一種基于工作流技術(shù)的電子政務(wù)支撐系統(tǒng)框架研究

摘 要：為解決電子政務(wù)系統(tǒng)的多版本、異構(gòu)、分布、松散耦合等問(wèn)題，提出了一種基于工作流技術(shù)的電子政務(wù)支撐系統(tǒng)框架。針對(duì)框架的核心——工作流管理系統(tǒng)，建立了支持多過(guò)程定義方法的工作流管理系統(tǒng)模型。該框架已實(shí)際應(yīng)用于科技獎(jiǎng)勵(lì)網(wǎng)絡(luò)評(píng)審平臺(tái)，解決了多版本的異構(gòu)數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)集成問(wèn)題，取得了良好的效果。最后，介紹了在電子政務(wù)支撐系統(tǒng)框架下基于XML Web Services技術(shù)的工作流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

關(guān)鍵詞：電子政務(wù)；工作流；框架；XML Web Services

0 引言

政務(wù)是指政府部門(mén)的管理和服務(wù)活動(dòng)，而電子政務(wù)是借助電子信息技術(shù)而進(jìn)行的政務(wù)活動(dòng)。一般來(lái)講，電子政務(wù)系統(tǒng)應(yīng)包括三個(gè)組成部分：一是政府部門(mén)內(nèi)部的電子化和網(wǎng)絡(luò)化辦公；二是政府部門(mén)之間通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的信息共享和實(shí)時(shí)通信；三是政府部門(mén)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與民眾之間進(jìn)行的雙向信息交流。具體來(lái)講，目前各級(jí)政府部門(mén)所廣泛使用的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，屬于電子政務(wù)第一部分的范疇。

力公自動(dòng)化系統(tǒng)在各級(jí)政府部門(mén)的普及，在一定程度上促進(jìn)了電子政務(wù)的發(fā)展。但同時(shí)也越來(lái)越多地表現(xiàn)出多版本、異構(gòu)、分布、松散耦合的特點(diǎn)。正是這些版本各異的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的存在，使得政府部門(mén)難以協(xié)調(diào)工作，成為制約政務(wù)工作效率的瓶頸。

針對(duì)這些問(wèn)題，如文獻(xiàn)[1]提出了一種一站式服務(wù)框架的解決方案，該方案能夠從理論上將電子政務(wù)服務(wù)集成一體，但其需要統(tǒng)一的電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，這點(diǎn)制約著該方案的推廣實(shí)施；文獻(xiàn)[2，3]將工作流技術(shù)與Web服務(wù)技術(shù)引入電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)領(lǐng)域中，解決了某些部門(mén)的辦公自動(dòng)化問(wèn)題。本文在參考國(guó)內(nèi)外同行關(guān)于電子政務(wù)和工作流技術(shù)的研究成果的基礎(chǔ)上，提出了一種基于工作流技術(shù)的電子政務(wù)支撐系統(tǒng)(EGSS，E-Government Support System)框架，建立了一種支持多過(guò)程定義方法的工作流管理系統(tǒng)模型，并在文章最后介紹了基于XMLWeb Services技術(shù)的工作流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

1 基于工作流技術(shù)的EGSS框架

依據(jù)電子政務(wù)的特點(diǎn)，本文提出工作流支撐下的EGSS由工作流管理系統(tǒng)、對(duì)外宣傳平臺(tái)、與其他機(jī)構(gòu)接口、系統(tǒng)管理平臺(tái)和各部門(mén)力公自動(dòng)化系統(tǒng)幾大部分組成，具體框架如圖1所示。

工作流管理系統(tǒng)是底層操作核心，相當(dāng)于一個(gè)業(yè)務(wù)級(jí)別的操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)工作流的管理，向周邊的四個(gè)模塊提供服務(wù)；對(duì)外宣傳平臺(tái)負(fù)責(zé)政府部門(mén)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與民眾之間進(jìn)行雙向信息交流；對(duì)其他機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)接口負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)政府部門(mén)之間通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而進(jìn)行的信息共享和實(shí)時(shí)通信；系統(tǒng)管理平臺(tái)主要負(fù)責(zé)對(duì)工作流管理系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與管理；各部門(mén)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)各政府部門(mén)內(nèi)部的電子化和網(wǎng)絡(luò)化辦公。

2 EGSS框架下的工作流管理系統(tǒng)模型——支持多過(guò)程定義方法的模型

EGSS系統(tǒng)框架中，工作流管理系統(tǒng)是核心，工作流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，直接影響著ESSG系統(tǒng)的性能。工作流的管理系統(tǒng)是運(yùn)行在一個(gè)或多個(gè)工作流引擎上用于定義、實(shí)現(xiàn)和管理工作流運(yùn)行的一套軟件系統(tǒng)，它與工作流執(zhí)行者(應(yīng)用程序)進(jìn)行交互，推進(jìn)工作流實(shí)例的執(zhí)行，并監(jiān)控工作流的運(yùn)行狀態(tài)。

關(guān)于工作流管理系統(tǒng)的模型，WfMC給出了一個(gè)參考模型。但電子政務(wù)受政策影響較大，WfMC給出的參考模型無(wú)法適應(yīng)EGSS系統(tǒng)。為此，本文提出了一種基于多過(guò)程定義的工作流管理系統(tǒng)模型，如圖2所示?？芍С侄喾N過(guò)程建模方法，從而使系統(tǒng)具有良好的可成長(zhǎng)性與代謝性。EGSS工作流管理系統(tǒng)模型各個(gè)主要組成部分的作用描述如下：

(1)過(guò)程建模：業(yè)務(wù)流程的形式化描述，包括流程的起始和終止條件、組成過(guò)程的活動(dòng)、活動(dòng)之間的關(guān)系、活動(dòng)調(diào)度規(guī)則、活動(dòng)的參與者、與流程相關(guān)的應(yīng)用程序以及其他流程流轉(zhuǎn)時(shí)需要用到的相關(guān)數(shù)據(jù)。

(2)任務(wù)描述：工作任務(wù)的形式化描述，主要負(fù)責(zé)向工作流管理系統(tǒng)提交所需要完成的任務(wù)和其調(diào)用的工作流實(shí)例。

(3)任務(wù)解析：對(duì)任務(wù)描述進(jìn)行解析，得到對(duì)應(yīng)的工作流實(shí)例和任務(wù)描述。

(4)工作流引擎管理：由解析后的任務(wù)描述和過(guò)程建模模型，調(diào)用相對(duì)應(yīng)的工作流引擎。

(5)工作流引擎：是一個(gè)為工作流實(shí)例提供運(yùn)行執(zhí)行環(huán)境的軟件服務(wù)。主要功能是：負(fù)責(zé)對(duì)過(guò)程定義進(jìn)行解釋；控制過(guò)程實(shí)例的生成、激活、掛起、終止等；控制過(guò)程活動(dòng)間的轉(zhuǎn)換(依據(jù)工作流相關(guān)數(shù)據(jù))；維護(hù)工作流相關(guān)數(shù)據(jù)；為監(jiān)控各個(gè)活動(dòng)的運(yùn)行情況提供查詢數(shù)據(jù)；

(6)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換：將不同的工作流引擎所調(diào)用的數(shù)據(jù)格式，通過(guò)XML技術(shù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。

(7)工作流狀態(tài)數(shù)據(jù)：用來(lái)控制流程流轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)如活動(dòng)實(shí)例當(dāng)前狀態(tài)、活動(dòng)參與者、角色等；

(8)工作流應(yīng)用數(shù)據(jù)：在活動(dòng)實(shí)例被處理時(shí)產(chǎn)生的與具體應(yīng)用相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

(9)權(quán)限控制數(shù)據(jù)：根據(jù)工作流的參與者和過(guò)程模型，來(lái)獲取工作流參與者的權(quán)限。

與參考模型相比，EGSS下的工作流管理系統(tǒng)模型提供了對(duì)多種過(guò)程建模方法的支持。這種支持從實(shí)現(xiàn)角度可以分析為數(shù)據(jù)支持和調(diào)度方法的支持。數(shù)據(jù)支持即為圖2中所描述的“數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換”模塊，該模塊通過(guò)XML技術(shù)可以方便地實(shí)現(xiàn)。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度方法的支持，做如下定義。

定義：關(guān)系R(A->B)為A到B的映射。其中集合A={a|a為過(guò)程定義方法的描述}；集合B={b|b為工作流引擎的描述}。

關(guān)系R即為調(diào)度方法的實(shí)現(xiàn)：“工作流引擎管理”模塊通過(guò)關(guān)系R而得知如何從多個(gè)工作流引擎中調(diào)用正確的工作流引擎。

3 應(yīng)用實(shí)例

在此，以科技獎(jiǎng)勵(lì)網(wǎng)絡(luò)評(píng)審平臺(tái)為實(shí)例，介紹EGSS系統(tǒng)框架下的電子政務(wù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下。

(1)對(duì)多個(gè)單位的獎(jiǎng)勵(lì)網(wǎng)絡(luò)評(píng)審業(yè)務(wù)進(jìn)行分析調(diào)查，并收集當(dāng)前已經(jīng)投入運(yùn)行的系統(tǒng)信息。

(2)綜合獎(jiǎng)勵(lì)網(wǎng)絡(luò)評(píng)審業(yè)務(wù)的流程特性，定制基于EGSS系統(tǒng)框架的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型。

(3)分析原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式，定制原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與步驟2制訂的數(shù)據(jù)模型之間的轉(zhuǎn)換約定。

(4)分析獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)審業(yè)務(wù)，建立評(píng)審業(yè)務(wù)流程過(guò)程模型。

(5)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)工作流管理系統(tǒng)。

(6)規(guī)范工作流管理系統(tǒng)對(duì)外接口，提供對(duì)外接口文檔。

上述步驟中，最核心的工作是工作流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，其核心類設(shè)計(jì)如圖3所示。應(yīng)用程序類提出任務(wù)描述，經(jīng)解析后將解析結(jié)果提交工作流管理類，工作流管理類獲取其需要調(diào)用的引擎以及對(duì)當(dāng)前工作流狀態(tài)進(jìn)行分析后調(diào)用工作流類，來(lái)實(shí)現(xiàn)具體的流程操作。工作流類在執(zhí)行的過(guò)程中需要填寫(xiě)工作流日志并允許用戶對(duì)工作流狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，工作流日志類與內(nèi)部監(jiān)控類實(shí)現(xiàn)了這些功能。

有關(guān)工作流管理系統(tǒng)放入具體實(shí)現(xiàn)，可采用.NET框架中的XML Web Services技術(shù)來(lái)向各應(yīng)用級(jí)程序提供服務(wù)。其具體過(guò)程為：

(1)使用.net平臺(tái)開(kāi)發(fā)Web Services應(yīng)用；

(2)為該服務(wù)創(chuàng)建服務(wù)描述文件WSDL；

(3)在應(yīng)用服務(wù)器中布置Web Services；

(4)將Web Services發(fā)布到本地注冊(cè)中心UDDI。

應(yīng)用程序可通過(guò)檢索WSDL文件生成一個(gè)客戶代理對(duì)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作流管理系統(tǒng)所提供服務(wù)的調(diào)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于工作流技術(shù)的電子政務(wù)支撐系統(tǒng)框架，是針對(duì)當(dāng)前存在的各類電子政務(wù)系統(tǒng)的合理化改造，解決了現(xiàn)有系統(tǒng)的多版本、異構(gòu)、分布等歷史積累問(wèn)題。但是電子政務(wù)支撐系統(tǒng)不是一個(gè)或者幾個(gè)業(yè)務(wù)的政務(wù)電子化，而是一整套業(yè)務(wù)支撐解決方案，是在保證現(xiàn)有電子政務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行的前提下開(kāi)展的，故它的建設(shè)和改造需要經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間。EGSS系統(tǒng)框架已實(shí)際應(yīng)用于科技獎(jiǎng)勵(lì)網(wǎng)絡(luò)評(píng)審平臺(tái)，解決了該平臺(tái)多版本的異構(gòu)數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)集成問(wèn)題，使其在多個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)管理部門(mén)得到推廣應(yīng)用，取得了良好的效果。但在實(shí)施過(guò)程中，該平臺(tái)雖然能夠有效地將版本各異、分布、松散耦合的系統(tǒng)集成起來(lái)，但同時(shí)也暴露出因?qū)Χ噙^(guò)程建模方法支持帶來(lái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換較為復(fù)雜的缺點(diǎn)。因此，深入研究和規(guī)范針對(duì)EGSS框架的統(tǒng)一數(shù)據(jù)參考模型將是本課題今后研究的重