汽车行业动态联盟成员间工作流协同系统研究
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摘 要
动态联盟作为一种新兴的组织形式，对灵活敏捷的市场环境具有很高的适
应性。动态联盟的动态性、跨组织性和目标驱动性和汽车行业的特点非常契
合。本文对安徽省某本土汽车企业及其动态联盟的调研结果充分证明了汽车行
业是我国近年来发展十分迅猛的行业之一，也是动态联盟和信息化改造进行得
最深入的行业之一。但调研结果也同时显示我国汽车行业动态联盟的实施过程
还存在很多问题，本文试图从其成员间工作流协同的角度提升合作性。
工作流是特定角色从事或执行的一系列相关事务的有向链。其在动态联盟
成员间的表现形式为动态跨组织工作流。对动态跨组织工作流的建模问题一直
是工作流研究领域的难点之一。本文通过对 UML2.0 活动图进行扩展，并提出
相关的建模规则，并在此基础上利用扩展后的 UML2.0 活动图对动态跨组织工
作流进行建模，对汽车行业动态联盟 7个环节中的主要工作流进行了实际建
模。
工作流协同之间的语义冲突一直是制约提高其协同性的主要因素之一。本
文在分析了工作流协同时的语义冲突类型的基础上，提出了检测语义冲突的方
法和检测系统的逻辑模型。进一步地，本文引入本体的概念继而提出了动态联
盟成员间工作流协同语义冲突的消解方法，并通过实验对其进行了验证，证明
该方法是可行的。
最后本文基于 ASP 机制，对汽车行业动态联盟协同工作流系统进行了分析
与设计，并采用图形化的工作流平台——Joinwork 开发出了系统的原型，实现
了基本流程的工作流管理，为进一步的研究提供了基础，并对本原型系统的实
际应用提出了展望。
关键词： 汽车行业；动态联盟；工作流协同；语义冲突消解
ABSTRACT
Dynamic Alliance, as a burgeoning form of organizations, has well adaptability to the
flexible market environment. Its peculiarities of dynamic, organizations-crossing and
goal-driven match well the characteristics of automobile industry. Generally
automobile industries maintain a loose frame of manufacturing connections.
Moreover, their product processes focus on specific production(s)(Certain vehicle
type and its accessories), so dynamic alliance fits their need perfectly. Through my
research to an automobile enterprise and its dynamic alliance, though automobile
industry is one of the best developed industries recently in China, and it hold a more
thoroughly revolution of information, it still has many issues in the implementation of
dynamic alliance. So this paper wants to provide a solution in a workflow perspective.
Workflow is an oriented chain of related transactions executing by specific roles. Its
pattern of manifestation in dynamic alliance is dynamic, cross-organizations
workflow (DCWF). One of the worst difficulties of the workflow research is how to
modeling DCWFs. This paper tries to solve this question by expanding the UML2.0
activity diagram and using it as modeling tool. Moreover, we modeled the dominating
workflows in 7 main segments of dynamic alliance of automobile industry based on
the modeling rules set up in this paper.
It is the semantic conflict which is one of the main hamper of improving abilities of
co-operations among workflows. Based on analyzing the types of semantic conflicts
while workflow-coordinating, we suggested a method to test conflicts and provided a
logic model of the testing system. Additionally, Ontology was bringing into this field
for bringing forward a handing method of semantic conflicts while workflow-
coordinating among dynamic alliance members and the method is proved by
experiments, and its availability is confirmed.
Finally, we analyzed and designed the Automobile industry Dynamic alliance
Coordinating Workflow System (ADCWS) based on the ASP pattern, and actualized
the prototype of ADCWS using the Joinwork workflow platform which has graphical
interfaces. We believe that this prototype provide firm foundation for further research
so I portrayed the expectation of the practical appliance of the prototype in the future.
Key Word：Automobile Industry; Dynamic Alliance; Workflow
Coordination; Semantic Conflicts Handling.
目 录
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论 .....................................................................................................................1
§1.1 课题的来源和意义 ............................................................................................1
§1.1.1 课题的来源 .............................................................................................. 1
§1.1.2 本课题研究的意义 .................................................................................. 1
§1.2 本课题相关领域的国内外研究现状 ................................................................2
§1.2.1 我国汽车行业的发展现状 ...................................................................... 2
§1.2.2 动态联盟的国内外研究现状 .................................................................. 2
§1.2.3 跨组织工作流系统的国内外研究现状 .................................................. 4
§1.3 本文的主要研究内容 ........................................................................................ 4
§1.4 本文的组织结构 ................................................................................................5
第二章 汽车行业动态联盟跨组织工作流及实例 ..........................................................6
§2.1 动态联盟与工作流管理 ....................................................................................6
§2.1.1 动态联盟及其管理 .................................................................................. 6
§2.1.2 工作流与工作流管理系统 ...................................................................... 8
§2.2 动态跨组织工作流系统 ..................................................................................10
§2.2.1 动态工作流 ............................................................................................ 10
§2.2.2 跨组织工作流 ........................................................................................ 11
§2.2.3 动态跨组织工作流系统在汽车行业动态联盟的应用 ........................ 13
§2.3 汽车行业动态联盟基本工作流实例 ..............................................................13
§2.3.1 流程描述建模的工具——扩展的 UML2.0 活动图 .............................15
§2.3.2 使用 UML2.0 活动图建模的规则 .........................................................17
§2.3.3 产品与研发环节的基本工作流 ............................................................ 19
§2.3.4 按订单生产环节的基本工作流 ............................................................ 20
§2.3.5 供应商（联盟成员）管理环节的基本工作流 .................................... 22
§2.3.6 销售管理环节的基本工作流 ................................................................ 24
§2.3.7 客户服务环节的基本工作流 ................................................................ 26
§2.3.8 企业管理和支持环节的基本工作流 .................................................... 27
§2.4 本章小结 ..........................................................................................................29
第三章 动态联盟跨组织工作流的语义冲突识别及消解方法 ................................... 30
§3.1 动态联盟成员间工作流的语义冲突类型 ......................................................30
§3.1.1 动态联盟成员间工作流的语义冲突类型 ............................................ 31
§3.1.2 动态联盟成员间工作流的语义相似度的算法 .................................... 34
§3.1.3 动态联盟成员间工作流语义冲突检测系统的逻辑模型 .................... 37
§3.2 基于本体的语义冲突消解方法 ......................................................................38
§3.2.1 本体的概念 ............................................................................................ 38
§3.2.2 本体的建模方法 .................................................................................... 39
§3.2.3 基于本体的语义冲突消解方法 ............................................................ 41
§3.3 实验证明 ........................................................................................................ 42
§3.4 本章小结 ........................................................................................................ 46
第四章 汽车行业动态联盟协同工作流系统（ADCWS）的分析与设计 ..................... 48
§4.1 我国汽车行业现状及其信息化现状 ............................................................ 48
§4.2 ASP 模式及其在汽车行业动态联盟工作流管理中的应用 ........................ 49
§4.2.1 ASP 和ASP 模式的定义 ....................................................................... 49
§4.2.2 面向汽车行业动态联盟工作流协同管理的 ASP 模式架构 ............... 50
§4.3 汽车行业动态联盟协同工作流系统 ADCWS 的分析与设计 ......................53
§4.3.1 系统设计目标 ........................................................................................ 54
§4.3.2 系统体系结构 ........................................................................................ 54
§4.4 系统原型实现 ..................................................................................................65
§4.4.1 系统开发的硬件环境 ............................................................................ 65
§4.4.2 系统开发的软件环境 ............................................................................ 65
§4.4.3 系统原型的界面截图 ............................................................................ 66
§4.5 本章小结 ..........................................................................................................71
第五章 结语与展望 ........................................................................................................72
§5.1 本文的主要研究工作 ......................................................................................72
§5.2 进一步研究可能的方向 ..................................................................................73
参考文献 .........................................................................................................................74
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 ............................................ 77
致 谢 ................................................................................................................................78
第一章 绪 论
1
第一章 绪论
§1.1 课题的来源和意义
§1.1.1课题的来源
“区域集聚类产业集群”业务协同服务支持平台方面的研究是 2009 年以来国
家高技术发展研究计划（863 计划）先进制造技术领域的主要关注问题之一。本
课题的提出是受到了该课题的启发。本文的主要研究目的为开发区域产业集群的
管理系统，立足于包容更广泛的中小型企业，为企业间、企业客户间提供快速、
便捷的交流沟通渠道，支持企业群体的业务协作和资源服务；建立网上技术资源
库，整合各类资源，实现科技资源共享。
§1.1.2本课题研究的意义
进入 21 世纪以来，信息化已经成为了企业发展的必由之路。其实自 20 世纪
70 年代以来，学界对于企业信息化的探索就从未停止。从关注于生产的
MRP(Manufacturing Resoources Planning), 到关注客户关系的 CRM(Customer
Relationship Management), 以及整合以综合提升企业信息化程度的 ERP 系 统
(Enterprise Resources Planning)。毋庸置疑的是，经历了近 20 年的演化，信息系统
的发展已经从很大程度上提升了企业的信息化程度。但是进入二十一世纪特别是
最近数年以来，信息化的格局随着市场格局的激烈变动也发生了很大的变化。处
于应对风险以及更好的占领市场的需要，许多企业按各种形式组成了联合体。这
种企业的联合体尤以动态联盟（虚拟企业）为标志。在它们出现以后，以往那种
专注于组织边界内的信息化改造过程就远远不足了，因为企业之间的联系——以
人、财、物及信息的形式——越来越紧密了，组织边界也越来越趋向于消失。此
时，那种局限于组织边界的信息化改造流程已经落伍了，要进一步提升企业的信
息化程度，进行打破组织边界的、跨组织的信息化改造势在必行。
同时，另一方面的变化也是不容忽视的，那就是信息化的内容的变化。我们
可以清楚的看出，原本无论是 MRP、ERP 还是 CRM，其关注点不是物料就是客
户关系，这种关注是割裂的而不是有机的，而在当今的市场条件下，对于企业而
言最重要的是提升客户的满意度，而如上述的割裂的信息化是无法满足以上要求
的。于是面向流程的信息化就应运而生了，也即本文中所提到的工作流管理。
汽车行业动态联盟成员间工作流协同系统研究
2
当今企业的信息化改造的方向必须是以上两者的结合，因此本课题希望通过
对动态联盟成员间的跨组织工作流的研究，提升其语义一致性和端到端的可连接
性，消解组织间工作流在语义层面的冲突，加强跨组织工作流的内在聚合程度，
从而提升动态联盟成员间的工作流协同性，规避上文提到的风险。
§1.2 本课题相关领域的国内外研究现状
§1.2.1我国汽车行业的发展现状
近年来，汽车行业是我国所有产业中发展最为迅速的产业之一。2007 年中国
汽车生产达到 888.24 万辆，同比增长 22.02%，是世界第三产车大国；销售
879.15 万辆，同比增长 21.84%，是世界第二大新车销售市场。中国汽车产业已成
为世界汽车产业的重要组成部分，是中国经济中重要的支柱产业。2008 年1-7 月
中国汽车产量 593.2 万辆，同比增长 16%；2008 年1-7 月中国汽车销量 584.9 万
辆，增长 16.7%[1]。随着汽车行业的迅速发展，其行业内的专业化分工程度也愈
发加深，形成了整车制造、配件制造、物流服务、销售服务等多个相互依存的产
业群。同时，以行业作为单位进行比较，汽车行业也是动态联盟发展最完善的。
但是不可否认的是，在与国际先进水平的竞争中，我国企业是处于下风的，
究其原因，除去自主研发能力弱等先天不足之外，仅仅从信息化的角度而言，我
国企业相比国际先进水平还存在着很大差距。组织内部信息化虽然已经完成，但
应用方面还存在着种种使之难以物尽其用的因素，例如有些直接引进的系统与本
企业的实际并不吻合等；组织间的信息化协作刚刚起步，但协作程度极低，这与
动态联盟建设程度较高的现状是相违背的；而且对之的研究和应用主要集中在大
型企业，中小企业参与较少，但在现实的动态联盟中，中小企业无论是从数量或
者是所占的重要性方面都是难以被忽视的。于是，如何提升跨组织的信息化合
作，特别是将焦点集中于中小企业，是本文需要关注的重中之重。所以本文特别
以安徽省某国产汽车企业及其动态联盟（配件生产、销售等，主要为中小企业）
进行了调研，并根据此调研结果展开研究。
§1.2.2动态联盟的国内外研究现状
动态联盟是由两个以上的组织成员(单位)组成的一种有时限(暂时、非固定化)
的相互依赖、信任、合作的组织，以便以最小的投资、最快的反应速度(最短的反
应时间)对市场机遇做出反应[2]。其成员以自身的实力和社会信誉通过竞争被核心
公司(企业)吸收加入。为了共同的利益，每个成员只做自己特长的工作，把各成
员的成长、知识和信息优势集中起来有效地用于以最短的时间和最小的投资为目
第一章 绪 论
3
标的满足用户需求的共同努力中去。动态联盟企业除具有一般企业的基本特征，
还有一些专门的特点：动态联盟企业通常由盟主企业发动组建，根据机遇产品的
资源需求设定企业模型、选择联盟伙伴、确定协作关系，并在企业运作过程中根
据需要对协作关系做出调整，其组织过程需要灵活可变的动态性；动态联盟企业
是以生产经营过程为主线的企业组织，各成员在这一主线的贯穿下，按照一定的
协作规则完成各自环节上的任务，其运作过程强调明确可控的协作性；动态联盟
企业的各成员在组织上相对独立，地理上较为分散，但他们之间的协作需要快速
畅通的信息传递，其信息系统要满足及时有效的分布性。
针对以上特点，国内外很多学者都做过相关的研究。例如储静辉、宋斌恒将
流程划分为生产流程和管理流程，并对之进行了建模[3]；杜彦华、范玉顺运用
ESP 规则从语义的角度分析了跨组织工作流系统的模型[4]。但是，现在的研究主
要集中于协同的正向方面，因为跨组织的流程牵涉到不同的企业，各个企业间的
流程一定存在不同程度的不一致性，如何通过语义方面的分析规避这种语义上的
冲突，是本文研究的主要内容之一。同时，对于动态联盟的战略伙伴选择，国内
外学者也进行过一系列的研究。对于动态联盟的研究自虚拟企业的概念提出就以
来呈现出越来越广泛和深入的趋势。虚拟企业和动态联盟的概念具有一定的一致
性。根据 CNKI 元知识库对虚拟企业的解释，虚拟企业是指分布在不同地区的多
个企业利用电子手段,为快速响应市场需求而组成的动态联盟,是组织、人力、技
术、信息等资源在完善的网络组织结构基础上的有效集成。近年以来对于动态联
盟的研究主要集中在对其的运作模式的研究，其中较为的前沿的问题就是对于动
态联盟模型的抽象和战略伙伴选择的策略方面。对于选择策略的研究可分为定性
和定量两个方面，其中定量研究由于其科学性和准确性所以应用的较广，例如文
献[5]中陈雯、张强提出的基于模糊识别的方法，将 TOPSIS 方法借助于一个多属
性决策问题的“理想解”和“负理想解”去排序的思想应用到其伙伴选择过程中；文
献[6]中曹洪医提出的采用的区间规划模型的方法。从实现的角度而言，文献[7]中
张抗抗引入了 Web Service 及具体的实现方案（EAI）用以解决企业间异构系统的
集成问题，这对组织间工作流的整合以及从这个角度来进行战略伙伴的选择有着
积极的意义。但目前的伙伴选择的评价标准主要基于财务指标和具体业务指标，
并且是采用的无量纲化的处理方式。具体说来，理论层面的研究主要是基于一定
评价指标体系的算法，而这种评价指标体系往往忽略了跨组织工作流协作的作
用，有的没有这个指标，就算有也比较含糊；而技术层面的研究集中于将企业映
射为自主决策智能体（Agent）来考虑，例如文献[8]中王鹏，曾建潮，白尚旺采
用信息 Agent、任务 Agent、评价 Agent 和协商 Agent 来构建伙伴选择系统，但是
汽车行业动态联盟成员间工作流协同系统研究
4
将企业划分为 Agent 会导致粒度过大，依然无法考虑到企业内部和组织间的工作
流协作的问题。
§1.2.3跨组织工作流系统的国内外研究现状
随着市场范围的拓展，起初限制由业务流程发展来的工作流的界限——组织
边界已经被彻底打破了。供应链等概念的提出明确说明了，局限于单个企业的工
作流在如今的市场条件下是没有任何意义的。于是跨组织工作流的概念就应运而
生了。跨组织工作流的协同也是工作流领域近年以来研究的重点问题之一，其研
究方法主要是基于语义规则的理论方面和基于网格技术的实现方面以及建模方
面。在理论方面，文献[4]中杜彦华，范玉顺提出采用事件-状态-过程（Event-
State-Process, ESP）规则的方法建立工作流协同的模型；在建模方面，如牛军钰
等人[9]采用基于 Petri 网技术的功能网(Function Net)构造工作流过程模型,可通过
该模型形式化来验证其逻辑正确性及完整性。而李慧芳[10]工作流网元素扩展时
间属性,得到集成业务过程时间约束的工作流模型时间约束工作流网(TCWF-nets) ,
以保证工作流执行的时间协调。由于各种理论都有自己的适用范围,因此针对工作
流具体情况结合使用多种建模理论是目前工作流过程模型常采用的措施[9]。在技
术方面，有采用基于 Agent 的方法，如文献[11]中金丹、代伟、王学辉提出的采
用8类Agent 和以 CORBA 作为底层结构构建的工作流协同系统；还有采用 Web
Service 的方法，例如文献[12]中郭方亮等利用开放式网格结构（OGSA）构建的
工作流管理系统就属于此类型。但是经过深入的分析可以清楚的发现，无论是基
于理论、建模或是技术层面的研究，都没有过多的谈及语义一致性方面的内容。
国外对跨组织工作流的语义一致性研究较为广泛，但是很少有涉及到动态联盟方
面的，将此作为伙伴选择的标准之一的更是凤毛麟角了。
§1.3 本文的主要研究内容
本课题的主要研究内容分为以下 2个方面：
（1）基于对安徽省某国产汽车企业及其产业集群进行调研，收集并分析相关信
息。并在此基础上定义汽车行业动态联盟涉及的主要的基本工作流；
要想定义基本工作流，必须选择合适的流程定义工具和建模工具。本文采用
扩展的 UML2.0 活动图作为流程定义和建模工具，基于前人研究的结果提出建模
规则，并对基本工作流进行了建模。主要工作流涵盖设计、配件制造、总装、物
流配送、销售服务以及其他管理流程等几个方面，覆盖了汽车行业动态联盟的 7
个主要环节。
摘要：
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摘要动态联盟作为一种新兴的组织形式，对灵活敏捷的市场环境具有很高的适应性。动态联盟的动态性、跨组织性和目标驱动性和汽车行业的特点非常契合。本文对安徽省某本土汽车企业及其动态联盟的调研结果充分证明了汽车行业是我国近年来发展十分迅猛的行业之一，也是动态联盟和信息化改造进行得最深入的行业之一。但调研结果也同时显示我国汽车行业动态联盟的实施过程还存在很多问题，本文试图从其成员间工作流协同的角度提升合作性。工作流是特定角色从事或执行的一系列相关事务的有向链。其在动态联盟成员间的表现形式为动态跨组织工作流。对动态跨组织工作流的建模问题一直是工作流研究领域的难点之一。本文通过对UML2.0活动图进行扩展，并...
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