2004-2-19 09:02
threehair
1 虚拟企业工作流技术<br />1.1 虚拟企业的组织形式<br />虚拟企业（Virtual Enterprise, VE）是敏捷制造的动态组织形态，是指不同组织或公司为赢得某一机遇性市场竞争，围绕某种新产品开发，集中优势资源，形成靠网络通讯联系的临时性经营实体，即动态联盟。动态联盟具有集成性和时效性两大特点。其实质是不同组织或企业间的同台集成，随市场机遇的存亡而聚散。虚拟企业伙伴能共享生产、工艺和产品的信息，这些信息以数据形式表示，能够分布到不同的计算环境中。<br />到目前为止，国内外对虚拟企业尚无统一的定义。综合国内外学者的研究成果，对虚拟企业有以下共同认识：<br />(1)虚拟企业是面向任务、面向市场机遇的。随着市场的出现而建立联盟，随着任务的结束而解散联盟；<br /><br />(2)虚拟企业的生产制造系统及其过程应是可重构性、可重用性和可调性的；<br /><br />(3)虚拟企业是一种有时限的，相互依赖、信任、合作的组织，其基础是一批敏捷化企业。<br /><br />实际上，虚拟企业是一种新的制造模式，一种新的管理经营哲理，也是企业走向扁平化的一种有效途径。从制造的角度看，它强调可重构性，快速响应市场机遇；从管理经营角度看，它强调合作，“共同赢利”(Win-Win)的管理经营思想。<br /><br />虚拟企业使用工作流管理可以达到以下目的：<br /><br />(1)在正确的时间把工作分配给正确的参与者。通过Internet， 各个盟友企业可以根据各自的特点被自动和动态地分配工作。<br /><br />(2)辅助活动的执行。工作流引擎的一个关键部件是工作表处理器，它给每一个参与者一个活动列表，帮助参与者确定列表中活动的优先次序。在Internet上，这可以由HTML窗体或基于Java的处理器或者由二者共同完成。其最大特点是任何一台装有浏览器的工作站都可以访问工作流引擎，参与这个自动的过程。<br /><br />(3)监视和警告。工作流引擎可以为每一个过程定义最后的期限并进行监视。可以通过不同方式避免超越最后的期限，如向管理者发出警告，改变优先权，或者是改变过程内部的执行路径等。<br /><br />(4)统计。工作流引擎使用时间戳记录每一个单独的事件。通过每一组业务流程的记录提供统计报表。例如，过程的平均值、每一个活动的平均值和每一个过程的平均等待时间等。<br /><br />这些统计表可以用来监视各个盟友企业的活动，也可以被用来作为虚拟企业管理的依据，并以此监视每个成员的行为，看它是否符合谈判签定的合约。<br /><br />由于Internet基础和结构本身就是支持分布式的，而且，Internet的通讯机制（URL，CGI call-backs，…）使这种分布式的服务完全透明，所以基于Internet的虚拟企业的工作流管理也是完全透明的。例如，一个由分布在北京、上海和广州的供应商、装配企业和销售商组成的动态联盟企业，当在上海的作为盟主的装配企业把任务分配给在北京的供应商和在广州的销售商后，北京的供应商工作流应用程序可以通过URLs调用广州的销售商的Web文件管理服务器上的文件，在上海盟主企业的工作流服务器确认这是一项可执行的操作后，北京的供应商通过简单的单击操作就可完全透明地从广州获得文件。这个过程将由上海的工作流管理程序把这个事件注册到工作流规划数据库中，这个过程对用户依然是透明的。<br /><br />盟主企业是虚拟企业的核心，管理“控制协调模块”。一般来说，盟主企业抓住市场机遇，并由它挑选盟友企业组成虚拟企业。控制协调模块主要管理虚拟企业内部各个企业间控制信息流和状态信息流，盟主企业及时掌握产品的生产进度和质量状况。而企业间的输入输出（包括产品信息）通过标准接口进行；盟友企业的结构与盟主企业相似，必须及时向盟主反馈状态信息，相互间积极配合，生产出客户需要的产品。<br /><br />1.2 工作流技术<br /><br />工作流的主要任务是管理跨越几个地区的业务流程。下面是工作流管理联盟（Workflow Management Coalition, WfMC）对一些术语的定义：<br /><br />(1)业务流程（business process）。一个组织所从事的工作通常称为业务流程。业务流程是“一个过程，在这个过程当中，文档、信息或任务按照一套定义好的规则，在参与者之间传递，以期待实现或有助于实现整个业务目标。”<br /><br />(2)工作流(workflow)。“业务流程中由计算机自动实现的那部分流程称为工作流。”工作流通常与业务流程重组（BPR）有关，BPR涉及到对组织内核心业务流程的评估、分析、建模、定义和实现。在信息系统里，工作流适用于表示业务流程，它能把业务流程逻辑和它的IT操作分离开来。<br /><br />(3)工作流管理系统（Workflow Management System,WfMS）。“WfMS是用来定义、管理和执行工作流的系统软件。计算机表示的工作流逻辑确定了该软件的执行顺序。”具体地说，W<br />fMS的任务是调度活动的执行。在调度中WfMS决定下一个执行步骤，将工具与每个活动联系起来（工具可以是人或IT资源），在活动间传递信息，给用户指定活动，检查活动执行的及时性，监视整个过程，决定何时成功地完成过程。<br /><br />工作流应用的主要功能是描述和解释过程。工作流引擎的主要作用是描述一个业务过程所必须经过的步骤。该描述被工作引擎解释后分配给每一个参与者。根据每一个过程在进行中的状态，推动过程从一个活动到下一个活动进行下去，保证每一个活动由拥有合适的经验和权限的参与者执行。过程用图表进行描述，一些工作流引擎可以在参与者的屏幕上显示它和过程的状态。<br /><br />1.3 虚拟企业工作流应用<br /><br />从生产经营的角度出发，制造企业可视为由多个相互关联的不同层次流程组成的活动流程。<br /><br />如由订货、采购、设计、生产、交货组成的主流程。这个流程又可分解为多个彼此相关的小流程，如产品设计流程、产品制造流程、销售经营流程等。这些流程都可以使用工作流技术进行有效管理。<br /><br />在有能力组成虚拟企业的企业，应该备有工作流管理软件，这些企业中的工作流应用软件可以通过Internet进行无缝连接。当这些企业中的某些企业根据市场产品的需要组织成虚拟企业的时候，盟主企业则把任务通过基于Internet的工作流管理软件分配给盟员企业，各盟员企业根据分配给自己的任务，使用自己企业中的工作流管理软件，把任务分成不同的子任务给企业中相关的职能部门，如图2所示。<br /><br />在工作流执行过程中，单位之间的产品数据更新与协同工作是两个重要方面。例如：图3所示的工作流由三个单位（A，B，C）合作完成。过程中包括五个活动（a1，a2，a3，a4，a5）。活动之间的关系如图所示。活动al、a2由单位A执行，活动a3由单位B执行，活动a4由A，B，C三个单位协同执行，活动a5由单位C执行。<br /><br />当活动a1执行完毕时，活动a2、a3开始执行。活动a1、a2都在单位A执行。这是一个在单位A本地进行相关产品数据信息的更新过程。活动a1到a3，是一个单位B进行相关产品数据信息的更新过程。此时需要单位A和单位B之间具有能够进行大规模数据传输的能力。活动a4由A，B，C三个单位协同执行。要求单位A和单位B进行产品数据信息的更新，并且与单位C能够进行大规模数据传输，使单位C中的产品数据信息得到更新。<br />此时产品数据信息的更新过程可以通过异步数据传输的方式完成。由于A，B，C三个单位要通过协同工作来执行活动a4，因而在A，B，C三个单位之间应具有能够进行实时同步交流的工具和网络支持环境（例如：视频会议系统等等）。
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2 虚拟企业中的工作流相关技术<br />2.1 集成工具<br />企业之间可通过基于Internet的工作流应用软件组织成虚拟企业。随着网络技术的迅速发展，在Internet、WWW、企业Intranet上都出现一个主要特征，即异构性。这是由于网络上使用了不同厂家<br />的硬件、操作系统、网络协议及各种软件产品造成的。一方面，它使某个部分可以选择最佳的硬件和软件组件，但在异构的分布式计算环境中，要实现各个层次上的互操作性是非常困难的，为实现这一目的，各个有关组织纷纷制<br />定支持分布系统互操作的标准。<br /><br />当今国际上有三大分布式软件组件对象标准：一是OMG（Object Management Group）组织推出的公共对象请求代理结构(Common Object Request Broker Arch<br />itecture, CORBA)，一是Microsoft推出的分布式组件对象模型(Distributed Component Object Model，DCOM)，一是Sun公司推出的用Java语言开<br />发的分布式对象模型（Remote Method Invocation，RMI）。<br /><br />DCOM、CORBA和分布式Java提供了基于Internet的分布式对象技术。它们提供了界面描述语言和服务功能，可进行分布式对象的定义、查找和调用。使用它们的主要好处在于把异构的软件组件进行了一种<br />基于标准的和互操作的封装。目前，OMG正在试图建立一种基于CORBA的工作流标准，它将使工作流系统具有互操作性和基于分布式对象的服务模式。IIOP和RMI是分别被CORBA和分布式Java所使用的互操<br />作对象通讯技术。因而，IIOP和RMI可以被工作流系统用于实现其在Internet上的互操作性。例如，WfMC的互操作接口除了支持Internet的E-mail，还能够支持IIOP或RMI。<br /><br />2.2 工作流系统中的agent <br /><br />在工作流系统的开发中，我们在两个方面引入了agent技术：<br /><br />(1)工作流管理中的agent技术。这里，管理工具具有提供各个设计环节在网络之间进行传输、交换及共享数据的功能。利用agent技术开发工作流的管理者，可向各工作站下达工作流程和进度计划，主动引导各工<br />作站按照工作流程和进度计划推进工作，并受理和评价各工作站进展情况的报告，以及集中管理各类数据。<br /><br />(2)工作流活动中的agent。工作流中，可以由人和agent共同完成一个活动。即人在agnet辅助下完成。agent起到辅助功能，给人提供相关的重要信息，即开发一种能给各个环节设计人员提供指导和帮<br />助功能的软件agent。<br /><br />功能实体是agent的关键组成部分，它可以分成两部分：行为引擎和对象结构。行为引擎如同人的心脏，对象结构如同大脑。该agent大脑的结构如图4所示，由模糊神经网络组成，它能接受和处理由一系列模糊值组<br />成的模糊向量，神经网络各个节点之间的权也由模糊值构成，智能知识库根据事先建立的规则进行推理。这样，就可以由agent决定用户需要什么样的信息，这种自适应性是通过使用一个神经网络，分析用户的选择和对选定<br />信息的反应来实现的，通过对神经网络的训练，agent可以根据不同用户的需求特点为其提供相应的信息。<br /><br />Java提供了一种先进的基于WWW的agent的方法。利用Java实现的agent可以多线程执行，与分布在Internet上的其他agent利用KQML进行非同步通讯。
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3 结论<br />在虚拟企业使用工作流技术的优越性体现在以下几方面：<br /><br />(1)提高安全性。在工作流应用中，每一个参与者只能看到那些由工作流引擎分配给他（她）的任务。参与者的访问权限通过在每个过程中的每个活动定义的规则进行限制。<br /><br />(2)提高反应能力。通过消除活动之间的手工作业，可以减少业务流程从开始到结束的时间。<br /><br />(3)清楚的过程报告。工作流应用提供详细的过程报告包括过程的活动和他们的状态，组织中的每个成员可以得到业务流程状态的精确信息。<br /><br />(4)提高生产效率。通过对活动的计划和分配，极大地减轻了大多数管理者的任务。通过工作流，用户看到一系列的将被完成的活动。一旦盟员企业接受了一个活动，所有的与此活动有关的文件和表格会自动显示在工作站上<br />。当活动完成时，再执行过程中产生的信息，自动地在适当的地方进行归档。<br /><br />(5)质量和成本控制。工作流应用对所有被控制事件进行记录，包括数据、时间、相关任务和参与者姓名。为记录日志中的信息提供有关成本和性能的报告。
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