随着国民经济的发展，资源、环境、基础建设等领域对地质工作需求的不断提高，地质矿产调查评价专项应运而生。专项由国土资源部、财政部共同管理，中国地质调查局负责组织和管理，主要用于开展基础性、战略性、公益性地质调查工作。随着专项工作的不断深入开展，参与的单位不断增加，业务种类、业务类型和资金不断增长，管理机制不断完善，项目管理系统的建设和使用已成为承担单位的重点需求，同时还要求该系统必须能够及时调整、支持功能扩展，以便适应项目管理工作的要求和变化。

互联网技术的发展和应用，为建立高效、便捷的管理系统奠定了良好的基础。目前工作流技术发展较为成熟，并已得到较广泛的应用，能够有效地应用到业务系统中，实现业务管理流程有效运行，并构建相应的业务管理系统。项目管理过程系统化可以使管理效率显著提高。将工作流技术应用到地质矿产调查评价项目管理系统的开发中，不但能够提高管理的灵活性和工作效率，为项目承担单位提供有效的管理平台，对于提升项目管理工作水平也具有重要的意义^[1-2]。

目前，一些地质调查项目承担单位仍采用传统的人工管理模式，如审批程序采用人工传递，效率较低；审批记录和过程档案的保存采用纸质材料备案，档案的保存、查询需要耗费大量人力、物力，对于项目管理的事务公开缺乏信息化的手段；项目合同、劳务、出版、会议等管理，主要依靠人工记录的方式，工作量大且易出错，缺乏可靠的管理手段。在这种情况下，地质矿产调查评价项目承担单位都在探索新的管理模式，其中开发项目管理信息系统是最为便捷高效的手段。但是，目前采用的项目管理系统开发周期过长、效率低下, 通常根据固定的规范或管理流程开发，灵活性和通用性较差，当管理需求和规范发生变化时，无法及时做出调整。

项目管理是每个组织实施及承担项目单位的重要工作，项目管理水平反映了该单位的综合实力、规范化工作能力，并影响其外部形象^[3]。随着Web技术的高速发展，传统的主要依靠手工方式、通过纸介质和电子文件进行管理的方式已无法满足当前的信息化管理需求。

针对地质调查项目的管理特点和承担单位的实际应用需求，充分考虑管理业务的多变性、可扩展性及数据或服务的灵活集成，笔者设计了基于SOA的纯B/S开放式体系架构，采用Web技术、本体及工作流等技术，利用快速开发平台开发了通用性较强的项目管理信息系统，可以针对不同需求快速完成开发部署，及时全面地实现地质调查项目的规范化、系统化、信息化和科学化管理^[4-6]。

1.   基于工作流技术的业务流程设计

本文以PetriNet为基础理论依据进行业务流程定义和运行体系设计，业务流程的本质是实现业务表单在用户间的传递，待办任务是负责传送业务表单并通知对方进行处理的媒介。业务流程运行体系以待办任务为核心，实现业务流程和协同的一体化管理。

业务流程体系共分为三部分，分别是业务流程定义、业务流程运行和业务流程实例（业务流程控制数据）。业务流程定义描述业务流程的整个过程和各种规则，从使用上说，绘制的流程图和设置的流程规则就是业务流程定义。业务流程运行的核心是业务流程引擎，它解析业务流程定义、推进业务流程的运行，运行的结果就是业务流程实例。一个业务流程定义被运行一次就产生一个业务流程实例，在业务流程实例中包含若干待办任务。

1.1   工作流引擎

工作流引擎的能力在一定程度上是管理信息系统能否成功的关键因素，本文选用的工作流引擎是快速开发平台X5的企业级工作流引擎^[6]。该工作流引擎不仅提供了强大的工作流能力，同时也提供了最完整的工作流体系支持工具集，对业务流程的设计、运行、控制、管理等提供了全面的支持，其运行机制如图 1所示。

图  1  工作流引擎运行机制

Figure  1.  The operation mechanism of workflow engine

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该工作流引擎与数据、组织、功能、门户等业务模块高度融合和集成，具备强大的规则定制能力和编程扩展能力，提供完全可视化的工作流设计工具，通过简单的图形元素的拖拽，可以定制各种复杂的业务流程图，具有高效的细颗粒度运行和监控能力，支持准确、多样、灵活的流程分析能力。

该工作流引擎的灵活性和可扩展性，使得地质调查项目管理信息系统能快速响应项目管理办法的变化，及时满足各级用户的实际应用需求，有效保证管理制度和信息系统的同步运行，增强项目管理系统的生命力。

1.2   基于工作流的项目管理业务建模

首先对地质矿产调查评价专项项目的日常管理工作进行了需求调研和分析，基于质量管理体系，利用现代项目管理理念和工作流技术，明确了在地质调查项目整个生命周期的管理工作中，各业务流程涉及的管理部门和用户类型，梳理了各级用户的岗位职能，同时，对每个流程的先决条件、执行条件、触发事件、在流程中需要传递的数据信息进行分析，在此基础上，对地质矿产调查评价专项项目管理系统开展逻辑建模。

地质矿产调查评价专项项目一般按照三级管理，包含项目策划、立项论证、设计评审、项目实施、成果管理、资料归档等业务环节，各环节主要工作内容各异，相对独立但有机关联。图 2为业务流程模型。进入年度项目库的项目可启动设计评审审批流程，完成基本信息填写、人员安排和预算编制后，实现项目设计书、相关材料等在审批人员或岗位之间自动流转，项目负责人能够随时跟踪和查询项目审批的进展情况。审批办结后形成年度预算、会议、委托业务和采购信息汇总表，为后续环节做数据准备。

图  2  项目设计评审审批业务流程

Figure  2.  The process of project design review and approval

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按照工作流定义的项目管理业务流程启动后，会自动按照预先设定好的步骤及规定的时限进行流转，避免工作拖沓或延误。对于项目负责人而言，审批环节是公开、透明的，可实时追踪，不仅使业务办理相对便捷，同时提高了项目人员的参与感和工作效率。

1.3   可视化业务流程设计

快速开发平台支持全面的流程定义和扩展，提供高度可视化类Visio流程设计器（图 3），集流程图设计、规则定制和代码扩展、调试于一体，流程设计开发快捷高效。

图  3  业务流程可视化设计界面

Figure  3.  The process of visualization design

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流程模型支持启动、执行、流转、转发、回退、通知、合并、分支等规则的定制和扩展，具有强大的工作流能力，支持顺序、并行、排他、选择、分支、多选、合并、循环、终止、子流程、多实例等标准的工作流模式，支持运行时的工作流可视化定制，针对实际业务中的特定需求，提供回收、回退、转发、暂停等特殊工作流模式。

2.   基于快速开发平台的系统开发

相较于传统的编程开发模式，快速开发平台省去了复杂的编码及业务逻辑模块，通过对智能报表、数据维护业务控制和其他参数的管理，可以方便、快速、高质量地开发复杂的业务系统。本次选取起步软件平台作为快速开发平台，实现基础软件模块的快速生成，支持可扩展的快速开发，尽可能减少重复开发，提高复用性、软件开发效率和产品质量。根据地质调查项目管理业务需求，按照快速开发平台的业务模型体系进行业务办理功能模块的开发。

（1）数据建模

数据建模包括建立数据模型、设置物理映射和定义标准动作。采用本体理念进行统一的数据资源规划、定义元数据和数据关系，可设置数据映射，并生成统一的业务表目录体系。标准动作实现了数据的基本增、删、改、查能力，支持Java扩展，在运行时会公布为对外的业务服务，供多种用户界面模型或者第三方调用。

（2）流程建模

功能模型分为静态和流程2类，二者均由若干交互活动构成。静态功能的多个活动是人为触发的，流程功能则由设计好的流程图自动驱动触发。流程建模包括画流程图、设置流程规则和扩展流程事件，提供可视化的流程设计工具，支持用户自由定制业务流程。

（3）界面建模

采用开放的组件框架和所见即所得的设计模式，实现用户交互及信息展现界面的设计。支持可视化拖拽式开发和事件驱动编程，具有丰富的用户界面组件；支持复杂的业务表单设计，具有丰富的信息呈现形式。

（4）组织建模

包括组织架构、人员、角色、权限的管理，可构建多种组织形态，采用基于角色的权限控制（RoleBased Access Control：RBAC），支持多粒度的权限划分。通过系统提供的相关功能建立使用系统的组织机构，包括机构、部门、岗位、人员。对于某个具体功能模块，基于快速开发平台，通过概念建模、数据建模、流程建模、组织建模、界面建模等步骤的配置即可初步实现，其中概念建模用于统一的数据资源规划、定义元数据和数据关系；数据建模用于构建统一的业务表目录体系，并进行数据映射，生成实体数据库表；流程建模用于用户自由定制业务流程；组织建模可构建多种组织形态，采用基于角色的权限控制，支持多粒度的权限划分，实现功能或数据的权限分配；界面建模实现用户界面的设计。

3.   系统实现

3.1   系统框架

按照基层单位的项目管理办法和标准化质量管理体系等管理办法，采用高内聚、低耦合的系统设计原则，根据项目包含的主要业务内容、涉及管理部门及其职责，设计了基于SOA的四层体系架构，分别是基础数据层、基础服务层、业务应用层和应用展示层（图 4）。

图  4  地质调查项目管理信息系统架构

Figure  4.  The architecture of geological survey project management information system

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该体系架构以J2EE应用服务器为基础运行环境，采用大量的业界标准为基础和规范，运用Web、SOA、Ajax、本体、工作流等一系列基础技术，形成项目管理业务描述、建模、部署、运行及维护的一体化管理机制，具有较强的开发性、标准化和可扩展性，可有效实现资源整合和信息共享，为数据挖掘提取和决策分析奠定基础。

系统架构具有统一、标准、开放的特点, 支持业务系统的集成，确保各部门信息的动态关联与同步更新，可最大限度地实现项目相关信息的协同、共享与集成。

3.2   关键技术

（1）采用业务模型驱动的软件开发方法

业务模型驱动（Business Model Driven, BMD）是一种全新的管理软件架构和运行模式，以业务和管理为导向，基于业务模型来构建管理软件，保证管理软件在体系上的完整性和合理性，全面、正确和迅速地实现管理和业务的要求。其基本思想是用业务建模工具开发管理软件、用业务支撑平台运行管理软件。

业务模型驱动体现了以业务模型资源为中心的思想，在BMD模式下，用户以业务模型应用资源为主要的目标对象，进行信息系统的设计、构造、发布、集成、维护和管理。BMD的关键不是自动生成代码，而是跨越代码和平台来解释企业业务。因此，在企业业务模型设计完成后，用户可以自动获得C/S、多层体系、B/S等多种运行方式的业务软件。

项目管理系统采用BMD模式进行开发，可降低系统开发的复杂度，加快开发进度，全面提升设计、开发和运维质量，可快速搭建系统业务功能。

（2）基于角色的权限控制体系

系统提供完整、灵活、严密的组织机构管理和权限控制体系，并且具有与之相匹配的安全机制；构建了完整的组织机构模型，支持层级式组织机构、工作组模型、代理和委托，提供图形化组织机构设计界面，可实现安全、准确、简便的授权操作。

采用基于角色的授权方式可实现用户和权限的分离，实现组织管理和权限与业务模型的紧密结合，降低了授权的复杂度和管理难度，一个角色可对应一组权限，同时，角色间可以继承，即一个人可以有若干角色，一个角色是若干功能的集合，一个角色有若干权限。

（3）组件化技术

采用Web组件化体系，结合所见即所得的界面设计工具，通过多样的布局模式、丰富的界面组件、强大的页面向导，可以高效开发出任何复杂的业务应用界面。快速开发平台提供了开放的组件注册机制，可实现任意扩展。采用感知组件体系，通过数据和展现分离，简化并规范了业务表单的设计。采用Bootstrap和XPage相结合的前段页面框架，可实现一次开发，多端运行。

3.3   应用实践

系统功能已基本覆盖地质调查项目管理的主要业务，包括组织机构及权限管理、文档管理、项目信息管理、立项管理、实施方案管理、外协管理、会议管理、合同管理、质量管理、成果管理、资料归档管理、人员管理、经费管理等，实现了地质调查项目的全过程信息化管理，各部门、级别、权限的用户可方便灵活地实现项目相关业务的在线办理，为项目组织中各个管理层级提供全生命周期的精细化管理。

（1）实施方案评审审批

按照实施方案评审和报出流程，设计实现了实施方案信息填报、评审、报出和批复信息导入等节点（图 5）。为了对实施方案中的人月安排和预算信息进行审核，在流程中增加了人事和财务审核节点，优化审批流程，进一步确保报出方案的质量。该流程执行结束时，将形成子项目列表、年度委托业务表、年度会议表、年度经费表等，便于后续业务的实施。只有完成实施方案评审审批阶段工作，才可开展后续业务的办理。系统支持对所有类型项目实施方案或设计的在线填报、审批和报出操作。

图  5  实施方案审批状态

Figure  5.  The design of approval state of project

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该功能模块不仅实现了实施方案的在线审批，而且实现了人月数、预算、设计文档等信息的高效管理，为项目管理后续工作提供了数据基础，减少了项目组的重复填报，有效提高了工作效率和管理水平。

（2）会议签报审批

按照会议审批流程，以年度会议计划为基础，实现了会议签报的在线审批办理。系统支持会议签报相关材料的上传、在线编辑、下载等操作，支持以PDF和DOC格式导出会议签报审批表，支持签报办理情况的跟踪和总体执行情况实时查看（图 6），使得会议签报审批更为规范、便捷和透明。

图  6  会议签报办理情况跟踪

Figure  6.  The status tracing of meeting sign

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（3）劳务费发放管理

实现了劳务费发放的在线审批、查询、统计、报表导出等功能。用户（经办人）通过选取所属项目后可启动审批流程，完整填写劳务费类别、事由及发放人员信息后才可流转审批，经费来源不同，审批流向不同。人员信息可通过劳务费发放人员库进行选取，也可手动输入。按照劳务费发放相关管理办法，系统可对禁止发放的人员进行自动过滤。

支持审批状态的实时跟踪，查询，按项目、部门、人员、日期等信息进行分类汇总统计，并以报表导出，满足财务部门报税需求（图 7），提高了工作效率。

图  7  劳务费发放审批信息录入界面（a）和劳务费发放审批表（b）

Figure  7.  The interface of information input and approval forservice charge (a)and the approval form of service charge(b)

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（4）文档管理

实现了项目管理过程中，不同阶段的各类附件材料的分类、统一存储管理（图 8），支持项目资料的业务关联、上传下载、编辑留痕、历史版本、全文检索、目录分类、操作授权、模糊查询等，文档管理可采用独立的文档管理服务器管理，支持分布式、集群部署。

图  8  文档中心管理界面

Figure  8.  Document center

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文档管理为各级用户提供了查找和使用项目资料的窗口，用户可方便快捷地查看文档名称、类型、大小、创建者、时间等概要信息，保证了文档的安全和高效管理，提高了资料的共享应用水平，有效解决了纸质文档管理的不足，为地质知识管理和应用奠定了基础。

4.   结语

本文以地质矿产调查评价项目的全业务、全生命周期信息化管理为目标，针对各管理部门的具体应用需求，对项目管理进行模块化划分和流程设计，基于工作流技术和快速开发平台，有效地实现了地质矿产调查评价项目管理的实际应用需求，大幅提高了开发效率、减少了开发时间、降低了开发成本。

本文设计了面向服务、开放的架构体系，基于快速开发平台开发了多层级项目管理信息系统，基本实现了地质调查项目管理的主要业务，主要包括项目信息管理、立项管理、设计管理、委托业务管理、会议管理、合同管理、成果管理、资料归档管理等，全面实现了地质调查项目的全过程信息化、精细化管理，有效地支撑了相关单位的项目管理信息化，提高了项目管理的效率和水平，可为项目信息的统计分析与管理决策提供有力的技术支持。该系统的上线运行，为相关单位的地质调查项目管理工作具有指导和借鉴意义。