基于时序ECA的分布式工作流管理系统研究与应用

论文摘要

目前,工作流技术是发展最快的技术研究领域之一。工作流系统是业务流程管理的重要基础,通过企业经营过程模型的建立、部署和实施,能够促进及监控经营过程的高效运行并且使其具有相应的人机交互能力。随着计算机网络技术的不断成熟和发展,企业的规模越来越庞大,在各个部门的处理实体呈异构、自治、分布的特征的环境中,分布式工作流管理技术也得到了飞速的发展。但是,现在缺乏一个标准化的集成框架来支持分布式应用的集成,而大多数商业化的分布式工作流管理系统及研究模型都采用了集中式管理体系,即在分布式工作流执行中有一个主控工作流引擎负责从属工作流引擎的控制、协调与合作,这种管理结构存在开放性、可扩展性、可维护性等方面的问题。同时,分布式工作流系统中有很多基于时序的问题没有解决,限制了其功能的发挥。本文在对工作流技术标准的理解以及对其它工作流体系结构的分析的基础之上,提出一种基于时序ECA技术和事件通讯机制的分布式工作流系统实现方案。该系统是遵从于工作流管理联盟的工作流系统参考模型的、通用的分布式工作流执行模型,它通过工作流引擎的时序ECA规则完成工作流中任务的执行。 本文的创新主要表现在利用时态逻辑在描述时序条件方面强大的功能和ECA规则动态交互的特性扩展了工作流模型的描述,解决了ECA规则的语义在描述与时间相关的复杂过程时能力不足的问题,使之有丰富的可用性;利用活动图进行过程定义,增加了模型元素——工作流逻辑符号和时序ECA规则,使其更加适合为工作流过程建模,拓展了工作流模型整体描述能力,并对模型的执行情况做了详细分析;提出了基于时序ECA的分布式工作流的整体架构,并将该体系引入医疗保险的应用中,重点介绍了工作流系统的核心——工作流引擎的组成结构,并为工作流系统划分了模块,把系统分成过程定义、模型部署、多工作流引擎、运行时库、运行监控和事件服务等几个模块。在这个方案中,过程和活动都被封装在分布式工作流引擎中,各引擎彼此之间逻辑上独立,利用事件进行通讯和同步。该系统具有集成性、开放性、支持分布式应用和系统的动态可重构性等显著特点,它不仅适应分布办公,更以系统开放的环境为实现跨部门、跨企业的不同工作流互操作打下了基础,使客户、供应商或合作者都可方便地与企业讲行协同工作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1 工作流与工作流管理系统
• 1.1.1 工作流与工作流管理系统的定义
• 1.1.2 工作流管理系统的特征
• 1.1.3 工作流管理系统的体系结构
• 1.1.4 工作流模型的概念
• 1.1.5 当前工作流管理系统存在的问题
• 1.2 分布式工作流管理系统介绍
• 1.2.1 分布式工作流系统的特点
• 1.2.2 现有的分布式工作流技术
• 1.2.3 工作流技术发展趋势
• 1.3 课题研究的内容与意义
• 1.4 本文的组织结构
• 2. 基于时序ECA的分布式工作流的技术基础
• 2.1 工作流事件
• 2.1.1 事件的概念
• 2.1.2 事件的分类
• 2.1.3 事件通讯
• 2.1.4 事件驱动的原理
• 2.2 事件的形式化描述
• 2.3 ECA规则
• 2.3.1 ECA规则简介
• 2.3.2 ECA规则的语义
• 2.3.3 ECA规则的作用
• 2.3.4 ECA规则的执行方式
• 3. 基于时序ECA的分布式工作流管理系统的建模
• 3.1 事件驱动的工作流模型理论
• 3.2 时态逻辑TL
• 3.2.1 TL在工作流建模中的应用
• 3.2.2 TL公式的语法
• 3.2.3 TL公式的语义
• 3.2.4 计算TL条件的算法
• 3.2.5 时态聚集
• 3.3 使用时态数据库记录历史查询结果
• 3.4 基于时序ECA规则的活动图建模
• 3.4.1 建模元素
• 3.4.2 过程模型执行
• 3.4.3 形式化定义
• 3.5 工作流ECA规则集的可终止性分析
• 4. 基于时序ECA的分布式工作流管理系统的应用及关键技术
• 4.1 工作流系统的框架设计
• 4.2 工作流引擎的设计
• 4.3 工作流在医疗保险中的应用
• 4.4 分布式事件合成与同步
• 4.5 事件历史
• 4.6 工作流任务互斥
• 5. 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 学位论文评阅及答辩情况表