探讨管理系统基于工作流技术科研管理系统设计与实现

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摘要：本系统是采用层次化和面向组件的软件体系结构，构建在基于J2EE规范的工作流引擎及成熟的应用支撑平台上的一个具有伸缩性、开放性、便携性的科研管理系统，实现科研管理的信息化、流程规范化和自动化。
关键词：科研管理；J2EE；工作流
1007-9599 （2013） 02-0000-03
1 引言
随着社会信息化的推进，信息的获取、处理、交流和决策都需要高质量的计算机软件来完成。科学研究是以科研为主的科研单位、院校的重要工作之一，尤其对院校，学科门类多，科研项目及成果所涉及科学领域较广，其数量亦比较大，这给科研管理造成了很大的困难，通过计算机进行管理无疑是最科学和最有效的方法，一方面可提高工作效率和工作质量，同时又便于部门之间进行信息交流。科研管理系统是一个由人、机组成的能进行科研信息的搜集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统，该系统能够实时反映科研活动，为日常事务的处理和管理职能提供支持，通过计算机强大的数据处理能力及现代化的网络通讯技术大大提高了科研管理的效能。
2 系统设计与实现

2.1 系统建设目标

科研管理系统的目标是建设包括项目管理、合同管理、成果管理、统计报表、学会工作、文件管理、科技平台管理，仪器设备与试验厅室统计、质量管理等子系统，具有较完善的信息输入、修改、查询、统计功能的科研管理系统，为各类用户提供方便快捷的服务功能；并通过该系统的开发运行改进南京水科院科研管理工作流程，提高科研与管理工作的效率，严格按照质量控制体系加强对各类科研项目的实时监控和有效管理，保证科研项目正常运转，提交高质量的研究成果，整体提升科研管理水平。

2.2 系统业务需求

（1）业务数据管理需求
根据科研管理工作职责的划分，科研管理业务包括项目管理、合同管理、成果管理、统计报表、科技平台管理、文件管理、学会工作管理、试验设施管理、质量管理九个方面，其信息化最重要的需求是对业务数据的管理。
从科研管理的主线来看，项目、合同、成果是最核心的业务对象，项目在申报、策划、投标后，根据策划的成果会形成合同，这时项目开始启动，会产生立项任务书。在项目执行阶段，有对项目计划的管理，在项目结题时会有成果对象生成，而成果可以申报各种级别的奖励，这是成果管理的内容，由此可见，项目、合同、成果及其相关属性之间，具有内在的关联。因此，在系统对上述业务数据管理中，应充分考虑其中的关联性，应以业务对象为核心，建立全息化的属性信息，在不同的管理业务处理中，生成、维护业务对象的某一方面的业务信息，在这样的统一业务数据管理的基础上，提供灵活的统计报表功能，可以自动汇总、统计、综合查询等。
（2）工作流程处理需求
在科研管理系统中存在大量的需要通过一定的业务处理流程才能完成的工作任务，如拟文处理的流转、立项报告的审批、合同的评审等。科研管理系统应实现办公业务处理对象，如文件、审批事项，按照可定义的流程规则，经历各工作环节（节点）的处理，最终到达流程的终点（如发出文件或归档入库）的整个处理过程。
科研管理系统的工作流程处理需求要满足科研管理工作流程要求，并具有对科研管理流程进行持续改进的功能。工作流程将会随着工作程序的调整而处于经常性的变化之中，拟开发的科研管理系统需要具有自适应功能，工作流程的改变不应影响到系统的运转，系统管理员应能够进行某些简单功能的添加。
（3）业务处理与流程的结合需求
科研管理系统中的流程处理，不同与一般办公系统中的公文处理流程。在一般的公文流转中，流转审批的就是一份文档，而在科研管理系统中的流程处理，则是需要伴随着流程的处理，实现业务数据的生成和维护，即实现业务流程与业务应用的结合，利用开放和标准框架，来解决业务流程与企业应用之间的互操作性。
（4）灵活的统计、汇总需求
科研管理中业务数据的统计、汇总需求是南京水科院科研管理系统中的重要内容，根据业务的需要，每年南京水科院科研处都需要向上级主管部门上报统计数字，根据主管部门的不同，科技平台不同，需要统计的指标和口径都不一样，并且统计指标每年都会有所变化，因此需要有灵活的统计、汇总功能，各类统计表、汇总表需提供用户自定义功能，可以根据需要随时添加新的栏目、变更论文导读：
选择项、平衡关系等。

2.3 系统功能需求

科研管理系统软件包括项目管理，合同管理，成果管理，报表平台管理，学会工作管理，科技活动管理，基本档案管理，试验厅室管理，科技平台管理等部分。
采用综合应用平台搭建的科研管理系统功能结构如图所示：

2.4 系统架构

（1）基础设施层
系统基础设施层的目标是提供应用系统运行的系统基本运行环境，主要包括网络平台、服务器等硬件设备，也包括系统软件，如J2EE应用服务器（Weblogic、Websphere、Jboss等）、关系数据库（Oracle等）、文档数据库（TRS等）以及邮件服务器等。系统服务层的构成元素都是基于开放标准的、成熟和主流的业界产品，运行在此基础上的通用支撑服务组件具有开放性、平台无关性的特点，便于系统的移植、升级和集成。。
（2）数据资源层
任何信息系统都是建立在数据之上的，数据资源层的软件构件，实现了对数据资源的管理功能及对数据资源利用的业务功能。
在数据资源层，系统需要在Oracle数据库和TRS内容管理平台的基础上建设二类数据中心：业务数据中心、内容管理中心。分别管理结构化和非结构化的数据，并在两者之间通过数据库网关实现统一管理。
（3）应用支撑层
首先提供了基于J2EE基础架构平台的应用运行和集成框架，帮助建立、运行和管理客户/服务方式的应用，保证应用构件间的互连、互通以及互操作，使业务应用系统可以运行在符合J2EE规范的Web服务器和应用服务器环境中。二是向系统应用层提供所需的各种通用服务，提供应用系统的基础模块化构件或服务，有效地简化软件应用系统地设计和实现。通用服务组件是运行于应用服务器容器环境中的，通过容器申明的接口使用容器提供的系统底层支撑功能，由容器管理其创建、销毁的生命周期。
（4）业务应用组件层
业务应用层组件也是建立在系统运行环境和容器中的软件组件，是建立在应用支撑层各组件之上的，应遵循应用支撑层的框架结构的要求。采用了符合J2EE规范的面向组件的模式开发的业务应用构件，可以较为容易的集成在应用支撑层的统一运行控制框架下。
（5）门户展现层
实现界面与数据和业务处理的分离，形成风格统一、用户使用习惯一致的程序界面，便于处理功能根据用户业务的不同进行的和调整。对于不同的门户网站站点，可以通过后台的内容管理平台进行统一管理。

2.5 工作流技术在系统中的应用

在科研管理工作中，业务处理都带有很强的流程特点，如各类文档的审批、申报书的评审、协同处理的流程等，因此，需要一个企业化工作流引擎为各类复杂的工作流流摘自：本科毕业论文www.7ctime.com
程处理提供支持。
工作流引擎为各类协同完成的业务应用提供流程控制服务，提供图形化的流程定义工具和表单定义工具，具有统一的待办工作列表、集中提醒等功能组件，并为各类协同业务应用提供基于event的回调接口。工作流引擎的结构如图所示：
工作流引擎组成及功能：
（1）模板定义工具
用于在工作流环境中创建流程模板，图形化界面工具定义流程，同时提供树状视图和路线视图（动态同步显示），既方便查看，又方便用户操作。提供流程检查机制，可以在流程正式使用前检查流程逻辑和节点属性的有效性。通过模板定义工具可以创建任务节点、控制节点、子流程节点等，这些节点组成了业务应用所对应的流程。
流程路由定义采用结构化的设计思想，所有的分支、并发路由都看作是不同类型的子流程，使得流程的结构清晰易懂，通过子流程的组合和嵌套，也能描述非常复杂的流程。
（2）表单生成器
表单生成器用于制作流程管理应用使用的智能表单，根据业务需求，表单的样式以纸质表格为准，可以使用通用的网页编辑工具制作成需要的样式，但最后必须保存为XHTML格式的文件。
可以在表单元素中加入规定的自定义的属性，这些属性只是为了能让工作流引擎处理，并不会影响表单的显示。
表单中可以加入逻辑脚本（JaScript），用于业务处理，还可以加入预定义的事件函数，用于挂接流程处理的事件。
（3）工作流执行服务
工作流执行服务是流程管理应用软件系统的核心，支持复杂的顺序、分支、并行、退回、取回、循环、嵌套子流程。
工作流执行服务在运转的过程中，提供权限控制的高安全性，在论文导读：
基于工作流的业务应用中，权限的粒度细到表单上的每个表单域，以及每个表单操作。
（4）工作列表处理模块
工作列表处理模块为使用者提供统一的任务列表，列出当前登录用户的全部待办事项，按照业务类型、当前环节、流程名称显示为层次结构。工作列表包含提醒工具、任务委托处理，并能为任务列表的查询提供信息服务。
（5）流程跟踪处理模块
流程跟踪处理模块是对流程的执行情况进行跟踪监控，对超时处理的业务流程进行告警。跟踪可包括流程发起人跟踪、管理员跟踪以及参与人跟踪等形式。
流程跟踪处理模块还包括流程执行情况的信息输出服务，供信息门户集成时Portlet的调用。
3 结束语
基于工作流技术的科研管理系统是通过对业务过程建模、优化、管理及集成，实现科研管理业务流程的自动化、协同化，提高工作效率、规范业务处理流程，能够严格按照质量控制体系加强对各类科研项目的实时监控和有效管理。
参考文献：
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[作者简介]王坤（1979.5-），女，南京化工职业技术学院信息技术系软件教研室主任。