摘 要： 集团企业必须适应动态的业务组织方式，以响应瞬息万变的市场需求。在服务相关知识的基础上，对服务工作流进行分析和定义，并构建基于服务工作流的引擎执行框架。针对服务工作流在组合过程中的不足，对服务进行语义信息扩展，建立动态的服务调度机制。提出一种面向集团企业的服务工作流系统体系架构，为集团企业在新环境下实现按需整合业务和优化资源配置提供解决方案。最后通过具体的集团制造应用实例说明该架构的实施方法。 关键词： 集团企业；语义Web服务；业务协同；服务工作流；体系架构

　现代企业从单个企业为主体的企业竞争，发展到今天的多企业间的业务协同。集团企业在跨地域经营和动态联盟的情况下，业务活动需要经过企业各部门、供销商以及客户之间的协作，同时需要考虑设计需求和制造约束，与制造伙伴共同协调。要求企业必须柔性地适应动态的业务组织方式，以快速响应瞬息万变的市场需求。从生产型制造向服务型制造转型升级是全球制造业发展的重要趋势，也是我国制造业尤其是集团企业转型升级、增加产品附加值、走向价值链高端的重要手段[1]。新环境下的集团企业面临着企业资源分散、物流网络复杂、协调成本高、产品多样化和需求个性化等问题，急需构建一个以服务为核心，能够按需整合优势资源，动态编排业务流程的企业系统体系结构。 　本文基于服务工作流构建服务工作流引擎执行框架，并针对服务动态发现与建模不足，为工作流中的服务进行语义信息扩展，以此建立动态的服务调度机制。最后，提出一种适用于集团企业应用的服务工作流系统体系架构，为企业动态编排和执行业务流程提供有效方案，实现集团企业在新环境下的资源优化配置，以及与伙伴企业之间的业务协同。最后通过一个设计与制造业务的协同过程实例，详细说明该架构的实施方法。 1 相关工作 　面向服务的体系结构SOA（Service Oriented Architecture）作为一种架构模型，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。SOA将企业应用看作由一些不同粒度、能跨越企业边界以及能实现特殊功能的服务集合所构成，并通过定义良好的、独立于平台的接口进行联系，使此类系统可通过一种通用的方式进行交互。因此，采用SOA实现企业应用系统架构能在更大范围内达到信息共享，实现高度的互操作性和可扩充性，最终起到优化配置资源的作用。 　在SOA体系结构下，服务与流程有着紧密的联系，将面向服务的结构与工作流技术相结合，已经成为一种发展趋势[2]。引入Web服务的工作流系统扩大了工作流的范围，能够解决复杂应用集成和跨组织的业务协同问题。目前，已有不少研究结合工作流技术对Web服务进行组合。其中，Cross-Flow[3]和Sword[4]等研究项目通过WSFL、LANG、BPEL4WS等技术为服务组合提供统一的建模和定义工具，以此构建一个动态的服务查找、发现与执行平台。SciDAC-SDM项目[5]将抽象工作流与底层由服务组成的执行工作流严格区分，借用类似数据库协调技术的方法将抽象工作流转换成执行工作流。参考文献[6]利用事务的概念扩展DAML-S本体中的过程模型，并提出了一个事务工作流本体概念的服务组织模型。参考文献[7]提出了一种基于业务生成图的工作流构造模型，并通过基于混合粒子群的QoS调度算法找出满足应用需求的工作流执行路径。 2 服务工作流及执行引擎 　服务工作流是将Web服务作为工作流中的各项活动，以动态工作流方式组合起来，并根据工作流过程模型中所定义的各项活动之间的业务逻辑与规则，通过服务的动态查找和组合，实现工作流活动的动态部署及绑定，并由工作流引擎对各项活动的执行与交互进行控制。服务工作流是一种流程服务，但它还需要考虑工作流的相关数据交互问题和引擎问题。 2.1 工作流引擎 　服务工作流的运行机制与传统的工作流大不相同，工作流在执行过程中需要动态选择、组合和调用服务。工作流引擎的执行框架如图1所示。

　用户通过流程设计器进行抽象业务流程设计，并借助业务规则编辑器定义规则，由此构成服务工作流的过程描述文档。文档描述了服务的输入和输出参数、前置和后置条件，而业务规则明确定义了业务流程执行中的约束条件。工作流模型转换器将抽象流程和业务逻辑进行组合，形成引擎支持的可执行工作流模型。 工作流引擎负责对服务工作流模型进行解析和实例构建，维持流程实例的执行状态，并依据静态的抽象过程描述和业务过程中的约束条件在运行时计算后续过程，动态调用服务。一个服务工作流的执行便是一个业务过程实例，是为实现特定的业务目标，由不同角色执行的一组具有偏序关系的、逻辑上相互关联的、作用于一组相关业务对象上的Web服务。 　流程监控器的功能包括流程与任务的监控、调度监视、消息监控以及日志查看。工作流API为任务处理器和业务应用提供接口，主要包括流程定义接口、查询接口和监控接口等。 2.2 服务动态执行环境 　服务调度器是工作流服务中的重要组件，负责根据模型定义的功能和非功能需求从ESB服务中心匹配和选择服务，供引擎执行时调用。 　目前，BPEL4WS、BPML以及Web服务编排描述语言等流程定义语言的模型缺乏对流程服务的语义描述，无法依据流程动态业务需求匹配服务，因而在服务的动态发现与建模方面存在不足。OWL-S是一种基于Web本体描述语言的Web服务本体，用于描述服务的属性和功能，便于发现和集成不同种类的Web服务。本文结合OWL-S实现对服务的语义描述信息扩展，增强对服务能力的描述。建立基于语义的服务动态发现与调度机制，更好地实现动态选取和组合服务工作流。Web服务的执行环境，如图2所示。

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