基于工作流的办公自动化系统的设计与实现

摘要：该文提出的基于工作流模型和方案应用于机关事务管理局的内部OA系统设计。该系统的应用使得部门业务流程得到优化，工作效率得到提高。

关键词：办公自动化；组件；工作流

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）19-4623-06

Abstract： The workflow model proposed in this thesis is applied in the design of the OA system of Municipal Bureau of Government Offices Administration. This optimizes the business process of all departments， and improves the the work efficiency of the government departments.

Key words： Office Automation； Component； Workflow

近些年来，计算机及网络技术发展很快，使得我们工作的模式发生了很大变化。信息技术的使用，使传统的办公方式面临淘汰。办公自动化的实现，提高了办事效率，使工作更加有序严谨，这已成为大家竞相追求的目标。建设适合自己的高效的办公自动化信息系统，已成为政府机关和单位建设和发展的必然趋势[1]。

本课题的主要目标是结合工作流和Web技术，设计并实现新一代的办公自动化系统。

1 主要研究内容

1） 系统开发中引入工作流技术的基本理论及应用，研究了系统支撑平台LiveFlow和ASP.NET。（2） 提出的“机关事务管理局的内部OA系统”是以公文流转为核心的自动化办公系统，给出了系统的总体结构，包括系统的设计框架和基于工作流技术的OA系统的功能模型，其中系统功能模型的分析是基于工作流技术的。（3） 结合对OA系统中公文管理工作流的分析，基于LiveFlow开发平台来设计并实现公文管理模块，将其过程分为设计数据库、设计表单、定义流程和启动流程四个步骤，对发文、收文、需求信息发布等功能进行了设计与实现。（4） 给出了完善的权限实现方式，系统运用了角色这个概念具有很强的应变性。用户还可以根据具体情况在LiveFlow工作流软件里设置单位的组织结构树，以及单位每个部门的员工和领导，使整个单位的结构一目了然。（5） 系统可以灵活的配置，根据用户需要方便自定义工作表单。（6） 系统将身份认证、权限分配及USB硬件加密认证有机结合起来，保证系统运行的安全性。

1.1 工作流技术的理论基础

工作流是指能全程或者部分自动执行的流程。表现是一组人员为完成某一项业务根据的一系列文档，信息，规则，任务所进行的所有工作与工作转交流程，在不同的人员之间实现工作的传递和执行[2]。譬如：你按照公司的规定拟写好了一份报告，然后你就将它提交给上一级的领导对其进行审视和批阅，或者你选择先交给其他部门，按他们的意见先进行一定的修改，最后才上送到你的领导的手上。这一系列的流程，你的这篇文档就相当于在多人之间进行了传递，传递可能是不同时的，也可能是同时的。而针对这种情况，我们用工作流技术就可以实现文档在不同的多个计算机之间传递的管理和操控。这样，就称之为工作流。它可以实现人和计算机的事件交互的自动化处理。

1.2 工作流的提取和定义

OA系统有着典型的办公自动化工作流，流程类型有很多，确定型里面就包括了车辆管理等事务处理，领导日程管理等；不确定型也包括了收文管理和发文管理。这些流程类型的多样性构成了它的特色。

从三个方面的阐述来体现这些动态流程他们的特点所在：（1） 处理对象的动态变动；（2） 以标准业务流程为基础进行结构修改；（3） 处理人员中各种不同职能的动态变更。

而从不同的业务中能够提取出一个通用的实践模型是工作流所追求的，当我们需要描述业务一致性时，用的就是这个模型。但是，要把众多的相关联的业务都集中在这个模型中，这是一件非常困难的事情。去为单位尽快的开发出一个既具有可扩展性可移植性的，又可以适应业务需求的信息管理系统就需要从一般性的业务入手，保证在一定时期内满足不断增加的业务需求，提高工作效率[3]。

1.3 开发平台介绍

1.3.1 LiveFlow简介

LiveFlow是东兰科技所开发的系统，它是一款拥有专业的流程管理的第三代单元的管理流程自动化的系统，归纳出了很多知名的世界品牌企业的使用经验以及归总了工作流相关系统的研究，使用LiveFlow能够达到在网上提供的电子形式，实现电子化业务的流程，提升工作效率，加强单位的管理，同时提供了基础过程改进[4]。LiveFlow不但能使工作的流程自动化成为可能，还能使之更利于使用。

1.3.2 LiveFlow的基本组成

LiveFlow主要包括流程管理器、报表管理器、角色管理、适配器、组织管理器、用户管理器、表单定制器、计划任务管理器等模块，其基本结构如图1所示。

图1 LiveFlow的组成

1.3.3 ASP.NET简介

ASP.NET是微软公司的一项技术，是一种服务器端脚本技术，就是使嵌入网页中的脚本可由服务器执行。指在IIS 里面的 Active Server Pages（動态服务器页面）运行的程序。

在.NET Framework 基础上建立了ASP.NET的程序设计框架，它用来创建Web 应用程序。同时也包括创建XML Web Service 的必要技术。在通用语言运行时刻库（CLR）上建立ASP.NET的应用程序框架。在WEB 服务器上运行的，极易用来开发内容丰富、动态和个性化的WEB站点[5]。

2 系统需求分析

2.1 系统目标

本课题提出的这套单位的办公自动化系统是以公文流转为核心的自动化办公系统，此办公自动化系统建成后将实现如下目标。

1） 公文管理

在党政机关单位，对公文管理的要求更加严格与普通企业。一份公文从撰写、修改、领导批示、再修改到签发、存档，都有严格的流程和要求，更不用说政治正确和保密等大局观了。因此，在OA系统中需要设置合理的工作流、并且能够按照上级部门的指示要求随时更改流程和应对审查。

2） 文件管理

主要包括文件的制作、浏览、提供多种发布方式，为各部门的人员提供检索手段，让用户只需在各自的客户端上，不用到文书或档案室就能快速方便地检索所需文件。

3） 信息发布管理

通过选择发布栏目，将需要公之于众的信息发布到系统中，使相关人员及时掌握相关信息，同时提供对信息的增删查改等必要的编辑功能，使之更加方便、完善。

4） 人员管理

首先包括人员的基本信息设置，例如人员信息的录入、修改和删除等；其次能够分别对不同级别的人员（进行分类管理和考核；支持简单或复合的人员信息综合查询，能够实现一定程度的查询和统计功能。

5） 系统使用人员的安全和登录认证

系统的操作人员有不同的权限，在登录时需要进行安全性认证。

2.2 OA系统的功能模型

通过对办公的需求了解，由它自身的特点和对系统的要求，这里我们提出以工作流技术为基础的OA系统模型如图2所示。包括公文管理、档案管理、事务管理、公共信息、个人办公、信息发布以及系统管理等等多个方面。形成一个科学合理良性有序的链条，在这个系统中，系统的结构性、层次性、逻辑性等方面的特点得以发挥。

图2 基于工作流技术的OA系统模型

3 系统设计与实现

本章主要对系统的设计框架及系统的公文管理、人员管理、文件管理、信息发布和身份认证等模块的设计方案和实现过程进行了介绍。

在技术实现上，系统基于Microsoft.Net技术架构、XML技术、Web Services技术逐步构建，对于系统的整体需求，用了构件以及可复用技术两项革新，较为详尽地分析系统内部的每个要素，好比如：数据，表现，用户，权限等等。在根据管理构件的平台里面对于各个要素的开发和扩展[6]。最后合成了可集成、可扩展、可搭建、可维护、高性能、高安全、高质量的信息化系统。

3.1 系统框架的设计

这个系统采取四层结构，即WEB服务层、用户界面层、应用服务层、数据库服务层，如图3所示。

图3 系统结构示意图

B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式），是WEB之后的又一新兴网络结构的模式。基本应用软件是WEB浏览器是客户端。在一致的客户端的前提下，系统功能实现的主要部分集中在这个服务器上面，对系统的开发和维护和使用实现了较大的简化。也就是只要在一臺电脑上安装浏览器，即可通过WEB页面访问网络远端程序，直接进行操作，如网络游戏般，信息直接访问和存储至服务器数据库，从而实现远程办公，应对突发状况和现场办公等极端情况。

3.2公文管理模块的设计与实现

公文管理功能是OA系统的核心功能之一，公文按照规定的流程在业务人员中流转，这种流转业务就构成了公文处理工作流。公文管理是以公文（即文档）为核心，它涉及到多个部门、用户以及环节，是一个典型的工作流。本节通过对OA系统中公文管理工作流的分析，基于LiveFlow开发平台来设计并实现公文管理模块。

LiveFlow的工作流管理系统是将流程控制部分和另外的一些公共部分单抽取出来自成为一个部件，这个部件通过对用户所描述的它们所需要的流程进行自动执行，并且高效管理，来避开开发的重复发生。

4 流程的设计

4.1流程的设计过程

首先就要对业务对象做流程探索。它是指对特定的管理业务的研究和对其处理顺序的开发的过程。下面是列出四个相关因素的设计和分析所得的结果：结构体制、系统特征、运行体制与环境特征。而另外。同一个业务的不同工序之间又存在不同的基本关系顺序：并行关系、选择关系（分支）、串行关系、反馈关系这四小类。工序之间又以上这四种顺序进行排列组合就导致了不同业务完成过程的不同顺序。所以，理清每个单位之间的本身的业务情况并且了解数据的流入和流出情况，在对整个业务进行归结整理，才可抽取元工作流[7]。

通过上一步，完成了抽取元工作流的先决工作，下一步是将各个基本的元工作流通过定义一定的组合规则形成更高层次的组合工作流，并行原则、简洁化原则、可靠性原则是三大组合基本规则。然后，基于高层次工作流，把有相当联系的工作流进行组合并合成一个个功能模块，最后在进一步的组合之后设计出了整个系统。

4.2流程流转

整个流程定义完成后，某个业务是通过表单的形式来流转，下面以收文流程为例介绍公文流转过程。

1） 登录OA系统→公文管理→填写表单→收文→按收文表单填写收文内容→提交；

2） 公文自动流转到办公室主任处，办公室主任根据收文内容送单位领导批示，或直接送相关部门负责人阅办，又或者直接交由相关部门办理；

3） 公文自动流转到相关部门负责人处，办理业务完毕后，向领导汇报；

4） 公文自动流转到领导处，领导审查完毕后，把审查意见汇总输出；

5） 最后归档，流程结束。

4.3发文流程

发文流程是指完成各种公文的起草、审批、核稿、签发、发布、存档等处理的所有流程。先是发文部门拟写发文稿件，在由部门负责人审批，打回并且按照意愿修改完之后就呈交给上一级，由其进行审核并且签字，之后又打回原部门进行印刷保存。在UML活动图的工作流建模规则的基础上，对发文流程具体描述的活动图如图4所示。

图4 发文过程活动图

4.4用户界面设计

美观，实用和便捷是系统开发的关键，OA系统的界面设计也应在这三个方面上做到。这些很大部分依靠编程来实现，编程水平的好坏会直接影响用户的效率和多少，以及数据的真实程度[8]。

1） 阅读信息

用户登录系统后，可以查看信息，但根据其读权限的级别而有所差别。访客只能阅读较低权限的信息，如公告、合理化建议等；其他用户还可以阅读的信息包括：所有部门皆可阅读的，而且最低读权限小于或等于当前用户的读权限的信息；当前用户所属部门可读的，而且最低读权限小于或等于当前用户的读权限的信息。阅读信息界面按栏目显示了全部信息，可点击查看具体信息。具体信息显示界面如图5所示。

图5 阅读全部信息

2） 发布信息

如果用户要发布信息，只要把图6中相关内容填写好，即可添加文章，成功发布信息。

4.5 基于 USB Key身份认证模块的设计与实现

4.5.1身份认证技术

随着网络技术的普及与发展，Internet正以前所未有的速度改变着社会生活的方方面面。但电子交易自产生便随之而来一系列安全问题，最重要的即保密性和唯一性。大量案件报名，网络欺诈就是利用了网络的随机性和不可追踪性的天性。解决这一问题并不能单纯依靠实名制的方法，而是需要为所有电子交易使用者建立一个合法的相互信任的电子身份证。

数字证书提供了一种在网上验证身份的方式。CA证书授权（Certificate Authority）中心，负责收集、验证、整合和发行所有数字证书。有了这个证书，每个用户就有了一张电子身份证。在建立数字证书的同时，用到的 PKI技术（Public Key Infrastructure 也就是"公钥基础设施"，可以为各种网络应用程序提供增加密码和设置数字签名等密码保护服务和密钥以及证书管理体系。）可以健全已建立的安全服务极差设备。数字认证流程如图7所示。

图7 数字认证流程图

4.5.2身份认证技术的系统实现

1） USBKey认证原理

先从服务器端生产一个随机数，然后将该随机数发给客户端，同时服务器端使用与锁对应的增强算法对该随机数进行加密，生成一服务器端验证码[9]；而在客户端，在获得服务器商发过来的随机数后，客户端使用对应的算法同样对该随机数进行加密，生成一客户端验证码，返回给服务器端，如果相同，则为合法用户，如果不相同，则为非法用户。

2） 操作过程

下载安装安全控件，安装证书驱动程序。安装完成后，将USBKey连接到计算机，系统自动查找设备直至完成。如果第一次登录系统时，计算机将会有安全提示从CA中颁发根证书，操作人员必须接受，完成认证过程，否则，需要重新确认。

制作USB Key比较方便，PC机要与USB接口相接，构效关系是：PC机客户端对UKEY下达命令，后者在由内部固件的算法加密数据。最后返回。加电后，重置USB模块和所有寄存器为默认状态，完成对寄存器的初始化，开放USB模块和USB中断，设备被置为连接状态。数据重新排列，代码空间和运算速度要达到所需的预期才可以实现Key的制作。

在OA系统中，用户登录时，客户端发出身份认证的请求到服务器端。后者接受请求然后就通过算法得出一个数据再发到客户端。后者接受后将其传给USB Key。私钥对这个数据签名之后又发回到服务器当中。认证签验是否通过。当通过了就给该用户发送ID，ID核实之后就可以登录系统。

具体操作流程如图8所示。

5 结束语

近年来，随着社会经济环境的发展变化及其计算机网络技术的不断进步，人们对于办公系统的质量和效率提高有了更多的期待，在此背景下，该文全面阐述了OA系统、工作流方面和开发平台的相关知识，并对OA系统的公文流转进行了研究，给出了OA系统的设计与具体的实现方法。通过在OA中使用了工作流引擎的技术，方便了自定义环节和流程并进行相关管理。以工作流法设计的办公自动化系统去适应办公自动化系统的特點，具有很强的生命力和良好的动态性。以灵活的配置方法，方便了自定义工作表单、环节和流程，使得系统具有较广泛的适应性，避免以往类似系统的僵化和局限性，基本上达到预期的各项设计目标，实现了预期的各种功能。

参考文献：

[1] 罗海滨，范玉顺，吴澄，等.工作流技术综述[J].软件学报，2000，11（7）：899-907.

[2] 刘灿灿，张卫民，骆志刚，等.基于路径平衡的工作流费用优化方法？[J].软件学报 ，2013（6）：1207-1221.

[3] 刘灿灿，张卫民，骆志刚，等.基于改进优先级规则的工作流费用优化方法[J].计算机研究与发展，2012，49（7）：1593-1600.

[4] 李玺，胡志刚，胡周君，等.基于截止时间满意度的网格工作流调度算法[J].计算机研究与发展，2011，48（5）：877-884.

[5] 刘少伟，孔令梅，任开军，等.云环境下优化科学工作流执行性能的两阶段数据放置与任务调度策略[J].计算机学报，2011，34（11）：2121-2130.

[6] 罗英伟，汪小林，许卓群，等.面向服务的工作流分层映射模型[J].高技术通讯，2008，18（9）：921-927.

[7] 周莹.基于工作流的办公自动化OA系统构建研究[J].商业经济，2011，（20）：90-91.

[8] 杨杰，刘丹.基于工作流和B/S结构的OA系统设计[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2005，29（1）：56-59.

[9] 谢彩香，刘召芹，孙成忠，等.基于工作流的图文办公自动化权限管理设计[J].测绘通报，2006，（1）：49-51.