核电企业信息系统组织模型及形式化描述

袁 锋，宋亚峰,2，李旭东

（1.核工业计算机应用研究所，北京 100048；2.中国科学院研究生院，北京 100049）

组织机构是各机构和公司的基础架构以及正常运转的重要基础，它是为了优化管理和生产而建立的企业人员的集合，这个集合具有一定的内部层次和隶属结构，具有一定的职能和责任，并需要在指定时间内完成指定任务。每一个组织有一个最高管理决策者，组织成员具有一定的职责、权利和技能，成员之间根据组织结构阐述一定的权利和义务关系[1]。

组织机构是企业进行事务处理和实现业务功能的基础，任何信息系统都是建立在相应的组织模型基础上的，在信息系统建设过程中，组织机构建模是重要的基础性工作之一。科学合理的组织机构是NEIS具有鲁棒性和可扩充性的前提，也是核电异构信息系统有机集成的基础。核电企业因其特殊性，除了具有普通企业的属性外又有其特殊属性，因此有必要将核电组织机构从现实世界中抽象出来，并用一种形式化方法对其进行描述，形成核电企业信息系统组织模型。

1 研究现状

组织模型是重要的基础模型，同时也是当前研究的热点之一。Michael分析了组织元素和业务流程间的关系，提出了面向工作流程的组织元模型，该模型表达了组织单元、组织职位、资源、角色、能力等概念，将组织单元分解为临时组织单元和永久组织单元[2]；Nasser等人长期进行组织模型的研究，针对动态的开发环境，建立了虚拟组织模型（Virtual Organization,VO），并在此基础上又建立了基于访问控制的组织模型[3-5]；文献[6]用角色把工作流模型和组织模型联系在一起，以适应动态变化；WMP Van Der Aalst提出了面向业务流程的基本组织元模型和扩展到团队的组织元模型[7]。Aalst还突出了静态组织模型，主要包括3个元素：集合或部门、资源、资源类型。但是以上组织模型仅仅描述了一般企业内部的相关元素，不能表达NEIS组织模型实际应用中的内涵，描述能力不足，且没有进行形式化描述。

2 模型定义

在企业信息系统中，组织机构模型是定义信息系统参与者组织形式的模型，揭示了企业人员管理层次，反映了企业中任何工作、决策、责权之间的关系，组织模型是企业中信息决策、任务执行和监督等重要活动的载体，其目的为了使信息系统分析设计人员和企业管理者对企业组织有一个整体认识，有助于对企业进行整体分析，为信息系统建模专家和业务领域专家提供了一个共享平台，提供对企业组织机构理解的交流手段，加强进一步理解。

核电企业因其特殊性有着与一般企业不尽相同的组织模型，核电组织模型主要用本体图（Ontology Chart）进行表示，其作用就是为组织模型提供一个统一语义的框架，图1给出了核电组织机构本体的概念化模型。

图1中矩形方块表示实体，连线表示实体间相互关系，从图中可以看出核电组织模型中存在4种基本关系，包括是一种关系Kind of，组成关系Part of，实例关系Instance of，充当关系Act as等，如机构部门、子公司、子公司部门、分公司、分公司部门、办事处、合作伙伴、供应商以及经销商与部门实体是Kind of关系，人员与部门是Part of关系，保密委员会与工作组是Kind of关系。

本体图是语义分析的结果，利用本体图刻画的核电组织模型图，清楚地描述了核电组织中实体的构成以及这些实体之间的相互关系。该模型最大的优点就是没有繁杂的技术，简单明了，容易被用户接受，易与用户沟通。用户通过该模型能及时发现组织模型中存在哪些问题，发现丢失的需求或是语义理解上的错误，从根源上消除理解的不一致性。

2.1 实体

机构（Organization）：企业、事业单位、机关、社会团体及其他依法成立的单位的通称。如中国核电工程有限公司、福清核电站。

图1 核电组织本体概念化模型Fig.1 NEIS organization ontology

部门（Department）：隶属于机构的组织单元（Organization Unit），在本模型中，部门具有更抽象的含义，严格地说，用组织单元来表述此意更为确切。如生产部、长沙分公司、人力资源部、大亚湾核电现场项目部、化工所。

职位（Position）：职位即岗位，它是指在一个特定的企业组织中、在一个特定的时间内、由一个特定的人所担负的一个或数个任务所组成。简单地讲，职位是指企业的某个员工需要完成的一个或一组任务。根据部门编制，实际存在的工作岗位的实体抽象。如财会部主任、分公司经理、化工所所长。

职务（Duty）：职务即工作，它是指机构员工所从事工作的类别。职务是指由一组主要职责相似的岗位所组成，是由实现机构职能的一个个具体活动所构成的相对独立体。如所长、处长、主任、经理。

人员（Person）：部门内实体人员及类似实体的抽象。如张三、李四。

工作组（User Group）：工作组即用户组，是为满足特定业务需求而组建的人员集合的抽象，工作组隶属于机构，其成员来源于部门，可以是临时的或长期的。如招投标小组、风险管理领导小组、信息化领导小组。

2.2 关系

组织实体关系是组织模型中各个实体之间关联关系的统称，图1中各实体间的关系如下：

机构与部门关系：一对多关系，一个机构可以包含多个部门，一个部门只能被一个机构包含。

机构与人员关系：一对多关系，一个机构可以包含多个人员，一个人员只能被一个机构包含。

机构与职位关系：一对多关系，一个机构可以包含多个职位，一个职位只能被一个机构包含。

机构与职务关系：一对多关系，一个机构可以包含多个职务，一个职务只能被一个机构包含。

机构与工作组关系：一对多关系，一个机构可以包含多个工作组，一个工作组只能被一个机构包含。

部门与部门关系：一对多关系，一个部门可以包含多个子部门，一个子部门只能被一个部门包含。

部门与人员关系：一对多关系，一个部门可以包含多个人员，一个人员只能被一个部门包含。

部门与职位关系：一对多关系，一个部门可以包含多个职位，一个职位只能被一个部门包含。

部门与职务关系：一对多关系，一个部门可以包含多个职务，一个职务只能被一个部门包含。

部门与工作组关系：一对多关系，一个部门可以包含多个工作组，一个工作组只能被一个部门包含。

工作组与工作组关系：多对多关系，一个工作组可以包含多个工作组，一个工作组也可以被多个工作组包含。

工作组与人员关系：多对多关系，一个工作组可以包含多个人，一个人也可以被多个工作组包含。

工作组与职位关系：一对多关系，一个工作组可以包含多个职位，一个职位只能被一个工作组包含。

工作组与职务关系：一对多关系，一个工作组可以包含多个职务，一个职务只能被一个工作组包含。

职位与人员关系：多对多关系，一个职位可以由多个人员担任，一个人员也可以担任多个职位。

职务与职位关系：一对多关系，一个职务对应多个职位，一个职位只能对应一个职务。

3 形式化描述

本文采用六元组作为组织模型的形式化表示方式，即组织模型是一个六元组：O={C,Ac,R,AR,H,X}，其中：C表示概念集合，Ac表示概念的属性集，R表示概念间关系集合，AR表示关系的属性集，H表示层次关系，序偶（cp, cq）是H中的元素，它表示cp与cq是父子关系或者超集-子集的关系，X表示约束集。

1）概念集C={机构，部门，工作组，人员，职位，职务}。

2）概念的属性集Ac={Ac（机构），Ac（部门），Ac（工作组），Ac（人员），Ac（职位），Ac（职务）}，其中：

Ac（机构）={机构ID、中文名称、英文名称、机构代码、法人或负责人姓名、证件类型、证件号码、机构类型、备注}；

Ac（部门）={部门ID、中文名称、英文名称、部门代码、部门类型、部门状态、序号、所属地域、部门地址、部门邮编、部门主管、联系人、联系电话、备注}；

Ac（工作组）={工作组ID、工作组名称、备注}；

Ac（人员）={人员ID、人员姓名、人员代码、性别、出生日期、证件类型、证件号码、入职日期、离职日期、人员状态、办公电话、办公邮编、办公邮件、办公地址、传真号码、手机号码、家庭电话、家庭地址、家庭邮编、政治面貌、直接主管、员工类别、备注}；

Ac（职位）={职位ID、职位名称、职位类别、职位代码、所属部门、所属职务、备注}；

Ac（职务）={职务ID、职务名称、备注}。

3）概念间的关联关系R。

R={Part of（部门，机构），Part of（工作组，机构）, Kind of（保密委员会，工作组）,Part of（人员，机构），Part of（人员，部门），Part of（人员，工作组），Instance of（职位，职务），Act as（人员，职位）,Kind of（分公司，部门）,…}；

4）关联关系的属性集。

AR（Part of（部门，机构））={机构ID，部门ID…}；

AR（Part of（人员，机构））={机构ID，人员ID…}；

AR（Part of（人员，部门））={部门ID，人员ID…}；

…

5）层级关系H（X)。

H={（机构，部门）, （职务，职位），（部门领导，机构领导），（机构正职，机构副职），（工作组组长，工作组副组长），…}。

6）约束集X。

X1：Cdept，fsup(c)为部门c的上级部门，若c为顶级部门，则fsup(c)=机构;

X2：Cdept，fsub(c)为部门c的下级部门，若c为叶子节点，则fsub(c)=NULL;

X3：Cdept，fm(c)为部门c领导;

X4：Cperson，fdm(c)为人员p直接领导;

X5：整个组织模型中只有一个根节点，即顶级部门只有一个;

X6：部门可以有0到n个下级部门，但每个部门只有一个直接上级部门。

4 结束语

组织模型是核电企业信息系统重要的基础模型之一，任何NEIS都是建立在相应的组织模型基础上的，科学合理的组织模型是NEIS具有鲁棒性和可扩充性的前提，也是核电异构系统有机集成的基础，因此有必要对其进行深入研究。本文在这方面进行了有益探索，采用本体图描述核电组织机构的概念化模型，详细讨论了模型中概念及概念间关系，并采用六元组方式对其进行形式化描述，在此基础上定义了组织模型的XML Schema存储组织模型。进一步的研究工作包括NEIS的功能模型、数据模型、流程模型和权限模型等。

[1]鲍震宁，范玉顺.企业组织模型结构和建模方法研究[J].计算机工程与应用，37，23：67-70.（BAO Zhen-ning, FAN Yu-shun.Study on the Modeling Structure and Approach for Enterprise Organizations [J].Computer Engineering and Application, 37, 23:67-70.）

[2]zur Muehlen,Michael.Organizational Management in Workflow Applications-Issues and Perspectives[J].Information Technology and Management Journal.Kluwer Academic Publishers,5(2004)3,pp.271-291.

[3]B.Nasser,R.Laborde,A.Benzekri, et al.Dynamic creation of inter-organization grid Virtual Organizations[C].Proceedings of the First International Conference on e-Science and Grid Computing(e-Science’05),2005 IEEE.

[4]B.Nasser,A.Benzekri,R.Laborde,F.Grasset,F.Barrere.Access Control Model for Grid Virtual Organization[C].ICEIS conference,USA,May 2005.

[5]B.Nasser,R.Laborde,F.Barrere,et al.Grid Virtual Organization:Access Control management[C].Gres05,Luchon,France,Mars 2005.

[6]Shuren Bai, Peng Du.An Organization Model based on Party Pattern to Support Dynamic Change for Role-based Workflow Application[C].Proceedings of the IEEE Workshop on Distributed Intelligent Systems: Collective Intelligence and Its Applications (DIS’06).

[7]W.M.P.VAN DER AALST, A.KUMAR.A Reference Model for Team-Enabled Workflow Management Systems[J].Data & Knowledge Engineering, September 2001,Volume 38, Issue 3:pp.335-363.