跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同關(guān)鍵問題研究.pdf

1、隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的工作和生活模式發(fā)生了深刻變化,表現(xiàn)出了業(yè)務(wù)全球化、流程協(xié)同化、需求多元化和人員流動化等特點。越來越多的用戶需求需要多個組織之間的人或者應(yīng)用相互配合、協(xié)同工作才能實現(xiàn),跨組織的業(yè)務(wù)流程協(xié)同應(yīng)運(yùn)而生。
　　 跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同是借助信息技術(shù)手段,利用業(yè)務(wù)流程,使得一個組織內(nèi)部或者幾個組織之間的人和應(yīng)用相互配合進(jìn)行有序工作,共同完成一項任務(wù)?？缃M織的業(yè)務(wù)流程協(xié)同有助于組織機(jī)構(gòu)提升應(yīng)對用戶需求變化的能力和保護(hù)

2、已有的IT投資。
　　 在同一個組織內(nèi),業(yè)務(wù)具備封閉、穩(wěn)定和可控等特征,業(yè)務(wù)流程管理技術(shù)相對成熟。而跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同面臨的主要問題在于:應(yīng)用的差異性、應(yīng)用的自治性和協(xié)同的復(fù)雜性。上述問題導(dǎo)致了跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同的開放、動態(tài)、難控、多變等特性。
　　 1、應(yīng)用的差異性。每個應(yīng)用在其組織內(nèi)部都發(fā)揮著重要的作用,但是在跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同環(huán)境中,不同組織的應(yīng)用在服務(wù)對象、業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)基礎(chǔ)和運(yùn)行環(huán)境等方面都顯現(xiàn)出了巨大的差異,

3、這種差異對于跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同會帶來障礙,如何采用統(tǒng)一的描述方式屏蔽上述差異,是跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同面臨的挑戰(zhàn)；
　　 2、應(yīng)用的自治性。來自不同組織的應(yīng)用是自治的,跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同難以對來自不同組織的應(yīng)用進(jìn)行行為控制與明確的目標(biāo)導(dǎo)向,包括應(yīng)用的加入、退出和可用性等方面。如何對應(yīng)用進(jìn)行靈活的、動態(tài)的調(diào)用,進(jìn)而實現(xiàn)跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同,是跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同面臨的問題；
　　 3、協(xié)同的復(fù)雜性?？缃M織業(yè)務(wù)流程協(xié)同往往需要面對復(fù)

4、雜的用戶需求、在復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境中、協(xié)同來自不同組織的應(yīng)用,其中不可預(yù)測因素眾多。
　　 以社會保障行業(yè)為例:社會保障涉及到的組織包括社保及其代理機(jī)構(gòu)、醫(yī)療、社區(qū)服務(wù)和金融等多個領(lǐng)域內(nèi)的不同組織機(jī)構(gòu),各個組織之間只有業(yè)務(wù)上的往來,沒有管理與被管理的關(guān)系,呈現(xiàn)一種松耦合的關(guān)系。各個組織的應(yīng)用存在分布、異構(gòu)和自治的。目前社保行業(yè)內(nèi),一些現(xiàn)實的、迫切需要解決的全國范圍的問題,包括全國范圍內(nèi)的勞動就業(yè)服務(wù),跨社保經(jīng)辦機(jī)構(gòu)的社會保險關(guān)系轉(zhuǎn)移

5、接續(xù)服務(wù)、醫(yī)療保險關(guān)系轉(zhuǎn)移與異地支付服務(wù)、退休人員的社會化管理和異地居住服務(wù)等,因為涉及多個組織之間的業(yè)務(wù)協(xié)同,還處于手工或者半手工的工作狀態(tài)中,這種狀況還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足廣大社會成員的需求。
　　 如何借助信息技術(shù),在充分利用各個組織內(nèi)現(xiàn)有的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,打破組織之間的壁壘,按需構(gòu)造業(yè)務(wù)流程,做到合作組織之間應(yīng)用的無縫集成、共享業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和聯(lián)合進(jìn)行調(diào)度管理,實現(xiàn)跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同,為全體社會成員提供無縫協(xié)同的流程化服務(wù),是信

6、息技術(shù)領(lǐng)域面臨的巨大挑戰(zhàn)。
　　 為適應(yīng)人們工作和生活模式的改變,研究人員在信息領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究,先后提出了面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)、跨組織流程管理技術(shù)、分布式計算等新型的架構(gòu)和計算模式,這些新型的架構(gòu)和計算模式為跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同提供了堅實理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
　　 本文以各種新型的架構(gòu)和計算模式為基礎(chǔ),以業(yè)務(wù)流程協(xié)同為主線,研究跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同中的若干關(guān)鍵問題,并且在關(guān)系國計民生的社會保障行業(yè)中進(jìn)行了驗證。目的是

7、整合各個組織中的人和應(yīng)用,為廣大社會成員按需提供高效透明、互通互聯(lián)的服務(wù),使得信息技術(shù)更好地服務(wù)百姓,服務(wù)民生。
　　 本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　 1、作為跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同的基礎(chǔ)設(shè)施,提出了跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同模型。
　　 為了實現(xiàn)跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同,本文提出了跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同模型。作為跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同的基礎(chǔ)設(shè)施,跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同模型,從管理和業(yè)務(wù)兩個方面對跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同進(jìn)行了建模,其中“管理模型”

8、從組織、管理和部署角度,對跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同進(jìn)行建模,而“業(yè)務(wù)模型”從業(yè)務(wù)流程模型到可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程的逐級映射實現(xiàn)的角度,對跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同進(jìn)行建模。在“管理模型”中,跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同采用了多管理中心的分布式架構(gòu),從管理的角度,跨組織業(yè)務(wù)流程被分為兩個層次,服務(wù)節(jié)點層和管理節(jié)點層,服務(wù)節(jié)點負(fù)責(zé)管理一個組織的服務(wù),并且隸屬于一個管理節(jié)點。一個管理節(jié)點負(fù)責(zé)管理多個服務(wù)節(jié)點,同時還負(fù)責(zé)與其他管理節(jié)點之間的通信,服務(wù)節(jié)點和管理節(jié)點通過在每一個

9、組織的Web服務(wù)器或者應(yīng)用服務(wù)器安裝輕量級的軟件框架實現(xiàn)?！皹I(yè)務(wù)模型”以虛擬服務(wù)為核心,分為虛擬服務(wù)層、聚合服務(wù)層和Web服務(wù)層,本文分析了每一個層次和映射的作用,對于每一個層次和層次之間的映射給出了明確的定義,實現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程模型到可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程的平滑過渡。
　　 2、為了充分利用各個組織已有的應(yīng)用軟件系統(tǒng),研究了應(yīng)用服務(wù)化,并在此基礎(chǔ)上提出了基于語義的服務(wù)聚合。
　　 為了充分利用現(xiàn)有的應(yīng)用軟件系統(tǒng),本文研究了應(yīng)用服務(wù)

10、化,通過本體系統(tǒng),將紛繁復(fù)雜的底層應(yīng)用抽象化,為跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同提供相對簡化的統(tǒng)一視圖--Web服務(wù)。為了使得Web服務(wù)更好地適應(yīng)跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同,還提出了Web服務(wù)重寫,即在不改變應(yīng)用的前提下,通過對Web服務(wù)輸出參數(shù)進(jìn)行增刪改等操作,使得Web服務(wù)更加服務(wù)跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同的要求。在應(yīng)用服務(wù)化的基礎(chǔ)上,本文提出了聚合服務(wù)的概念,聚合服務(wù)是來自同一個管理節(jié)點內(nèi)不同組織中的功能相似的Web服務(wù)的集合。聚合服務(wù)的功能在于提高虛擬服務(wù)實

11、現(xiàn)的效率和提高Web服務(wù)選擇的效率。為了實現(xiàn)聚合服務(wù),本文提出了一種新的基于位置距離和屬性距離的語義距離計算方法,借助新的語義距離計算方法和基于圖論的聚類算法,實現(xiàn)了服務(wù)聚合。
　　 3、提出了跨組織業(yè)務(wù)流程動態(tài)構(gòu)造方法。
　　 鑒于用戶需求的多元性和變化性以及組織中應(yīng)用的不可控的特性,業(yè)務(wù)流程動態(tài)構(gòu)造是解決組織內(nèi)部和組織之間應(yīng)用協(xié)同的主要的技術(shù)手段。本文中的業(yè)務(wù)流程動態(tài)構(gòu)造包括了從業(yè)務(wù)流程模型動態(tài)構(gòu)造到可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程實

12、現(xiàn)的全過程,這一過程保證了從虛擬服務(wù)到Web服務(wù)的柔性映射和平滑過渡。本文提出了業(yè)務(wù)流程動態(tài)構(gòu)造方法,分析了引起業(yè)務(wù)流程模型發(fā)生變化的三大類十六種可能情況,并且本著業(yè)務(wù)流程模型結(jié)構(gòu)不變的原則,對允許變化的情況提出了變化的對策,同時還提出了動態(tài)構(gòu)造后業(yè)務(wù)流程模型驗證算法,對變化后的業(yè)務(wù)流程模型進(jìn)行驗證。在業(yè)務(wù)流程模型動態(tài)構(gòu)造完成后,通過基于狀態(tài)變遷的虛擬服務(wù)/聚合服務(wù)映射,將業(yè)務(wù)流程模型中的虛擬服務(wù)通過實體的狀態(tài)變遷柔性映射為具備相同語義

13、功能的聚合服務(wù),通過基于多QoS約束的聚合服務(wù)/Web服務(wù)映射,將聚合服務(wù)按照業(yè)務(wù)流程全局QoS最優(yōu)的要求,選擇Web服務(wù),最終將業(yè)務(wù)流程模型平滑過渡為可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程。在聚合服務(wù)/Web服務(wù)映射過程中,本文將多QoS約束的Web服務(wù)選擇過程歸結(jié)為多目標(biāo)優(yōu)化問題,針對Web服務(wù)QoS指標(biāo)的離散化和層次化的特征,給出了離散交叉算子和離散變異算子,彌補(bǔ)了現(xiàn)有的人工免疫系統(tǒng)研究中沒有考慮離散變量的缺陷,提出了離散變量人工免疫系統(tǒng),并且并進(jìn)行了詳

14、細(xì)的仿真實驗,實驗證明了離散變量人工免疫系統(tǒng)在多QoS服務(wù)選擇方面的有效性。
　　 4、分析了業(yè)務(wù)流程在跨組織環(huán)境下執(zhí)行的特點,研究了業(yè)務(wù)流程跨組織執(zhí)行的模式。
　　 跨組織業(yè)務(wù)流程協(xié)同是一個典型的分布式環(huán)境。本文分析了在跨組織環(huán)境中,業(yè)務(wù)流程的的執(zhí)行與集中式環(huán)境中的不同,在此基礎(chǔ)上,研究了基于劃分的業(yè)務(wù)流程跨組織執(zhí)行模式。通過劃分算法,可執(zhí)行業(yè)務(wù)流程形成了多個劃分和劃分之間的依賴表,劃分按照依賴表在各個服務(wù)節(jié)點的Web