摘  要： 信息的使用者往往關注保存在介質上的信息而忽視處理信息的程序。由于保存在介質上的信息有多個操作入口，即使處理信息的程序真實地反映了組織的業(yè)務流程，也難保證信息使用者所獲得的信息是正確的，也就是說對于訪問數(shù)據(jù)的程序，存在外部干擾。引入數(shù)據(jù)庫中的審計表功能，協(xié)助信息系統(tǒng)審計人員識別信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的形成是否遵循了既定的業(yè)務流程。由于Petri網是描述流程的有力工具，對于復雜的業(yè)務流程，引入Petri網對流程進行審計是必要的。
關鍵詞： 業(yè)務流程；審計；Petri網

    工作流是業(yè)務流程的抽象，可以將孤立的信息串起來，并賦予信息特定的含義。不同的使用者對信息的理解可能是不同的，信息使用者的角色決定了該信息的主觀涵義。為了保證信息系統(tǒng)的正確性，必須使得信息的客觀涵義與信息的主觀涵義一致，這是在信息系統(tǒng)不能高度自動化時必須達到的要求。如稅務人員必須保證正確地獲得信息系統(tǒng)中的表。信息系統(tǒng)中的表決定了信息的主觀涵義，表中數(shù)據(jù)的形成過程決定了表中信息的客觀涵義，只要二者一致，信息系統(tǒng)出錯的可能性就被降低。
    本文只關注信息被賦予的客觀涵義，信息的主觀涵義與客觀涵義的一致性可以采用以下方法來保證：將信息系統(tǒng)中的特定數(shù)據(jù)遠程連接到信息使用者并實時傳送，這個實時信息定義主觀涵義，在實時接收端嚴格防止增刪改等寫操作，只能讀取。
1 相關研究
    目前，關于流程審計的研究受到了理論界與實務界的廣泛關注。其中具有代表性的研究成果有：Huang Shiming等人針對利用計算機輔助審計技術和工具所進行的審計的缺陷，建立了一種業(yè)務流程差距檢測機制，該機制能夠自動檢測信息系統(tǒng)流程與企業(yè)內部控制流程之間的差距，幫助解決數(shù)據(jù)質量問題，提高系統(tǒng)的安全性[1]。李國棟等人采用組件化的方法，通過Petri網對工作流過程模型進行了組件形式的建模，并以建立網絡科技信息資源加工審核系統(tǒng)模型為例，闡述了組件化建立工作流網的過程，并通過基于不變量的方法對工作流網的活性和有界性進行了分析，驗證了模型的可行性[2]。丁志軍等人利用時序Petri網對審計緩沖區(qū)管理的實現(xiàn)方案進行建模，進而對系統(tǒng)的安全性和活性進行了分析和驗證[3]。王保云等人根據(jù)有色Petri網原理提出了安全審計事件可視化模型，并基于該模型，以文件類操作的安全審計事件為主線，給出了一種安全審計事件時空邏輯關系可視化實現(xiàn)框架[4]。李博文等人針對計算機審計工作，結合工作流和Petri網方法，建立了一套審計工作流模型，并通過化簡，對模型進行了正確性驗證[5]。劉志磊在研究Petri net工作流的基礎上，將其應用于審計管理系統(tǒng)中，并且所設計的管理系統(tǒng)已經在某商業(yè)銀行審計管理項目中得到應用，取得較好效果[6]。楊雯等人給出了面向對象工作流網的定義，分析了它的特點，并以其為工具建立了審計業(yè)務流程模型[7]。張衛(wèi)祥在Petri網和工作流網定義的基礎上，把流程挖掘技術引入到安全審計中，并借鑒現(xiàn)有安全審計常用分析方法，提出了對流程挖掘和針對工作流領域異常的分析手段和方法[8]。
2 流程的Petri網表示法
2.1 Petri網
    Petri網是一種圖形化描述過程的強有力工具，可以非常直觀地描述一個工作流過程，由庫所和變遷組成，用圓圈表示庫所，矩形表示變遷，庫所和變遷由有向弧相連接[9]。變遷是Petri網中的主動元素，通常表示事件、操作、轉換或傳輸。通過實施變遷，過程從一個狀態(tài)轉變到另一個狀態(tài)。庫所是Petri網中的被動元素，它們不能改變網的狀態(tài)，通常表示媒介、地理位置、階段、狀態(tài)、條件等。變遷的實施就是從每個輸入庫所中獲得標記(每個輸入庫所中都要有標記，這也是條件)，然后放到每個輸出庫所中。如圖1所示，從輸入庫所Claim中獲取標記，然后放到輸出庫所Under Consideration中。實施時，變遷消耗掉來自輸入庫所的標記，并為每個輸出庫所產生標記。

2.2 路由
    擴展的Petri網主要由4種路由結構組成：順序路由、并行路由、選擇路由、循環(huán)路由。如圖2～圖5所示。

2.3 審計需要在Petri網中的反映
    一個流程可以用Petri網來表示，這樣可以用Petri網的理論對流程進行分析。本文引入Petri網以便對流程的執(zhí)行情況進行審計。為了便于審計，要求循環(huán)路由只發(fā)生一次，這種情況下需要對流程的Petri網稍作更改。
3 流程審計
    本文采用收款流程來描述對流程的審計[10]。為不失一般性，此處考慮任意的收款流程，即本例只反映收款流程的主要元素，這樣做的目的是使對流程審計的方法適用于任意流程的審計工作。如果收款流程是通過計算機實現(xiàn)的，則需要系統(tǒng)分析員和軟件工程師介入，系統(tǒng)分析員對收款流程系統(tǒng)的分析結果如圖6所示。

    軟件工程師在系統(tǒng)分析員的指導下工作。軟件工程師為開發(fā)出可用的收款流程系統(tǒng)，根據(jù)需要在數(shù)據(jù)庫中設計表格，如表1～表4所示。

    為了完成審計工作，必須對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的所有表格進行審計，即驗證在每個表格上的操作是否違反了流程。如果操作違反了流程，需要將違反流程的操作找出來，合規(guī)的流程由系統(tǒng)分析員在軟件需求方的指導下定義。存在流程被違反的可能性是因為數(shù)據(jù)庫操作入口不是唯一的，操作可以通過對軟件的操作來進行，也可以進入數(shù)據(jù)庫進行更改。
    先來看對SKDWJB的審計。審計人員要了解在SKDWJB上有哪些操作，可以看出，如果忽略SKDWJB與ZZB和YSKB的聯(lián)系，在SKDWJB上的操作有insert和update兩種。
    對于SKDWJB上的insert操作O1，如果O1沒有違反規(guī)則，則要求在SKDJB上有與該操作對應的insert操作O2和delete操作O3。例如，O1是insert into dbo.SKDWJB(ContractID，RecordPerson，TotalAmount，AmountOnContract，Amount) values(1，'zhang san'，1 000，5 000，1 000)。
    在SQL Server 2008中為每張表格建立審計表，以反映表格內容的變更[11]。O1操作將在審計表dbo.Audit中產生一條記錄，通過該記錄的PrimaryKey字段找到O1操作涉及的主鍵，這里是1，通過SQLStatement字段找到O1涉及的金額，這里是1 000，用sql語句Select * from dbo.Audit where TableName=′dbo.SKDJB′ and Operation=′i′ and SQLStatement like ′%(1,1000%′在dbo.Audit表中查找在SKDJB上與O1對應的insert操作O2，用sql語句Select * from dbo.Audit where TableName=′dbo.SKDJB′ and Operation=′d′ and SQLStatement like ′% ID=1%′在dbo.Audit表中查找在SKDJB上與O1對應的delete操作O3。O2可能是insert into dbo.SKDJB(ContractID,Amount,AmountOnContract,ID) values(1,1 000,5 000,1)，O3可能是delete from dbo.SKDJB where ID=1。
    對于SKDWJB上的update操作O4，如果O4沒有違反流程，則要求在SKDJB上有與該操作對應的insert操作O5和delete操作O6。例如，O4是update dbo.SKDWJB set RecordPerson=′li si′,TotalAmount=3 500,Amount=2 500 where ContractID=1，O4操作將在審計表dbo.Audit中產生一條記錄，通過該記錄的PrimaryKey字段找到O4操作涉及的主鍵，這里是1，通過SQLStatement字段找到O4涉及的金額，這里是2 500，用sql語句Select * from dbo.Audit where TableName=′dbo.SKDJB′and Operation=′i′ and SQLStatement like ′%(1,2 500%′在dbo.Audit表中查找在SKDJB上與O4對應的insert操作O5，用sql語句Select * from dbo.Audit where TableName=′dbo.SKDJB′ and Operation=′d′ and SQLStatement like ′% ID=6%′在dbo.Audit表中查找在SKDJB上與O4對應的delete操作O6。O5可能是insert into dbo.SKDJB(ContractID,Amount,AmountOnContract,ID) values(1,2 500,5 000,6)，O6可能是delete from dbo.SKDJB where ID=6。
    以上審計比較容易用計算機程序實現(xiàn)，但是對ZZB和YSKB的審計卻不那么簡單，因為對ZZB和YSKB的操作需要共享SKDWJB中的資源，這與SKDJB和SKDWJB的簡單一對一關系不一樣。為了降低對ZZB和YSKB的審計難度，用Petri網來描述幾個表之間的資源使用關系，如圖7所示，同時流程系統(tǒng)軟件按照該Petri網進行設計。

    圖7中的兩張表SKDWJB1和SKDWJB2是為了方便審計工作而增加的。從圖7中可以看到，在SKDWJB上的insert操作有兩類，一類是輸入過程引發(fā)的，另一類是轉帳過程引發(fā)的。前文已經描述了對輸入過程引發(fā)的在SKDWJB上的insert操作的審計，現(xiàn)在要考慮SKDWJB和ZZB的關系，將SKDWJB上的insert操作的審計修改為以下內容：
    對于SKDWJB上的insert操作O1，如果O1沒有違反規(guī)則，則要求在SKDJB上有與該操作對應的insert操作O2和delete操作O3(設該條件表示為C1)；或者要求在SKDWJB和SKDWJB1上都有相應的delete操作(設該條件表示為C2)。下面提供按照這條規(guī)則可以找出所有違規(guī)操作的簡要證明：
    令O1→C1∪C2表示：如果任意O1合乎流程，那么C1和C2必然有一個被滿足。
    反證：O1→C1∩C2，假設存在某一個在SKDWJB上的insert操作O1違規(guī)，那么必然在SKDJB上與O1對應的insert操作O2和delete操作O3至少缺一個(即C1)，并且要求SKDWJB上相應的delete操作O4和在SKDWJB1上相應的delete操作O5至少缺一個(即C2)。只要操作是按照上面的Petri網進行，以上假設是不可能的，即不可能存在違規(guī)操作O1。即只要違規(guī)操作O1存在，就一定可以按照上面的規(guī)則將其找出。
    在圖7所示的Petri網中，轉帳這個變遷實施的前提條件是SKDWJB和SKDWJB1中同時有一個標記，這個條件可被輸入變遷滿足。從圖7可看出，當輸入變遷實施時，給SKDWJB和SKDWJB1各輸入一個標記，從而滿足轉帳變遷實施的條件。轉帳變遷實施后，給SKDWJB輸入一個標記，這個標記是記帳變遷實施的條件之一，記帳變遷實施的另一個條件是SKDWJB2中存在標記，這個條件被輸入變遷的實施滿足。
    本文研究得出如下結論：(1)流程為服務所導向。服務需要在變化，服務質量要求在提高，因此流程是不斷在變化的。有潛在審計需求的信息系統(tǒng)需要在系統(tǒng)分析中盡早考慮審計需要，考慮越早，需要做的工作越少。(2)Petri網的作用在于確定為滿足審計需要增加的表。在圖7中，SKDWJB1和SKDWJB2都是為了滿足審計需要增加的表，如果不是為了審計，這兩張表都是不必要的。(3)從審計過程中看到，選擇路由是難于審計的，順序或并行路由是易于審計的。在流程中，一張表格被多個過程使用，如果不采取增加表的措施，將產生混亂。所以，流程設計者如果考慮審計需要，就必須盡量避免選擇路由出現(xiàn)在流程中，如此，可以為信息系統(tǒng)審計人員減少不必要的工作。(4)流程審計今后或許可以向更加智能化、自動化的方向發(fā)展，如開發(fā)出比較智能的算法來完成信息系統(tǒng)審計工作。
參考文獻
[1] Huang Shiming，YEN D C，HUNG Y C，et al.A business process gap detecting mechanism between information system process flow an internal control flow[J].Decision Support  Systems，2009，47(4)：436-454.
[2] 李國棟，宋斌，柳長安.基于Petri網的組件化工作流模型研究[J].微計算機信息，2009，25（30）：104-106.
[3] 丁志軍，劉海峰，蔣昌俊.審計緩沖區(qū)的形式化模型及其驗證[J].計算機科學，2006，33(5)：98-103.
[4] 王保云，楊英杰，常德顯，等.一種安全審計事件時空邏輯關系可視化方法[J].計算機工程，2009，35(2)：151-153.
[5] 李博文，李孝忠.基于Petri網的審計工作流模型設計與驗證[J].計算機應用，2006，26（Z）：242-243.
[6] 劉志磊.Petri Nets工作流及其在審計管理中的應用[D].北京：北京郵電大學，2008.
[7] 楊雯，劉厚泉，劉曼.基于高級Petri網的審計業(yè)務流程建模[J].福建電腦，2007(11)：104-105.
[8] 張衛(wèi)祥.面向工作流系統(tǒng)基于流程挖掘的安全審計技術研究與實現(xiàn)[D].上海：華東師范大學，2007.
[9] AALST V W，HEE K V.工作流管理[M].王建民，聞立杰，譯.北京：清華大學出版社，2004.
[10] 張瑞君，蔣硯章.會計信息系統(tǒng)[M].北京：中國人民大學出版社，2009.
[11] NIELSEN R.SQL Server 2008寶典[M].馬振晗，任鴻，高宇輝，譯.北京：清華大學出版社，2011.