第 24 卷 第 6 期 2007 年 6 月 计 算 机 应 用 研 究 Application Research of Computers Vol. 24 No. 6 June 2007 科 技 项 目 在 线 协 同 评 审 工 作 流 系 统 设 计 与 实 现 * 武 刚 1, 2 , 冯玉强 1, 刘春杰1 , 刘鲁宁 1 , 王伟炜 1 ( 1. 哈尔滨 工业 大学 管 理学 院, 黑龙 江 哈尔 滨 150001; 2. 广 东商 学院 信 息学 院, 广 东 广州 510320) 摘 要: 基 于协 同工 作流 技术 设计 了科技 项目 在线 协同 评审 模型 , 并 对系 统予 以实 现。协 同 工作 流 系 统以 信 息 沟通 便捷 的特 点实现 了人 机协 同, 通过 过程 整合 有效 地提 高了 工作 效率 。 关键 词: 科 技项 目; 评 审; 工作流 ; 群 决策 中图 分类 号: TP311 文 献标 志码: A 文 章编 号: 1001- 3695( 2007) 06- 0224- 03 Design and Implementation of Sci&Tech Project On-line Collaborative Evaluation Workflow System WU Gang1, 2, FENG Yu-qiang1, LIU Chun-jie1, LIU Lu-ning1, WANG Wei-wei1 ( 1. School of Management, Harbin Institute of Technology, Harbin Heilongjiang 150001, China; 2 . School of Information Science, Guangdong University of Business Studies, Guangzhou Guangdong 510320, China) Abstract: Collaborative workflow system was implemented after sci&tech project on-line collaborative evaluation models de- signed. Collaborative workflow system improves the efficiency through process integration and realizes human computer coope- ration with information communication. Key words: sci&tech project; evaluation; workflow; group decision-making 世界经济的发展, 特 别是发 达国家 的经济 发展, 主要依 靠 科技创新和技术进步。科学技 术在经 济发展 中的地 位日趋 重 要。由于科学技术的迅速发展使管理工作的复杂度大幅提高, 要加强对科研活动资助经费 的监督 控制, 有效 配置资 源, 保 证 有限资源的合 理 使 用 [ 1] 。作 为 国 家 目 前 科 技 项 目 分 配 的 申 请—审批模式, 由 于评 审项 目 多、工作 量 大, 评 审 专家 资 源 有 限, 存在着专家评审不客观、评审效率低以及人情项目等问题。 而互联网的广泛使用, 使 信息沟 通更为 便捷, 有助于 加强监 督 控制。在我国各类基金项目管 理中已 普遍采 用信息 技术辅 助 管理工作 [ 2] 。特别是协同工作流 ( Cooperation Workflow) 技术, 作为工作流技术的高级阶段, 以 人为中 心、以 合作解 决问题 为 目标、以信息通信技术为工具, 实现人机全面协同, 通过流程整 合有 效 地 提 高 了 工 作 效 率, 因 此 有 着 广 阔 的 应 用 发 展 前 景 [ 3 ～4] , 已成为计算机领域新 的研究 热点 [ 5] 。基于 以上 分析, 本文利用协同工作流技术研究 设计面 向网络 环境的 科技项 目 在线协同评审系统, 以提高科技项目管理水平。 1 科技项目在线协同评审流程设计 科技项目在线协同评审 过程设 计如图 1 所示。以 具体 科 技项目为例, 其在线协同评审流程设计如下: 定时间内登录系统进行在线评审, 提交评审结果。由系统对项 目的评审( 评估) 结 果自 动汇 总, 根 据汇 总结 果科 技项 目评 审 结果。如果汇总结果 存在 冲突, 则 由科 技厅 官员 ( 评审 专 家) 进行电子会议评审, 并投票表决确定最终评审结果。 科技厅登录 查看待审项目 是否评估?否 确定项目分类 选择评价指标 选择评审专家 综合评审意见 评审意见 是否一致? 是 项目评审结论 评估单位登录 评审专家登录 通知评估单位 查看待估项目 评估结果 评估项目 通知评审专家 评审结果 查看待审项目 评审项目 否 电子会议评审 投票结果 投票 图 1 科技项 目在 线协同 评审 流程 2 工作流建模技术 针对图 1 所示的 评 审流 程, 本 文采 用 工作 流 技术 建 立 模 型。此模型是用文字、图表、符号、关系式以及实体模样等描 述 所认识到的客观对象的一 种简化 表示方 式。 工作流 模型包 含 科技厅用户登录后, 查看科技项 目申报 的信息 列表( 根 据 需要选择查看项目详细信息) , 选 择是否 需要评 估。对项目 进 行分类, 选择评审指标与评审专家。评审专家获得通知后在规 了描述一个能够由工作流执行 服务软 件系统 执行的 过程所 需 要的所有信息。这些信息包括过程的开始和完成条件、构成过 程的活动以及进行 活动 间导 航的 规则、用户 所需要 完成 的 任 收 稿日期 : 2006- 04- 25 ; 修返 日期 : 2006- 06- 26 基 金项 目: 国 家自然 科学 基金资 助项 目( 70572023、70471027 ) ; 黑 龙江 省 科技 攻 关项 目 ( GC05A116) 作 者简介 : 武刚( 1969- ) , 男 , 黑龙江 哈尔滨 人, 高级 工程师 , 博士, 主 要研 究 方向 为 电 子政 务 与 智 能决 策 支 持 系统 ( hljwg5 @ 163. com) ; 冯玉 强 ( 1961 - ) , 女, 教授, 博 导, 主要研 究方 向为管 理信 息系统 与智能 决策 支持系 统( fengyq@ hit. edu. cn) ; 刘 春杰、刘鲁 宁、王伟 炜, 男, 硕 士 研究 生 , 主 要 研究方 向为管 理信 息系统 . 

第 6 期 武 刚等 : 科 技项 目在 线协 同评 审工作 流系 统设 计与 实现 ·522· 务、可能被调用的应用、工作流机的引用关系, 以及所有与工作 流相关数据的定义 [ 6] 。在众 多建 模方 法中, Petri 网 ( 变种) 是 既有严格数学基础的形式定义, 又有直观的图形表示描述系统 动态行为的方法。尽管传统的 Petri 网还难以 直接用于工 作流 过程模型的建立, 但它 的 高级 变种 ( 有 色 网、时间 网、层 次网、 对象网等) 却能描述和分析复杂的过程 [ 7 ～8] 。 1962 年, 德国科学家 Carl Adam Petri 在其博士论文 《用自 动机通信》中首次提出了 Petri 网理 论。Petri 网由三 种类型 的 节点组成: 节 点 库所 P( Place) 为某 个 节点 变 迁 T( Transition) 的运行条件, 用圆来 表示; 变 迁 T 用 矩形 表 示; 从一 个变 迁 到 一个库所或从一 个库 所到 一个 变迁 的弧 ( 用有 向边来 表示 ) 。 用·t 表示变迁 T 的输入位置集; t·表示 变迁 T 的 输出位 置 集。类似地表示·p 和 p·。在一 个过 程中, 本文 用库 所表 示 状态, 弧表示流。 定义 1 Petri 网是三元组( P , T , F ) : ( 1) P = ( 2) T = 1 , t2, …, tn} 是 有限个 变迁 集合, ( P∩ T = ) 且 1, p2 , …, pn} 是有限个库所集合; { p 碬 碬 { t ( P∪T ≠ ) ;  ( 3) F ( P ×T) ∩ ( T ×P ) 是弧的集合( 流关系) 。 Petri 网是一种可用图形表示的 模型, 具有 直观、易懂和 易 用的优点。同时 Petri 网 还是 严格定 义的 数学 对象, 可 用于 动 态的行为分析。基于 Petri 网的建模技术带有并发性、异步性、 分布性、非确定性和并行 性等特 性, 既 提供丰 富的系 统描述 手 段和系统行为分析技术, 又 为计 算机科 学提 供了 坚实 的概 念 基础 [ 7] 。 被执行多次。 以上两条定义都是目前用 Petri 网进行工作流建模的基 础 理论依据。 3 专家在线协同评审工作流模型设计 协同工作流为了实现系 统中各 角色对 信息、资源的 共享, 协调处理各种更新、冲 突和竞 争, 必须具 有多种 协同机 制。 协 同工作流模型是对协同工作过程的抽象表示, 是为实现协同决 策系统提供技术准备。根据现实工作流业务过程的特点, 一般 可将活动触发控制类型分为四类 [ 6] : ( 1) 自动触发( A) : 变迁被使能 的同 时就 被触 发。 此类 变 迁的执行者是程序或工作流内部组件, 无须与人进行交互。 ( 2) 人工触发( P) : 由执行人员直接操作, 完成人机交互。 ( 3) 消息触发( M) : 由系统外部 消息事件 来触发 变迁的 执 行, 如新的数据提交、电子邮件或短信息等。 ( 4) 时间触发( T) : 由控 制时间 的定时 器来触 发使 能的 活 动。该模型中各种信息流控制流分别列于表 1 ～4。 表 1 专家 在线协 同评 审工作 流模 型库所 表 W 描 述 库 所 对 象 se0 专 家 协 同 评 审 过 程 系 统 初 始 状 态 se1 W, e 专 家 协 同 评 审 预 备 接 收 信 息 状 态 se2 se3 se4 se5 se6 se7 p, e 实 时 接 收 系 统 反 馈 查 询 信 息 W W W p, e 实 时 交 互 时 接 收 项 目 管 理 人 员 和 各 专 家 信 息 等 待 接 收 专 家 反 馈 信 息 e 等 待 接 收 专 家 和 项 目 管 理 人 员 信 息 并 实 时 发 布 ( 提 供 实 时 交 互 ) 等 待 接 收 项 目 管 理 人 员 本 轮 最 终 评 审 结 果 及 下 一 步 决 策 过 程 等 待 接 收 项 目 管 理 人 员 本 轮 最 终 评 审 结 果 及 下 一 步 决 策 过 程 在 Petri 网 基 础 上, Aalst 提 出 工 作 流 网 ( WF-net) 概 表 2 专家 在线协 同评 审工作 流模 型变迁 表 念 [ 9 ～10 ] 。 定义 2 一个 Petri 网 PN = ( P, T, F) 被 称为 工作 流网 的 充要条件是:  ( 1) 只有一个源库所 i∈P ( ·i = )  ( 2) 只有一个宿库所 o∈P ( o· = ) ( 3) 对于每一个节点 x∈P∪T, 处于 i ～o 的路径上。 ; ; 并且在工作流执行过程中遵循以下两条规则: ①只有当某个变 迁 t 的每一个输入库所 p 处于有标记状态( 被激活) 时, 变迁 t 才能被激活; ②当某个变迁 t 被激 活后, 它的 每一个 输入库 所 p 都将消耗一个标记, 而它的每一个输 出库所 p 都将 产生一 个 标记。 并非所有的工作流网表示的工作流都是完善的, 只有健壮 的工作流网才能很好地模拟工作流。 变 迁 发 送 接 收 描 述 te1 te2 te3 te4 te5 te5 te6 te7 te8 te9 p W e e W W p p W e p, W p, W, e W, e W, e p, W, e W p, W p, W W, e W, e 项 目 管 理 人 员 发 布 本 轮 评 审 意 向 , 可 进 行 在 线 信 息 查 询 系 统 公 开 发 布 项 目 管 理 人 员 本 轮 评 审 意 向 , 反 馈 查 询 信 息 专 家 研 究 管 理 人 员 评 审 意 向 , 选 择 信 息 查 询 或 进 入 实 时 交 互 专 家 选 择 信 息 查 询 /发 表 意 见 / 实 时 观 察 / 结 束 实 时 交 互 状 态 系 统 支 持 实 时 交 互 ( 并 支 持 信 息 查 询 ) , 专 家 意 见 自 动 综 合 , 结 束 交 互 状 态 ( 储 存 临 时 数 据 ) 系 统 对 实 时 交 互 和 信 息 查 询 状 态 管 理 项 目 管 理 人 员 选 择 信 息 查 询 / 进 入 ( 或 结 束 ) 实 时 交 互 状 态 项 目 管 理 人 员 信 息 查 询 /实 时 观 察 / 提 交 本 轮 评 审 结 果 /确 定 下 一 过 程 系 统 公 布 本 轮 最 终 评 审 结 果 , 等 待 接 收 专 家 反 馈 信 息 ( 储 存 数 据 ) 系 统 选 择 下 一 评 审 过 程 , 并 完 成 相 应 程 序 调 用 ( 删 除 临 时 数 据 ) 定义 3 用工作流网 PN = ( P, T, F) 表示的流 程具有良 好 表 3 专 家在线 协同 评审工 作流模 型控 制流表 健壮性的充要条件是: ( 1) 对于每个可以从源状 态 i 达到的 状态 M, M 都可以 到 ( M→* 网 的 语 言 表 示 就 是  M( i→* M)  达宿状态。用 Petri Oo ) 。 ( 2) 从源状态 i 出发, 经过库所 Oo, 状态 O 是唯一一个 在 ( M = 库所 Oo 上有 标 记的 状态, 亦 即 M( i→* M∧ M≥0) 0) 。   ( 3) 在( N, i) 中 不存 在死 变迁, 即 t∈ T( M, M* , i→*   M→t M* ) 。 ( 4) ( N, i) 是 安全的。也 就是 工作 流程 的 执行 条件 不 能 库 所 变 迁 开 始 → se0 → se1 se0 se0→ se2 se1→ se3 se2→ se6 se3( se1) → se4 → 结 束 se6 se4 → se5 → 结 束 → 结 束 se7 se5 对 象 触 发 控 制 流 描 述 W W, e p, e W p, e W p W e W P P P M P P P M M M 项 目 管 理 人 员 提 出 本 轮 评 审 要 求 项 目 管 理 人 员 提 出 本 轮 评 审 结 果 项 目 管 理 人 员 发 布 评 审 结 果 接 收 到 新 的 查 询 信 息 ( 或 系 统 控 制 信 息 ) 接 收 到 新 的 信 息 , 拟 进 行 新 的 活 动 接 收 到 项 目 管 理 人 员 结 束 实 时 交 互 ( 信 息 查 询 ) 命 令 项 目 管 理 人 员 实 时 交 互 协 同 评 审 已 获 得 足 够 评 审 意 见 信 息 接 收 到 项 目 管 理 人 员 本 轮 评 审 结 果 及 下 一 评 审 步 骤 通 知 接 收 到 项 目 管 理 人 员 本 轮 评 审 结 果 及 下 一 评 审 步 骤 通 知 接 收 到 专 家 反 馈 信 息 

·622· 计 算 机 应 用 研 究 2007 年 文中根据实际需求, 对以上 几种触 发方式 灵活采 用, 构 成 柔性的协同工作流, 以适应复杂不确定的评审工作环境。 针对图 1 所设计的科技项目网上协同评审流程, 应用基于 Petri 网的 WF-net 工作流网技术建立协同工作流模型。为节省 篇幅, 仅给出专家在线协同评审工作流模型( 图 2) 。 表 4 专 家在线 协同 评审工 作流 模型数 据流表 变 迁 发 送 接 收 描 述 部门在线协同评审工作, 如图 4 所示。 te1 te2 te3 te5 te7 te8 te9 tee p W e W p W e W 项目管理 渊p冤 se0 系统渊W冤 渊e冤 评审专家 p, W 项 目 管 理 人 员 发 布 新 的 信 息 p, e W p, e p, W e W W te1 se1 se2 系 统 信 息 发 布 或 查 询 信 息 反 馈 专 家 提 交 信 息 查 询 要 求 / 评 审 意 见 项 目 管 理 人 员 和 所 有 专 家 决 策 意 见 及 交 互 状 态 信 息 项 目 管 理 人 员 新 的 信 息 查 询 需 求 / 本 轮 最 终 评 审 结 果 ( 下 一 步 评 审 过 程 ) 项 目 管 理 人 员 本 轮 最 终 评 审 结 果 ( 下 一 步 评 审 过 程 ) 专 家 反 馈 信 息 系 统 确 认 专 家 反 馈 信 息 , 准 备 下 一 步 评 审 过 程 te6 se3 se6 te5 td5 se2 te2 te3 te7 se4 te8 se5 tee se6 te4 se7 te9 图 2 专家 在线 协同评 审工 作流模 型 4 系统体系结构设计 科技项目在线协同评审工 作流系 统是一 个交互 式协同 群 决策支持系统。系统 为 四层 B/ S 结 构, Web 服 务器 采用 微 软 的 IIS, 应用 ASP 技 术 开发, 后台 数 据 库服 务 器 采用 SQL Ser- ver。系统体系结构如图 3 所示。 图 4 评 审专 家在线 评审 6 结束语 本文应用工 作流建模技 术设计了科技 项目在线协 同评审 工 作流模型, 并开发 实现 了工 作流 系 统。现 该 系统 被黑 龙 江 省 科技厅应 用于 2006 年 黑 龙江 省 科 技 项 目 申 报 评 审 工 作。 文 中设计的工 作流模型不 但 利用 建模 技 术图 形 化表 示流 程, 还 以列表形式 对各种 信 息 流 控 制 流 予 以 说 明。 模 型 实 现 了 多 人跨部门在线 进行评审 工作 , 在 流程 控制 中 以多 种触 发 控 制 方式增强了过 程控制能 力, 对 评 审信 息并 行 传输 提高 了 工 作 效率, 在不确定评 审工作 节点 设 置了 选择 路 径以 实现 流 程 的 柔性控制。该 系统的 应 用 实 施 有 效 地 提 高 了 科 技 管 理 水 平 , 是 决策理论方法 与信息 技术 在 科技 项目 管 理工 作中 的 有 益 尝试。 参考文献: [ 1 ] 鲍玉昆 . 科 技项目 招标投 标决 策模型 及其 支持系 统研 究[ D] . 武 评审专家 项目管理人员 项目申请者 系统维护人员 汉: 华 中科 技大学 , 2002 . 客户端 Web 服务器 应用层 数据库层 专家模块 系统主控模块 申请者模块 系统维护模块 Web 服务器 工作流管理 知识管理 数据管理 通信 系统管理 搜索引擎 Internet 数据库 分布式数据库 工作流数据库 知识库 系统配置 [ 4] FAKAS G J, KARAKOSTAS B. A peer to peer ( P2P) architecture for 图 3 科技 项目在 线协 同评审 工作 流系统 体系结 构 ①客户层。由浏览器组成, 负责完成人机交互功能。浏览 器采用 框架结构, 使用多窗 口技术, 实现图形 化、人性 界面, 应 用多媒体实时交互技术, 提供信 息实时 交互支 持, 数 据交换 由 XML 完成。②Web 服 务器。完 成信 息传 送、应 用管 理和 系 统 管理。它作为用户服务与应用服务之间的桥梁, 使用系统所需 的业务规则调用相应 的应用 模块。③应 用层。由相 应功能 模 块组成, 实现不同的应用功能。包括工作流管理、知识管理、数 据管理、通信管理和系统维护等模块组成。④数据层。由数据 库( 数据仓库) 组成, 实现对数 据的储存、查询、修改、删除和 数 据维护等数据管理功能。 5 专家在线协同评审工作流系统实现 [ 2] 肖利. 试论 国家科 技项 目的分 类评 价、目标评 价和 程序 规 范[ J] . 科学与 科学技 术管 理, 2004 , 2 5( 3 ) : 12-15. [ 3] KUMAR A, WAINER J. Meta workflows as a control and coordination mechanism for exception handling in workflow systems[ J] . Decision Support Syst ems, 2005, 40 ( 1 ) : 89-105. dynamic workflow management [ J ] . Technology, 2005 , 46 ( 6) : 423- 431. In forma tion a nd Soft wa re [ 5] SCHULZ K A, ORLOWSKA M E. Facilitating cross-organisational workflows with a workflow view approach[ J] . Data and Kno wledge Engin eering, 2004, 51 ( 1) : 109- 147 . [ 6] 范玉顺 . 工 作流管 理技 术基 础 [ M] . 北 京 : 清华 大 学 出 版 社; 施 普林格 出版社 , 2001 : 57- 60, 156- 157 . [ 7] SALIMIFARD K, WRIGHT M. Petri net-based modeling of workflow systems: an overview [ J] . E uropean Jo urna l of Ope rational Re- search , 2001 , 134 ( 3) : 664- 676. [ 8] LI Shuyou, SONG Binheng. Normalized workflow net ( NWF-net) : its definition and properties [ J] . Future Ge nera tion Computer Sys- te ms, 2005, 21 ( 7) : 1004- 1014 . [ 9] AALST W M P van der. Structural characterizations of sound workflow nets, Technical Reports 96 / 23 [ R] . Eindhoven: Eindhoven University of Technology, 1996. 科技项目在线协同评审系统现已开发试验完毕, 并已经与 原有的黑龙江省科技项目 在线申 报系统 有机集 成。黑龙江 省 科技厅采用该系统对 2006 年黑龙江省申报的科技项目进 行多 [ 10] AALST W M P van der. Verification of workflownets application and theory of Petri nets[ C] / / AZEMA P, BALBO G. Proc. of the 18 th Int’l Conf. [ C] . Berlin: Springer-Verlag, 1997: 407 -426.