基于语义Web服务的虚拟企业信息系统集成研究

摘要

虚拟企业是21世纪新的企业管理模式，通过多个企业间的优势互补和资源共享，实现合作企业的“共赢”，是企业提高市场竞争力的重要手段。信息系统是实现虚拟企业快速反应和高效运营的基础。虚拟企业信息系统建立在各成员企业的业务系统基础之上，这些业务系统分布于不同区域且相互独立，还存在着平台、协议、数据格式、编程语言的异构。如何将这些异构的业务系统进行集成，组成一个开放、松散耦合、动态的虚拟企业信息系统成为了工业界和学术界研究的热点和重点问题。本文充分吸收了现有的研究成果，结合当前的先进技术，提出了一种基于语义Web服务的虚拟企业信息系统集成方法。 Web服务是当前异构系统集成的主流技术，采用SOA架构和开放、标准的协议(XML、SOAP、WSDL、UDDI)，从根本上解决了异构系统间的互操作和互通信问题。但传统的Web服务技术缺乏良好的语义支持，无法满足动态虚拟企业信息系统集成的要求。为此，将语义Web的研究成果引入到Web服务中来组合成语义Web服务。语义Web服务使用无二义性的、计算机可以理解的本体语言来描述Web服务，最大限度地实现了服务间互操作的自动化，从而实现虚拟企业的协同工作。 本文详细阐述了语义Web服务技术。首先深入介绍了Web服务和语义Web的概念、特点、体系结构以及相关技术(SOAP、WSDL、UDDI、OWL、Ontology)，然后提出了语义Web服务，并对语义Web服务的描述语言OWL-S进行详细的分析，为本文的研究奠定了技术基础。 从虚拟企业的概念与特点、运作模式、生命周期、构建与管理等方面对虚拟企业进行了深入研究。从虚拟企业信息系统的特点出发，分析了虚拟企业信息系统的集成原则，提出了虚拟企业信息系统的多层结构和作用机制，为本文的研究奠定了理论基础。 在上述研究的基础上，分析了虚拟企业信息系统体系的现状与不足，提出了一种基于语义Web服务的虚拟企业信息系统体系结构，并对体系结构的各构件进行了详细介绍。 最后，从技术的角度实现了虚拟企业信息系统的集成。提出了一种新的服务描述模型，并对描述模型中的文档结构进行了设计；完成了服务匹配算法的实现以及匹配流程的设计；提出了一种新的业务流程执行模型和业务流程描述语言BPDL，完成了业务流程执行的实现。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.绪论

1.1研究背景

1.1.1虚拟企业的产生

1.1.2虚拟企业的概念及特点

1.1.3虚拟企业信息集成问题

1.2研究内容

1.3研究意义

1.4研究现状

1.4.1国外研究现状

1.4.2国内研究现状

1.5本文的创新点

2.语义Web服务

2.1Web服务

2.1.1 Web服务的概念与特点

2.1.2 Web服务架构

2.1.3 Web服务协议

2.2语义Web

2.2.1语义Web的概念

2.2.2语义Web的体系结构

2.2.3本体(ontology)

2.2.4本体描述语言OWL

2.3语义Web服务研究

2.3.1语义Web服务简述

2.3.2 Web服务本体语言OWL-S

2.3.3 OWL-S结构

2.3.4语义Web服务在系统集成中的应用

3.虚拟企业运作与虚拟企业信息系统

3.1虚拟企业的运作

3.1.1虚拟企业的运作模式

3.1.2虚拟企业生命周期

3.1.3虚拟企业的构建与管理

3.2虚拟企业信息系统

3.2.1虚拟企业信息系统的概念与特点

3.2.2虚拟企业信息系统集成原则

3.2.3虚拟企业信息系统的多层结构

3.2.4虚拟企业信息系统的作用机制

4.基于语义Web服务的虚拟企业信息系统体系结构

4.1虚拟企业对系统体系结构的要求

4.2现有体系结构分析

4.3基于语义Web服务的系统体系结构设计

4.3.1设计思想

4.3.2体系结构设计

4.4语义Web服务层

4.4.1工作过程

4.4.2系统接口封装

4.4.3业务流程管理

4.4.4本体管理

4.4.5服务注册

4.4.6服务匹配

4.4.7协调与控制模块

4.5服务匹配算法设计

4.5.1服务匹配策略

4.5.2 ServiceCategory匹配

4.5.3服务功能的语义匹配

4.6体系结构评价

5.虚拟企业信息系统的实现

5.1业务系统服务的描述

5.1.1语义Web服务描述模型

5.1.2 WSDL文档定义

5.1.3 Profile文档定义

5.1.4 Process文档定义

5.1.5 Grounding文档定义

5.2业务系统服务的匹配

5.2.1语义推理机的实现

5.2.2服务匹配算法的实现

5.2.3业务系统服务匹配的实现

5.3业务流程执行的实现

5.3.1面向业务流程的服务组合方法BPEL4WS

5.3.2业务流程执行模型

5.3.3业务流程描述语言BPDL

5.3.4业务流程执行

6.总结与展望

参考文献

在校期间发表的论文、科研成果等

致谢