基于元图的工作流分析研究(开题报告)

1基于元图的工作流分析研究（开题报告）学生刘春贵导师张刚2工作流是为提高工作效率而提出的，目前尚无统一、明确的定义；工作流管理联盟定义为业务流程的全部或部分自动化，在此过程中，文档、信息或任务按照一定的过程规则流转，实现组织成员间的协调工作以达到业务的整体目标；一、研究背景3工作流管理系统是定义、创建、执行工作流的系统。一般分为三个阶段：业务流程建模及工作流描述模型实例化阶段模型运行阶段一、研究背景4一、研究背景工作流和业务流程管理是目前学术研究和工程开发的重要领域；目前基于工作流的系统没有标准的工作流建模和分析方法可以使用；需要有一种流程建模方法，它能够简化工作流结构的表示符号，也能够有效地对工作流的正确性、合理性和相关性进行分析；5采用基于元图的建模分析框架，可以有效地对业务流程中的数据、任务和资源及其相互关系进行分析;元图可以表示和集成工作流中的各种组成部分，如信息元素、文档、活动及资源；元图可以利用其代数特性对工作流结构进行分析。一、研究背景6二、元图（Metagraphs）元图扩展了有向图的概念，它可以表示元素对之间的有向性关系；元图可以表示图中元素之间的连接性；元图允许两个或两个以上的元素同时作为一条有向边的输入或输出，每条边是一个多对多的映射。7产生集X={x1，x2，x3，x4，x5,x6}边集E={e1，e2,e3}对于边e1：输入集V1={x1,x2}输出集W1={x4,x5}14e16e3325e2一个典型的元图8元图具有邻接矩阵、矩阵闭包、矩阵乘法、路径、元路径、连通性、桥等代数特性；结构简单的元图，可直接通过观察的方法来确定出它的所有连接关系;复杂结构的元图，引用其邻接矩阵的闭包来解决元素间的连接性问题就显得简便而有效。二、元图（Metagraphs）9工作流映射到元图时用到的一些术语信息元素活动（任务）资源过程10发布新生录取名单退档和补档工作交互过程退档单补档单这是一个反复交互的过程交互完毕确认录取结果的交互过程录取确认单新生名单一个与招生录检审核过程相关的业务流程流程包含信息元素和相关的资源，是一个典型的可以用工作流概念来整合的例子。11三、基于元图的工作流分析将工作流概念映射到元图之上，可以实现基于元图的工作流分析过程，利用元图所具有的代数特性，能够提取蕴含在业务流程中的信息元素之间、信息元素与资源之间的相互关系。12信息元素：①原始投档单，②退档单，③补档单，④退档录检结果，⑤补档录检结果，⑥招生计划信息，⑦退档审核意见⑧补档审核意见，⑨新投档单活动：e1：退档单录检，e2：补档单录检，e3：退档单审核，e4：补档单审核，e5和e6：自动生成新投档单。资源：[L]：录检员，[S]：审核员，[X]：计算机系统。e5[X]e6[X]132456789e1[L]e2[L]e3[S]e4[S]13信息元素：①投档单，②录取确认单，③录取确认单录检结果，④招生计划信息⑤审核意见⑥录取新生名单。活动：e1：录取确认单录检e2：录取确认单审核e3：录取结果发布资源：[L]：录检员，[S]：审核[X]：计算机系统。123456e1[L]e2[S]e3[X]14退补档录取结果结束，启动录取信息的确认和新生名单的发布业务流程两个过程涉及到非自动化的资源，如果资源被其他活动占用，流程将不能继续资源的可用性会直接影响工作流过程的执行效率。三、基于元图的工作流分析15利用元图来分析工作流过程，不仅能抽象出业务流程中的元路径，还能得到以下有用的信息：给定两个信息元素a和b，要想获得元素a是否一定必须先获得元素b？可利用元图的邻接矩阵的闭包矩阵来解决，即判断闭包矩阵中两个信息元素之间是否存在连接路径。三、基于元图的工作流分析16给定一个信息元素c和一个信息元素的集合D，要获得信息元素c，是否必须先获得D中的所有信息元素？同样需要用到元图的邻接矩阵的闭包，根据信息元素c所在的列，可以获得到达c的所有元路径，查看这些元路径的源集合，如果每一个源集合内都包含D中的所有元素，那么要获得c就必须先获得D中所有信息元素。17当业务流程比较复杂的时候，是否可以先考虑重要的信息元素？那些不重要的信息元素可否先从元图中消去？实际上对应了元图结构的一种变换,在考虑具体的某一工作流过程的时候，可以将无关的信息元素，以及与这些元素相关的活动（元图中的边）从元图中消去18135689e2[L]e4[S]e6[X]整个分析过程如下图所示复杂元图简单路径元路径工作流过程抽象业务流程闭包映射19过程定义工具是工作流管理系统中不可缺少的部分，希望能够运用上面的方法来完成过程定义并运用到Flowstep中；四、建模工具（过程定义工具）20建模工具XML文件流程处理器引擎所在主机工作流引擎表Step处理器Step文件流程实例自动处理器下一活动处理器手动处理器接口Flowstep部分结构图21基于Petri网的工作流分析方法往往注重时间性分析和冲突解决方法的分析，而不重视工作流组成部分的连接性和相互作用等问题。对于状态图分析方法，由于状态图本身的复杂性，使得构造连接性表示符号变得相当困难。基于活动网络的建模方法虽然简单而直观，但由于工作流的组成元素之间的连接相对松散，所以当业务流程比较复杂时，不易于表示元素间的相互关系。比较流行的工作流的建模分析方法有基于Petri网,状态图和活动网络的建模分析方法。22用元图表示工作流过程的优点：第一，元图可以有效地表示工作流组成元素之间的连接关系，给定一个输出元素集合，便可以确定出所必须的输入元素集合。第二，元图可以采用不同的方式将不同性质的组成部分集成在同一个可视化图形中，例如元图可以集成信息元素、活动和资源。第三，元图具有代数特性，利用邻接矩阵及其闭包可以分析复杂的业务流程问题。第四，元图可以在结构上进行一定形式的变换把表示信息元素关系的元图转换成表示活动间关系的元图。23五、研究热点工作流过程的表示,分析和操作需要有一个理论框架的支持，尽管一些国际性学术组织如WFMC和一些大型软件公司在创建这一理论框架上做出了大量的工作，但仍然存在两方面的问题：基于元图的工作流分析方法对于工作流建模和分析过程是相当有意义的，因而，设计和开发这种基于元图的工作流建模与分析工具正是今后的重要研究课题。标准化问题；工作流分析能力的问题。24六、时间进度2003年12月——2004年1月收集资料基于元图的工作流分析2004年1月——2004年5月基于元图的工作流分析2004年6月——2004年7月设计模型2004年8月——2004年10月开发建模工具2004年10月——2004年12月撰写论文25谢谢