基于工作流引擎的科研审批流程的设计与实现

基于工作流引擎的科研审批流程的设计与实现

作者：卓皓

来源：《中国教育技术装备》2011年第33期

摘要 科研一直以来都是高等学校的重点工作之一，科研管理信息化也是教育信息化战略的重要组成部分。就高校科研管理系统中最为复杂的审批流程进行分析研究，结合先进的工作流引擎技术来进行具体的设计与实现，使得科研审批流程变得清晰、高效。 关键词 工作流引擎；业务流程管理；科研管理

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1671-489X(2011)33-0111-03 Design and Implement of a Scientific Research Approval Process based on Workflow Engine//Zhuo Hao

Abstract Scientific research is an important part of the routine work of the university. Information management of the scientific research is also important. In this article the author does the research of the most complicated part called approval process, and uses the workflow engine to design and implement it，the purpose is to make the approval process clearly and efficiently. Key words workflow engine; JBPM; scientific research management

Author’s address Fujian Vocational College of Child Development, Fuzhou, China 350007 1 引言

随着社会经济和教育的发展，我国政府在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中明确提出“全面推进高等学校数字化校园建设，实现教学、科研、管理、生活和文化的信息化”的要求。科研工作一直是高校自身发展的动力之源，越来越多的高校把科研管理信息化列入学校发展的重要规划。目前国内许多高校在科研管理方面还在使用人工化的管理模式，从开题立项、申报、审批、课题研究到结题验收等有着十分复杂的流程，涉及的人员繁多，手续繁琐，工作效率十分低下。因此，研发一款适合学校自身情况的智能化科研管理系统成了当务之急。

在高校和科研院所中，科研项目的审批是一个十分复杂的过程，该流程既要遵守行政审批的基本规定，又要符合每个单位自身要求，同时在该流程中涉及许多相关的职能部门，有着众

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多的参与人员。如果单纯使用人工的方式进行审批是十分低效的，普通的科研管理系统可以使审批具有一定的效率，但是由于科研审批流程经常需要改变，所以对于开发和后期维护都存在很大的影响。笔者在本文中探索出一种比较合理的做法，就是将工作流引擎嵌入科研管理系统，使得审批流程的执行更加清晰、高效，又能够给后期软件的升级带来方便。

目前，国外对工作流技术的研究比较深入，其中比较优秀的工作流引擎主要有JBPM、OpenEbXML、Werkflow、Breeze、PowerFloder、Open Business Engine等，这些产品有着各自的优缺点。在OA领域使用较多的是JBOSS公司开发的JBPM工作流引擎，其全称是Java Business Process Management（业务流程管理），它是覆盖了业务流程管理、工作流、服务协作等领域的一个开源的、灵活的、易扩展的可执行流程语言框架[1]，同时JBPM是公开源代码项目，可以根据实际情况对该引擎进行嵌入或二次开发。 2 工作流引擎的运行原理 2.1 工作流引擎的状态转换机制

流程实例是工作流引擎中一个很重要的概念，一个实例就是一个遵循了特定流程定义的具体事项，如某个科研审批项目。如图1所示，每个流程实例都具有状态性，其主要状态包括“开始”“准备运行”“执行中”“挂起”“终止”。工作流引擎在整个系统中所起的作用是负责控制流程实例状态的变化。流程实例初始化后，默认处于“初始”状态。一旦该实例符合开始条件时，便转化为“准备运行”状态，接着进入“执行中”状态。当该流程的所有活动实例执行结束，则回到先前的“准备运行”状态。当满足结束条件时，该实例执行完毕，进入“结束”状态。某些处于“准备执行”状态的实例，由于所需资源不具备或者条件不符合而暂时转换为“挂起”状态，当所需条件满足后，便会回到“准备执行”状态。某些流程实例在正常结束之前，因故被迫停止，则其转入“终止”状态，即流程实例非正常结束，该实例执行无效，工作流引擎会将其删除。对正常执行完毕的流程实例，引擎将解除其对系统资源的占用，并把它移出流程并插入“已完成的实例链表中”[2]。

2.2 工作流引擎核心调度机制的设计

如图2所示，由客户端调用ProcessInstance对象中的signal方法，该方法类似一个快捷方式，作用是将请求转交给ProcessInstance对应的rootToken对象，接着判断流程实例是否结束，如果流程未结束，则会调用rootToken对象中的signal方法。由于from节点使用了“专家模式”，它保存了相应的leaving Transition，即离开该节点的路径，这种路径可能不止一条，不同的路径有着不同的Transition名称，该名称可以作为调用rootToken对象中signal方法的参数，如果指定transitionName，则leave方法会按照指定的路径离开；如果未指定

transitionName，则leave方法会随机选择一条路径离开。接着调用Transition对象中的take方法，再调用enter方法进入Node节点，在当前Node节点内部将Token指向自身。

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2.3 JBPM引擎的令牌传递

类似于令牌网的基本原理，在JBPM工作流引擎的流程执行过程中，也存在相应的令牌传递机制，即Token的分配。Token代表了执行或提交任务的权力，只有任务执行者Actor得到Token才可以继续执行任务。分配Token是JBPM的任务，它将任务分配给某个执行者的同时也会将Token对象分配给这个执行者[3]。只有得到Token的执行者才可以执行任务。当执行者要“接受”或者“提交”任务之前，都必须要获取一个ExecutionService对象，具体功能代码如框1所示。

流程实例（ProcessInstance）是根据特定的流程定义创建的。在创建流程实例的同时，引擎也会创建一个根令牌rootToken，同时将该令牌指向开始节点，并把它放入ExecutionContext中，它会在流程实例运行中随着任务的转移而转移，框2所示代码描述了流程实例在ExecutionService中启动的过程[4]。 3 科研项目审批流程设计与实现

高校的科研审批流程相对企业来说比较规范，具有很强的行政级别层次关系，以福建儿童发展职业学院科研审批流程为例，首先现有教师本人进行科研课题的申报，在申报过程中，教师需填写相应的表格，上传跟项目审批相关的附件和材料。教师申报结束后，项目申报申请提交给教师所在的系部审批，系部中具有科研审批权限的领导负责具体审核，如通过则提交给学院科研处审批，如不通过则退回给教师本人修改。科研处在申报截止日之后对学院所有的科研项目进行全面审批，审查项目立项所需的具体材料以及教师的资格等信息，如审批通过则提交给分管科研的副院长进行审批，如不通过则该项目立项失败。分管科研的副院长结合之前系部和科研处的审批意见进行审批，包括经费的额度以及经费分配方案等，如审批通过则提交给院长做最终审批，如不通过则立项失败。院长具有最终的审批决定权，院长审批通过后审批流程结束，科研处完成后续的事项处理。

图3是结合上述审批流程在JBPM工作流引擎流程定义图形设计器中定义的实现流程。框3是结合图3所定义的流程编写的JPDL文件代码。该流程代码将由JBPM工作流引擎负责具体执行，如果将来审批流程发生变化，也只需要修改该代码，而不用去改动系统中的模块，从而实现系统的独立性和可维护性。

总之，工作流引擎的嵌入，使得系统的运行效率得到大幅度的提高，既减少了审批过程中可能出现的各种错误，也减少了具体参与人员，使整个学院的科研审批业务能力达到一个新的层次。 参考文献

[1]JBPM[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/1087511.htm

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[2]Aa1st W, Hee K. Workflow Management: Models, Methods, and Systems[M].Cambridge: the MIT Press,2002: 125-128.

[3]Workflow Management Coalition. Workflow Management Coalition Interface 1: Process Definition Interchange Q&A and Examples[M].WfMC,1999. [4]高杰.深入浅出JBPM[M].北京:人民邮电出版社,2009:21.