支持業(yè)務(wù)流程變化的軟件系統(tǒng)構(gòu)建方法研究.pdf

1、業(yè)務(wù)流程是企業(yè)運(yùn)營(yíng)的核心和本質(zhì)，其重要性毋庸置疑。隨著經(jīng)濟(jì)全球化、信息網(wǎng)絡(luò)化、需求多樣化，市場(chǎng)和客戶(hù)需求都在快速變化之中，這必然導(dǎo)致業(yè)務(wù)流程呈現(xiàn)變化、動(dòng)態(tài)的新特點(diǎn)。由于傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)所面向的是穩(wěn)定不變的業(yè)務(wù)流程，因此面對(duì)業(yè)務(wù)流程的新特點(diǎn)，軟件系統(tǒng)存在著如下的困難： 首先，流程邏輯很難從應(yīng)用邏輯中分離出來(lái)。支持業(yè)務(wù)流程變化的關(guān)鍵在于將流程邏輯從應(yīng)用邏輯中分離出來(lái)，只有這樣，才能在業(yè)務(wù)流程發(fā)生變化時(shí)，快速調(diào)整流程邏輯，而不需改變應(yīng)用邏

2、輯的實(shí)現(xiàn)。但在當(dāng)前的軟件系統(tǒng)中，流程邏輯均被固化隱含在應(yīng)用實(shí)現(xiàn)中，無(wú)法抽取出獨(dú)立的流程邏輯，當(dāng)流程需求發(fā)生變化時(shí)，就必須重新分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)軟件，這不僅不能應(yīng)對(duì)快速變化的市場(chǎng)環(huán)境，而且大大增加了企業(yè)的成本。 其次，很難在業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)之間建立流程可跟蹤性。只有在需求和實(shí)現(xiàn)之間有清晰明確的流程關(guān)聯(lián)性，軟件系統(tǒng)才能快速準(zhǔn)確的應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)流程需求的變化。但目前的軟件系統(tǒng)構(gòu)建模式，從分析到設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，所關(guān)注的是數(shù)據(jù)、功能、行為，而沒(méi)

3、有明確的業(yè)務(wù)流程建模，因此無(wú)法在需求和實(shí)現(xiàn)之間建立業(yè)務(wù)流程的關(guān)聯(lián)性。 第三，缺乏對(duì)業(yè)務(wù)流程變化需求模型的描述。目前的軟件需求分析模型中，只描述了業(yè)務(wù)流程的靜態(tài)需求，而忽略了對(duì)業(yè)務(wù)流程的變化特征的定義和分析。因而構(gòu)建的軟件系統(tǒng)很難支持業(yè)務(wù)流程的變化要求。 基于以上的應(yīng)用背景和需求，本文對(duì)多種相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，認(rèn)為應(yīng)從改進(jìn)信息系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)入手，將流程相關(guān)性語(yǔ)義從業(yè)務(wù)邏輯中抽取出來(lái)，作為軟件結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要元素加

4、以描述和建模，并從需求分析到系統(tǒng)設(shè)計(jì)一直保持業(yè)務(wù)流程的獨(dú)立性，才能解決業(yè)務(wù)流程所面臨的問(wèn)題。 本文重點(diǎn)討論了支持業(yè)務(wù)流程變化的軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建方法，主要的研究目的是為企業(yè)實(shí)施業(yè)務(wù)流程管理提供一個(gè)技術(shù)框架，并為基于此框架的軟件系統(tǒng)構(gòu)建提供一系列指導(dǎo)原則，從而實(shí)現(xiàn)更高程度的業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化，并提高企業(yè)信息系統(tǒng)的靈活性、適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。圍繞這個(gè)目標(biāo)，本文對(duì)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新工作

5、第一，基于SOA，提出了一種面向業(yè)務(wù)流程的軟件體系結(jié)構(gòu)(Business Process-Oriented Software Architecture，簡(jiǎn)稱(chēng)BPOSA)。 BPOSA是一個(gè)基于服務(wù)的層次型結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)三層體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將業(yè)務(wù)邏輯和應(yīng)用邏輯進(jìn)行了分離，并進(jìn)一步將流程邏輯從業(yè)務(wù)邏輯中抽取出來(lái)，形成一個(gè)獨(dú)立的業(yè)務(wù)流程層。同時(shí)在各層次的軟件實(shí)體具有顯式的流程相關(guān)性語(yǔ)義描述。因此該結(jié)構(gòu)具有業(yè)務(wù)邏輯與實(shí)現(xiàn)邏輯的分離、流程邏

6、輯和業(yè)務(wù)邏輯的分離的特點(diǎn)。 第二，從業(yè)務(wù)邏輯中抽取出隱式流程相關(guān)性語(yǔ)義，實(shí)現(xiàn)了流程邏輯的顯式化定義。 除了將流程控制邏輯從業(yè)務(wù)邏輯中分離出來(lái)、并予以明確的描述之外，BPOSA還將流程功能部分中隱含的與流程關(guān)聯(lián)的特性抽取出來(lái)，建模為可配置的流程屬性。流程語(yǔ)義的顯式化定義，不僅能讓使用者清晰的了解系統(tǒng)支持的業(yè)務(wù)流程，而且在流程變化時(shí)只需修改流程定義并重新配置各項(xiàng)流程屬性即可，從而快速應(yīng)對(duì)流程的動(dòng)態(tài)調(diào)整。 第三，提出了

7、一種面向組合的業(yè)務(wù)流程建模方法，并給出了基于π演算的形式化模型定義。 該模型以流程代數(shù)π演算為形式化基礎(chǔ)，并借助于π演算所提供的一種自底至上通過(guò)組合子系統(tǒng)構(gòu)造系統(tǒng)的方法，通過(guò)組合簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)化流程控制模塊，建立復(fù)雜的流程模型。而且該模型降低了流程建模的復(fù)雜性，非常符合業(yè)務(wù)流程復(fù)雜、變化、分布的新特點(diǎn)。 第四，提出了一種基于服務(wù)、面向流程的軟件系統(tǒng)構(gòu)建方法，給出了面向流程的需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一系列相關(guān)原則和步驟。

8、該方法以系統(tǒng)支持的業(yè)務(wù)流程及流程變化性需求為中心，在需求分析階段，通過(guò)對(duì)十一種流程變化特征的分析，首先得到與流程變化相關(guān)的業(yè)務(wù)服務(wù)動(dòng)態(tài)流程可變前置條件；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，根據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)的流程可變性需求抽取出服務(wù)實(shí)現(xiàn)邏輯中的隱式流程相關(guān)性語(yǔ)義?；谠摌?gòu)建方法而實(shí)現(xiàn)的軟件系統(tǒng)，遵循BPOSA結(jié)構(gòu)，達(dá)到了流程邏輯和應(yīng)用邏輯分離的目標(biāo)。 第五，對(duì)業(yè)務(wù)流程的變化特征進(jìn)行了抽取和分類(lèi)，提出了十一種業(yè)務(wù)流程變化特征，包括執(zhí)行路徑的變化特征、執(zhí)行順

9、序的變化特征和增加刪除活動(dòng)、業(yè)務(wù)活動(dòng)前置后置變化和活動(dòng)拆分與合并等。面向流程變化特征的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)是本文工作的一大特點(diǎn)和創(chuàng)新。 第六，提出了一個(gè)基于配置的業(yè)務(wù)流程變化管理服務(wù)模型。 該服務(wù)模型以配置為中心，支持業(yè)務(wù)流程的導(dǎo)入、流程屬性的配置和業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)執(zhí)行以及流程變化管理。當(dāng)業(yè)務(wù)流程需求發(fā)生變化時(shí)，該服務(wù)能自動(dòng)為業(yè)務(wù)流程的各活動(dòng)尋找合適的業(yè)務(wù)服務(wù)，并根據(jù)服務(wù)執(zhí)行的上下文環(huán)境匹配正確的服務(wù)實(shí)現(xiàn)，因此非常適用于動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)

10、流程的管理。 最后，基于一個(gè)通訊設(shè)備供應(yīng)公司的供應(yīng)鏈管業(yè)務(wù)案例，實(shí)踐了本文提出的面向業(yè)務(wù)流程的軟件系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程，結(jié)果顯示本文的方法能夠較好的滿(mǎn)足業(yè)務(wù)流程變化的需求，在需求改變的情況下，無(wú)需改動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)即可支持新的業(yè)務(wù)流程。這對(duì)改善企業(yè)管理水平、提高業(yè)務(wù)運(yùn)作效率、降低企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本，具有非常廣闊和潛在的應(yīng)用前景。另外，本文提出的基于π演算面向組合的業(yè)務(wù)流程建模方法、業(yè)務(wù)流程變化特征等概念和理論的研究和實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)其它流程相關(guān)領(lǐng)域的研