基于工作流的災(zāi)難事件處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

麻亞翰

摘 要：開發(fā)了一個(gè)應(yīng)急計(jì)劃建模、執(zhí)行和管理的工作流管理系統(tǒng)（WfMS），可在災(zāi)難事件發(fā)生前進(jìn)行應(yīng)急處理，協(xié)助完成應(yīng)急計(jì)劃的實(shí)施。依據(jù)應(yīng)急計(jì)劃與業(yè)務(wù)流程類似的思想，構(gòu)建工作流形式的應(yīng)急計(jì)劃。與傳統(tǒng)的工作流管理系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)支持非結(jié)構(gòu)活動(dòng)以及資源管理，提高了處理災(zāi)難事件的靈活性和可控性，可應(yīng)用到消防、公安等部門管理中。

關(guān)鍵詞：工作流管理系統(tǒng)；災(zāi)難事件；應(yīng)急計(jì)劃；資源管理

DOIDOI：10.11907/rjdk.172177

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2018）002-0102-03

0 引言

災(zāi)難是一種特殊狀況。目前，應(yīng)急計(jì)劃多數(shù)以印刷文本的形式存在于文件中，內(nèi)容是描述員工需要執(zhí)行的措施，但沒有應(yīng)急計(jì)劃的相關(guān)建模、執(zhí)行和管理技術(shù)。工作人員使用的常用工具有電話等，基于電腦的工具有諸如Word或Excel的辦公軟件。由于現(xiàn)有工具缺乏資源管理及委托功能，所以無法在災(zāi)難發(fā)生時(shí)給員工提供充分的指導(dǎo)。本文主要采用工作流管理系統(tǒng)模型，對(duì)正在發(fā)生的災(zāi)難事件進(jìn)行建模、執(zhí)行以及管理，協(xié)助員工完成應(yīng)急計(jì)劃的實(shí)施。

1 文獻(xiàn)綜述

工作流模型[1-3]以及工作流管理系統(tǒng)相關(guān)文獻(xiàn)很多，但都沒有明確闡述資源管理、委托功能以及狀態(tài)建模內(nèi)容，并且很多WfMS在執(zhí)行過程中缺乏適應(yīng)性，只有有限的方法適用于本工作流，文獻(xiàn)[4]和[5]的內(nèi)容有局限，而文獻(xiàn)[6]和[7]提出的觀點(diǎn)需要專業(yè)知識(shí)，都沒有滿足員工需要。

應(yīng)急計(jì)劃管理項(xiàng)目有ERMA[8]和EUDISMES[9]。ERMA項(xiàng)目開發(fā)的“流程管理模塊”支持 “風(fēng)險(xiǎn)管理流程”中的地理建模和管理，但是ERMA不支持項(xiàng)目的執(zhí)行，也不支持資源管理和委托功能；EUDISMES項(xiàng)目的“協(xié)作任務(wù)管理器”支持分層無結(jié)構(gòu)計(jì)劃的建模和執(zhí)行。與這兩個(gè)計(jì)劃相比，本文基于流程導(dǎo)向模型，而EUDISMES模型重點(diǎn)在分層模型上，并且EUDISMES模型沒有明確考慮控制結(jié)構(gòu)建模還是并行分支，會(huì)造成計(jì)劃可讀性下降，影響當(dāng)前部署進(jìn)程。文獻(xiàn)[10]和[11]介紹了改進(jìn)的災(zāi)難管理，這個(gè)方法同樣可運(yùn)用在工作流中，但是不支持災(zāi)難信息調(diào)度。

2 問題分析及解決思路

2.1 問題分析

采用印刷文本的應(yīng)急文件作為管理災(zāi)難的基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生如下問題：①環(huán)境限制：由于應(yīng)急文件結(jié)構(gòu)的限制，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，職工保持完整的環(huán)境觀念并做出關(guān)乎整個(gè)流程部署很困難；②不支持資源管理：由于應(yīng)急處理措施無法在火災(zāi)發(fā)生前執(zhí)行，所以無法根據(jù)需要提供相應(yīng)資源。例如，對(duì) “人員受傷”，應(yīng)急處理措施可提供足夠的救護(hù)車以及可支配車輛。目前職工可使用的應(yīng)急求救渠道通常為電話、廣播、傳真以及網(wǎng)絡(luò)；③缺乏靈活性：由于會(huì)發(fā)生不可預(yù)測(cè)以及環(huán)境突變的情況，實(shí)際情況與計(jì)劃應(yīng)急文件存在語義差距，應(yīng)急文件只有做出相應(yīng)調(diào)整才能應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況；④不支持委托：目前，電話和傳真支持委托措施，但耗時(shí)又易產(chǎn)生歧義，且無法自動(dòng)跟蹤所提供的信息。

2.2 解決思路

2.2.1 基礎(chǔ)工作

業(yè)務(wù)流程、工作流和工作流管理系統(tǒng)是重要基礎(chǔ)，工作流管理聯(lián)盟將業(yè)務(wù)流程定義為“一系列相互關(guān)聯(lián)的、共同實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)的流程或活動(dòng)”。工作流描述了業(yè)務(wù)流程的執(zhí)行過程，在此過程中，活動(dòng)從一個(gè)參與者傳遞到另一個(gè)參與者。在表示業(yè)務(wù)活動(dòng)或流程活動(dòng)時(shí)，工作流由決定活動(dòng)執(zhí)行順序的控制流元素組成。WfMS通過使用軟件，在工作流引擎上運(yùn)行、創(chuàng)建和管理工作流執(zhí)行。

2.2.2 工作流形式應(yīng)急計(jì)劃

通過對(duì)若干應(yīng)急處理措施的研究和總結(jié)，可知業(yè)務(wù)流程和應(yīng)急處理十分相似。可將措施視為特殊的業(yè)務(wù)活動(dòng)，如在業(yè)務(wù)流程中，措施間相互關(guān)聯(lián)并實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，以最佳方式進(jìn)行災(zāi)難處理，將應(yīng)急計(jì)劃作為工作流的基礎(chǔ)。因此，可通過WfMS對(duì)應(yīng)急計(jì)劃進(jìn)行建模、執(zhí)行和管理。例：某化工廠發(fā)生爆炸且毒氣蔓延全市，圖1以工作流的形式給出部分應(yīng)急計(jì)劃“安全逃生”的模型。開始，找到措施“發(fā)現(xiàn)情況”和“評(píng)估情況”。然后，基于評(píng)估結(jié)果，決定是否采取進(jìn)一步措施去保障傷員安全及逃生。在“安全逃生”示例中，必須同時(shí)啟動(dòng)“實(shí)時(shí)”逃生通道以及“確定逃生區(qū)域”。否則，員工必須決定是否對(duì)人群進(jìn)行警告。

3 工作流建模

3.1 需求分析

WfMS還需滿足如下需求：①WfMS必須支持資源管理：“資源管理”即災(zāi)難發(fā)生時(shí)，支持整個(gè)生命周期的資源工具，包括必須資源、請(qǐng)求和處理流程以及每個(gè)活動(dòng)的分配；②WfMS必須給出當(dāng)前部署狀態(tài)、當(dāng)前工作流狀態(tài)，確定每個(gè)活動(dòng)是正在執(zhí)行還是執(zhí)行完畢；③WfMS必須允許流程執(zhí)行前以及執(zhí)行中的工作流修改，以應(yīng)對(duì)發(fā)生在災(zāi)難中的未知事件（如爆炸或惡劣天氣）并采取必要對(duì)策。但是執(zhí)行中的修改必須避免阻礙流程的進(jìn)一步執(zhí)行。修改措施，即刪除、添加及配置活動(dòng)、連接和分配資源，只有通過修改才能保證現(xiàn)實(shí)流程中應(yīng)急計(jì)劃的施行；④WfMS必須支持委托措施：職工的主要任務(wù)是確定及采取措施至相應(yīng)的操作單元，將職責(zé)遞交至執(zhí)行區(qū)域，將資源管理遞交至操作單元；⑤WfMS必須支持工作流執(zhí)行：除了對(duì)應(yīng)急計(jì)劃建模，WfMS還必須支持其執(zhí)行。執(zhí)行完某個(gè)活動(dòng)后，下個(gè)待定任務(wù)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。

3.2 數(shù)據(jù)模型

圖2所示模型給出了該工作流實(shí)例的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含工作流中所有的必要信息及結(jié)構(gòu)組成。

3.3 工作流

應(yīng)急工作流是對(duì)災(zāi)難事件作出應(yīng)急處理的一種形式化描述，一個(gè)計(jì)劃即一個(gè)應(yīng)急工作流類的實(shí)例，每個(gè)應(yīng)急工作流包括多個(gè)控制流和活動(dòng)。

3.4 活動(dòng)

一個(gè)活動(dòng)可以是一個(gè)工作項(xiàng)目、開始節(jié)點(diǎn)、結(jié)束節(jié)點(diǎn)或子流程。一個(gè)工作項(xiàng)目代表一個(gè)職工的基本處理方式，包括委托以及資源檢查列表。委托即把措施托管給操作單元，如通過郵箱或者即時(shí)信息。每個(gè)工作項(xiàng)目可以獲得多個(gè)必要的執(zhí)行資源，資源存儲(chǔ)在工作項(xiàng)目資源檢查列表中。工作項(xiàng)目的“運(yùn)送工具”即一個(gè)資源，包括汽車、直升飛機(jī)以及大巴等。為了改善應(yīng)急工作流的可讀性，活動(dòng)可以由子流程組成。endprint

3.5 控制流元素

控制流元素和連接器可以規(guī)范控制流和應(yīng)急工作流。不同于ANDSplits和ANDJoins以及XORSplits和XORJoin，每個(gè)XORSplits即一個(gè)選擇，若市民必須撤離或警告人群，執(zhí)行活動(dòng)“評(píng)估情況”后必須做出決定。

3.6 顯示狀態(tài)管理

為了描述當(dāng)前部署狀況，需要對(duì)每個(gè)活動(dòng)狀況建模。因此，數(shù)據(jù)模型中的應(yīng)急工作流、節(jié)點(diǎn)、資源檢查列表以及資源均包含其當(dāng)前狀態(tài)。應(yīng)急工作流狀態(tài)不能為未啟動(dòng)、啟動(dòng)、運(yùn)行、暫停、失敗或者完成。創(chuàng)建或加載應(yīng)急工作流后其處于不可激活狀態(tài)。若指派某個(gè)職工作為應(yīng)急工作流的負(fù)責(zé)人，則應(yīng)急工作流變更為啟動(dòng)狀態(tài)。啟動(dòng)狀態(tài)下的應(yīng)急工作流會(huì)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，處于運(yùn)行狀態(tài)下的應(yīng)急工作流可被標(biāo)記為暫?；蚴顟B(tài)，而成功執(zhí)行的工作流即為完成狀態(tài)。圖3為使用UML狀態(tài)圖給出的工作項(xiàng)目狀態(tài)。

若一個(gè)工作項(xiàng)目不必執(zhí)行就可以跳過，其它狀態(tài)如未激活、完成以及失敗，都與應(yīng)急工作流的狀態(tài)對(duì)應(yīng)。啟動(dòng)指一個(gè)工作項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)執(zhí)行但尚未委托給執(zhí)行單元。進(jìn)行委托后，員工將工作項(xiàng)目標(biāo)記為運(yùn)行——即將被執(zhí)行。工作項(xiàng)目還可以被暫停以及重新提交。若一個(gè)工作項(xiàng)目的資源檢查列表處于完全有序狀態(tài)，那么這個(gè)工作項(xiàng)目就是計(jì)劃工作項(xiàng)目，否則就是未計(jì)劃狀態(tài)。資源檢查列表和資源的狀態(tài)如圖4和圖5所示。

4 結(jié)語

本文使用WfMS對(duì)應(yīng)急計(jì)劃進(jìn)行建模、執(zhí)行和管理，分析了當(dāng)前使用印刷文本應(yīng)急計(jì)劃進(jìn)行災(zāi)難管理的主要問題，描述了WfMS在災(zāi)難管理領(lǐng)域需滿足的若干要求，給出了依據(jù)WfMS的數(shù)據(jù)流模型。與普通模型相比，給出的模型支持資源的委托和管理。給出了每個(gè)活動(dòng)的明確狀態(tài)，且充分反映流程的部署狀態(tài)。使用工作流對(duì)應(yīng)急計(jì)劃建模，并使用WfMS執(zhí)行應(yīng)急計(jì)劃。

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