工作流技術(shù)在鐵路安全質(zhì)量管理中的應(yīng)用

關(guān)則彬，蔣 薈，寧 靜，佘振國，陶 承，宋合營

（1.中國鐵道科學(xué)研究院 電子計算技術(shù)研究所，北京 100081；2. 西安鐵路局 土地房產(chǎn)處，西安 710054）

工作流技術(shù)在鐵路安全質(zhì)量管理中的應(yīng)用

關(guān)則彬1，蔣 薈1，寧 靜1，佘振國1，陶 承1，宋合營2

（1.中國鐵道科學(xué)研究院 電子計算技術(shù)研究所，北京 100081；2. 西安鐵路局 土地房產(chǎn)處，西安 710054）

信息閉環(huán)流轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)流程復(fù)雜，且需求變化快，采用工作流技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息閉環(huán)流轉(zhuǎn)，可以把應(yīng)用邏輯和過程邏輯分開，不修改具體功能實(shí)現(xiàn)而只修改配置模型就能達(dá)到改變系統(tǒng)功能的目的，從而實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)流程部分或全部過程的有效管理。本文重點(diǎn)描述了該工作流模型的邏輯設(shè)計及數(shù)據(jù)庫設(shè)計等實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐表明，利用工作流技術(shù)解決安全檢查信息閉環(huán)流轉(zhuǎn)可取得良好的實(shí)際應(yīng)用效果。

工作流；安全質(zhì)量管理信息系統(tǒng)；信息閉環(huán)流轉(zhuǎn)

隨著鐵路的快速發(fā)展，鐵路企業(yè)對安全管理的要求越來越高。上海鐵路局依據(jù)《上海鐵路局干部現(xiàn)場安全檢查量化制度》、《上海鐵路局運(yùn)輸站段安全質(zhì)量考核獎勵辦法》和《上海鐵路局運(yùn)輸站段月度安全管理綜合排序辦法》等管理和考核新機(jī)制的要求，需要構(gòu)建覆蓋全局各單位、各部門的安全質(zhì)量管理信息系統(tǒng)（以下簡稱為滬安全質(zhì)量系統(tǒng)），為安全管理提供技術(shù)支撐和保障。

滬安全質(zhì)量系統(tǒng)的主要功能包括安全檢查信息閉環(huán)處理、檢查計劃、檢查寫實(shí)、量化考核、查詢與統(tǒng)計報表等。其中，安全檢查信息閉環(huán)處理功能主要負(fù)責(zé)安全檢查數(shù)據(jù)的采集，為系統(tǒng)其它功能提供計算依據(jù)。信息閉環(huán)處理的業(yè)務(wù)流程復(fù)雜，且需求變化快，可以引入工作流技術(shù)來解決。

工作流的主要思想是把工作活動分解為若干明確定義的任務(wù)、角色、規(guī)則和子過程，通過它們對整個過程進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)[1]。工作流技術(shù)正在被越來越多的現(xiàn)代大型企業(yè)所采用，成為其企業(yè)軟件系統(tǒng)的重要組成部分。本文重點(diǎn)研究如何將工作流技術(shù)應(yīng)用于滬安全質(zhì)量系統(tǒng)的信息閉環(huán)流轉(zhuǎn)中。

1 安全檢查信息閉環(huán)流轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)需求

在滬安全質(zhì)量系統(tǒng)的安全檢查子系統(tǒng)中，需要對采集到的檢查信息實(shí)現(xiàn)閉環(huán)處置。各種安全檢查信息可以從鐵路局（安監(jiān)室、業(yè)務(wù)處）、站段（安全科、業(yè)務(wù)室）不同層級交互進(jìn)入本系統(tǒng)，信息進(jìn)入本系統(tǒng)后根據(jù)其相關(guān)業(yè)務(wù)處理規(guī)則進(jìn)入不同信息處理流程。

鐵路局安監(jiān)室和業(yè)務(wù)處室檢查、發(fā)現(xiàn)問題，提出問題處理及整改意見，然后下發(fā)通知給站段業(yè)務(wù)室，站段根據(jù)檢查整改通知進(jìn)行處理、整改，將問題處理結(jié)果反饋給鐵路局各部門，鐵路局根據(jù)處理反饋情況對問題進(jìn)行最終的確認(rèn)銷號。站段可進(jìn)行本單位內(nèi)部的車間、班組的安全問題管理。

鐵路局及站段領(lǐng)導(dǎo)可檢查各站段科室的全部級別的問題，如圖1所示。鐵路局處室可檢查站段車間的BC級別問題，如圖2所示。站段機(jī)關(guān)人員可檢查車間班組及車間自查的BC級別問題，如圖3所示。

圖1 鐵路局及站段領(lǐng)導(dǎo)檢查各站段科室全部級別的問題

圖2 鐵路局檢查站段車間的BC級別問題

此外，對于鐵路局檢查站段車間的HMAZ級別問題、站段機(jī)關(guān)人員檢查車間班組的HMAZ級別問題、車間人員檢查車間內(nèi)部的HMZ級別問題、車間人員自查本車間的A級別問題、車間自查本車間的BC級別問題等，本系統(tǒng)都有不同的處理流程定義。從上述檢查問題流轉(zhuǎn)的處理流程可以看出，安全檢查問題的處理流程有兩個特點(diǎn)：

（1）流程復(fù)雜。對于不同問題級別、或同樣問題級別但是檢查部門不一樣、或同樣問題級別且檢查部門一樣但責(zé)任部門不一樣的問題流轉(zhuǎn)處置，其處理流程都存在一定差異；

（2）需求變化快。在管理制度發(fā)生改變時，相應(yīng)的檢查問題處理流程也需要相應(yīng)做出調(diào)整，以適應(yīng)管理要求的變化。

如果采用常規(guī)的實(shí)現(xiàn)方法，就需要開發(fā)人員針對每種檢查問題的處理過程進(jìn)行定義和開發(fā)。一旦需求調(diào)整時，業(yè)務(wù)邏輯也需進(jìn)行相應(yīng)變化。工作量大，且系統(tǒng)的擴(kuò)展性和可維護(hù)性不高。而采用工作流技術(shù)實(shí)現(xiàn)上述業(yè)務(wù)流程，可以把應(yīng)用邏輯和過程邏輯分開，不修改具體功能實(shí)現(xiàn)而只修改配置模型就能達(dá)到改變系統(tǒng)功能的目的，從而實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)流程部分或全部過程的有效管理[2]。

圖3 站段機(jī)關(guān)人員檢查車間班組及車間自查的BC級別的問題

2 工作流的定義及特點(diǎn)

工作流管理聯(lián)盟（WFMC，Workflow Management Coalition）對工作流的定義是：工作流能夠完全或者部分自動執(zhí)行的經(jīng)營過程，它根據(jù)一系列過程規(guī)則、文檔、信息或任務(wù)能夠在不同的執(zhí)行者之間傳遞與執(zhí)行[3]。根據(jù)上述定義，管理信息系統(tǒng)中涉及的業(yè)務(wù)也不例外，都是基于工作流的應(yīng)用。

工作流應(yīng)用（WFA，WorkFlow Application）具有如下特點(diǎn)[4～5]：（1）多人協(xié)同完成：WFA應(yīng)用所完成的工作是通過一群人互相協(xié)作分步完成。（2）工作的傳遞：WFA應(yīng)用除了對數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)處理之外，最重要的是能實(shí)現(xiàn)工作傳遞。因此，能完成信息傳遞的系統(tǒng)（比如文件傳輸系統(tǒng)、電子郵件系統(tǒng)）也可稱為WFA應(yīng)用。（3）多節(jié)點(diǎn)組成：WFA應(yīng)用包含多個分先后順序的節(jié)點(diǎn)，工作從一個節(jié)點(diǎn)傳遞到下一個節(jié)點(diǎn)。WFA應(yīng)用中的人員在自己的節(jié)點(diǎn)內(nèi)完成工作，當(dāng)他們的工作結(jié)束后將觸發(fā)下個節(jié)點(diǎn)的人員開始工作。（4）狀態(tài)變化：工作流中的每個節(jié)點(diǎn)都有相應(yīng)的狀態(tài)（比如可進(jìn)行的操作或權(quán)限、處理意見、處理天數(shù)等）。在本節(jié)點(diǎn)的人員完成工作后，工作流的狀態(tài)既可發(fā)生變化，從而進(jìn)入下個節(jié)點(diǎn)。

3 安全檢查問題閉環(huán)處理的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.1 邏輯設(shè)計

經(jīng)過對上述業(yè)務(wù)流程的仔細(xì)分析，本系統(tǒng)安全檢查信息閉環(huán)流轉(zhuǎn)包含以下模塊。

3.1.1 角色定義及控制模塊

由于安全檢查信息流轉(zhuǎn)具有多人協(xié)同完成的特點(diǎn)，不同的人在整個工作流中所要完成的工作也各不相同，因此他們具備不同的權(quán)限，而權(quán)限在系統(tǒng)中需要通過角色來控制。

3.1.2 節(jié)點(diǎn)定義及配置模塊

工作流是由多個節(jié)點(diǎn)所組成，該模塊用戶根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)來配置相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。在滬安全質(zhì)量系統(tǒng)的安全問題閉環(huán)流轉(zhuǎn)中，可以把其中的操作定義為節(jié)點(diǎn)。

3.1.3 后續(xù)操作單位計算模塊

工作流中工作傳遞的機(jī)制決定了需要有后續(xù)操作單位的計算模塊，根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)內(nèi)的工作完成狀態(tài)、參與人員、人員所具備的權(quán)限以及一些其它的外部條件因素來計算后續(xù)流轉(zhuǎn)的單位信息。

3.1.4 流程狀態(tài)計算模塊

該模塊主要任務(wù)是根據(jù)各種條件來計算當(dāng)前流轉(zhuǎn)信息的狀態(tài)。

3.1.5 過程追蹤及記錄模塊

該模塊的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)記錄每一步傳遞過程，為后續(xù)節(jié)點(diǎn)計算模塊提供運(yùn)算依據(jù)或者可以讓用戶來追溯整個信息傳遞的完整過程。

3.1.6 日志記錄模塊

該模塊用于記錄相應(yīng)的系統(tǒng)日志，方便系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)流轉(zhuǎn)過程中的異常情況。

各模塊之間的關(guān)系如圖4所示。

系統(tǒng)需根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯預(yù)先配置好節(jié)點(diǎn)及相應(yīng)的角色、權(quán)限。流程的實(shí)例啟動后，系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先配置好的信息來計算后續(xù)操作單位及流程狀態(tài)，從而生成流轉(zhuǎn)記錄。在所有的計算過程中，都需要由日志模塊來記錄相應(yīng)的信息。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

信息流轉(zhuǎn)中涉及的主要數(shù)據(jù)表如圖5所示。

圖4 模塊關(guān)系

圖5 實(shí)體關(guān)系圖

角色表：存儲流轉(zhuǎn)過程中用到的角色。流程表：配置各種流程。配置信息表：為各種流程在不同的使用場景中定義配置。狀態(tài)字典表：定義信息流轉(zhuǎn)過程中的各種狀態(tài)。操作字典表：定義流轉(zhuǎn)中用到的所有操作。后續(xù)操作單位計算表：定義規(guī)則來計算操作后所流轉(zhuǎn)到的目標(biāo)單位。當(dāng)前流轉(zhuǎn)信息表：當(dāng)流程的一個實(shí)例開始啟動時，該表生成一條信息流轉(zhuǎn)記錄，用于追蹤信息所流轉(zhuǎn)到的當(dāng)前單位以及下一個單位。流轉(zhuǎn)記錄表：記錄某個流程實(shí)例的所有流轉(zhuǎn)步驟。日志表：記錄流轉(zhuǎn)中的每一步輸入及返回信息。

3.3 流程配置應(yīng)用示例

本信息流轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的Web服務(wù)器層采用Visual .Net2010開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用Oracle11g。比如對于配置圖1所示的流程，需要以下步驟：

（1）在流程表中定義一個新的流程，命名為LC1。（2）在操作字典表中為LC1定義操作集合，如“錄入”、“下發(fā)”、“批轉(zhuǎn)”、“整改”、“反饋”、“銷號”。（3）為步驟（2）的操作定義好每個操作所對應(yīng)的角色。比如鐵路局及處室領(lǐng)導(dǎo)角色具有“錄入”權(quán)限，站段信息員角色具有“批轉(zhuǎn)”權(quán)限等。（4）為步驟（2）的操作定義后續(xù)操作集合，如“錄入”的后續(xù)為“下發(fā)”，“下發(fā)”的后續(xù)為“批轉(zhuǎn)”和“整改”，“整改”的后續(xù)為“反饋”等。（5）為步驟（2）的操作定義后續(xù)操作單位計算規(guī)則。比如“錄入”后續(xù)操作者為本人，而“下發(fā)”的后續(xù)操作單位為錄入信息項中的責(zé)任單位等。（6）為步驟（2）的每個操作定義其對應(yīng)的信息內(nèi)容。至此，一個完整的流程配置完畢。

本系統(tǒng)為每一種業(yè)務(wù)流程都做了相應(yīng)的配置。既滿足了業(yè)務(wù)需求，而且程序便于維護(hù)。目前，滬安全質(zhì)量系統(tǒng)中所涉及的安全問題閉環(huán)流程共有11種，涉及到的單位包括鐵路局級的20多個處室及其管轄的80多個站段和貨運(yùn)中心，共采用20多種角色進(jìn)行權(quán)限控制，問題采集的活躍用戶約1萬人，每個月采集約3.7萬條安全問題數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。

4 結(jié)束語

本文從安全問題閉環(huán)流轉(zhuǎn)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求出發(fā)，結(jié)合工作流的技術(shù)理論，采用Visual.Net 2010及Oracle11g開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了滬安全質(zhì)量系統(tǒng)的問題閉環(huán)流轉(zhuǎn)，在實(shí)際中取得了良好的應(yīng)用效果。利用該模型可以實(shí)現(xiàn)流程的靈活配置，若應(yīng)用過程中由于管理上的改變而導(dǎo)致流程需要做出相應(yīng)變化，管理員只需要修改流程的配置模型即可，無需對程序進(jìn)行修改，維護(hù)更加方便。

[1] Leymann F, Roller D, Workflow-based Application[J]. IBM System Journal, 1997, 36(1): 102-123.

[2]范玉順.工作流管理技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2000：38-45.

[3] Hollingsworth D. The Workflow Reference Model[R/OL]. (1995-01-19) [2010-05-08]. http://www. wfmc. org/refer-encemodel.html.

[4]金格雷技術(shù)發(fā)展有限公司.行政辦公自動化系統(tǒng)產(chǎn)品選擇建議書[EB/OL]. http://www.gl.com.cn/of fi ce/fanan.htm,2001.

[5]楊振山.中國辦公自動化及解決方案[J].電子計算機(jī)與外部設(shè)備, 2000，24（2）：36-39.

責(zé)任編輯 陳 蓉

Application of work fl ow technology in railway safety and quality management

GUAN Zebin1, JING Hui1, NING Jing1, SHE Zhenguo1, TAO Cheng1, SONG Heying2
( 1.Institute of Computing Technologies, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China; 2. Offce of Land Real Estate, Xi’an Railway Administration, Xi’an 710054, China )

The process of information closed loop transfer service was complex, and the demand changed quickly. Workfow technology was adopted to implement information closed loop transfer. The application logic and process logic could be separated. The system function could be changed by modifying configuration of workflow model instead of changing specify function, so as to implement the effective management of some or all of the workfow. The logic design and database design of the workfow model were mainly described in this paper. Practice showed that the workfow technology could solve the information closed loop transfer of the safety inspection, and achieve good effect.

workfow; Railway Safety and Quality Management Information System; information closed loop transfer

U29∶TP39

A

1005-8451（2015）09-0033-04

2015-01-05

關(guān)則彬，助理研究員；蔣 薈，研究員。