工作流技术在科研管理中的应用研究

邓 敏，徐 方

(1.湖北工程学院 科学技术处，湖北 孝感 432000；2.湖北工程学院 现代教育技术中心，湖北 孝感 432000)

工作流技术在科研管理中的应用研究

邓 敏1，徐 方2

(1.湖北工程学院 科学技术处，湖北 孝感 432000；2.湖北工程学院 现代教育技术中心，湖北 孝感 432000)

科研管理工作具有问题领域庞大、复杂、易变、系统部件之间的交互关系复杂且变化较大等特点。将工作流技术应用于科研管理系统中，能有效改善系统的可用性和灵活性，提高高校科研管理工作的效率。文章首先阐明了科研管理系统的发展现状，论述了科研管理中使用工作流技术的重要性，分析了存在的问题。最后，重点分析了工作流技术应用于科研管理的关键技术和方法。

工作流；科研管理；业务流程；管理系统

科研管理是科研机构、高等院校内部管理的一项重要工作，科研管理水平的高低反映了一个科研机构、高等院校的整体实力和对外形象[1]。随着计算机技术和办公自动化技术的发展，建设科研管理信息系统，使科研管理工作更趋规范化、科学化的方向发展，显得非常重要。科研管理一般包括项目管理、文章管理、专利管理、成果管理、人员管理、科研统计等多项信息管理职能。随着信息时代的到来，全球正处于信息高速增长的时代，这一客观事实对科研机构和高等院校的科研管理提出了全新的要求。一套较完整的科研管理系统应以项目管理为中心，涵盖成果、专利、文章、人员等方面，整个系统庞大而复杂[2]。

随着高校规模的不断扩大，科研管理的工作量越来越大。虽然工作人员都配置有计算机，但科研管理工作还是处于较低的水平，主要原因是没有一套适合工作实际的科研管理系统。作者通过对本单位工作进行细致的调查研究，确定了在科研管理系统中引入工作流技术的方法。首先对单位科研管理工作的各种工作流程进行分析，确定出比较合理和优化的工程流程，然后把工作流程抽象成计算机能够理解的形式。这样可以在系统中通过工作流引擎将实际的工作流程转化为计算机能够管理的工作流程。因此，管理人员就可以用计算机来对科研业务进行管理。只要通过计算机网络登录系统，就可以处理相应的科研管理业务，并且能对在使用中不合理的工作流程进行改进，提高了科研管理部门的管理水平。

1 科研管理系统发展现状

在上世纪五十到六十年代，管理信息系统开始出现于西方发达国家，这些系统主要用于军队、国防和航天航空领域。尤其是美国，它所进行的登月工程和宇宙探索无不依赖于管理信息系统。到了六十到七十年代，大型企业开始考虑使用管理信息系统来进行企业信息管理，通过使用管理信息系统，极大提高了企业的管理水平和生产效率。随后，在金融行业、商业以及生产和制造业中，管理信息体系统也得到了广泛的使用。八十年代左右，开始出现了面向服务和面向过程的管理信息系统，将人们带入了信息时代，成为推动社会发展的巨大动力。

从总体上看，科研管理信息系统的研究可分为问题领域研究和软件系统研究两个方面，即对科研管理的信息化及对科研信息的管理工作和管理信息系统的分析、设计与实现方面，这两个方相辅相成，互相促进。

1.1发展现状

随着数据库技术、系统建模技术、网络化应用和软件工程等方面深入的发展，科研管理系统也得到了长足的发展。首先对软件系统的重用性和开放性有重要影响的是软件系统的体系结构。科研管理系统具有复杂、交互多、变化大和涉及人员广的特点。所以软件体系结构的设计要适应上述特点，并能为未来的扩展提供接口，体系结构设计的难点就在于有效的分离相应的特点和封装这些变化。其次，网络数据库技术也是建立科研管理系统的关键技术。再次，从软件需求工程、建模表示、集成开发环境等方面的深入研究，也为科研管理系统的开发提供了技术保障。第四，网络利用和信息处理的能力是衡量企业管理能力和竞争力的重要方面。所以工作流技术在科研管理系统的中应用，有助于企业整体水平的提高，成为人们研究的焦点之一。

目前，科研管理系统的开发和利用正处于高速的发展时期。很多高校和科学研究单位以及管理部门建立了相关的科研信息管理系统。现有可用产品如强至高校科研管理系统，则主要针对高校的科研管理情况设计开发。而且，针对不同学校各自的特点和需求需要进行二次开发[3]。一旦单位的科研管理流程发生了变化，现有系统很难根据变化进行相应的调整，不利于科研管理水平的提高。

1.2存在的问题

湖北工程学院科技处承担着学校科技发展方面很多工作：国家级、省级科研项目的申报；校级项目的组织、评审、结题验收；各类研究经费的管理；学校科研数据的管理和统计；各类有关科研文档的管理；科研成果的管理；各类科技成果的管理和科技成果推广等工作。高校科研管理系统所涉及的科研事务非常繁杂，如何利用计算机技术高效地进行科研管理是亟待解决的问题。

近年来，各高等学校在科研管理方面已经使用不少的应用软件，在一定程度上提高了科研工作的办公效率。然而，由于这些系统仅仅是基于数据库的系统，只能完成科研管理中的部分工作。而科研管理系统是信息收集、存储、处理、流转、发布的过程，数据库管理系统仅限于信息的收集、存储和检索，而复杂管理信息系统的大量工作都是信息的处理、流转和发布的过程，所以数据库管理系统对于信息的处理、流转和发布显得力不从心[4]。

2 工作流技术在科研管理中的应用

按照高校科技管理部门的需求，科研管理系统开发的基本目标是：基于工作流技术，采用基于Web网络管理模式的科研管理系统，能够在统一的平台上通过浏览器方式集中管理学校的科学研究信息。科研人员能够通过本系统，进行科研项目的申报、科研经费的管理、科研成果管理和学术信息传递等工作。管理人员可以很方便地对科研单位、科研人员、科研项目、科研经费、科研成果的管理和科研信息进行统计。系统还能对学校科研数据进行深层次分析，以便于学校领导更好地制定科研决策。

在科研管理中运用工作流技术需要做很多前期的工作。首先要定义科研管理中的用例，包括确定系统范围和边界、定义科研管理中的活动者，在此基础上，开始定义用例图。工作流的表示方法和实施步骤是工作流技术应用的关键技术和方法。

2.1定义用例图

在进行系统设计之前，设计者在了解用户需求时，不可能一步到位，需要设计者反复与用户沟通，深入了解用户的真实需求。在充分分析了用户需求的基础上，为系统创建用例图[5]。用例图是设计者与用户达成共识的结果，能够准确地反映用户对系统功能需求。先确定系统的范围和边界，然后找出系统外部的活动者。

2.1.1 确定系统范围和边界

系统范围是指系统包括了哪些功能，这些功能为哪些参与者提供服务，而这些参与者都又可以分为是系统内部和系统外部两个方面。通过上述分析，可以知道系统包括人员管理、成果管理、项目管理、期刊管理和统计管理等方面。充分了解系统的范围和边界，有利于对系统建模和用例图设计的准确性。

2.1.2 定义活动者

活动者的定义非常关键，在对需求进行充分分析过程中，可以全面了解系统中有哪些活动者，通过确定这些活动者的活动范围，设计者就可以为不同的活动者定义不同的操作权限。操作权限主要用来控制活动者只能进行自己范围内的动作。操作权限的分配非常重要，如果权限分配不适当，就会使一些活动者可以操作不在其权限范围内的数据，对系统的安全性造成很大的威胁。按照业务范围的不同，可以将系统的活动者分为如下类型：学校科研人员(包含教师、专职研究人员和管理人员)、科技处管理人员、学校领导、院系统科研秘书和系统管理员(从事系统最基础的管理和维护)。

2.1.3 定义用例图

分析了系统的范围边界、定义了系统中的活动者之后，本文得出高校科研管理系统的顶层用例图，如图1所示。

图1 科研管理系统顶层用例图

对顶层用例图，可进一步细分，设计出下一层的用例图，设计人员通过用例图，可以更加深入理解科研管理系统中项目的申报过程。

2.2工作流管理的实施

2.2.1 实施步骤

工作流管理系统的实施步骤包括三个阶段。首先，过程工程师通过分析、定义过程来进行过程建模；其次，系统管理员通过实例化过程，进入过程实例阶段。最后，系统管理员通过对过程实例运行的监控来管理模型的执行。基于工作流的系统实施过程如图2所示。

图2 工作流系统实施的三个阶段

2.2.2 工作流程分析

由于工作流是工作中一个事件的具体工作流程，要让计算机来运行这个工作流程，就必需将实现世界的表示方法转化为计算机能识别的表示方法。由于在基于工作流的管理信息系统的设计中，工作流程比较复杂，因此，需要把人类的工作流程转化为计算机能理解的工作流程，通过工作流表示法表示这项工作[6]。工作流表示法如图3所示。

图3 工作流表示法

从图3可以看出，工作流表示法过程包括：首先，将现实世界的工作流程通过抽取和业务流程再造，变成合理的业务流程，然后将人类语言转化变成适合计算机处理的工作流。

科研项目管理是科研管理的重要工作，图4给出了一种项目过程简易流程。

图4 科研项目业务流程图

项目管理流程的具体步骤如下：

(1)科研人员开始申请项目，提交申请书和相关附件；

(2)项目评审专家组成员对科研人员申报的项目申请书进行评审，没有通过，继续修改，申报。如通过，则转入学术委员会批准，同时在科技处备案。

(3)科研人员组成的课题组开始对课题开展研究。在此过程中，上报研究计划、经费使用情况和科研情况总结报告。

(4)课题研究完成之后，申请项目结题和验收，并提出验收申请。

(5)专家组对课题进行检查，如果没有通过，则继续研究。如通过，则进入课题研究完成阶段。

(6)最后办理技术资料归档和结题手续。

3 结语

工作流是一种广泛应用并迅速发展的技术，能实现工作过程管理的自动化、智能化和整合化。它能使在多个参与者之间按照某种预定义的规则传递文档、信息或任务的过程自动进行，实现某个预期的业务目标，或者促使此目标的实现。将工作流技术应用于科研管理系统中，能极大提高系统的可用性和灵活性，有效提高学校科研管理的效率和水平。本文从理论和技术两个方面，深入分析了基于工作流技术的科研管理信息系统的总体结构，通过对科研业务进行深入细致的分析，结合高校科研管理实际，建立工作流模型，实现基于工作流的科研管理系统，并对系统的开发思想和技术实现进行了详细的阐述。下一步的工作是使用统一建模语言(UML)工具对所提出的科研管理系统建模思想进行具体研究。

[1] 王洪，严南南，吴爱华，等．基于.NET技术的高校科研信息管理与服务平台[J].计算机辅助工程，2005(3)：35-38．

[2] 周萌.基于构件的科研管理系统的研究与实现[D].天津：河北工业大学, 2006：38-39．

[3] 何方.基于国产数据库的科研管理系统研究与实现[D].济南：济南大学, 2008：32-34．

[4] 叶忠文.基于WEB的科研管理信息系统的研究与实现[D].广州：华南师范大学,2005：27-29.

[5] 卢潇．软件工程[M].北京：清华大学出版社，2005：56-58．

[6] 于剑军，李鹏海.高校科研管理系统的设计与实现[J].天津理工大学学报，2005,21(5):44-46.

(责任编辑：张凯兵)

TP37

A

2095-4824(2013)06-0056-04

2013-10-11

湖北省教育厅人文社会科学基金项目(2012Q220)

邓 敏(1983- )，女，湖北汉川人，湖北工程学院科学技术处讲师，硕士。

徐 方(1981- )，男，湖北洪湖人，湖北工程学院现代教育技术中心实验师，硕士。