摘要：在科学研究中，对于越来越多的跨领域跨专业的建模工作，单用户建模的模式已难以满足需求。因此，作为可以有效解决该问题的协同建模技术，日益受到人们的关注。搭建了一个基于协同工作理论的科学工作流建模环境，继而构造了一个科学工作流协同建模系统，并重点对其体系结构和核心解决方案进行了系统的解析。

　　关键词：科学工作流；协同工作；协同建模；

　　Abstract: In scientific research, for a growing number of cross-domain interdisciplinary modeling work, single-user-modeling mode has been difficult to meet the demand. Therefore, collaborative modeling, as an effective solution to the problem, has become an increasing attention. To build a scientific workflow modeling environment based on the theory of cooperative work, then construct a scientific workflow co-modeling system, and analyze the architecture and core solution systematically.

　　Key words: scientific workflow; cooperative work; collaborative modeling

　　1. 引言
　　随着计算机技术的飞速发展，计算机普及率的逐年递增，越来越多的行业开始意识到工作流技术的实用性和优越性，不仅在商业应用中工作流技术得到了充分的发展，在科学研究领域，越来越多的科学家们也迫切的希望利用工作流技术来提高科研效率，降低科研成本，这也就衍生出了科学工作流这一工作流技术的分支。代表的科学工作流系统有英国My-grid项目中的Taverna[1-2] ,美国Kepler项目中的Kepler[3-4]以及微软的Trident[5]等。

　　然而，现今主流的科学工作流系统只支持单用户建模，随着科学工作流系统应用领域和规模的不断扩大，科研人员提出了新的需求。首先，对于一项复杂的科研流程，可能需要数百个模型元素，并通常会涉及到多个专业领域，庞大的建模任务往往不是一人所能胜任的，这就需要多位不同知识结构的科研人员共同参与到建模过程中来，协作完成建模任务。况且，并不是所有的科研人员都能够较好的应用建模系统，很多时候是需要IT技术人员与其配合的。基于以上考虑，传统意义上的单用户建模模式已很难满足需求，这就迫切的需要一套新的技术方案来解决这一系列难题，而计算机支持的协同工作(Computer Supported Cooperative Work，CSCW)为我们提供了一种思路。将协同工作技术引入到科学工作流建模技术中来，构建多用户同步建模的模式，搭建一个协同建模环境，可以有效解决上述问题。

　　2. CSCW应用系统体系结构

　　CSCW的概念最初是于1984年由MIT的Irene Greif和DEC的Paul Cashman提出来的。它的提出和实现从根本上改变了人们传统的工作方式和生活方式，也为工作流技术的发展注入了新的血液。基于CSCW的工作流建模系统吸收了CSCW协同工作的思想，以一种新的运作方式，将原本不可能实现或很难实现的多领域多专业研究人员的协同建模变为现实，为科研流程中跨领域的合作提供了便利条件。

　　CSCW系统可分为四层[6]，其体系结构如图1所示。

　　第二层为“协同工作支撑平台”，提供协同工作所需的主要机制和工具，相关机制有信息共享、信息安全控制、群体成员管理等，基本工具包括会议系统、协同协作和讨论系统等。

　　第三层为“协同工作应用接口”，在这一层中需要提供协同应用的编程接口API(Application Programming Interface)、人机接口HCI(Human Computer Interface)和智能外围接口IPI(Intelligent Peripheral Interface)，通过标准化的服务接口向应用系统提供第二层的功能，使上层的应用系统与下层的支撑平台具有相对的独立性。

　　第四层为各种CSCW系统针对各种协同工作应用领域，提供所需协作支持的具体功能，实现具体的工作需求。

　　下面将根据这四层体系结构的划分，展开论述笔者对科学工作流协同建模系统的研究成果。