工作流管理是一個(gè)被業(yè)界廣泛應(yīng)用并迅速發(fā)展的技術(shù)，它的主要特點(diǎn)是使處理過程自動(dòng)化，使人以及各種應(yīng)用工具相互之間協(xié)調(diào)工作，以完成某項(xiàng)工作。其目的是為了讓臺(tái)適的人或軟件在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間執(zhí)行正確的工作。

工作流所關(guān)注的問題是處理過程的自動(dòng)化，它根據(jù)一系列定義的規(guī)則，把文檔、信息或任務(wù)在參與者之間傳遞，以達(dá)到某種目的。工作流管理聯(lián)盟(Workflow Management Coalition，簡(jiǎn)稱WfMC）分別給出了工作流和工作流管理系統(tǒng)的定義 ：(1)工作流是一個(gè)業(yè)務(wù)過程部分或全部地用計(jì)算機(jī)自動(dòng)執(zhí)行；(2)工作流管理系統(tǒng)是一個(gè)完全定義、管理和執(zhí)行工作流的系統(tǒng)，它通過計(jì)算機(jī)表示的工作流邏輯來驅(qū)動(dòng)軟件有序地運(yùn)行。

工作流技術(shù)提供了把業(yè)務(wù)流程邏輯從具體IT工具的操作中分離出來的方法，并且還可以在以后把改變的流程邏輯規(guī)則添加進(jìn)去。工作流管理可以在辦公環(huán)境(如保險(xiǎn)、銀行、法律、行政管理等)以及工業(yè)和制造等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

工作流技術(shù)的歷史可以追溯到70年代末的辦公自動(dòng)化和任務(wù)批處理0 。第一次使用工作流術(shù)語可追溯到8O年代初，但是那個(gè)時(shí)候還沒有真正的工作流管理系統(tǒng)出現(xiàn)。

在以前，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的應(yīng)用不十分普及，并且功能相對(duì)較弱，各種軟件系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成用于處理單個(gè)任務(wù) 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的處理模式從集中式處理向分布協(xié)作式處理發(fā)展 在這種新的處理模式中，人們可以更加精確地對(duì)高層的系統(tǒng)行為進(jìn)行建模，開發(fā)的系統(tǒng)能夠更快地對(duì)應(yīng)用需求的變化作出反應(yīng)。因此 應(yīng)用系統(tǒng)不僅僅要處理單個(gè)任務(wù)，還要能夠管理組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部的工作流，這種應(yīng)用需求推動(dòng)了工作流管理的迅速發(fā)展。

為了更加深刻地認(rèn)識(shí)工作流管理對(duì)未來的影響，有J必要回顧一下過去40年應(yīng)用軟件系統(tǒng)的演化歷程，從歷史的觀點(diǎn)來認(rèn)識(shí)工作流。圖1顯示了工作流管理系統(tǒng)成為應(yīng)用軟件系統(tǒng)的一個(gè)組成部分的歷史發(fā)展過程。

在60年代，應(yīng)用系統(tǒng)是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的程序，每個(gè)應(yīng)用程序都有著自己特有的用戶界面和專門的數(shù)據(jù)存取系統(tǒng)，各個(gè)應(yīng)用程序之間互不相干。在7o年代，把數(shù)據(jù)管理部分分離出來，于是產(chǎn)生了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)，應(yīng)用系統(tǒng)大大地簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)管理工作。到了8O年代，同樣地又把用戶界面部分分離出來，于是產(chǎn)生了用戶界面管理系統(tǒng)(uIMs) 通過使用UIMS，應(yīng)用程序不再過多地管理和用戶的交互功能，并且使應(yīng)用程序有相似的用戶界面，方便了用戶使用。直到90年代，工作流管理系統(tǒng)作為一個(gè)通用的應(yīng)用功能開始出現(xiàn)，用于支持業(yè)務(wù)處理，使應(yīng)用開發(fā)人員可以把業(yè)務(wù)流程從應(yīng)用中提取出來。

進(jìn)入90年代，越來越多的組織機(jī)構(gòu)開始認(rèn)識(shí)到需要有支持設(shè)計(jì)和執(zhí)行業(yè)務(wù)流程的高級(jí)工具。業(yè)務(wù)流程問題成為目前信息系統(tǒng)開發(fā)中的突出問題，要求信息系統(tǒng)包含工作流管理系統(tǒng)以支持各種業(yè)務(wù)流程，其理由主要有4個(gè)：

(1)新的管理哲學(xué)激發(fā)了組織機(jī)構(gòu)對(duì)業(yè)務(wù)流程的興趣，如業(yè)務(wù)流程再造(BPR)和持續(xù)過程改進(jìn)(CPI)；

(2)組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部的業(yè)務(wù)過程數(shù)量比以前大大增加，如今的組織機(jī)構(gòu)比以前提供更多的產(chǎn)品和服務(wù)，并且產(chǎn)品和服務(wù)的生命周期也比以前大大縮短了，從而業(yè)務(wù)過程的數(shù)量也急劇增加；

(3)為了適應(yīng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，組織機(jī)構(gòu)需要經(jīng)常改變業(yè)務(wù)流程；

(4)業(yè)務(wù)歷程變得更加復(fù)雜。

從工作流管理的發(fā)展歷程可以看出，工作流管理的概念早在8O年代初就已提出，但是由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的限制，一直未能得到充分發(fā)展。直到最近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展．以及伴隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，企業(yè)對(duì)提高生產(chǎn)質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期等的要求強(qiáng)烈，使得工作流管理成為企業(yè)界和研究領(lǐng)域的熱門話題。種種跡象表明工作流管理將會(huì)對(duì)下一代的信息系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響 。

工作流管理作為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，自然還存在很多問題有待于進(jìn)一步研究解決，通過分析目前的工作流系統(tǒng)，我們總結(jié)出兩個(gè)主要的不足：(1)工作流管理的定義不明確以及缺乏統(tǒng)一的概念模型；(2)工作流管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和能力上的不足。

1、工作流管理的定義不明確以及缺乏統(tǒng)一的概念模型

目前工作流管理發(fā)展的狀況非常類似于7O年代初關(guān)系數(shù)據(jù)模型和E—R模型出現(xiàn)以前數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，大家各持己見，沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所開發(fā)的產(chǎn)品大部分相互之間不兼容，使得很多用戶不愿意使用商品化的工作流管理產(chǎn)品。

雖然WfMC在工作流概念和接口標(biāo)準(zhǔn)化方面作出了很多努力，但是這些標(biāo)準(zhǔn)僅僅是停留在技術(shù)層次上，而且重點(diǎn)放在語法上而不是語義上。在概念層次上至今仍沒有統(tǒng)一的意見“ 。例如，在WfMC參考模型接口1的規(guī)范中，就沒有關(guān)于狀態(tài)及基本構(gòu)造塊(如AND／OR—split／join)的形式化描述。

總的來說，工作流的描述應(yīng)當(dāng)基于具有豐富語義表達(dá)功能的建模方法。這個(gè)方法應(yīng)當(dāng)具有清晰性、一致性、易表達(dá)性和可擴(kuò)充性，應(yīng)當(dāng)能足以表達(dá)步驟、循環(huán)、分枝、條件、路徑選擇、任務(wù)分配、時(shí)間、調(diào)度和約束條件。其語義應(yīng)當(dāng)能夠定義控制流、數(shù)據(jù)流、資源流．并且能夠定義策略來處理這些流的中斷。

2、工作流管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和能力上的不足

商品化的工作流產(chǎn)品提供的功能決定了當(dāng)前工作流管理的技術(shù)水平，通過分析這些工作流系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)其中還有很多不足，這些不足之處不僅是我們研究工作流管理技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是目前許多企業(yè)不敢把工作流產(chǎn)品用于關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程的主要原因。這些不足主要是：

(1)目前的工作流產(chǎn)品不適用于企業(yè)級(jí)的工作流管理。目前的商品化工作流系統(tǒng)起源于辦公自動(dòng)化系統(tǒng) ，因此工作流系統(tǒng)一開始只是作為一個(gè)協(xié)同工具，是為小群體而設(shè)計(jì)的，要解決的主要問題是關(guān)于共享和協(xié)作。而當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)了工作流的應(yīng)用潛力，想將其運(yùn)用到大型環(huán)境中時(shí)，其本身的一些弊病就暴露出來了，如單數(shù)據(jù)庫、通信支持的不足 不支持異構(gòu)和分布的環(huán)境等，至于可測(cè)量性、可靠性等，則基本上未考慮。因此，目前的工作流產(chǎn)品不適用于企業(yè)級(jí)的工作流管理。

(2)目前的工作流系統(tǒng)缺乏健壯性和可用性，沒有備份機(jī)制和有效的恢復(fù)手段，容錯(cuò)問題基本上沒有考慮，系統(tǒng)對(duì)于出錯(cuò)的恢復(fù)彈性是極小的。一個(gè)大型的企業(yè)級(jí)工作流管理系統(tǒng)可能包括有幾千個(gè)用戶和幾十萬個(gè)并行運(yùn)行的過程，并且分布在一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)的幾千個(gè)位置，其持續(xù)可用性就非常關(guān)鍵。

(3)目前工作流普遍使用的是c／s系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)有一定的脆弱性，服務(wù)器的錯(cuò)誤將導(dǎo)致整個(gè)工作流系統(tǒng)的失敗。另外，集中式服務(wù)容易形成瓶頸，并因此很難對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)量。

(4)不同的工作流產(chǎn)品之間缺乏互操作陛。

(5)大多數(shù)工作流產(chǎn)品的可視化建模方法都缺乏形式化語義 。

工作流管理的發(fā)展就是要解決現(xiàn)有的問題．更好地滿足用戶需求，由于工作流管理系統(tǒng)主要由工作流建模和工作流實(shí)施環(huán)境組成，因此工作流管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)也可以從這兩個(gè)方面分別考察。

1、工作流建模的發(fā)展趨勢(shì)

目前工作流建模技術(shù)還遠(yuǎn)沒有成熟，還處于百家爭(zhēng)鳴的時(shí)代。我們對(duì)當(dāng)前流程建模領(lǐng)域出現(xiàn)過的主流建模方法進(jìn)行了歸納分析，以期確定出我們要研究的合理方向。通過歸納分析，可以把它們分成5大類：腳本語言、基于網(wǎng)的方法、基于規(guī)則的方法、基于邏輯的方法和代數(shù)方法。

（1）腳本語言(Script Language)

腳本語言中有描述控制流和數(shù)據(jù)流的語句結(jié)構(gòu)，它提供了一種簡(jiǎn)明的描述方法，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者來說更易于使用。它的主要缺點(diǎn)是缺乏流程本身的形式化語義，語言的語義主要是供語言解釋器使用。

（2）基于網(wǎng)的方法

適合于流程的可視化建模，一般都使用狀態(tài)變遷網(wǎng)，流程中的活動(dòng)用結(jié)點(diǎn)表示，控制流用邊表示。使用狀態(tài)變遷網(wǎng)的主要問題在于是否有形式化的語義，大多數(shù)工作流產(chǎn)品的可視化建模方法都缺乏形式化語義。在具有形式化語義的狀態(tài)變遷網(wǎng)中，使用得最多的就是Petr網(wǎng)和狀態(tài)圖(State Charts)。具有形式化語義的基于網(wǎng)的方法可以轉(zhuǎn)換成其它建模方法，如基于規(guī)則的、時(shí)序邏輯的和腳本語言的方法等。

（3）基于規(guī)則的方法

目前研究得最多的基于規(guī)則的方法是ECA(Event／Condltion／Acton，簡(jiǎn)稱EcA)規(guī)則，ECA規(guī)則是早用于AO0DBS，而后又被用于工作流管理領(lǐng)域。ECA規(guī)則具有形式化基礎(chǔ)，也可以轉(zhuǎn)換成其它的建模方法。如Petri網(wǎng)、時(shí)序邏輯等，但是ECA規(guī)則的可視化工作量比較大。另外，如果規(guī)則集比較大時(shí)就難以管理。

（4）基于邏輯的方法

基于邏輯的方法適合于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性，其中時(shí)序邏輯是一種常用的方法，它具有很好的形式化基礎(chǔ)，驗(yàn)證工作流模型的屬性比較方便。但是時(shí)序邏輯的主要缺點(diǎn)是很難實(shí)現(xiàn)可視化．不容易轉(zhuǎn)換成其它的描述方法，描述業(yè)務(wù)流程的系統(tǒng)行為太復(fù)雜。

（5）基于代數(shù)的方法

過程代數(shù)(Proees Algebra)主要還是局限在理論探討上，在工作流管理領(lǐng)域用得很少，只有一種基于過程代數(shù)的描述語言LOTOS被用于工作流管理領(lǐng)域。代數(shù)方法的主要缺點(diǎn)類似于基于邏輯的方法，并且在自動(dòng)執(zhí)行和形式化驗(yàn)證方面表現(xiàn)得比基于邏輯的方法更差，建模方法缺乏直觀性，難以理解。

根據(jù)以上的比較可以看出，各種建模方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。但從總體上來看，腳本語言、基于網(wǎng)的方法和基于規(guī)則的方法更具有吸引力。

2、工作流實(shí)施環(huán)境的發(fā)展趨勢(shì)

工作流管理系統(tǒng)應(yīng)該支持異構(gòu)、自治和分布環(huán)境中應(yīng)用系統(tǒng)的集成和互操作，提供集成以前的應(yīng)用系統(tǒng)的方法，以保護(hù)過去的投資，能夠是活地支持組織機(jī)構(gòu)的改組，并支持當(dāng)今有關(guān)動(dòng)態(tài)企業(yè)(Dynamic Enterprise)的技術(shù)具有一定的容錯(cuò)能力，在有錯(cuò)誤產(chǎn)生時(shí)工作流管理系統(tǒng)能保證工作流執(zhí)行的正確性和可靠性。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及也出現(xiàn)了一些基于Web的工作流解決方案。通過觀察當(dāng)前商品化的基于Web技術(shù)的工作流管理系統(tǒng)，顯示出大多數(shù)產(chǎn)品都僅僅是可以部分地使用Web，但是發(fā)展的趨勢(shì)是越來越多地使用面向Web，這種趨勢(shì)可以在目前的一些研究項(xiàng)目中體現(xiàn)出來，如WebFlo、OzWeb、DartFlow等。但是由于Web及瀏覽器本身的限制，只能提供Client／Server計(jì)算模式，并且所使用的CGI接口只有有限的編程能力，在位置透明性、支持事務(wù)功能、安全性、性能等方面還有待于進(jìn)一步改善。

另外，工作流研究是一種跨多學(xué)科的研究，涉及到CSCW、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫、管理學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科。任何缺乏多學(xué)科合作的研究都會(huì)阻礙工作流管理系統(tǒng)成為一個(gè)通用的系統(tǒng)，造成功能上的不足。