业务过程驱动的ERP系统组件化研究

引言

    目前，国内外在实施企业资源计划（Entrise Resource Planning，ERP）系统中面临着实施费用高、周期长、成功率低等问题，原因不全在实施企业一方，也在ERP系统的构造方，因此应在这方面加以研究。

    现有ERP系统的设计，实际上采用的是一种基于功能分解的系统构造方式，将经过实践检验的“最佳业务”解决方案固化在ERP软件模块中。但现有的绝大多数ERP软件刚性太强，不能满足业务过程持续改进的需要。为此，一些国内外ERP厂商和研究人员从多个方面进行了积极的探索。如国际著名的ERP软件厂商BaaN提出了动态企业建模（Dynamic EntERPrise Modelling，DEM）方法，其基本思想就是通过提供一套层次化的、可相互关联（通过一定的规则）的企业建模工具，在现有的企业参考模型（如业务功能模型、业务过程模型、业务机构模型等）的基础上进行定制和细化，并映射到功能广泛的BaaN ERP应用模块上，由此获得可执行可定制的ERP系统。利用DEM，可大大减少ERP系统构建的复杂性，并能在一定程度上增加ERP系统的柔性。但是，该方法只能允许对已有业务过程进行微调，仍然不能满足企业业务过程持续改进的需要。

    国内的某些ERP软件厂商（如金蝶和用友）推出了自主版权的ERP应用平台。该平台在应用软件层与应用服务器平台层之间提供了一个业务基础软件平台层，并采用模型驱动体系结构（Mode Driven Architecture，MDA）的设计思想，提升了ERP系统构建的抽象层次，实现了ERP系统的快速构建。另外，由于采用了组件技术，在很大程度上提升了系统的可演化性，使ERP系统能够伴随企业的成长而不断演化。一种基于版本批量定制的ERP产品及实施服务的新构想。ERP系统实质上是一个嵌入式的工作流系统，业务过程中蕴涵的各业务活动及业务规则固化在ERP应用模块中，可以通过分离流程逻辑与功能实现，极大地增强ERP系统的柔性。SAP R/3的业务蓝图只是对现有的ERP产品中固化的业务过程的文档进行说明。IBM在旧金山项目中开发了一个用于辅助开发人员快速创建企业应用的层次化的框架体系结构。从现有的文献来看，虽然对基于组件的开发（Component Based Development，CBD）方法学及业务过程建模方法的研究较多，但从业务过程的角度探讨如何获取业务组件，进而驱动基于组件装配方式的ERP系统构造方面的研究却不多见。

    随着现代企业对业务过程管理的重视，以及客户要求对订单执行等业务过程的了解日益增强，ERP系统的设计视角也应该转移到以业务过程为中心，探索并实施业务过程驱动的系统设计方法。采用业务过程驱动的ERP系统设计，使软件结构反映业务过程，有利于增强ERP系统的业务柔性。结合对象组件技术，对支持业务过程的相关业务类组件化，可进一步提高ERP系统的柔性及可演化性。这将在很大程度上克服现有ERP系统普遍存在的刚性太强的缺陷。

    1 业务过程驱动的ERP系统组件化内涵

    业务过程驱动的ERP系统组件化的内涵是：打破传统的基于功能分解的系统构造方法，以共性的企业业务过程为中心和出发点，对企业经营的业务过程进行抽象，通过层次化分解组成业务的各个子任务，直到能够充分地描述各个子任务。在业务过程分解的每一层次，根据组成业务过程的每个任务，分析并补充支持任务实现的各个业务对象类，并在后续的各个层次逐步细化设计，直到可根据现有的组件模型方便地组件化该层次的对象类。在分解业务过程的基础上，对组成模型的业务对象按照某种组件模型进行组件化。在组件组装平台工具的支持下，参照业务过程分解阶段获取的业务过程模型，以组件组装的方式创建可运行的ERP系统。

    业务过程驱动的ERP系统组件化的最大特点是以业务过程为重点，并以此驱动ERP系统的需求获取、系统设计与构造。业务过程驱动的ERP系统组件化包括三个方面：①业务过程驱动的业务过程建模；②获取基于某种主流组件模型的业务组件；③基于业务过程模型构建组件化的ERP系统。    2 业务过程驱动的ERP系统业务过程建模

    2.1 基本概念

    定义1 业务功能：指从企业整体角度对所从事的经营活动的功能描述，阐述企业必须做什么（what）。同一类型的企业业务功能相似，且具有稳定性。如制造企业的业务功能包括采购、销售、制造、人力资源管理、财务管理等。

    定义2 业务过程：指企业为了实现特定业务功能，需要组织一系列串行或并行的任务，每一项任务实现一项子功能，并为每个任务分配必须的资源。资源可以是时间、场所、部门、人员、资金等。业务过程阐述如何做（how）。如为了完成采购业务功能，可以把采购分解为采购需求获取、选择供应商、制定并发出采购订单、采购过程控制、采购货物接收、发票处理等任务。

    定义3 业务事件：指驱动任务执行的激励。业务事件分为外部事件和内部事件两种，内部事件指由被建模的信息系统在执行过程中产生的事件；外部事件指系统外部产生的事件。例如，“采购货物到达”是外部事件，而“货物接收处理已完成”是内部事件。业务事件驱动业务任务的执行，任务执行过程中会产生新的业务事件。因此，业务过程的执行表现为事件和任务相交错的串行或并行的序列。

    2.2 业务过程驱动的业务过程建模

    业务过程驱动的业务过程建模，解决的是在业务层面上的建模问题，所建立的业务过程模型与具体平台技术实现无关。业务过程驱动的业务过程建模提供了一种获取ERP系统各类业务组件的自然的方法，业务过程模型是以业务过程视角构建组件化ERP系统的前提和基础。

    2.2.1 业务过程驱动的业务过程建模层次与内容

    企业的经营战略与经营目标最终由一系列具体的业务过程来体现。业务过程建模是实现有效地对业务过程管理与过程优化的前提和基础。业务过程驱动的业务过程建模包括三个层次，即业务功能层、业务过程层和业务任务层。

    （1）业务功能层 从企业战略的层次，对企业应该做什么（what）的概括。企业必须在综合考虑企业的经营类型、特点、外部环境、发展战略的基础上，识别业务范围、功能，并确定其重要程度。

    （2）业务过程层 从业务过程的层次，解决企业怎样做（how）的问题。业务功能最终由一系列的任务实现，任务执行产生事件，事件触发任务的执行。任务与相关的业务对象关联，任务的执行涉及资源的分配。因此，业务过程建模包括对任务、与任务相关的业务对象、业务事件、以及与任务相关资源的建模。

    （3）业务任务层 从组成业务过程的具体任务的层次，解决针对具体任务的执行内容（do）的问题。

    2.2.2 业务过程驱动的业务过程模型

    常见的业务过程建模方法有Petri-Net，FlowChart，EPC，UML等。对业务过程驱动的ERP系统组件化而言，理想的建模方法应该既能阐述业务过程本身，又能支持与特定业务过程中各个任务相关联的业务对象及资源分配，而且也要有利于向业务对象类的组件化平滑过渡。可见，现有的Petri-Net，Flow Chart，EPC建模方法不能满足业务驱动的ERP系统组件化建模的需要。UML作为一种可扩充的建模语言，可用于系统的静态、动态建模。UML和EPC在业务过程建模方面各自的优势与不足，以现有的EPC建模方法为基础，引入了面向对象建模中的类、对象、继承、封装、消息等概念，以解决业务过程的建模问题。在现有研究工作的基础上，本文提出与业务过程驱动的ERP系统组件化相适应的建模方法元模型，如图1所示。

    图1 业务过程驱动的ERP系统组件化建模方法元模型

    该模型所表达的语义简要解释如下：

    业务功能由执行具体的业务过程来实现，一项业务功能可与多个业务过程相关联，一个业务过程也可参与并支持多项业务功能。业务对象对业务功能的实现提供支持。业务过程可以分解为多个业务任务，业务过程由外部业务事件触发。一个业务任务可以是复合任务，也可以是原子任务。原子任务是可以直接执行，不需再分的业务活动；复合任务是可进一步分解的业务任务，它通过提升任务的粒度简化对任务的管理。业务任务在执行过程中会产生多个业务事件，业务事件会触发新的业务任务的执行。业务事件触发业务任务的执行是通过触发规则决定的，触发规则决定了新业务任务的执行应满足的条件及执行方式（如并行执行、执行多条任务分支中的一支等）。业务任务由执行代理来执行，执行代理可以是执行具体任务的组织、人员角色或计算机应用程序等。业务任务的完成，是由相关的业务对象的功能（操作）实现的。业务对象类方法必须支持对业务事件的响应，从而要受业务事件影响。业务事件及业务任务会影响相关业务对象的状态。可以封装为业务组件的对象可以是业务任务、业务对象甚至是业务过程。根据组件实体类型（表达内容）的不同，业务组件可简单分为原子组件和复合组件。原子组件是不需进一步细化的组件，是复用的基本单位；复合组件是由成员组件构成的大粒度的可复用组件类型，其成员组件可以是原子组件，也可以是复合组件。业务组件的获得是建立在对业务过程、业务任务、业务对象的识别、概括与提炼的基础上，并对业务组件进行充分描述。建模阶段获得的业务组件与具体实现平台技术无关。 ()