支持企业流程再造的工作流仿真平台研究

吕望

贵州梅岭电源有限公司贵州遵义563000

摘要：工作流仿真是支持企业实现业务流程再造的有效手段。本文首先基于活动网路图的建模方法提出了一个多视图的工作流仿真模型，在此基础上设计了一个包括多个工具的工作流仿真平台，最后给出了使用该平台实现工作流仿真的流程。

关键词：企业流程再造；多视图；工作流仿真

引言

工作流的概念起源于生产和自动化领域。工作流技术能够帮助企业实现对过程的有效组织管理和对流程的优化，达到提高生产效率、降低运营成本的目的。业务流程再造(BPR，BusinessProcessReengineering)是对企业业务流程进行重新思考与再设计，以提高企业的竞争力。工作流管理技术能够较好的支持BPR中的过程分析、过程优化、过程管理与控制等环节。

因此，工作流管理技术在实施BPR中得到了广泛应用。

工作流仿真通过对工作流模型进行仿真，模拟业务流程的运转，根据仿真结果对流程进行分析评估。工作流仿真具有高效、低成本、不影响实际业务系统运行等优点，是支持BPR的一种经济可行的工作流技术手段。现有的工作流仿真研究主要集中于对工作流仿真性能指标和工作流仿真体系结构的研究。目前工作流仿真研究取得了不少成果，但依然存在一些不足之处。一般工作流仿真以集中式为主，缺乏可扩展性，工作流仿真体系不健全，没有提供覆盖建模、仿真、评估的工具。

针对当前工作流仿真研究的不足，本文首先以基于活动网络图的建模方法为基础，提出一个多视图的工作流仿真模型；然后以该模型为核心构建一个工作流仿真平台，包含了建模、仿真、评估、管理等工具；最后给出了工作流仿真平台的使用模式。

1工作流仿真模型

基于活动网络图的建模方法具有流程描述直观、形象，便于理解和掌握，易于仿真实现的特点。因此本文提出的工作流仿真模型以活动网络图为基本的建模方法。基于活动网络图建立工作流模型，一般根据面向流程研究的需要从组织、资源、业务流程和信息等四个角度建立其组织模型、资源模型、过程模型和信息模型来完整描述组织（或机构）的经营或运行过程。工作流仿真模型是在工作流模型的基础上加以修改和补充得到的。在进行工作流仿真建模时需要将实际工作流管理系统中实体虚拟化加入到模型中，同时设置相应的参数信息。为了便于进行建模、仿真和评估，在工作流模型的四个模型基础上，本文提出一个多视图的工作流仿真模型，由组织结构视图、活动流视图、信息流视图和相关数据组成。

（1）组织结构视图。组织结构视图描述是企业的机构组成和设置形式，是对企业各组成单元的组织结构关系的体现。由于企业的组织结构决定了其内部机构的组成及其所能担负的功能任务。企业的职能任务则决定着其内部各组成单元所能开展的业务活动以及需要或产生何种类型的信息。企业的资源与企业的组织结构密切相关，可以划分到企业的每个组成单元。因此可以在组织结构视图中为每个组成单元分配资源。

（2）活动流视图。活动流视图用来定义业务流程的逻辑，包括了组成业务流程的活动以及活动之间的连接关系。活动流是整个工作流仿真模型的核心，模型其它的要素均为活动流视图中流程的运行提供支持。

（3）信息流视图。信息流视图用来定义组织结构各单元之间的信息交互关系。信息流视图在表现形式上与组织结构视图相似，只是组织结构中的关系变成了信息交互关系。为了正确显示各单元之间的交互关系，信息流视图在逻辑上应当与活动流视图一致，可通过活动流视图中的活动属性以及发送接收的消息推导得到。

（4）相关数据。工作流仿真模型除了三个视图之外，还包含工作流程仿真执行需要用到的数据。这些相关数据包括简单的数据类型和复杂变量，除了包含与工作流模型中的相关数据具有相同含义的数据，还包括用于仿真采集的状态数据。

组织结构视图为工作流仿真模型提供了基础支持，实现对各组成单元以及资源的管理，为企业的业务流程提供了依托。活动流视图中的每个业务流程按照企业活动需要申请使用各组成单元的资源，根据各个企业活动和资源条件进行流转。信息流视图反映了在组织结构下各组成单元之间的信息交互，提供了各单元之间传递消息的路由表。工作流仿真模型的相关数据主要支持业务流程的流转和各种条件的判断，还为采集数据进行分析提供了数据源。

2工作流仿真平台的设计

2.1结构

根据前面提出的工作流仿真模型，本文提出一个包含多个工具的工作流仿真平台，包括建模工具、仿真引擎、仿真导调、仿真管控、流程评估工具。该仿真平台提供了较为完备的仿真工具，可用于构建工作流仿真系统，为基于仿真进行业务流程再造等企业经营改进活动提供支持。为了提高工作流仿真系统的可扩展性，工作流仿真平台采取HLA机制，支持集中与分布相结合的方式实现仿真。对于多个企业组织的业务流程既可以集中使用一个仿真引擎来进行解析执行，也可以分布到多个不同仿真引擎上解析执行。

2.2建模工具

建模工具从组织结构视图、活动流视图、信息流视图以及相关数据四个方面构建工作流仿真模型。建模工具的建模依据是对企业业务的深入分析和资源状况的调查。用户首先利用建模工具确定组织结构视图的基本模型，包括各个组成单元之间的关系和资源的分布情况；然后用户进行活动流视图建模，依次对企业的业务流程按照活动网络图的方法进行建模；在活动流视图建模时为流程和活动指定各种相关数据和条件；最后建模工具根据组织结构视图和活动流视图自动生成信息流视图。

2.3仿真引擎

仿真引擎是工作流仿真平台的核心，负责执行工作流仿真。在仿真过程中，仿真引擎将解析流程模型、模拟活动执行、采集流程过程数据。在制定仿真方案时，可以利用多个仿真引擎实施分布式仿真。其中每个仿真引擎独立解析执行本地的流程模型，仿真引擎之间通过消息交互实现跨机构不同流程之间的交互。

2.4仿真导调

仿真导调负责企业组织体系构建、导调脚本规划、交互信息管理、信息交互模拟和用户管理等功能。仿真导调的作用是对仿真平台的用户进行管理，在仿真开始前进行预先规划。

仿真导调对信息交互的模拟由信息模拟器实现。信息模拟器负责产生能够触发新的业务流程的信息，可视为对仿真系统中的企业或者单元之间交互信息的模拟。信息模拟器的核心是按照预先设置的算法随机产生触发企业业务流程的符合业务需要的信息。

2.5仿真管控

仿真管控负责工作流仿真系统中仿真方案管理、仿真环境管理和仿真实验控制。仿真管控包括服务端和客户端两个部分，客户端部署于每个仿真节点之上，服务端由管理员独立运行，完成仿真管控的主要功能，通过客户端实现对仿真节点的管控。客户端负责仿真软件的初始化、节点的配置信息和状态信息采集。

2.6流程评估

流程评估工具为分析评估企业业务流程提供有效手段。

流程评估工具包括评估方案管理、采集数据预处理、评估过程导航、评估结果展现等功能部件。流程评估工具还需要流程评估指标体系的支持。

3平台的使用

本文提出的工作流仿真平台的使用主要分为两个阶段：一是日常的模型和数据准备阶段；二是仿真评估实验阶段。

首先，按照以下步骤进行模型和数据准备。

（1）运营方案准备：利用仿真导调工具建立参与业务的企业进行运营的方案（包含企业的组织结构等），确定各企业或者各单元以实体形式参与流程还是仅限于产生触发业务流程的交互信息。

（2）企业模型准备：利用建模工具为参与业务的各企业准备流程模型。

（3）信息交互脚本规划：利用仿真导调工具为有信息交互的各企业规划产生信息的仿真脚本。

然后，按以下步骤进行仿真评估实验。

（1）制定评估方案：根据仿真评估实验的目的，利用评估工具建立评估方案，以明确评估对象（企业或单元）和评估内容（评估指标）等。

（2）制定仿真方案：根据评估方案及评估试验环境的实际情况，利用仿真管理与控制子系统制定仿真试验方案。

（3）组织仿真试验：根据仿真方案，在仿真管理与控制子系统的统一控制下，利用仿真引擎和信息模拟器进行仿真，并对仿真过程数据进行采集和存储。

（4）组织数据预处理：仿真试验结束后，利用评估工具对所采集的仿真过程数据进行预处理，为评估分析做好准备。

（5）组织评估分析：在数据预处理的基础上，利用评估工具按评估方案所确定的评估对象和内容逐一进行评估和分析。

（6）生成实验评估报告：评估分析完成后，利用评估工具按照评估报告模板生成实验评估报告。

4结语

为了更好地支持BPR，本文提出了一个基于多视图的工作流仿真方法。它通过一个多视图的工作流仿真模型从多个角度对业务进行描述，以该模型为中心建立一个具备建模、导调、管控、仿真等功能的工作流仿真平台。它采用了集中与分布相结合的方式实现工作流仿真，提高了工作流仿真的可扩展性。本文提出的工作流仿真平台可作为流程优化的基础。然而流程优化还有赖于流程建模的准确性、评估指标的合理性等因素。因此，在后续的研究过程中，我们将进一步探讨这些亟待解决的问题。

参考文献：

[1]范玉顺.工作流管理技术基础[M].北京:清华大学出版社,2001

[2]林慧苹,范玉顺,吴澄.支持企业经营过程重组的工作流仿真技术研究[J].信息与控制,2001,30(1)

[3]顾玉春,马亮,顾明.基于ABC法的工作流仿真模型的设计与实现[J].计算机工程,2006,32(5)