基于UML技术高职院校矩阵式组织结构建模

摘要：目前我国许多高职院校正处在二级管理变革中，需要直面的问题就是组织结构调整。文章讨论了高职院校如何利用新型组织结构，借助UML技术，以最快和最合理的方式建立具有柔性和实用性的组织模型，依据该模型进行组织结构调整，以期在今后的竞争中取得先机。

关键词： 组织建模；组织结构；组织单元；工作组；UML技术

中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）36-8654-03

组织结构是组织的全体成员为实现组织目标，在管理工作中进行分工协作，在职务范围、责任、权利方面所形成的结构体系。组织结构必须随着组织的重大战略调整而调整。目前，我国大部分高职院校组织结构属于“直线职能制”组织结构。随着二级管理在高职院校推行以及办学规模逐年扩大，这种传统式组织结构存在的弊端严重地阻碍我们一线教学部门的进一步发展，部门间缺乏信息交流，不利于集思广益地作出决策；直线层与职能层之间目标不易统一，职能部门之间横向联系较差，信息传递路线较长，矛盾较多，直线层主管的协调工作量大；难以从组织内部培养熟悉全面情况的管理人才；系统刚性大，适应性差，容易因循守旧，对新情况不易及时做出反应。经多方考察和研究，我们近几年利用矩阵式组织结构理论改造我们现有的组织结构，文中所述弊端在教学管理中得到了消除或消弱，取得不错的效果。为了精确、完整地描述这种组织的结构和属性，我们借助UML技术面向对象建模方法进行全方位抽象概括描述，并据此提出一种具有良好柔性和实用性的组织建模方法，为组织重构实现各种资源优化配置提供了支撑工具，为我们今后的二级管理信息化建设打下良好的基础。

1 矩阵式组织结构

这种组织结构纵横交错，既有按职能划分的垂直领导结构，又有按任务（职能之外）划分的横向领导结构，类似数学中的矩阵，故称为矩阵组织结构，如图1[1]。优点是：加强了横向联系，专业设备和人员得到了充分利用；具有较大的机动性；促进各种专业人员互相帮助，互相激发，相得益彰。缺点是：成员位置不固定，有临时观念，有时责任心不够强；项目负责人的责任大于权力，没有足够的激励手段与惩治手段；人员受双重领导，有时不易分清责任[2]。

图1 矩阵式组织结构

2 UML技术面向对象建模方法

Unified Modeling Language （UML） 是一种面向对象的建模语言，它是运用统一的、标准化的标记和定义实现对软件系统进行面向对象的描述和建模。它是始于1997年一个OMG标准，一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。 面向对象的分析与设计（OOA&D，OOAD）方法的发展在80年代末至90年代中出现了一个高潮，UML技术是这个高潮的产物。它不仅统一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且对其作了进一步的发展，并最终统一为大众所接受的标准建模语言。它能够让系统构造者用标准的、易于理解的方式建立起能够表达他们设计思想的系统蓝图，并且提供一种机制，以便于不同的人之间有效的共享和交流设计成果。使用UML技术 对软件系统建模可以归纳为静态建模机制和动态建模机制两大类，静态建模包括系统需求获取的用例图，以及构造系统结构的类图、包图、对象图、组件图和部署图； 动态建模描述系统元素的动态行为、表示执行时的时序状态或交互关系，包括活动图、时序图、状态图、协作图。其中类图是定义其他图的基础，与用例图、时序图共同构成OOM 的核心[3]。

3 基于对象组织建模方法

文章讨论的组织建模是以二级部门作为设计顶层向下设计。

3.1高职院校矩阵式组织构成要素定义

从需求分析中提炼业务术语。高职院校组织：为了优化教学管理而建立的人员集合，它具有一定的内部层次和隶属结构，需完成一定的职能和责任。每个组织有一个最高决策者，组织成员之间根据组织结构具有一定的权力义务关系。矩阵式组织结构，从管理角度讲，分垂直核心管理和水平核心管理，前者为静态树形结构，由各级部门构成组织单元结构，，按职责、权利和技能等因素组成一棵树结构，根节点唯一，不存在任何回路，如图2；后者为动态树形结构，由工作组构成，解决跨部门协同完成任务目标问题。工作组：分两类，一类是动态的，有临时性质，比如项目开发、课件制作、项目竞赛等；一类是针对矩阵式组织结构缺点提出的，静态呈现，如班主任委员会、科研委员会、竞赛委员会等，这些委员会可以缓解动态工作组临时性所带来的矛盾，它有自己的内部结构，组织形式明显，比如班主任会员会中，增设了年级班主任组长，作为班主任与更上一级学生干事联系及指导的桥梁。静态工作组或组织单元作为常设机构领统一定范围的动态工作组，这两类工作组的共同点是：跨部门，直接面向任务，它消除了部门隔阂，责权清晰信息流畅，能增加高职院校组织效率和柔性。人员：技术特点、各方面能力水平和个人基本信息。职位：反应成员彼此间管理上的等级关系，包含一定的行政职责。人员状态：由人员的各种知识与工作能力、工作态度、出勤率等动态因子构成。培训：人员参与专业技能训练和职业综合素养提升活动。策略：在形成工作组过程中，领导综合各因素做人员取舍的方针。奖惩：从上到下达到目标的统一，绩效考核影响人员的技能和心态。角色：用于综合技能或职务（权限）、知识等因素划分人员群体，完成某任务需要的基本条件。一人员可赋予多个角色，“角色”用一种更弱的耦合代替了具体个人和业务过程之间的紧密管理，通过技能、职位以及学校环境等条件完成角色与具体人员之间的匹配，即在组织建模过程中，可以以“角色”为桥梁，根据当前的人员状态，按一定的调度分配策略动态地为工作组配置具体执行人员，提高模型的柔化度和操作灵活度。

图2 部门组织单元结构

3.2高职院校组织的构成要素形式化

为了更好说明问题，我们将矩阵式组织结构演变为基于工作组任务的三维立体组织结构，如图3，U轴为组织层次结构中某一层组织单元，PS轴为来自U轴所有组织单元的每位人员状态，ST轴为某项工作组任务的层次结构中某一层子任务，形式化为O_Modle：：=（U，PS，ST） [4]。从图2知，组织单元结构为层次结构，第n层形式化为组织单元集合Un=（UⅠ，UⅡ，UⅢ，…，Um）， n=1，2，3，…，m=Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，根据需要选择某一层，比如n=3，则U3=（UⅠ，UⅡ，UⅢ，…，Um），m=Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，U3集合中各元素映射到U轴坐标上，若n为最底层，则不可再分组织单元有：教研室、系办公室、维护室、网管中心等。从图4知，工作组任务结构是层次结构，第n层形式化为子任务集合STn=（STa，STb，STc，…，STm）， n=1，2，3，…，m=a，b，c，…，根据需要选择某一层，比如当n=3，则ST3=（STa，STb，STc，…，STm），m=a，b，c，d，…，ST3集合中各元素映射到ST轴坐标上。分析图5，U轴所有组织单元的每位人员状态形式化为PSn：：=（{S}，{K}， A，O）n=1，2，3，…，n表示人员序号，S为技能集合，K表示知识集合，A为出勤情况，O为其他状况，{PS}集合元素映射到PS轴坐标上。各子任务我们用ST轴的水平横截面表示，各横截面中的三维坐标点P表示人员，某工作组任务所有子任务所有人员集合形式化为pm=（p1，p2，p3…， pn），m=a，b，c，…，n=1，2，3，…，比如图2中的c子任务人员集合形式化为pc=（p1，p2），其中的P1（UⅢ，Sβ，STc），P2（UⅣ，Sγ，STc），某个组织人员能否落入到某个子任务横截面，完全取决于组织单元和这个人员状态，通过角色制定各任务的调度人员分配策略，实现系统自动通过人员状态中某个子集匹配指定角色完成某任务的工作组人员构成。

图3 基于工作组任务的三维立体组织结构

图4 工作组任务层次结构图

图5 组织建模用例图

3.3组织建模

根据这些组织建模相关要素定义和形象化描述，基于面向对象技术和构件技术，给出一种柔性且表达一致的高职院校组织建模方法。从整体上创建组织模型蓝图，重点在于类图的构建。步骤如下：步骤一，识别组织结构类。凭借用例图（如图五）中的辅助识别信息识别类[5]， 其中辅助识别信息包括用例描述实体、用例执行产生信息， 存储信息筛查。主要有：组织单元类、任务组类、职位类、人员类、角色类、人员状态类等。步骤二，泛化组织结构类。组织单元类、任务组类、职位类具有一定层次结构，因此泛化为层次结构类。人员和角色代表具有行为能力的高职院校组织中对象，泛化为行为者类。人员状态类表示完成任务所需要的能力需求。最后将层次结构类、行为者类、人员状态类泛化为组织对象一般类。如图6。步骤三，确定组织结构类之间关系，建立类图。类之间关系主要有关联、依赖、泛化、聚合、组合等，确定各类之间的关系，有助于我们从整体认识组织结构中的所有类。如图7。步骤四，抽象出组织结构类的属性和方法，如表1。该步骤属于细节勾画，遵循先整体后局部的原则，所以该步骤放在最后一步完成。在进入此步骤之前，可以先绘制时序图（因篇幅有限略去图示），这样可以根据时序图识别出各类的方法。这是因为在时序图中，对象间传递的消息可以映射为对象的操作[5]。

4 结束语

高职院校的组织结构是校园网信息管理系统的基本框架，信息流、功能流、资源流在其内部流动，处理好组织建模这一环节，将对校园网信息管理系统的可扩展性和健壮性有极大的改善。为此，提出基于矩阵式组织结构建模方法，并介绍如何结合面向对象技术和构件技术建模，此外还提出一种方法如何在建模中抵消矩阵式组织结构自身缺点带来的消极影响。考虑到高职院校正处在推行二级管理改革、办学规模扩大的背景下，对组织模型的“柔性”和“实用性”有更高的要求，为此提出“人员状态”匹配“角色”建模方法。文章虽然基于教学一线部门讨论组织建模，但完全可以通过参数调整，将模型改为整个学校的组织模型，因此，具有灵活性。相比企业，组织结构建模在高职院校范围研究很少，希望该研究能起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[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，2001（23）：67-70.

[2] 叶聚丰，沈勤.矩阵式结构理论及其在高校体制建设中的应用[J].上海工程技术大学教育研究，2008（2）：7-11.

[3] 刁成嘉.UML系统建模与分析设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4] 顾明.MIS软件开发过程的描述[J].计算机应用与软件，2004（3）：21-22.

[5] 尤克滨.UML应用建模实践过程[M].北京：机械工业出版社，2003.

[6] 潘加宇.软件方法[M].北京：清华大学出版社，2013.

[7] Martin Fowler.企业应用架构模式[M].王怀民，周斌，译.北京：机械工业出版社，2010.

[8] Meilir Page-Jones. UML面向对象设计基础[M].包晓露，译.北京：人民邮电出版社，2001.

图2 部门组织单元结构

3.2高职院校组织的构成要素形式化

为了更好说明问题，我们将矩阵式组织结构演变为基于工作组任务的三维立体组织结构，如图3，U轴为组织层次结构中某一层组织单元，PS轴为来自U轴所有组织单元的每位人员状态，ST轴为某项工作组任务的层次结构中某一层子任务，形式化为O_Modle：：=（U，PS，ST） [4]。从图2知，组织单元结构为层次结构，第n层形式化为组织单元集合Un=（UⅠ，UⅡ，UⅢ，…，Um）， n=1，2，3，…，m=Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，根据需要选择某一层，比如n=3，则U3=（UⅠ，UⅡ，UⅢ，…，Um），m=Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，U3集合中各元素映射到U轴坐标上，若n为最底层，则不可再分组织单元有：教研室、系办公室、维护室、网管中心等。从图4知，工作组任务结构是层次结构，第n层形式化为子任务集合STn=（STa，STb，STc，…，STm）， n=1，2，3，…，m=a，b，c，…，根据需要选择某一层，比如当n=3，则ST3=（STa，STb，STc，…，STm），m=a，b，c，d，…，ST3集合中各元素映射到ST轴坐标上。分析图5，U轴所有组织单元的每位人员状态形式化为PSn：：=（{S}，{K}， A，O）n=1，2，3，…，n表示人员序号，S为技能集合，K表示知识集合，A为出勤情况，O为其他状况，{PS}集合元素映射到PS轴坐标上。各子任务我们用ST轴的水平横截面表示，各横截面中的三维坐标点P表示人员，某工作组任务所有子任务所有人员集合形式化为pm=（p1，p2，p3…， pn），m=a，b，c，…，n=1，2，3，…，比如图2中的c子任务人员集合形式化为pc=（p1，p2），其中的P1（UⅢ，Sβ，STc），P2（UⅣ，Sγ，STc），某个组织人员能否落入到某个子任务横截面，完全取决于组织单元和这个人员状态，通过角色制定各任务的调度人员分配策略，实现系统自动通过人员状态中某个子集匹配指定角色完成某任务的工作组人员构成。

图3 基于工作组任务的三维立体组织结构

图4 工作组任务层次结构图

图5 组织建模用例图

3.3组织建模

根据这些组织建模相关要素定义和形象化描述，基于面向对象技术和构件技术，给出一种柔性且表达一致的高职院校组织建模方法。从整体上创建组织模型蓝图，重点在于类图的构建。步骤如下：步骤一，识别组织结构类。凭借用例图（如图五）中的辅助识别信息识别类[5]， 其中辅助识别信息包括用例描述实体、用例执行产生信息， 存储信息筛查。主要有：组织单元类、任务组类、职位类、人员类、角色类、人员状态类等。步骤二，泛化组织结构类。组织单元类、任务组类、职位类具有一定层次结构，因此泛化为层次结构类。人员和角色代表具有行为能力的高职院校组织中对象，泛化为行为者类。人员状态类表示完成任务所需要的能力需求。最后将层次结构类、行为者类、人员状态类泛化为组织对象一般类。如图6。步骤三，确定组织结构类之间关系，建立类图。类之间关系主要有关联、依赖、泛化、聚合、组合等，确定各类之间的关系，有助于我们从整体认识组织结构中的所有类。如图7。步骤四，抽象出组织结构类的属性和方法，如表1。该步骤属于细节勾画，遵循先整体后局部的原则，所以该步骤放在最后一步完成。在进入此步骤之前，可以先绘制时序图（因篇幅有限略去图示），这样可以根据时序图识别出各类的方法。这是因为在时序图中，对象间传递的消息可以映射为对象的操作[5]。

4 结束语

高职院校的组织结构是校园网信息管理系统的基本框架，信息流、功能流、资源流在其内部流动，处理好组织建模这一环节，将对校园网信息管理系统的可扩展性和健壮性有极大的改善。为此，提出基于矩阵式组织结构建模方法，并介绍如何结合面向对象技术和构件技术建模，此外还提出一种方法如何在建模中抵消矩阵式组织结构自身缺点带来的消极影响。考虑到高职院校正处在推行二级管理改革、办学规模扩大的背景下，对组织模型的“柔性”和“实用性”有更高的要求，为此提出“人员状态”匹配“角色”建模方法。文章虽然基于教学一线部门讨论组织建模，但完全可以通过参数调整，将模型改为整个学校的组织模型，因此，具有灵活性。相比企业，组织结构建模在高职院校范围研究很少，希望该研究能起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[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，2001（23）：67-70.

[2] 叶聚丰，沈勤.矩阵式结构理论及其在高校体制建设中的应用[J].上海工程技术大学教育研究，2008（2）：7-11.

[3] 刁成嘉.UML系统建模与分析设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4] 顾明.MIS软件开发过程的描述[J].计算机应用与软件，2004（3）：21-22.

[5] 尤克滨.UML应用建模实践过程[M].北京：机械工业出版社，2003.

[6] 潘加宇.软件方法[M].北京：清华大学出版社，2013.

[7] Martin Fowler.企业应用架构模式[M].王怀民，周斌，译.北京：机械工业出版社，2010.

[8] Meilir Page-Jones. UML面向对象设计基础[M].包晓露，译.北京：人民邮电出版社，2001.

图2 部门组织单元结构

3.2高职院校组织的构成要素形式化

为了更好说明问题，我们将矩阵式组织结构演变为基于工作组任务的三维立体组织结构，如图3，U轴为组织层次结构中某一层组织单元，PS轴为来自U轴所有组织单元的每位人员状态，ST轴为某项工作组任务的层次结构中某一层子任务，形式化为O_Modle：：=（U，PS，ST） [4]。从图2知，组织单元结构为层次结构，第n层形式化为组织单元集合Un=（UⅠ，UⅡ，UⅢ，…，Um）， n=1，2，3，…，m=Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，根据需要选择某一层，比如n=3，则U3=（UⅠ，UⅡ，UⅢ，…，Um），m=Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，…，U3集合中各元素映射到U轴坐标上，若n为最底层，则不可再分组织单元有：教研室、系办公室、维护室、网管中心等。从图4知，工作组任务结构是层次结构，第n层形式化为子任务集合STn=（STa，STb，STc，…，STm）， n=1，2，3，…，m=a，b，c，…，根据需要选择某一层，比如当n=3，则ST3=（STa，STb，STc，…，STm），m=a，b，c，d，…，ST3集合中各元素映射到ST轴坐标上。分析图5，U轴所有组织单元的每位人员状态形式化为PSn：：=（{S}，{K}， A，O）n=1，2，3，…，n表示人员序号，S为技能集合，K表示知识集合，A为出勤情况，O为其他状况，{PS}集合元素映射到PS轴坐标上。各子任务我们用ST轴的水平横截面表示，各横截面中的三维坐标点P表示人员，某工作组任务所有子任务所有人员集合形式化为pm=（p1，p2，p3…， pn），m=a，b，c，…，n=1，2，3，…，比如图2中的c子任务人员集合形式化为pc=（p1，p2），其中的P1（UⅢ，Sβ，STc），P2（UⅣ，Sγ，STc），某个组织人员能否落入到某个子任务横截面，完全取决于组织单元和这个人员状态，通过角色制定各任务的调度人员分配策略，实现系统自动通过人员状态中某个子集匹配指定角色完成某任务的工作组人员构成。

图3 基于工作组任务的三维立体组织结构

图4 工作组任务层次结构图

图5 组织建模用例图

3.3组织建模

根据这些组织建模相关要素定义和形象化描述，基于面向对象技术和构件技术，给出一种柔性且表达一致的高职院校组织建模方法。从整体上创建组织模型蓝图，重点在于类图的构建。步骤如下：步骤一，识别组织结构类。凭借用例图（如图五）中的辅助识别信息识别类[5]， 其中辅助识别信息包括用例描述实体、用例执行产生信息， 存储信息筛查。主要有：组织单元类、任务组类、职位类、人员类、角色类、人员状态类等。步骤二，泛化组织结构类。组织单元类、任务组类、职位类具有一定层次结构，因此泛化为层次结构类。人员和角色代表具有行为能力的高职院校组织中对象，泛化为行为者类。人员状态类表示完成任务所需要的能力需求。最后将层次结构类、行为者类、人员状态类泛化为组织对象一般类。如图6。步骤三，确定组织结构类之间关系，建立类图。类之间关系主要有关联、依赖、泛化、聚合、组合等，确定各类之间的关系，有助于我们从整体认识组织结构中的所有类。如图7。步骤四，抽象出组织结构类的属性和方法，如表1。该步骤属于细节勾画，遵循先整体后局部的原则，所以该步骤放在最后一步完成。在进入此步骤之前，可以先绘制时序图（因篇幅有限略去图示），这样可以根据时序图识别出各类的方法。这是因为在时序图中，对象间传递的消息可以映射为对象的操作[5]。

4 结束语

高职院校的组织结构是校园网信息管理系统的基本框架，信息流、功能流、资源流在其内部流动，处理好组织建模这一环节，将对校园网信息管理系统的可扩展性和健壮性有极大的改善。为此，提出基于矩阵式组织结构建模方法，并介绍如何结合面向对象技术和构件技术建模，此外还提出一种方法如何在建模中抵消矩阵式组织结构自身缺点带来的消极影响。考虑到高职院校正处在推行二级管理改革、办学规模扩大的背景下，对组织模型的“柔性”和“实用性”有更高的要求，为此提出“人员状态”匹配“角色”建模方法。文章虽然基于教学一线部门讨论组织建模，但完全可以通过参数调整，将模型改为整个学校的组织模型，因此，具有灵活性。相比企业，组织结构建模在高职院校范围研究很少，希望该研究能起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[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，2001（23）：67-70.

[2] 叶聚丰，沈勤.矩阵式结构理论及其在高校体制建设中的应用[J].上海工程技术大学教育研究，2008（2）：7-11.

[3] 刁成嘉.UML系统建模与分析设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[4] 顾明.MIS软件开发过程的描述[J].计算机应用与软件，2004（3）：21-22.

[5] 尤克滨.UML应用建模实践过程[M].北京：机械工业出版社，2003.

[6] 潘加宇.软件方法[M].北京：清华大学出版社，2013.

[7] Martin Fowler.企业应用架构模式[M].王怀民，周斌，译.北京：机械工业出版社，2010.

[8] Meilir Page-Jones. UML面向对象设计基础[M].包晓露，译.北京：人民邮电出版社，2001.