0 引言
經(jīng)過多年的信息化建設，工作流軟件在電力系統(tǒng)主要業(yè)務應用(如營銷、生產(chǎn)、企業(yè)資源計劃(ERP)等)中得到了廣泛應用，極大地提高了業(yè)務操作處理效率。信息化的逐步深入對業(yè)務流程管理的建設提出了更高要求，即建設支撐電力系統(tǒng)業(yè)務融合。然而，若應用系統(tǒng)各自建設業(yè)務流程管理(BPM)組件，易出現(xiàn)以下問題：① 技術路線不統(tǒng)一，且各應用自己完成產(chǎn)品發(fā)布、使用、上線以及維護，難以實現(xiàn)企業(yè)流程集約化管理；②缺乏支持各業(yè)務間流程整合 的流程管理平臺，難以實現(xiàn)跨系統(tǒng)流程的運行；③ 現(xiàn)有各系統(tǒng)內(nèi)工作流只覆蓋流程管理的某個階段，而非全部階段，難以實現(xiàn)全生命周期管理。
國內(nèi)外現(xiàn)有的業(yè)務流程管理解決方案一般采用商業(yè)的工作流或BPM 產(chǎn)品并進行二次開發(fā)。工作流產(chǎn)品可以較好地支撐單個應用內(nèi)部的流程流轉，但難以實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的流程集成；商業(yè)的BPM 產(chǎn)品功能較為豐富，但定制性不強，難以根據(jù)電力系統(tǒng)復雜的業(yè)務應用靈活擴展，無法直接滿足電力系統(tǒng)各業(yè)務之間復雜的流程集成及集約化管理的需求。
與數(shù)據(jù)交換平臺定位不同，BPM 定位于企業(yè)流程的全生命周期管理，管理實時流程數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)交換平臺定位于數(shù)據(jù)在不同單位之間的交換，交換的數(shù)據(jù)類型包括各種業(yè)務數(shù)據(jù)，但不包括流程數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的交換可以是非實時的。本文在系統(tǒng)分析電力行業(yè)業(yè)務流程管理需求的基礎上，設計并開發(fā)了適用于集團型分級管理企業(yè)的業(yè)務流程管理平臺，該平臺已在國家電網(wǎng)公司信息化SG-ERP建設中得到實際應用。
1 流程管理組件需求
信息化對流程管理組件提出的要求分為系統(tǒng)間流程集成、系統(tǒng)內(nèi)流程集中管理、業(yè)務流程閉環(huán)管理等三大類。
1.1 系統(tǒng)間流程集成
隨著電力系統(tǒng)業(yè)務的深入融合，要求信息化能夠支持公司業(yè)務的融合和統(tǒng)一管理，支撐企業(yè)集團化運作和集約化發(fā)展，具體體現(xiàn)為以下方面。
1)以流程化的方式支撐業(yè)務融合。要求能夠按照電力企業(yè)業(yè)務主線對相關的頁面、功能模塊、工作流程等進行整合，如電網(wǎng)設備資產(chǎn)全壽命管理要求能夠實現(xiàn)對資產(chǎn)全生命周期的管理和監(jiān)控，能夠以流程化的方式以業(yè)務主線為線索對各個相關業(yè)務應用進行集成，復用現(xiàn)有業(yè)務應用資源。
2)實現(xiàn)縱向流程集成�？梢酝ㄟ^流程集成平臺的上下互聯(lián)實現(xiàn)業(yè)務應用的縱向流轉，如集團總部和基層單位之間的綜合計劃的編制上報、平衡優(yōu)化、審核下發(fā)、執(zhí)行反饋等“縱向”全流程管理。
1.2 系統(tǒng)內(nèi)流程集中管理
當前，電力系統(tǒng)的各個主要業(yè)務應用中已使用工作流來管理流程。這些工作流主要提供系統(tǒng)內(nèi)流程實例狀態(tài)的監(jiān)控，未實現(xiàn)企業(yè)級流程的集約化管理。流程集約化管理有以下優(yōu)點：
1)提高系統(tǒng)開發(fā)效率。將流程進行集中管理后，流程管理軟件的安裝、開發(fā)、上線、運行、維護等都有專門的團隊提供服務，各應用項目組只需關注自己業(yè)務的應用開發(fā)，無需關注流程軟件的安裝與維護。
2)為實現(xiàn)企業(yè)級的業(yè)務活動運營實時監(jiān)控提供支持。只有實現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)流程的集約化管理，將企業(yè)的流程數(shù)據(jù)集中管理，才能夠支撐對業(yè)務流程的實時監(jiān)控。
1.3 業(yè)務流程閉環(huán)管理
企業(yè)級的業(yè)務流程管理是一個全生命周期的管理，可分為流程梳理、流程建模、流程運行、流程監(jiān)控、流程績效與優(yōu)化5個階段。其中，流程梳理及建模是從企業(yè)的業(yè)務體系和流程的規(guī)劃入手，規(guī)劃企業(yè)的流程層次，進行流程梳理，并通過流程建模工具(如BPM 工具)繪制流程；流程運行是指在該階段執(zhí)行流程模型，生成一系列的流程實例，而流程實例可自動運行、與外部應用進行交互、也可人工驅動運行；流程監(jiān)控、績效與優(yōu)化是指對流程實例進行全方位、細粒度的監(jiān)控，包括查看流程運行的狀態(tài)及當前處理人、流程活動列表、終止活動、掛起活動等操作。此外，還可以通過一系列的統(tǒng)計圖表展示流程執(zhí)行的效率、瓶頸，通過對這些圖表進行分析，達到對流程調整及優(yōu)化的目的。
2 流程管理組件設計
2.1 總體架構
大型電力集團企業(yè)下屬各單位地域分布較廣，且都建有局域網(wǎng)并通過廣域網(wǎng)相連�？紤]到BPM組件集成的應用分布在總部和下屬單位兩側，為實現(xiàn)不同單位業(yè)務系統(tǒng)之間的流程集成，需要在公司總部、下屬單位各部署一套BPM 組件，對系統(tǒng)內(nèi)流程進行集中統(tǒng)一管理。BMP組件的架構模式如圖1所示。
圖1 BPM 組件的架構模式
為實現(xiàn)跨系統(tǒng)流程和系統(tǒng)內(nèi)流程的統(tǒng)一管理，同時避免不同應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相互干擾，BPM運行時，采用“多實例”的模式提供服務，即為不同的應用提供不同的BPM實例，跨系統(tǒng)流程則在跨系統(tǒng)流程引擎實例中運行，其服務模式如圖2所示。
圖2 BPM組件多實例服務模式
在BPM組件多實例服務模式中，所有業(yè)務流程應用共用一個流程平臺，在流程平臺中有多個BPM實例，不同的實例為不同的業(yè)務應用提供服務。這些流程實例都基于一個數(shù)據(jù)庫進行存儲，不同應用之間的數(shù)據(jù)通過不同的數(shù)據(jù)庫用戶名來隔離。
2.2 模塊設計
本文設計與研發(fā)的BPM組件的整體功能如圖3所示。
圖3 BPM 平臺整體功能
圖中，流程設計器負責業(yè)務流程的可視化建模，通過簡單的拖拽操作實現(xiàn)流程的繪制；流程客戶端能夠在需求分析階段對流程進行快速驗證和模擬，具有流程啟動、任務處理、代理設置、代理查看等功能；流程引擎端為BPM 產(chǎn)品的核心組件，具有流程定義解析、流程實例運行、調用外部業(yè)務操作或者Web服務等功能；流程管理控制臺能夠實現(xiàn)流程的建模設計并對流程引擎進行管理，可進行流程設計建模、業(yè)務流程定制、流程管理監(jiān)控、引擎配置管理；流程統(tǒng)計與監(jiān)控環(huán)節(jié)通過各種圖表展示流程執(zhí)行的時間和效率，并對業(yè)務流程及業(yè)務資源進行分域管理，實現(xiàn)端到端流程監(jiān)控。
2.2.1 流程設計器
業(yè)務流程設計器是BPM 的重要功能組件，其采用B/S的方式，實現(xiàn)了BPMN2.0建模標準�；贔lex展現(xiàn)技術，通過簡單可視化的拖拽操作為流程設計人員提供了豐富的業(yè)務流程建模服務。其為業(yè)務人員與技術人員分別提供了2種相關的操作視圖，并支持2種視圖的平滑過渡。
1)業(yè)務建模視圖：為業(yè)務人員提供的操作視圖。該視圖提供了流程建模必需的基本圖元，包括開始與結束活動、人工活動、自動活動、子流程、網(wǎng)關、泳道圖等。此外，還提供了用于復雜流程建模的圖元，如事務塊、外部子流程、消息開始活動等。這些圖元都是以業(yè)務化的方式提供給業(yè)務人員，并不包含具體的技術實現(xiàn)細節(jié)�；谶@些圖元，業(yè)務人員可以繪制出復雜的流程模型。
2)技術建模視圖：為技術人員提供的操作視圖。該視圖是對業(yè)務建模視圖的進一步細化。針對業(yè)務人員繪制的自動活動，技術人員可將其技術細節(jié)設置為調用Java代碼或者web服務。
此外，流程設計器還提供了一體化的建模環(huán)境，即在一個設計器中就可以完成流程所有的建模操作，包括業(yè)務資源建模、業(yè)務規(guī)則管理、子流程編輯和Web服務配置。
2.2.2 流程客戶端
流程客戶端是一個基于BPM 接口的業(yè)務流程客戶端，該客戶端可使用戶在業(yè)務流程建模設計及開發(fā)過程中快速進行業(yè)務流程的模擬調試和驗證，及早對業(yè)務流程進行調整和優(yōu)化。它提供集中的任務處理及流程模擬測試功能。
1)通過集中任務處理功能，用戶可以查看自己的待辦任務、處理任務、管理自己的已辦任務、跟蹤流程運行狀態(tài)、代理任務。
2)流程模擬測試指流程在相關的業(yè)務資源比如Java代碼還沒有開發(fā)好之前就可對流程進行測試，提前發(fā)現(xiàn)流程建模中的問題。
2.2.3 流程引擎端
流程引擎是BPM 的核心組件，它提供流程運行的環(huán)境和對流程實例從啟動、運行再到結束的全生命周期管理，其核心組件包括統(tǒng)一流程服務接口、業(yè)務資源庫、PVM 虛擬機、規(guī)則引擎、人工任務管理、BPMN 組件、流程集成組件、SOA&EDA基礎框架等。其中，PVM 虛擬機為流程引擎的微內(nèi)核，其提供了流程實例運行的最小運行環(huán)境，流程引擎基于它擴展實現(xiàn)相關功能；規(guī)則引擎提供業(yè)務規(guī)則的定義、運行、解析等功能；人工任務管理提供對人工任務的管理，包括待辦任務的分配、任務的回退、跳轉、撤銷等；流程集成組件負責與外部流程的集成，通過調用相關的web服務，實現(xiàn)對Web服務的串接，集成外部應用流程；SOA&EDA 基礎框架提供了流程處理的基本框架，實現(xiàn)了流程的分段式處理，支撐流程在大數(shù)據(jù)量以及集成環(huán)境下的穩(wěn)定運行。
2.2.4 流程管理控制臺
流程管理監(jiān)控臺是專為流程管控人員提供的從流程定義、實例監(jiān)控到異常定位、再到備份和數(shù)據(jù)遷移的一組強大工具，主要包括流程實例管理與引擎配置管理功能：① 流程實例管理提供了對流程實例的精益監(jiān)控，包括查看流程狀態(tài)、終止流程、掛起流程、調整活動處理人、設置流程相關數(shù)據(jù)、流程版本管理、流程綜合查詢、流程日志管理、流程導入與導出等操作；②引擎配置管理提供了對流程引擎的一系列配置進行修改的功能，包括運行參數(shù)、web服務、消息調用、集群、郵件、擴展、轉歷史、組織機構、系統(tǒng)變量等配置。通過調整相關配置，可對流程引擎運行性能和功能進行調整和優(yōu)化。
2.2.5 流程統(tǒng)計與分析
流程統(tǒng)計與監(jiān)控提供了對流程異�；顒�、端到端流程以及流程執(zhí)行效率等關鍵指標的統(tǒng)計分析功能。其中，異�；顒颖O(jiān)控列出了流程執(zhí)行過程中發(fā)生的異常活動，用戶可以根據(jù)實際應用需要對這些活動進行人為干預和調整，包括終止活動、修改活動處理人、重新啟動活動、單步回退、路由到其他活動等；端到端流程監(jiān)控則提供對流程關鍵信息的查看，包括流程實例的運行狀態(tài)，運行軌跡，流程定義名稱和ID，流程實例名稱和ID，流程實例創(chuàng)建者，創(chuàng)建/啟動時間，結束時間，時間限制等功能，還提供對流程實例的一系列監(jiān)控操作，包括啟動、掛起、恢復、終止、刪除、更換版本等；流程統(tǒng)計分析模塊針對流程數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析，提供流程執(zhí)行時間、環(huán)節(jié)執(zhí)行時間、個人與部門工作量、流程實例數(shù)量、流程環(huán)節(jié)超時數(shù)量以及流程環(huán)節(jié)回退抽回數(shù)量統(tǒng)計等6類圖表，每類圖表又分為數(shù)量統(tǒng)計圖和趨勢分析圖2類。
2.3 應用示例
圖4列出了某示例流程，該流程由某電力公司發(fā)起并提交總部審批，總部在審批過程中會提出修改意見，省電力公司根據(jù)總部的修改意見修改后再提交總部，如此往復直至最終通過該業(yè)務的審批。這是一個典型的縱向流程集成的應用示例�；贐PM 實現(xiàn)該流程的步驟如圖4所示。
圖4 某業(yè)務總部網(wǎng)省兩級審批流程
電力公司的用戶登錄網(wǎng)省公司SAP門戶，起草業(yè)務審批計劃，然后啟動該計劃的審批，啟動時會調用網(wǎng)省的BPM，創(chuàng)建一個流程實例，此時流程處于啟動狀態(tài)；省電力公司BPM 向總部BPM 發(fā)送消息，通知該BPM 啟動總部的審批流程，總部流程啟動后，會通知專責進行處理，專責審批后，提出修改意見，將流程消息發(fā)送到網(wǎng)省并通知網(wǎng)省進行修改；省公司的BPM 收到消息后，創(chuàng)建待辦任務，網(wǎng)省用戶收到待辦任務后，落實相關修改意見，修改完畢后再發(fā)送到總部進行審批；總部收到消息后，對計劃進行審核，審核通過后，向網(wǎng)省的BPM 發(fā)送消息，通知網(wǎng)省提交相關的工程決算；省電力公司收到消息后，提交相關預算，將流程發(fā)送到總部進行審批，總部審批通過后，向網(wǎng)省BPM 發(fā)送消息，通知其進行下一步工作；省電力公司收到待辦任務后，進行工程轉資，流程結束。
3 結語
本文設計開發(fā)了基于BPMN2.0標準的分布式業(yè)務流程管理平臺，實現(xiàn)了流程集成及流程的集約化管理。該平臺在國家電網(wǎng)公司信息系統(tǒng)的多個業(yè)務中得到應用，部署在國家電網(wǎng)公司總部、所有網(wǎng)省公司和直屬產(chǎn)業(yè)單位及直屬金融單位。該平臺支撐了國家電網(wǎng)公司總部及網(wǎng)省單位的IRS系統(tǒng)、人資集約化、大規(guī)劃項目、審計綜合、電動汽車、基建標準成本管理、能效管理、智能支付平臺、政工管理系統(tǒng)等約30個項目的建設，應用部署點100余個，累計使用約1100人，強有力地支撐了國家電網(wǎng)公司的信息化建設。
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本文標題：基于BPMN2.0標準的電力ERP系統(tǒng)業(yè)務流程管理平臺
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