 审计数据服务的设计考虑
  • 7.4.5 流程管理的设计考虑
  • 7.4.5.1 数据库表格方式
  • 7.4.5.2 XPDL实体方式
  • 7.4.5.3 UOS Flow的实现方式
  • 7.4.6 SCHEDULER服务的设计考虑
  • 7.4.7 事件处理
  • 7.4.8 异步处理
  • 7.4.8.1 对状态进行通知或轮询
  • 7.4.8.2 生成跟踪ID
  • 7.4.8.3 状态跟踪
  • 7.4.8.4 处理超时
  • 7.4.8.5 错误补偿
  • 7.5 本章小结
  • 第八章 结论和展望
  • 8.1 结论
  • 8.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻博期间取得的研究成果
  • 作为主要研发人员参与下列项目:
  • 相关论文文献

    • [1].一种任务合并机制下的云工作流多阶段调度方法[J]. 计算机应用与软件 2019(12)
    • [2].基于多色集合理论的医院异常工作流处理建模[J]. 计算机系统应用 2020(07)
    • [3].基于工作流的专业认证系统研究与设计[J]. 云南师范大学学报(自然科学版) 2020(05)
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    • [5].云计算中一种高效的工作流调度方法[J]. 计算机应用与软件 2020(10)
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