工作流技術在ERP系統(tǒng)中的應用

0 引言

    由于現(xiàn)代的企業(yè)競爭已經(jīng)從降低成本和提高質量的競爭進化到如何增加企業(yè)的柔性和快速反應性的競爭，人們越來越重視對過程的管理。為了提高競爭力，企業(yè)不僅要很好地實現(xiàn)基于過程的管理，而且要保證過程的柔性，因為速度和柔性是贏得競爭的關鍵。現(xiàn)在的企業(yè)信息系統(tǒng)主要通過ERP系統(tǒng)來實現(xiàn)。ERP系統(tǒng)一般在一個軟件中實現(xiàn)所有的功能。但是這個軟件是面向功能的，不是基于業(yè)務過程構建，因此不能適應企業(yè)業(yè)務過程的經(jīng)常變化。而工作流技術和工作流管理系統(tǒng)作為面向過程應用的關鍵技術現(xiàn)在已經(jīng)逐漸成熟并被廣泛地用于各種信息系統(tǒng)中。它的應用一般有兩種形式，一是作為自治系統(tǒng)（如Lotus Notes,Ultimus workflow等），一是作為其他大型系統(tǒng)的 一部分（如在SAP和Oracle中的工作流系統(tǒng)）。隨著工作流技術的日趨成熟，工作流管理系統(tǒng)已經(jīng)為業(yè)務過程的定義和執(zhí)行提供了良好的基礎，而工作流技術將繼續(xù)發(fā)展成為業(yè)務操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對業(yè)務過程的全面管理。

    因此，在企業(yè)中實施工作流管理勢在必行。實施工作流管理必然要考慮工作流管理系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的關系。考慮企業(yè)業(yè)務過程的特點，企業(yè)中沒有實現(xiàn)電子化的業(yè)務流程以及已經(jīng)實現(xiàn)電子化但需要經(jīng)常變化的業(yè)務流程可以交由工作流管理系統(tǒng)來管理。而目前實現(xiàn)了電子化的這部分過程，一般在ERP系統(tǒng)中來管理。這就需要很好地從)ERP系統(tǒng)中“剝離”出一部分過程，交由工作流系統(tǒng)管理。如何選擇這些過程，以及工作流管理系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的關系則是必須考慮的問題。一般來講，對企業(yè)中“業(yè)務性”很強的過程（特點是流程經(jīng)常變化，業(yè)務數(shù)據(jù)少，事務性的工作多（如報銷流程等），由工作流管理系統(tǒng)來實現(xiàn)。此時，作為ERP系統(tǒng)的一部分，工作流管理系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對業(yè)務過程的有效管理，從而提高業(yè)務過程的柔性和快速反應性，使得企業(yè)能夠適應市場的經(jīng)常性變化通過對現(xiàn)有ERP系統(tǒng)的缺點和存在問題的分析，本文給出了一個引入了工作流技術的ERP系統(tǒng)。在工作流管理系統(tǒng)和基于組件開發(fā)的基礎上，設計了基于組件的ERP系統(tǒng)體系結構，給出了根據(jù)功能把過程中的活動分解為組件的方法，最后詳細討論了支持該系統(tǒng)全生命周期管理的開發(fā)和實施方法。

1 工作流管理系統(tǒng)簡介

    工作流是業(yè)務過程的自動執(zhí)行，它根據(jù)預定義的規(guī)則使得文檔、信息或者任務在工作流執(zhí)行者之間傳遞并幫助活動的執(zhí)行。業(yè)務過程的自動化是在工作流定義中描述的，工作流定義確定了工作流活動、活動之間的相互依賴關系以及用于管理工作流的控制數(shù)據(jù)。活動是工作流中定義的任務，它形成了過程中的一個邏輯步驟。工作流中活動的依賴關系有兩種，即用于執(zhí)行的控制關系和用于數(shù)據(jù)傳遞的信息依賴關系。在工作流建模時，需要指定活動的角色，輸入輸出數(shù)據(jù)以及時間延遲等信息來描述一個實際的過程。同時，還需要確定活動之間的相互關系以用于過程執(zhí)行時決定活動的執(zhí)行順序。現(xiàn)有的工作流建模方法很多，許多工作流模型都是基于Petri網(wǎng)建立，工作流管理聯(lián)盟設計了基于XML的建模方法XPDL，有向圖的方法也用來描述過程，其中節(jié)點對應著活動而有向邊對應著活動間的關系。在工作流運行之前要建立工作流實例，工作流實例是工作流執(zhí)行過程的表示，它由工作流管理系統(tǒng)根據(jù)工作流模型來生成和管理。通過對工作流實例的執(zhí)行，工作流管理系統(tǒng)完成對業(yè)務過程的運行和管理。
    工作流管理系統(tǒng)是一個完整的支持工作流的定義、執(zhí)行和管理的軟件系統(tǒng)，而該軟件系統(tǒng)的執(zhí)行順序是根據(jù)工作流模型來進行的。工作流管理系統(tǒng)包括工作流過程定義工具、工作流執(zhí)行服務、管理與監(jiān)控工具、工作流客戶端和相關應用程序接口等部分，如圖1所示。過程定義是建立工作流的過程，將企業(yè)的實際業(yè)務過程轉化為計算機可處理的工作流模型。工作流執(zhí)行服務負責對工作流進行實例化、執(zhí)行和管理。管理與監(jiān)控工具負責對工作流的執(zhí)行進行管理、分析與控制。工作流客戶端負責人機交互，提供工作流執(zhí)行的接口，幫助完成業(yè)務過程的執(zhí)行。相關應用程序接口負責與應用程序的接口，提供工作流執(zhí)行時所需要的軟件以協(xié)助工作流的正常執(zhí)行，相關的程序包括ERP系統(tǒng)的COM+或J2EE等軟件組件、文檔管理、表單管理、電子郵件服務、CAD/CAM/CAPP等。

    工作流管理系統(tǒng)提供了定義和執(zhí)行業(yè)務過程的基礎，企業(yè)ERP統(tǒng)的一部分業(yè)務過程可以由工作流管理系統(tǒng)來執(zhí)行，實現(xiàn)對企業(yè)過程的高效管理。工作流中活動對應的功能將由軟件組件來實現(xiàn)。而基于工作流管理系統(tǒng)的這部分系統(tǒng)可以與ERP系統(tǒng)其他部分集成。集成在兩個層次上實現(xiàn)：

    (1)在軟件層次的集成：工作流管理系統(tǒng)調用其他軟件工具實現(xiàn)過程的執(zhí)行。

    (2)在數(shù)據(jù)層的集成：基于工作流的系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)共同訪問一個數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)層的集成。

2 工作流在ERP系統(tǒng)中的應用

    2.1現(xiàn)有ERP系統(tǒng)的缺點

    傳統(tǒng)ERP系統(tǒng)的設計與開發(fā)都是以信息處理和信息集成為中心，面向系統(tǒng)的組織結構來實現(xiàn)各種功能。而這些功能模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系都沒有顯式的實現(xiàn)，而是隱含在程序中。而執(zhí)行流程往往隱藏在復雜的菜單之后，通過用戶不斷地點擊各個菜單來實現(xiàn)業(yè)務過程的運轉。系統(tǒng)界面以菜單的形式提交給用戶，而菜單中各個功能之間的內(nèi)在關聯(lián)則無法顯式地提交給用戶，而只能靠軟件說明書或者幫助來指導用戶的操作。新用戶需要專門的培訓才能夠掌握軟件的使用，操作的正確與否也取決于用戶的熟練程度。當前ERP系統(tǒng)多為面向功能的，所以當過程出現(xiàn)變化時系統(tǒng)往往不能適應。ERP的設計者和開發(fā)人員通常只是考慮系統(tǒng)的功能而很少考慮軟件的使用流程。如果需要經(jīng)常改變工作流程的時候就出現(xiàn)了問題：此時需要重新設計、編碼和重新編譯軟件，影響軟件的穩(wěn)定性。正常的工作會被打擾而且操作人員還需重新熟悉軟件，更重要的是需要重新熟悉隱藏在繁瑣的菜單后面的工作過程。可見，傳統(tǒng)的面向功能的ERP件缺乏對業(yè)務流程的
有效支持，軟件的耦合度很大，缺乏靈活性。工作流管理系統(tǒng)是對業(yè)務過程進行處理的系統(tǒng)，以過程為中心實現(xiàn)系統(tǒng)的集成，具有靈活、開放的優(yōu)點。基于工作流系統(tǒng)的開發(fā)則強調對業(yè)務過程的支持。因此，通過傳統(tǒng)ERP系統(tǒng)與工作流系統(tǒng)的結合，對傳統(tǒng)ERP系統(tǒng)進行改進，可增強ERP系統(tǒng)對業(yè)務過程的集成和管理，提高系統(tǒng)的柔性，進而增強和改進ERP系統(tǒng)的功能，更好地適應客戶的需要。

    2.2ERP中的工作流應用

    為了增強對企業(yè)業(yè)務過程的有效管理，需要在ERP系統(tǒng)中引入工作流技術。在ERP中，對業(yè)務性很強的業(yè)務過程用工作流系統(tǒng)來管理，而對于企業(yè)中沒有實現(xiàn)電子化的那部分業(yè)務過程同樣可以由工作流管理系統(tǒng)來管理。可見工作流系統(tǒng)還包括了一些不屬于ERP功能的過程。為了方便這里不加區(qū)分，而把ERP需要工作流系統(tǒng)實現(xiàn)的過程和以前沒有實行電子化的過程統(tǒng)一管理。

    工作流包括一組活動以及活動之間的邏輯關系。活動對應著業(yè)務過程中的任務，邏輯關系決定了活動的執(zhí)行順序和活動之間的數(shù)據(jù)流動關系。工作流執(zhí)行者負責人工活動的執(zhí)行，執(zhí)行時需要一些相應的數(shù)據(jù)、資源和相關軟件。工作流管理系統(tǒng)本身需要建立在某種軟件組件基礎之上，如J2EE或NET。而ERP系統(tǒng)中的業(yè)務過程可以分解成活動，每個活動實現(xiàn)某種特定功能。過程中的活動可以由軟件組件來實現(xiàn)，并根據(jù)模型的對應關系把這些軟件組件插入到工作流系統(tǒng)中，運行時由工作流引擎調用。這些活動，或者功能，可以建立在與工作流管理系統(tǒng)相同的組件基礎結構之上。

    引入工作流技術的ERP系統(tǒng)結構如圖2所示。底層是操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫和基礎組件平臺，作為整個系統(tǒng)的基礎結構。在這個基礎結構之上建立ERP系統(tǒng)和工作流管理系統(tǒng)，它們都是建立在同一個平臺之上（J2EE或.NET）。工作流管理系統(tǒng)是管理者，它幫助建立整個企業(yè)的業(yè)務過程，并且通過管理和監(jiān)視業(yè)務過程的執(zhí)行來完成ERP系統(tǒng)的一部分功能。工作流中相應活動的功能由軟件組件實現(xiàn)，而這些軟件由工作流管理系統(tǒng)根據(jù)過程規(guī)則進行觸發(fā)。用戶通過工作流客戶端進入系統(tǒng)，在工作流執(zhí)行服務的支持下，完成系統(tǒng)中業(yè)務過程的運轉。工作流管理系統(tǒng)與ERP的其他子系統(tǒng)共同存在，工作流管理系統(tǒng)通過調用相關子系統(tǒng)中的軟件組件來實現(xiàn)相應的功能，同時通過訪問企業(yè)數(shù)據(jù)庫來進行數(shù)據(jù)交換。通過工作流系統(tǒng)來管理其他子系統(tǒng)中的業(yè)務過程，增強了ERP系統(tǒng)對過程的處理能力。而工作流管理系統(tǒng)通過與ERP系統(tǒng)共享底層數(shù)據(jù)庫以及通過調用實現(xiàn)了相關ERP功能的軟件組件，來實現(xiàn)與其他ERP子系統(tǒng)的緊密集成。

    在業(yè)務過程中，人工活動由人來控制執(zhí)行，執(zhí)行時需要調用相關的應用程序和ERP中的軟件組件，而自動活動由計算機程序來執(zhí)行，該程序就是在工作流管理系統(tǒng)運行時由工作流引擎觸發(fā)的軟件組件。這些軟件組件由ERP系統(tǒng)開發(fā)者根據(jù)企業(yè)建模所得到的過程模型來開發(fā)。它們是根據(jù)活動的功能設計的，并且在模型中建立活動與這些組件之間的映射關系，在工作流執(zhí)行時由工作流引擎來調用它們以實現(xiàn)過程的運轉。

    2.3面向過程的ERP系統(tǒng)優(yōu)勢

    與面向功能的系統(tǒng)相比，引入了工作流技術以后，ERP系統(tǒng)是面向過程來設計、開發(fā)和實施的，這種面向過程的ERP系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

    (1)柔性：過程中活動之間的關系與活動的功能邏輯是分開的。也就是說業(yè)務過程與ERP系統(tǒng)的功能可以分別建立。相應的軟件組件可以根據(jù)功能來建立，而工作流模型根據(jù)業(yè)務過程來建立。然后在工作流模型內(nèi)定義軟件組件和活動之間的對應關系。這種分開做的方式允許ERP應用中的過程模型改變而不影響相關活動的功能，增強了系統(tǒng)的柔性。這也正是企業(yè)試圖使用工作流技術的原因。

    (2)可重用性：可重用性的優(yōu)勢是基于工作流的應用自身所具有的。過程中活動的實施與流程是獨立的，并且它們在過程中的使用也是自由的。因此，一個給定的活動可以被用在不同的過程模型中，實現(xiàn)了活動（以及對應的軟件組件）的可重用。

    (3)集成性：通過活動之間的控制關系和信息依賴關系，工作流模型能夠把不同的活動集成在一個過程內(nèi)。而且，由于各個功能模塊是基于組件技術構建，其他異構的信息系統(tǒng)同樣可以被工作流系統(tǒng)集成到過程中來，成為ERP系統(tǒng)的一部分。尤其是與CRM和SCM系統(tǒng)的集成，擴展了ERP的外延。

    (4)快速性：通過對過程的管理，能夠實現(xiàn)ERP應用的快速定制和實施，大幅度縮短ERP應用工程的實施周期。

    (5)動態(tài)性：工作流管理系統(tǒng)能夠動態(tài)、實時地提供過程的運行信息，對這些信息的動態(tài)分析可以及時給出決策與管理的依據(jù)。通過動態(tài)修改工作流模型，還可實現(xiàn)動態(tài)的BPR。

    (6)協(xié)調性：工作流管理系統(tǒng)可以全局地協(xié)調工作流中各個活動的執(zhí)行，使得活動的參與者以及相應的軟件工具能夠在工作流執(zhí)行系統(tǒng)的管理下有機地協(xié)調運行，充分利用企業(yè)的資源并實現(xiàn)過程的最優(yōu)化運行。

    (7)高效性：工作流技術在流程優(yōu)化的基礎上，能夠實現(xiàn)業(yè)務流程的全部和部分自動化，從而實現(xiàn)業(yè)務過程的高效運轉。下面在第3節(jié)給出了ERP系統(tǒng)中工作流管理系統(tǒng)的全生命周期管理方法和系統(tǒng)實施步驟。

4 系統(tǒng)實施方法

    ERP中工作流管理系統(tǒng)的生命周期可分為4個階段，即需求分析、設計說明、實施描述和運行維護，如圖3所示。在CIMOSA體系結構中模型的生命周期有3個階段。我們在ERP系統(tǒng)的生命周期中加入了運行維護階段。在運行維護階段，企業(yè)模型可以進行動態(tài)的維護，而且可以方便地實施BPR操作。

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