系統流程控制設備和方法
2023-12-11 04:08:52
專利名稱：系統流程控制設備和方法
技術領域：
本發明涉及系統流程控制的領域。
背景技術：
系統流程控制廣泛用於流程自動化，它是由系統流程再造和工作流技術發展而來的，目前是企業信息化技術的發展前沿。系統流程控制關注的重點是企業系統流程再造；企業信息化管理系統集成；系統流程監控、報告。中心思想是將應用程式與系統規則分離開來。系統流程控制是當前全球IT企業級應用軟體的新增長熱點。近年來，很多企業都已經開始或正在構建系統流程控制平臺，對原有的系統流程進行流程化改進。系統流程控制系統將系統流程從代碼中分離出來，使開發者和使用者能將注意力更集中於業務本身而不是編碼。規則引擎因此成為系統流程控制的核心，規則引擎用規則來描述流程中的邏輯因素，將規則從信息系統中提煉出來進行專門管理。然而，大型的基於規則引擎的系統流程控制系統通常包括百萬級以上，甚至上億條規則，因此大型的系統流程控制產品都面臨數據規則量成倍上漲時的管理難題。現有規則引擎由推理引擎發展而來，實現了將系統決策從應用程式代碼中分離出來，並使用預定義的語義模塊編寫系統決策，接受數據輸入，解釋業務規則，並根據系統規則做出系統決策。現有規則引擎的工作原理如下通過己經定義好的過濾條件，將信息傳入判斷其能否匹配正在運行的規則引擎中規則所定義的動作的條件，如果不滿足，繼續傳入信息，如果滿足，執行規則引擎中規則所定義的動作。在規則引擎的工作機制中有兩個重要的組成，第一個是信息元，它是包含了特定事件中的所有對象的集合隊列管理器，用來管理信息元的隊列。規則引擎從隊列管理器中按順序接收信息元，然後根據引擎中定義的規則順序檢查信息元中的規則。信息元通過隊列管理器加入規則引擎後，將已定義好的規則和信息元中規則進行比對，如果匹配，執行相應的操作，然後再進行信息元中下一條規則的比對，如果不匹配，則直接忽略此規則的所有相關動作，進行下一條規則的比對，直到信息元中的所有規則比對完畢。在一個信息元的所有規則執行完畢後信息元將被銷毀掉，然後從隊列管理器中接收下一個信息元。現有規則引擎的原理是基於解釋型的，也就是模式匹配、議程和執行的過程。解釋型是一種弱引用的實現方式，只限用於決策邏輯，解決模塊間的引用關係。由於現有規則引擎的這種限制，導致現有系統流程控制中能夠採用的規則種類非常有限，具體地，只限於流程和決策這兩種規則種類。
發明內容
針對上述一個或多個技術問題，本發明提供了一種系統流程控制設備和方法。根據本發明的一個方面，提供了一種系統流程控制設備，包括規則庫，用於存儲規則；規則引擎，用於生成規則、對規則庫中的規則進行索引以及將規則轉換成代碼；以及
4流程控制器，用於利用一組規則來表徵所述系統流程，其中通過規則引擎將通過流程控制器得到的該組規則轉換成代碼。根據本發明的另一個方面，提供了一種系統流程控制方法，包括利用一組規則來表徵所述系統流程；以及將該組規則轉換成代碼。
圖1示出了根據本發明的一個實施例的系統流程控制設備的框圖2示出了根據本發明的一個實施例的圖1的系統流程控制設備的流程控制器的框
圖3示出了根據本發明的另一個實施例的圖1的系統流程控制設備的流程控制器的框
圖4示出根據本發明的實施例的圖1的系統流程控制設備的規則引擎的框圖；圖5示出了根據本發明的一個實施例的系統流程控制方法的流程圖；圖6示出了根據本發明的另一個實施例的系統流程控制方法的流程圖；圖7示出了根據本發明的又一個實施例的系統流程控制方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合優選實施例和說明書附圖對本發明作進一步詳細的描述。具體地，以下結合某一化工廠中的硫酸鋇生產流程控制來對本發明進行解釋，但是這僅僅是示例性的，並且為了便於說明本發明的原理，該示例是非常簡化的，但是本領域技術人員應該意識到，本發明可以應用於更複雜的情形，並且能夠應用於其他行業，例如但不限於半導體製造、醫療等等。參照圖1，提供了根據本發明的一個實施例的系統流程控制設備100，其包括流程控制器10、規則引擎20和規則庫30。其中所述流程控制器10用於利用一組規則來表徵系統流程，所述規則引擎20用於生成規則、對規則庫中的規則進行索引以及將規則轉換成代碼，並且所述規則庫30用於存儲規則，其中通過規則引擎20將通過流程控制器10得到的該組規則轉換成代碼。根據本發明的一個實施例，所述規則可以用XML格式表達，所述規則庫30可以採用關係型資料庫的形式，所述代碼的格式可以採用JAVA、JSP、HTML、JSF、XHTML寸寸。優選地，如圖2所示，所述流程控制器10包括規則選擇/定義器11、規則分類器12、規則抽取器13、規則流程化器14。所述規則選擇/定義器11用於通過規則引擎20來選擇/定義規則。具體地，如果規則庫30中沒有所需的規則，則該規則選擇/定義器11根據需要來通過規則引擎20定義新的規則並且新的規則存儲到規則庫30中，或者如果規則庫30中包含所需的規則，通過規則引擎20來查詢規則庫30以從中取得所需的規則。所述規則分類器12用於對所選擇/定義的規則進行分類。該分類是按照預定義規則體系來進行的。例如，對於某一化工廠中的硫酸鋇生產的流程控制，可以預定義如下規則體系化工行業規則、化工廠機構規則、硫酸鋇生產工藝規則。當然這種規則體系劃分僅僅是示例性的，本領域技術人員可以想到採用其他規則體系。
所述規則抽取器13用於對經分類的規則進行抽取。該抽取是按照預定義規則體系來對規則進行分層抽取的。例如，對於上述某一化工廠中的硫酸鋇生產工藝的流程控制所定義的三層規則體系，可以按照化工行業規則、化工廠機構規則、硫酸鋇生產工藝規則的順序逐層抽取規則，從而獲得所需的硫酸鋇生產工藝規則。以上按照預定義規則體系對規則進行分類和分層抽取，主要考慮是當今各個行業中系統流程控制的複雜度很高，所涉及的規則數目非常大，所以直接獲得與系統流程直接相關的規則集合難以實現。此外，由於規則的分層抽取，可以實現跨業務、跨機構的規則重用，例如對於本例而言，化工行業規則、化工廠機構規則這兩個層級的規則就可以重用於另一化工廠的另一種化工產品的生產流程控制中。所述規則流程化器14用於對所抽取出的規則進行流程化。具體地，對於本例而言，按照硫酸鋇生產工藝各步驟發生的次序、發生的場所以及邏輯順序(如輸入輸出的依賴性等)對規則進行流程化。更優選地，如圖3所示，除了圖2中的規則選擇/定義器11、規則分類器12、規則抽取器13、規則流程化器14之外，所述流程控制器10還包括優化器15，其用於根據預定目標對流程化的規則進行優化。對於本例而言，預定目標可以為縮短工藝時長或者減少能耗等等。根據本發明的一個實施例，所述優化器15被配置為對關鍵流程進行細化，對性能瓶頸進行分析以及基於性能瓶頸分析來重置規則。優選地，所述性能瓶頸分析採用六西格瑪方法=SIPOC價值流圖，因果分析，失效模式分析，IDEFO, What-If分析。參考圖4，提供了根據本發明的實施例的規則引擎20的組成。該規則引擎20包括規則產生器21、規則索引器22和規則編譯器23。其中所述規則產生器21用於生成規則並將規則存儲在資料庫中；所述規則索引器22，基於資料庫的查詢對規則進行索引；
所述規則編譯器23，將規則轉換成代碼。另外，本發明的系統流程控制設備具有以下特點1)將規則用特定格式表達，並存儲在關係型資料庫中
系統流程控制系統包括流程監視、決策節點、用戶界面等因素。所有這一切系統流程控制系統的組成因素都是用於組成系統流程控制系統的規則。在該系統流程控制產品中，我們用特定格式描述這些規則，大到流程走向，小到界面字符的字體大小。規則以字符串的形式存儲在資料庫中。每一條規則信息都包含了精確描述其所對應的因素所需要的所有信息，以及這一規則和其他規則的之間的關聯關係。在實際項目中，當一條規則被改動時，系統可以自動向上或者向下追溯可能受影響的規則集合。2)規則本身是面向對象的
規則是系統組成的最小單位。規則本身是面向對象的，規則之間存在繼承、多態等面向對象系統的特徵。這種獨特的面向對象的規則體系使基於該系統流程控制設備具有良好的可維護性、可重用性和可擴展性，使規則能夠在跨機構、跨部門重用。3)將規則進行版本控制，並將之和規則查詢相結合
規則是系統組成的最小單位，如同原始碼在信息系統中一樣。大型的系統流程控制系統通常包括百萬級以上，甚至上億條規則，因此大型的系統流程控制產品都面臨數據規則量成倍上漲時的處理難題。在此引入軟體工程的概念，使規則版本化，從而強化了在項目過程中的對規則的管理和控制。4)根據當前環境設定對規則進行多維查詢
一條規則常常對應著幾個或者幾十個不同的版本。在實際應用中，系統可以根據當前環境設定和當前用戶的身份信息，對規則進行多維查詢，從而確定適用的業務規則集合。5)根據當前環境設定，得到適用的規則集，並將其實時編譯和執行
在根據當前環境設定和當前用戶的身份信息，對規則進行多維查詢，確定適用的規則集合後，系統將業務規則實時轉換成代碼，並將其實時執行。編譯後生成的可執行代碼將保存在系統的緩存空間內，下次，如果同樣的業務規則集合被調用，上次編譯的可執行代碼將被自動載入系統。6 )對海量規則數據的優化查詢
規則是系統組成的最小單位，如同原始碼在信息系統中一樣。大型的。系統流程控制系統通常包括百萬級以上，甚至上億條規則，因此大型的系統流程控制產品都面臨數據規則量成倍上漲時的管理難題，海量數據查詢成為關鍵難點。為此，我們對規則進行預處理，根據當前系統環境的設定，預先載入部分規則，同時部分規則列入不被查詢的規則列表，以此來減少規則查詢量。7)在超長期項目中，對海量規則數據的管理和維護
大型的系統流程控制系統項目經常長達5-7年，涉及流程超過100條，上億條規則。規則在項目各個時期的管理成為核心技術難點。我們引入軟體工程的理論，將規則版本化，同時用規則集合的形式對規則打包，從而強化對規則的管理和維護。在根據本發明的系統流程控制設備中，邏輯與規則間是強引用關係，即編譯型，用規則定義所有的邏輯。而用規則來描述所有邏輯，能夠實現系統邏輯的完全規則化，並然後轉化為代碼並部署運行，大大提高了系統流程控制及改造的效率，降低了控制及改造成本。此外，由於邏輯與規則間是強引用關係，使得相比傳統系統流程控制，在該系統流程控制設備100中可以採用的規則種類更為多樣，即不限於流程和決策這兩種。具體地，除了流程和決策之外，所述規則的種類還可以包括表達、集成、數據結構、約束、安全、通訊、計算等等中的一個或多個。為便於理解，以下表1示出了各種規則的示例。當然，這些規則的種類僅僅是示例性，本領域技術人員可以根據需要創建更多規則種類，從而更為準確地表徵系統流程以便實現對其進行更有效地控制。表 權利要求
1.一種系統流程控制設備，包括規則庫，用於存儲規則；規則引擎，用於生成規則、對規則庫中的規則進行索引以及將規則轉換成代碼；以及流程控制器，用於利用一組規則來表徵所述系統流程，其中通過規則引擎將通過流程控制器得到的該組規則轉換成代碼。
2.如權利要求1所述的設備，其中所述流程控制器包括規則選擇/定義器，用於通過規則引擎來選擇/定義規則；規則分類器，用於對所選擇/定義規則進行分類；規則抽取器，用於對經分類的規則進行抽取；以及規則流程化器，用於對所抽取出的規則進行流程化。
3.如權利要求2所述的設備，其中所述流程控制器進一步包括流程優化器，用於根據預定目標對流程化的規則進行優化。
4.如權利要求2所述的設備，其中所述規則分類器被配置為按照預定義規則體系進行分類。
5.如權利要求2所述的設備，其中所述規則抽取器被配置為按照預定義規則體系對規則進行分層抽取。
6.如權利要求3所述的設備，其中所述流程優化器被配置為對關鍵流程的細化，對性能瓶頸進行分析以及基於性能瓶頸分析來重置規則。
7.如權利要求6所述的設備，其中所述性能瓶頸分析採用六西格瑪方法SIP0C價值流圖，因果分析，失效模式分析，IDEFO, What-If分析。
8.如權利要求1-7中任一項所述的設備，其中，所述規則的種類包括流程、決策、表達、集成、數據結構、約束、安全、通訊、計算中的一個或多個。
9.如權利要求1所述的設備，其中所述規則引擎包括規則產生器，用於生成規則並將規則存儲在資料庫中；規則索引器，基於資料庫的查詢對規則進行索引；規則編譯器，將規則轉換成代碼。
10.一種系統流程控制方法，包括利用一組規則來表徵所述系統流程；以及將該組規則轉換成代碼。
11.如權利要求10所述的方法，其中利用一組規則來表徵所述系統流程包括選擇/定義規則、對所選擇/定義規則進行分類、對經分類的規則進行抽取以及對所抽取出的規則進行流程化。
12.如權利要求11所述的方法，其中利用一組規則來表徵所述系統流程進一步包括根據預定目標對流程化的規則進行優化。
13.如權利要求11所述的方法，其中所述分類是按照預定義規則體系進行分類。
14.如權利要求11所述的方法，其中所述抽取都按照預定義規則體系進行分層抽取。
15.如權利要求12所述的方法，其中所述優化包括對關鍵流程的細化，對性能瓶頸進行分析以及基於性能瓶頸分析來重置規則。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述性能瓶頸分析採用六西格瑪方法=SIPOC價值流圖、因果分析、失效模式分析、IDEFO、What-If分析。
17.如權利要求1046任一項所述的方法，其中，所述規則的種類包括流程、決策、表達、集成、數據結構、約束、安全、通訊、計算中的一個或多個。
全文摘要
本發明涉及系統流程控制設備和方法。一種系統流程控制設備，包括規則庫，用於存儲規則；規則引擎，用於生成規則、對規則庫中的規則進行索引以及將規則轉換成代碼；以及流程控制器，用於利用一組規則來表徵所述系統流程，其中通過規則引擎將通過流程控制器得到的該組規則轉換成代碼。
文檔編號G05B19/418GK102566536SQ20111043704
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者許曉毅 申請人:無錫奧伯尼科技有限公司