技术实现模型

• 花匠小妙招
• 2024-08-17 14:23

技术实现模型（精选十篇）

技术实现模型 篇1

数据迁移是一项复杂、繁琐的工作,也是一件很有意义的事情。数据迁移大致可以分为抽取、转换、装载3个步骤。数据抽取是根据实际需求对旧系统中的数据进行筛选,选择必要的待迁移数据。转换步骤是根据新旧系统数据库的映射关系进行的,首先比较两个系统中数据类型的差异和联系,找出合理的对应关系,然后进行适当的转换。数据装载是通过数据迁移工具或自行编写的SQL程序将抽取、转换后的结果数据加载到目标数据库中[1]。

在数据迁移领域中,数据抽取一直以来都是一件复杂并且繁琐的工作,目前,大多数的业务级的数据迁移方式,只能针对具体的数据模型,定制具有针对性的迁移策略,一旦数据模型或者上层应用发生了变化,那么必须重新定制迁移策略,从而导致数据迁移的不稳定性。为了解决这一问题,提出了一种基于元模型的数据抽取技术,解决了因为模型变更而导致的迁移策略的变化,实现了通用性。

2 设计思想

一种业务数据有可能存储在不同的数据表中,表与表之间通过外键进行关联,当要迁移一种业务数据的时候,往往要将与之有关系的其他表中的数据一起迁移出来,这就是所谓的级联迁移。

这种级联是双向的,一方面要把指定数据下游的相关联的数据迁移出来,并且为了保证数据的完整性,还必须把指定数据上游的数据一并迁移出来。

设计思路在于——通过一套定义数据模型的元模型,将表与表之间的关联进行抽象,实现一套通用的数据迁移方式。

元模型中定义了数据模型中的表名,表中的字段,字段的类型,精度,外键,唯一键等有关数据模型的基本信息。通过读取元模型,自动拼写相关的SQL命令以及与之相关的上游下游数据表。元模型的生成一般可以通过数据库自带的系统表实现,以所研究的Oracle数据库为例,通过访问系统表DBA_Tables等可以生成一套完整的元模型。

通过元模型,能够完整地实现业务数据以及上游下游相关数据的访问,但是这种方式在编程实现以及维护上还存在一定的问题,对此对元模型进行了抽象,将表与表之间的拓扑关系抽象成图的操作,图中的顶点对应于表,图中的边对应于表与表之间的外键联系,通过对图的遍历从而达到访问数据的目的。

在经典的图论中对图中的对象作了一些限制[2]:

(1)两个特定定点相关联的边不能多于一条。

(2)图中不能出现从自身到自身的边。

而在数据模型中,这两点都可能出现,因此对图进行了扩展,允许这两种情况出现。

3 技术实现

3.1 元模型的生成

元模型(meta model)是对创建一个富含语义的模型所需要的构造元素和规则的一个精确的定义。元模型是关于如何建立模型、模型的语义或模型之间如何集成和互操作等信息的描述,是对某一特定领域建模环境的规范定义,它定义了该领域的语法和语义,能够表示该领域内的全部系统[3]。

专门设计了一套元模型模块,此模块主要完成从数据库中读取元模型信息构建元模型,根据表名得到表的结构,拼接查询SQL语句等功能

3.2 数据内存对象的设计

在数据抽取模块中,为了统一的应对应用系统中的所有数据表,设计了一套通用的数据存储结构。

用一个字符数组来对应表中的一行数据,所有的数据类型全部转换成字符型,这样做有以下的好处:

(1)结构简单,可以适应所有的数据表。

(2)字符型的数据结构在构造SQL命令时无需进行数据类型转换。

其缺点在于用字符型存储数据,效率比较低。

3.3 统一的数据类型读取方式

采用ORACLE提供的OCCI接口实现数据的读写操作。OCCI接口根据不同的数据类型,需要调用不同的函数实现数据的访问操作。为了设计一套统一的数据读取方式,在元模型中定义了一套DoMain数据类型用以表示一系列常用的数据类型如:

通过数据字典中有关列的类型的名称解析,将数据类型统一存储在元模型当中。在编程实现的过程中,又定义了一套枚举类型:

在元模型读取中将列的Domain类型转换为GEDataType类型,然后定义了一函数指针数组:

string GFLOAT(CSQLResultSet*,int);

string GSTRING(CSQLResultSet*,int);

string GINT(CSQLResultSet*,int);

string(*fun[3])(CSQLResultSet*,int)={GFLOAT,GSTRING,GINT};

通过这种方式,将根据不同的数据类型调用不同的OCCI函数的过程,转化为对函数指针数组的操作,从而实现了数据读写函数接口的统一。

3.4 数据抽取SQL命令的实现

以研究的数据模型为例,所有的主键都都是一个12位有效数字的长整型,因此在构建SQL命令的时候,采用select+主键in(…)的方式,构造其查询语句,对于其子数据采用select+外键in(…)的方式,构造查询SQL语句。逻辑操作符in是SQL99中的标准语法,Oracle支持此语法的SQL查询操作。

在数据抽取的过程中,将所有查询的数据的主键全部进行缓冲,根据元模型动态地构建查询命令,其流程如下:

(1)根据数据数上选择的数据的主键值进行数据查询,并存储主键值。

(2)根据图的遍历生成的数据访问路径,选择下一个要查询的数据。

(3)根据元模型构建查询SQL的数据映射部分。

(4)根据元模型,指定外键,拼接IN字句。

(5)构建完整的SQL命令,并查询数据。

(6)存储主键,选择下一个查询数据。

3.5 数据抽取功能的设计

在研究的数据抽取技术中,采用了图这种数据结构来抽象数据与数据之间的关系,将表与表之间的关系抽象成图的边,通过图的遍历达到访问子数据的目的。

图中的数据采用邻接表的存储方式。图的遍历采用广度优先遍历的算法,使用一个临时队列,通过计算顶点的入度和访问次数达到遍历的目的。

数据抽取流程如图1所示。

4 结语

研究在Oracle数据库中采用数据字典的方式构建元模型,在其他的商业数据库中也可以找到替代的方式。除此之外,基于元模型的数据抽取方式,在数据迁移领域中具有较好的通用型,适用于绝大多数的数据模型,相信在今后的研究中会越来越受到欢迎。

摘要：在数据迁移领域中,数据的抽取是至关重要的组成部分,本文从实际出发,提出了一种基于元模型的数据抽取方法,实现了数据抽取与业务模型在操作层面的分离,解决了因模型变化而导致的数据迁移策略的变化,实现了通用性。

关键词：数据迁移,元模型

参考文献

[1]张欣欣.综合录井仪数据迁移及接口转换技术的研究[D].中国石油大学,2008.

[2]殷人昆.数据结构[M].清华大学出版社,1999.

实现精益的蜂巢财务模型 篇2

蜂巢六边对应全面预算管理、战略成本管理、动态资金管理、内部控制、兼并重组、IT与团队等要素。

预算/成本篇

从常识而言，人口红利与体制红利、全球化红利一起，向来被称为是推动中国经济三十年高增长的三大红利，其中人口红利恰恰是能够将其他两种红利转化为经济价值的唯一介质。

人口红利的结束意味着粗放式经营时代的完结，着眼于下一个30年经济周期的中国领先企业们，必须学会用更少的资源获得更高的产出。在这个转型中，将资源极度短缺条件下诞生的丰田精益生产模式的诸多理念嫁接在企业运营资源的管理模式上，应该是一个不错的范式转换。

通过3年多以来持续不断的精益财务转型案例的研究和报道，《首席财务官》一直试图建立筑基于中国经济体宏微观环境的可复制、可推广的精益财务管理模型，而在我们的理想中，这一模型应在相当长时间范围内具有实用性很强的指导价值。换言之，这样的精益财务管理模型，应该具有较好的稳定性，可以适应不同行业、不同周期、不同学习曲线等个性化需求。因此，我们借鉴大自然中以结构稳定性着称的蜂巢结构，作为达成精益财务的状态表达，而蜂巢的六边分别对应全面预算管理、战略成本管理、动态资金管理、内部控制、兼并重组、IT与团队等六大精益财务要素。

对广大CFO来说，在经济增长失速、不确定性浓雾日益蔓延的当下，大力推进整个财务体系加速趋近于这个拥有完美结构的蜂巢财务模型，是再好不过的工作抓手。

从生物学角度而言，蜂巢是自然界中最出色的设计。

蜜蜂蜂房是严格的六角柱状体，它的一端是平整的六角形开口，另一端是封闭的六角菱形的底，由三个相同的菱形组成。组成底盘的菱形的钝角为109°28′，所有的锐角为70°32′，这样既坚固又省料。蜂房的巢壁厚0.073mm，误差极小。对于蜜蜂这种社会化极强的生物而言，建成六角形结构的蜂巢有以下好处：节约材料、体积大、体轻、容量大、易出入等。这种六角形的设计，可以使蜂群以最小的材料，得到最大的体积——不是单个体积最大化，而是所有的六角形聚积到一起时体积最小。同时这样的结构还意外地拥有远远超出这个物种所能认知的坚固强度。

之所以我们用“预算、成本、资金、内控、税收筹划、IT与团队”等六边组成的蜂巢模型来定义精益态的财务管理范式，恰恰看中其投入产出比最优、结构稳定性最好这两大突出的优点。就组织内职能定位来看，财务体系显然是作为以缺点数来衡量其优劣的典型代表。因此，对于阿里·德赫斯所说的“生命型公司”而言（详见《长寿公司》一书），始终确保自身处于最优的投入产出比，并在不同经济周期下表现出一如既往的稳定性，恰恰是其将精益财务转化为强大组织基因之后的自然结果。

超越全面预算：业务视野，更大弹性 《首席财务官》早在七八年前就深入论述过国内以新会计准则实施为标志的以簿记现代化为主的“新财务运动”第一阶段，尽管大量中国企业仍然处于核算型财务的原生态，但在以五部委联合推出内控指引为标志的“新财务运动”第二阶段中，更具管理主动性的预算及内控显然已经成为推进中国企业财务管理体系现代化的两大主引擎。

而对于越来越多处于行业领先地位的中国企业而言，运营端的动态变化速率正在超出原有的全面预算管理的理解范畴。这对于广大CFO们认清全面预算管理的核心作用与局限性，带来了强烈的紧迫性。

我们先来回顾一下全面预算管理在财务体系现代化中的历史地位与价值。作为对现代企业成熟与发展起过重大推动作用的管理系统，全面预算管理是企业内部管理控制的一种主要方法。这一方法自从上个世纪20年代在美国的通用电气、杜邦、通用汽车公司产生之后，很快就成了大型工商企业的标准作业程序。从最初的计划、协调，发展到兼具控制、激励、评价等诸多功能的一种综合贯彻企业经营战略的管理工具，其在代理制下现代公司治理结构中的核心作用不言而喻。正如着名管理学家戴维·奥利所说的，全面预算管理是为数不多的几个能把企业的所有关键问题融合于一个体系之中的管理控制方法之一。

从上述这段我们曾多次引用的标准教科书描述中，可以引申出两个重要信息：第一，全面预算管理是从近代企业管理向现代企业管理跃迁时涌现的众多管理工具中的一种，同时代的还有科学管理、流水线、事业部制等；第二，作为一种90多年前诞生的管理工具，全面预算管理对于业务波动性的反应速度存在着相当的滞后性（因为其诞生之初的竞争环境与当下有着巨大差异），CFO必须要进行流程和工具的改良，以提升其适用性。我们曾在三年前完成的定向案例研究——“巧搭预算七孔桥”，尝试运用标准构件的方式对全面预算管理的漏洞进行修补，并提炼出“全局为上、打足‘提前量’、和衷共济，保持刚性、强化管控、从‘长’计议、二八法则”等七个标准构件。

在诸多的理论和实践中，我们认为，由Fraser和Hope提出的“超越预算”模型是一套更加值得学习和借鉴的预算改良方法论。尽管其创立的出发点在于将企业的关注点由控制向创新让渡，但在客观上，现行的全面预算管理对于运营动态变化速率大大加快的互联网时代，即使是传统的控制目标也早已变得力不从心，而且其“增加内部博弈成本、压低业务一线能动性、基于历史而非未来”等三大痼疾，在当下变得越来越突出。

事实上，我们可以把“超越预算”视为一套对传统全面预算管理进行系统升级和改良的管理工具。“超越预算”有一套实用性极强的六大程序原则：

1、目标——设定旨在持续改进的目标，而不是固定的年度目标；

2、报酬——报酬建立在衡量企业成功的相对业绩的基础上，而不是建立在满足固定的目标值的基础上；

3、计划——使计划成为一个持续的综合的过程，而不是一个年度事件；

4、控制——以相关的关键业绩指标和业绩趋势为基础进行控制，而不是以与计划的差异为基础；

5、资源——资源在需要时要可获得，而不是通过预算来配置；

6、协调——要协调公司间的相互作用，而不是通过年度计划循环。

“超越预算”在理念上有两个非常突出的变化，一个是以绩效最大化为目标，预算与实际的咬合率并不受到关注；另一个是赋予一线业务运营部门更大的执行弹性。为此，曾经的全球头号经理人杰克·韦尔奇对“超越预算”的理念赞赏有加，“预算是美国公司发展的一大障碍，应该彻底地放弃预算、预算根本不应该存在。制定预算就等于追求低绩效。你永远只能得到员工最低水平的贡献，因为每个人都在讨价还价，争取制定最低指标”。

事实上，处于行业领先地位的公司已经开始将全面预算管理的着眼点从控制向推动绩效提升方向跃迁了。在联想集团扭亏为盈过程中发挥了重要作用的中国区CFO吴辉，甚至在考虑向业务部门派出相当数量的数据分析师，以提升财务体系的预判能力。而行业更为传统的万和物流集团财务总监李鸿宜也在强调，“让财务人员参与到业务流程中。”此外，备受瞩目的华为CFO孟晚舟日前在发布华为2014年报的致辞中透露，华为2014年启动多项财务改革，包括实施“预算管理全景图”确定、启动全球税务风险管理项目、启动数据质量管理工作等。尽管缺乏对华为“预算管理全景图”的运作细节了解，但综合各种公开报道的相关碎片资讯，其特征颇符合前述“超越预算”的诸多原则，比如其早在2013年起，就将80%的财务授权下放到项目组，20%统一调度权仍然保留在集团，即管理运作体系从以功能部门为中心向以项目为中心转移。显然，这是对传统全面预算管理弊端的强力修正。

战略成本管理：亟需破坏性创新

传统的成本管理模型，在很大程度上备受行事严谨的老式CFO们喜爱。它的出现刚好和科学管理浪潮的兴起有着一定程度上的因果关系。

1918年美国会计师卡特·哈里逊第一次设计出一套完整的标准成本系统，而这一管理会计方法给了科学管理创始人泰勒以极大启发，并在其倡导的科学管理浪潮中得到大力推广。直到上个世纪80年代，战略成本管理才由英国学者肯尼斯·西蒙兹首次提出，而后战略大师迈克尔·波特提出了运用价值链进行战略成本分析的一般方法，战略成本管理才得以成为一门炙手可热的新兴会计学科受到广泛关注。经过一系列的迭代，1998年，英国教授罗宾·库珀提出了以作业成本制度为核心的战略成本管理模式，这种模式的实质是在传统的成本管理体系中全面引入作业成本法，关注企业竞争地位和竞争对手动向的变化，它甚至直接催生出一种崭新的会计岗位——战略管理会计。

但我们在此讨论的并不是会计学术范围内的战略成本管理，囿于传统的会计视角，即便是结合了ABC的成本管理体系，仍然是着眼于内部挖潜的常规动作。基于战略成本管理的理念诞生历程，我们可以判定，问题分析的深度往往决定着其成本改良的空间。而既然是常规动作，往往这种成本管理带来的竞争优势并非是战略性的，在战略成本管理理念刚刚传播到国内不久，邯钢和海航集团先后作为战略成本管理的标杆一度迎来了大量的企业参观学习，如今的邯钢早已不能成为在财务意义上成功的公司，而海航集团也在多元化的路上留下了太多的教训可鉴来者。

那么，作为更高要求的蜂巢精益财务模型的重要一边，今天领先型的中国企业所要思考的是，如何建立起在战略上远远优于对手的成本结构体系，这在累进式改良的成本管理模式中几乎是不可能的任务，这也解释了中国制造业价格战之所以永无完结之日的悲剧。

我们还是来看一个令人脑洞打开的案例。

业内翘首已久的万达商业终于在2014年12月23日在港交所挂牌，招股价定于48港元，根据文件显示，该公司公开发售超额认购约5.32倍，募集资金金额高达288亿港元，成为香港市场年内最大额度招股的公司。值得注意的是，万达商业地产此次48港元的招股价，相对资产净值折让约46%至54%，在香港上市同业中处于比较高的水平。其他大型房企中，中海外、华润置地及万科现价折让在20%至36%之间，其中中海外为20%、华润置地24.5%，万科则为36%。

当然最引人瞩目的还是在招股说明书中，万达首次对外披露了其拿地成本。其中2011年～2013年，万达商业地产的平均土地成本分别只有1821元/平方米、1171元/平方米和1096元/平方米，这固然与万达拿地城市的结构有关，但在最近几年土地价格节节攀升的背景下，土地成本仍能逐年压低绝对是令同业刮目相看的事情。据兰德咨询的报告显示，万达近三年的土地成本仅占其平均售价的9.18%，这在行业内是一个非常低的水平。以龙湖为例，2013年其土地成本占平均售价的比例为18.2%，万科则接近25%，四成以上的房企超过33%，只有6.4%的开发商土地成本低于平均售价的10%。

答案只有一个，万达强悍的开发及后续运营能力是决定其拿地成本的关键因素，不少地方政府为了吸引万达项目的进驻，纷纷在土地价格上给予了很大的优惠，进而在税收和经济增长上录得满意效果。

招股说明书显示，万达商业地产2013年的净利润达248.82亿元人民币，要知道此前公开财报的房企中最赚的中海地产，2013年的净利润也不过230.4亿港元（约为181.97亿元人民币），不足万达商业地产的四分之三。

众所周知，地产行业的战略成本无非是拿地成本与融资成本，而往往地产公司CFO都把大量时间用于这两个战略成本项目的管理上，但结果却无法取得在市场上的明显战略成本优势。这也说明，按照罗宾·库珀的战略成本模式，往往你所能获得的充其量是一般性的成本优势，根本不具备绝杀能力。只有破坏性的创新，才可能帮助企业建立战略级的竞争成本优势。以万达商业地产为例，其高水准的招商和运营能力是拿地价格低于同业50%甚至80%的对价砝码。

从中我们得到的最大启示是，只有跳出传统的战略成本视角，才可能获得真正形成战略成本优势的最佳答案 资金/内控篇

动态资金管理：回归公司金融本体

基于中国企业财资管理的现状，现金流的管理仍然是CFO一日不可放松的重头戏。这在很大程度上是由于现有的公司金融市场的有效性不足导致的。一方面，作为债权融资主要来源的银行仍然未能完全市场化运行，其以短期资金为主的业务模式，增大了企业运营的不确定性，导致企业被动性地持有超过正常运营现金流安全警戒线的现金；另一方面，作为股权融资的通道尚未全面打通，尽管IPO重启、注册制越走越近、新三板取得了超乎预期的进步，甚至股权众筹也被管理层以相当大的容忍度在尝试，但总体而言，股权融资仍然因较高的门槛而难以形成普惠的通道。

因此，从普遍意义而言，在“花钱买平安”的压力之下，国内企业的资金管理效能处于较低水平。但是，隐含在不断提升融资现金流的表象之下的，是国内公司自由现金流创造严重不足的财务本质，换言之，是从运营活动现金流视角下的运营质量不高的直观表现。

早在1980年致股东的信中，巴菲特便指出，“对于并购的对象，我们偏爱那些‘产生现金’而非‘消化现金’的公司。”

有研究显示，在2570家上市公司中，截至2014年三季度末实现正自由现金流的有1049家，占比约为40%。其中，从绝对值上看，自由现金流量超过100亿元的公司仅有3家，分别是上汽集团、首钢股份及西水股份；而自由现金流量超过50亿元的也只有区区5家，分别是首开股份、京投银泰、珠海港、武钢股份和中航资本。如果与上市公司市值（截至2014年11月21日）进行对比的话，自由现金流量能达到公司市值一半以上的公司也只有5家。考虑到去年底A股大幅上涨的背景，自由现金流量与公司市值之比会更加走低。

自由现金流量是观察公司持续运营质量和增长潜力的一个绝佳窗口，用更简洁的表达方式就是指扣除营运资本投资与资本投资之后的经营活动所带来的现金流量。就增收的角度而言，持续创造利润并将其转化为现金流是根本之道。而就节支的角度而言，降低应收账款、存货等流动资产的资金占用，或流动负债增加，从而导致营运资本减少，也会增加企业的自由现金流。对此，千百度CFO徐庭裕直言不讳地表示，“2015年财务管理的首要重点就是现金为王，要高度重视从经营过程中获取现金能力的提升，重点做好存货的管控、应收账款的正常回款及合理的供应商的账期。”

在刚刚结束的上一轮高增长经济周期中，由于对营运资本的追加有着近乎无底洞般的吞噬性需求，融资现金流和投资现金流两端的异常活跃，几乎成为了中国上市公司资金管理态势的标准作业模式。比如，Wind资讯统计显示，截至2014年6月末，共有220家非金融类A股公司参股上市金融机构，竟然占到两市公司总数的十分之一左右。显然，从长远看，这种急功近利的价值创造手段并不应成为运营的常态。而从去年开启的中速增长的经济周期，在去产能化的大背景下，营运资本的追加需求被大幅抑制，CFO们应把更多资金管理的注意力回归到运营活动现金流的公司金融本体上来。

当然，考虑到国内企业的现状，负债结构的优化仍然是当前很多CFO的首要工作。行业重资产特征明显的钱江水利财务总监朱建表示，“在未来一年，充分利用资金面宽松和银行降准降息的时机，及时调整负债结构，降低财务成本，并利用时机适时储备资金，以满足主业的扩展需求。”

而对于以资金运营为主业的金融业来说，公司金融的本体特征就会更为关键和明显。三井住友海上火灾保险(中国)CFO郑永强坦承，“现在的企业在财务管理上最大的问题和漏洞就是资金管理。因此资金管理一直是我们工作的重点，将一如既往地做好三方面的工作。第一，确保流动性。保险公司最关注的是流动性，我们需要向客户提供最及时、最完善的保障，所以流动性是我们最重要的考虑。我们有资金系统严格的实时监控公司的现金管理和收支，同时预测公司未来的现金流状况，预测频率将从周调整到日，确保流动性没有问题；第二，安全性，风险可控。我们设立了信用评级模型和风险控制体系，专门评估分析交易对手的信用情况和投资风险，定期发布信用评级报告和风险评估报告，及时调整交易对手的信用额度和改变投资策略和投资组合，防范信用风险和交易风险，确保公司资产安全；第三，关注盈利能力。在确保资产流动性和安全性的前提下，我们通过多种手段确保资产的盈利能力。比如，建立投资资产组合模型，通过调整投资组合在风险和流动可控的前提下，确保投资收益维持在较高的水平。”

此外，需要提醒广大CFO的是，中短期内人民币出现阶段性贬值的可能性在显着上升，人民币汇率的变动由之前通过连续多年单向升值带给大批国内企业无风险收益的局面，正在变成一个需要锁定汇率防范黑天鹅式风险的巨大资金风险点。根据相关统计，2008年至2014年，受廉价的国际资本以及中国4万亿政策刺激，中国企业步入了快速海外举债的时期。截至2014年6月份的数据显示，中国境外银行债务敞口已经高达1.1万亿美元，债务余额全球第七位，新兴市场第一位，年均增速全球第一。

内部控制：锁定新常态风险

如前所述，蜂巢的坚固程度和稳定性，都是精益财务模型需要持之以恒追求的必要模块。在当前中国经济面临的所谓“三期叠加”的新常态之下，中国企业面临的经营风险和外部风险都在空前加大，因此传统的内部控制体系也应对应上述新常态作出适应性的功能进化，我们不妨对此进行逐一分析。

首先是所谓“增长速度换挡期”带来的风险。基于中国经济已处于从高速换挡到中高速的发展时期，如同汽车换挡一样，相应地，作为组成宏观经济的每个微观经济单元都会受到这一过程的一系列冲击和重新磨合。首当其冲的就是观念上的冲击，作为一个持续保持了30多年两位数增长的经济体，当增长速度下滑到7%甚至更低的程度时，习惯了以规模扩张为主要价值创造手段的中国企业，必须要学会在营业规模只有小幅增长甚至停滞的情境下，保持公司的持续运营，同时设法改善盈利能力。所以，这部分风险的应对之道要义在于观念的与时俱进，要试着容忍业务零增长甚至负增长，平抑组织内总想一下子反转经营局面的盲目急躁情绪也很关键。

其次是所谓“结构调整阵痛期”。过去中国经济增长中的高资源消耗、高污染、高利率、高负债，以及最近浮现的高汇率，都需要在新常态下进行结构调整，因此其所对应的由高向低的结构迁移，对于所处其中的企业来说，就产生了需要应对的新常态风险。因此，化解这部分风险的唯一解决之道，不在于内控部门如何采取技术性手段去应对，而是如何驱动公司战略决策者从业务端入手进行化解，比如提升设备技术水平、降低能耗、降低污染排放、优化负债结构、锁定与对冲汇率风险等等。

第三是所谓“前期刺激政策消化期”。这主要是指在国际金融危机爆发初期，中国实施了一揽子经济刺激计划，现在这些政策还处于消化期。或者说，上述政策的正面效果正在减退，而其带来的负面效果则正在涌现。这其中有两个层面的风险，其一是货币发行量过大带来的流动性过剩却难以进入实体经济的顽症；其二是处于当时被刺激的主要行业（比如房地产、装备制造业等），由于意外的刺激政策所导致的企业生命周期曲线的变形，短期产能的急剧扩张、劳动力成本和资本开支的超常规扩大、坏账风险释放等等。这个往往也无法用传统的内控模型进行修正，而需要借助于关停并转等更强力的止血措施来迅速控制住局面的恶化。比如，链家集团CFO 田海涛在展望未来的内控工作时就明确表示，“链家集团主要面临两大财务风险：一是固定付现成本较高，包括门店成本和人工成本等，尤其是在市场下探幅度过大时会导致现金流紧张；二是在公司快速扩张时，如果进度控制不好，会导致资金消耗过快。”

对比，我们的建议是重新思考和构建新常态下的内控体系建设的战略制高点。在这方面，早已实现全球化运营的华为在防范同样充满诸多无奈的海外市场风险时，其采用的内控应对策略就兼具前瞻性和系统性。2013年8月，华为在伦敦正式设立“财务风险控制中心”。该中心是华为全球财经组织的分支机构，在五大领域开展风险评估，包括市场风险、流动资产风险、运营风险、国家风险和交易对手风险。该中心同时设有一个信用管理部门，评估华为在MEMA（欧洲、中东和非洲）区域的运营风险。此外，还有一支专门的团队负责管理华为位于伦敦的国际银行和金融合作伙伴的关系。孟晚舟特别对于选择伦敦这个全球风控制高点做出了详细的解释，“伦敦是具有极高战略地位的全球金融中心。伦敦在金融领域的经验积累和人才积累，完全可以满足财经卓越运营的需求。同时，伦敦兼具语言和时区优势，是华为建立财务风控中心的理想地点 税收/IT篇

2014年4月3日，纳斯达克迎来了2014年首只中概股达内科技。一家名不见经传的IT培训公司就此登陆美国资本市场，开启了新的美好时代。唯一不同的是，群雄逐鹿的场面已然落下帷幕，曾经的业界翘楚北大青鸟也已江河日下。

作为国内高端IT职业教育品牌，达内科技成立于2002年9月，至今已经在IT培训市场悄然蛰伏了12年。最新发布的第三季度财报显示，达内科技营收为4030万美元，同比增长41.3%；净利润为1050万美元，同比增长73.5%，双双创下历史新高。

“达内的业务具有明显的季节性特征，三季度作为传统旺季，营收和利润一直是一年当中最高的。此次营收和利润创下历史新高，均超过华尔街分析师预期。”刚刚结束近两周全球路演的达内科技CFO季苏海对业务了然于胸。

拒绝诱惑

很显然，达内科技近年来的迅速扩张，也得益于资本的推力。资料显示,自达内科技诞生以来，一直发展缓慢，并曾一度陷入生死存亡的境地。金融危机期间，公司内部遭遇人事大地震，数位高管离职创办同类竞争机构。第二次是在2011年，前两轮融资的钱几乎用尽，眼看资金流面临瞬间枯竭，高盛及时出手为达内科技注入2000万美元。自此，达内科技走上了迅速复兴的道路。

截至2014年9月30日，达内科技的学习中心总数达到105家，覆盖全国34个城市。12月26日，达内CEO韩少云在“达人达己，聚力求变”2015达内企业大型人才订单洽谈会上公开表示，2015年将继续提速，预计新增35-40家学习中心，达150家，同时覆盖40多个城市。

原本业绩表现良好、现金充沛的达内科技，加上IPO募集的1亿美元，可以说是腰缠万贯，扩大规模、追求市场份额只是时间问题。“2013年是公司发展最快的一年，一共开设35个学习中心，2012年开了23个。”仅仅加入达内科技1年的季苏海对公司历史十分清楚。

相比之下，达内科技今年扩张的脚步放缓了许多。财报显示，今年上半年，学习中心净增11个，三季度仅增2个。对此，季苏海表示，“之所以放缓，主要是希望先把业务优化做好，提高运营利用率。新的学习中心不会一下子成熟、饱和，需要一些时间。播种和收获之间存在一个时间周期。”

早在2014年5月份披露一季度财报时，达内科技就曾表示今年的工作重点放在提高运营利率及组织结构流程优化两方面，目的是为防止快速扩张后消化不良、提升效率，使利润率回归到2012年的水平。据季苏海介绍，经过全方位努力，目前已逐步实现年初的目标。截至9月30日，全国各学习中心平均利用率高达77%，运营利润率达到27.2%，均创下历史新高。

“衡量运营效率的标准主要是上座率，一般成熟的学习中心上座率高，大部分超过80%，新中心较低。但经过一年的市场培育和发展，上座率自然会提高。另外，公司内部也通过一系列指标来衡量每个岗位的运营效率。比如咨询顾问的招生转化率，有些顾问2013年每月招十个学员，今年每月能招个十六、七个，通过针对性的培训，提高了顾问的生产率。”刚刚结束路演的季苏海，显然还处于兴奋状态，语速有些快。“另一方面，我们同时进一步优化广告投放和营销体系，为我们的长期可持续发展打好基础。过去是以各个中心为单位做广告投放，现在以城市为单位做投放。随着各个城市的学习中心越来越多，过往的投放策略不可避免会产生资源的浪费，因此我们今年以城市为单位集中起来投放。”

即使是在上市和高增长双重快感的诱惑之下，达内科技也没有改变“稳健”的步伐。季苏海一再强调，“我们不太可能通过兼并收购在IT培训方面去壮大我们的市场份额，达内目前的市场占有率8.3%，已经是行业最大的了。达内过去12年都是通过自身有机增长，没有采取收购扩大规模。”

韩少云在去年12月26日的会议上的公开演讲无疑印证了一点，达内科技短期内不会通过大型并购进行扩张。“我们在并购方面相对保守，以目前的管理水平，还不具备消化并购公司的能力，所以步伐是缓慢、谨慎的。”

精耕细作

据《中国高端职业培训市场2013-2017预测与分析》报告，2013年整体高端职业培训市场规模为674.9亿元人民币，2010-2013年平均复合增长率为11.4%。其中IT培训领域占比第二，2013年市场规模达到77.3亿元。而同年美国IT培训市场规模达到104.8亿美元，中国市场规模仅仅是其11%，相差甚远。

随着各行各业加速互联网化，近年既有Java、游戏动漫和测试，又有安卓、IOS和移动应用的兴起，其中蕴藏着海量的就业机会，IT人才需求极其旺盛。面对如此巨大的市场空间，IT培训机构都摩拳擦掌，希望抓住这波浪潮的契机，从而在一片竞争激烈的红海中脱颖而出。

与北大青鸟面向高中落榜生的生存教育定位相异，达内科技采取差异化的定位策略，将客户群定位在面向大学生竞争力提升教育和高级在职教育两方面。即前者负责活下去，后者负责活得好一点。这也是达内科技赢得市场后来居上的关键原因之一。

在招生环节方面，渠道的选择和营销能力不仅影响潜在学员的覆盖规模，也影响招生的数量。今年以来，达内科技进一步优化广告和营销体系。据季苏海介绍，达内科技主要通过三个渠道招生，分别是百度关键词搜索、招聘类网站及大学校园。其中50%的学生来自搜索引擎，30%来自招聘类网站，剩下10%来自大学校园的推介会。“只要通过百度搜索例如IT培训之类的关键词，达内科技就会在搜索结果中显示出来。然后通过点击网站、线上咨询、电话邀约、上门咨询和课程试听几个环节，将潜在人群转化为学员。”季苏海详细介绍道。

另一方面，达内科技的营销能力在市场上早已名声在外。不同区域的营销团队，无论是着装、话术还是销售策略、宣传品都高度统一，其标准的操作流程、演讲PPT都成为各机构竞相模仿的蓝本。据业界资深人士JacobLee描述，其公司运营副总裁孙莹更是难得一见的最优秀销售人员之一。校招季只要看到孙莹的身影，大家都会口耳相传“孙莹来了”。达内科技招生的最高纪录，曾在一所300多人的院校中，一次宣讲招生高达200多人，其团队战斗力可见一斑。

然而，一万多元的学费对刚毕业的大学生来说相对较高。目前，达内科技共开设12门课程，其中9门课程16800元，3门15800元。早年，为了降低招生门槛，达内科技开创了先就业后付款的方式解决学费难题，但随着近年来第三方消费金融服务机构的涌现，达内科技对这种模式进行了调整以降低由应收账款带来的财务风险。2013年，达内科技的学员有57%采取了从第三方金融机构贷款的一次性付款模式，从而大大降低了达内自身的应收账款。

“公司目前的应收账款还需要1～2年时间去消化，应收账款占收入的比例也已大幅下降。目前通过先就业后付款模式的学生仅仅占招生比例的10%，并主要只针对大学校园招生这个渠道。其他学生中有大约有35~40%一次性付款，55~60%的学生通过中国银行、北京银行和宜信等第三方金融机构贷款交纳学费，信贷风险由金融机构承担。”鉴于应收账款可能带来的坏账问题，达内科技及时调整了公司战略，以降低财务风险。

远程视频教学+线下课堂辅导+线上学习模块已经毋庸置疑成为达内科技的核心竞争力之一，不仅能扩大教学的规模效应，还能低成本进入任何一个市场。事实上，学员最关心的问题还是就业问题和薪资水平。

曾经一度叱咤风云的北大青鸟，其发展有一个重要原因就是2005年以前通过高考上大学较难。多人上不了大学，北大青鸟提供的IT知识培训，在一定程度上能帮助他们解决就业问题。一度以“订单式”培训和高就业率为卖点崛起的华育国际，由于金融危机期间持续走低的IT就业率，而迅速陨落。

前车之鉴后事之师。达内科技面临的压力可见一斑。因此，在就业环节下足了功夫提高就业率。“在就业方面，我们有专门的职业发展顾问，为学生提供咨询服务，帮助他们找到理想的工作。另一方面，我们也有专门的人员开发雇主资源，和企业建立关系。目前有60%的达内学生通过我们的渠道和帮助找到工作，学生毕业后4个月内的就业率高达95%，创了新高。薪酬方面比全国应届毕业生的平均水平高出15%。”季苏海对达内学生的就业情况非常自豪，“由于达内培训的学生质量过硬，很多公司都选择与我们合作。”

资料显示，达内科技合作及学员就业的企业包括IBM、微软、百度、阿里巴巴、腾讯惠普、华为、中软、亚信联创、用友等多家一流企业。

勤于沟通

在善变的资本市场，天堂和地狱往往只在咫尺之间。阿里巴巴首日市值盘中曾高达2461亿美元，苹果曾一夜之间市值蒸发近600亿美元。当然，涉及金额如此之高的案例并不太多。对于一个小盘股公司而言，股价每一次大幅波动就是一次惊心动魄的考验，市值稍不留神就缩水一半。

拥有多年投行经验、曾就职纽交所，两次成功带领公司IPO的季苏海，对资本市场的了解比常人更为深刻。

“市场上的机构投资者成千上万，热衷投资中概股的基金不在少数。投资者的思维很简单，低风险高收益。如何判断投资中概股公司的风险，其信息很大一部分来自于中概股公司的财务报表、路演等各种信息披露途径，与公司管理层面对面的沟通尤为重要。因此，定期与投资者沟通公司的发展战略和现状相当必要，特别是像达内这样刚刚上市，市值和流通性还不是很大的公司。常规路演作为日常工作的一部分，重在塑造诚信的公司形象及防微杜渐。”季苏海对投资者的理解已经内化于心、外化于行。“对于达内而言，不同投资者关心的问题都不一样，市场空间、行业进入壁垒、招生预期、公司战略、收入利润率是否能达到预期等这些问题，都是投资者关注的重点。CFO的价值在于必须确保公司价值的准确传达，把业务模式、投资故事说清楚。否则投资者是不会投资远在千里之外的公司的。”

近年来，从四大会计事务所和华尔街投资银行走出的CFO越来越多，他们的华丽转身为后来者开辟了一条新型职业路线。季苏海就是这波浪潮中的实践者之一。基于长期在美国的学习和生活经历，加上投行、纽交所的工作经验，季苏海如鱼得水，在两次IPO和投资者沟通方面发挥了重要作用。

转型CFO的四年时间里，季苏海通过各种投资者会议、环球路演与上千家投资基金当面沟通过。“基金投资时要判断公司的风险，我们也需要判断基金的风格。比如IPO股份分配时，100家基金参与认购，但最后具体分配给哪家基金，这些都要自己去把握。不能完全依赖投行去分配。”季苏海举例说道。

作为一家轻资产公司，达内科技的现金流一直很充沛，并不是“名副其实”的概念股。“达内上市并不是为了融资，我们的关注点在于提升品牌效应和吸引人才。上市只是达内发展的一个新起点，用持续不断增长的业绩与投资者沟通，才是公司在资本市场的立足之本。”

建构简易模型，实现有效教学 篇3

【关键词】 高中生物 简易模型 建构

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2014）05-044-01

《普通高中生物课程标准（实验）》明确将“获得生物学模型的基本知识”作为课程的知识目标之一，并在《内容标准》和《活动建议》中做了具体的规定。但新课标给出的模型建构内容由于材料准备相对复杂，实施过程相对繁琐，实际教学中很多教师只是一带而过，没达到预期的效果。笔者在教学过程中尝试把简易模型的建构融入导学案，在学生充分准备的基础上，再在课堂教学中开展探究性学习，起到了事半功倍的效果，达到有效教学的目的。

模型建构概念在教材中的首次提出是在《高中生物（人教版）》必修一第54页《尝试制作真核细胞的三维结构模型》中：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其它形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。

一、运用剪纸技术，建构简易物理模型

在学习《生物膜的流动镶嵌模型》时，笔者在课前准备导学案时运用剪纸技术准备了各种剪纸模型，上课时每个合作学习小组发一份。在探讨磷脂分子在生物膜中如何排列的教学过程中，首先让学生从模型袋中拿出磷脂分子的剪纸模型（如图1），并介绍磷脂分子的特性：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。

接着抛出问题：那么磷脂分子在空气——水界面上如何铺展？让学生以小组为单位尝试摆出磷脂分子在空气——水界面上的铺展模型（如图2），教师引导并将生成性教学状况及时反馈在黑板上。

引入：测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的两倍。提醒同学细胞内外都有水环境，进而让学生摆出磷脂双分子层分布情况的模型（如图3）。提醒学生细胞是个立体结构，进而让学生摆出磷脂双分子层立体结构的截面模型（如图4）。通过建构剪纸模型，学生很容易且很深刻地理解了细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。教学效果远比仅用PPT演示磷脂双分子层好得多。本课其余内容的教学也可融入各种剪纸模型，这里不再赘述。在本课结束时，老师的板书会连成一个概念图（如图5），本堂课要达成的目标也就一目了然地呈现在学生眼前，这恰恰是下述概念模型的建构。

二、运用概念图，建构简易概念模型

概念模型，是采用相同的对象模型表示法来描述运行中程序的堆结构，即结构中有什么对象，它们是用什么样的属性联系起来的等，可更抽象地用来描述一个系统或由系统操作所处的环境的状态空间。仍以《生物膜的流动镶嵌模型》一节课的教学为例，在教师给学生的导学案中，往往先是知识点填空，然后把下图的框架搭好，只要学生在圆圈里填几个概念的名称，最后老师的板书写完后，学生照抄，而这样的教学流程就失去了概念模型建构的意义。笔者在这里尝试使导学案简单明了，先是给出本堂课几个核心问题串，学生按照问题的引导总结出核心概念，然后要求学生自己画出概念图，把核心概念串起来。

三、运用数学方法，建构简易数学模型

数学模型，是根据对研究对象所观察到的现象及实践经验，归结成的一套反映其内部因素数量关系的数学公式、逻辑准则和具体算法。用以描述和研究客观现象的运动规律。笔者在结束《高中生物（人教版）》必修二第115页《用数学方法讨论基因频率的变化》这部分教学内容前，尝试让学生写出Aa连续自交产生的后代AA、Aa、aa基因型频率计算，并总结出Fn代AA、Aa、aa基因型频率数学模型（见图6）：

以2013年山东卷理科综合生物试题第6题为例：用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图7，下列分析错误的是（ ）。A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4 B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4 C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加（1/2）n+1 D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等。

根据师生在课上总结的Fn代基因型频率数学模型，Aa基因型频率=1-（1/2）n，则曲线Ⅳ的Fn中纯合体比例=1-Aa基因型频率=1-（1/2）n，Fn-1中纯合体比例=1-（1/2）n-1，曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加了[1-（1/2）n]-[1-（1/2）n-1]=（1/2）n，所以C项错误，故答案选C.

技术实现模型 篇4

关键词：Delphi,OpenGL,框架编程

0、引言

OpenGL最早是由SGI开发的跨平台的工业标准的3D图形硬件的软件接口, OpenGL原来是工作站上的一个图形软件库, OpenGL不仅可以绘制基本图形, 而且提供了大量处理图形图像的函数与过程, 实现一系列功能:三维物体建模、观察变换、颜色模式、光照模型、图像处理、纹理映射、动画制作、交互技术等。OpenGL强大的三维真实感图形功能, 使得它在商业、军事、医学、航天航空等领域的应用已越来越广泛。

OpenGL由下列几部分组成:OpenGL核心函数、OpenGL实用库函数、OpenGL辅助库函数、Windows专用函数、Win32 API函数、OpenGL状态变量。由于Delphi函数已全部封装在OpenGL单元中了, 要使用这些函数, 通常只要在uses中添加OpenGL单元, 这点比在VC下开发更方便了。

要实现OpenGL绘制, 一般需要完成OpenGL初始化, 绘制图形, 资源释放等。

1、实现OpenGL绘制步骤

1.1 初始化OpenGL

要使用OpenGL, 首先必须进行OpenGL初始化。这通常在窗体的OnCreate事件过程中完成。OpenGL初始化通常包括如下步骤:定义像素格式;为指定窗口使用该像素格式;使像素格式生效;为指定窗口建立相应翻译描述表;设定当前翻译描述表。

1.2 OpenGL图形绘制

这通常在窗体的OnPaint事件中可直接绘制或调用自定义函数glDraw绘制, 如画点、线、多边形等。

(1) 图形底色设置

底色即屏幕或窗口的颜色, 或称颜色缓冲区的颜色, 改变底色首先应使用glClearColor过程设定底色, 然后使用glClear过程以这种底色刷新窗口和屏幕。

glClearColor (0, 0, 0, 0.5) ;//屏幕清成黑色, 实为设背景色

glClear (GL＿COLOR＿BUFFER＿BIT or GL＿DEPTH＿BUFFER＿BIT) ;//清缓存和深度缓存

(2) 图形的颜色设置

注意底色的设置, 颜色设置通常与像素描述变量有关, 即与TPixelFormatDescriptor定义中的iPixelType有关, 如设为PFD_TYPE_RGBA;可使用glColor3b, glColor3f, glColor4b, glColor4f, glColor4fv设置图形颜色。例如glColor3f (0, 0, 1) ;//设绘制色为兰色

在glBegin与glEnd过程之间绘制简单图形, 如点、线、多边形等。格式如下:

glBegin (mode:GLenum) ;//mode的取值不同表示绘出不同的图形

//{绘制过程}

glEnd;

上述过程中, mode取不同值, 如分别取GL_TRI-ANGLES、GL_POLYGON则分别画出绘制三角形与绘制多边形, 下列代码画一三角形:

在这里尤其要注意的是图形重绘问题, 当我们将绘制的图形最小化或移到边界再恢复后, 原图形不见了, 从而得不到正确结果, 这是因为图形未完成刷新的缘故。实际上, 可以通过refresh或repaint方法, 这通常在窗体的OnResize事件过程中完成, 由系统自动调用OnPaint实现重绘, 另外也可将窗体或画布区域设为无效区, 即在窗体的OnResize事件中调用invalidate方法, 也可实现同样功能。

1.3 OpenGL二次曲面绘制

圆柱, 圆环和球都属于二次曲面, 二次曲面也是在窗体的OnPaint事件过程中完成的。二次曲面建立时, 首先定义一个GLUquadricObj对象;其次创建一个曲面对象gluNewQuadric;再次设置二次曲面的特性 (gluQuadricDrawStyle, gluQuadricTexture) ;绘制二次曲面 (gluCylinder, gluSphere, gluDisk, gluPartialDisk分别为圆柱、球、圆环及半圆环) 。下面为画球体线框图的例子:

1.2资源释放

一般在窗体的OnDestroy事件中完成资源释放:

使用wglDeleteContext过程删除像素描述表;

使用ReleaseDC过程释放窗体所占内存;

2、OpenGL中的变换

(1) 几何变换

三维物体的变换是动画设计的基础, 包括图形的平移, 旋转, 缩放等操作, 复合变换是在基本变换基础上的组合变换。平移、旋转、缩放变换的函数分别为glTranslatef、glRotatef及glScalef。下例为平移变换:

(2) 投影变换

OpenGL能够创建一个正投影 (三视图) 与透视投影。它们是glOrtho与glFrustum函数, 两者参数含义都一样。Void glFrustum (Left, Right, Bottom, Top, Near, Far) ;//透视投影下面是一个透视投影的例子:

glMatrixMode (GL_PROJECTION) ;//选择投影矩阵

glLoadIdentity;//重置投影矩阵

gluPerspective (45.0, Width/Height, 0.1, 100.0) ;//计算窗口的外观比例

glFrustum (-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 3.0, 7.0) ;//OpenGL透视投影

glViewport (0, 0, 300, 300) ;//在视口中显示

3、模型交互例子

参考文献

[1]沈才梁等.Delphi 7.0程序设计教程.北京:清华大学出版社, 2004

[2]Jeff Molofee (NeHe) .NeHe OpenGL Tutorial中文版.互联网

[3]WooM, Neider J等.OpenGL编程权威指南[M].吴斌译.北京:中国电力出版社, 2000

工作流系统中组织模型的设计与实现 篇5

1.1 课题提出

工作流（Workflow）是为实现某个业务目标，在多个参与者之间，利用计算机技术，按某种预定规则自动传递文档、信息或者任务。企业通过应用工作流管理系统，可以提高企业管理的规范化程度，提高企业的工作效率和服务质量。对组织模型的研究有助于企业基于工作流的企业资源计划管理系统（ERP）、客户关系管理系统（CRM）、供应链管理（SCM）等系统的建设，并对企业的组织结构建设也有一定的参考意义。本课题提出的目的是：提供一套可行的组织模型来解决工作流系统中企业组织结构和流程活动的结合问题。

1.2 研究现状

就目前而言，比较成熟的工作流组织模型有：

• WfMC 组织模型

• WIDE 的组织模型

• 动态组织模型

工作流技术由于国际工作流管理联盟的成立以及研究者、产品生产商的不懈努力，已经从萌芽期进入了发展期。但工作流系统还仅仅是处于技术发展曲线上的初级阶段，工作流系统中的组织模型理论和实践有待更进一步研究和改进。本文的工作就是对该领域进行初步的研究。

2 组织模型分析

2.1 组织模型的元素

组织模型利用抽象的模型或者元素构造出的一些关系，来表达企业组织机构中的实体间的层次和隶属，组织模型用来描述企业组织结构的。一般认为，企业组织是为了优化管理和生产而建立的企业人员的集合，它具有一定的内部层次和隶属结构，需完成一定的职能和责任。每个组织有一个最高决策者，组织成员之间根据组织结构具有一定的权力义务关系。

现代企业的组织结构得到比较广泛的实际应用的有以下几种：

（1）直线制：最简单形式，没有职能机构，从最高管理层到最低，实现直线领导。

（2）直线职能制（直线参谋制）：以直线制为基础，在各级领导之下设置相应的职能部门以从事专业管理，作为该级领导的参谋机构。

（3）事业部制：在公司领导下，按产品、地区或市场划分将公司分为多个统一进行产品设计、采购、生产和销售活动的半独立经营单位。

（4）矩阵制：把按职能划分的部门和按项目划分的小组结合起来，组成矩阵，同一名管理人员在与原职能保持组织和业务联系的同时可以参加产品或项目组的工作。

基本元素：

在实际的企业中，从不同的角度考察，存在不同的组织模型单元，如：集团公司、区域、公司、子公司、部门、职务、岗位、员工等，部、局、处、科等诸如此类。这些的组织模型单元需要进一步抽象为组织模型元素。

2.2 基于树型层次化的组织模型

考查企业中的组织机构形式，并结合组织模型中的元素组成，可以用树型层次化来描述组织模型。树型结构是对人力资源的一种非常有序的组织，在纵向上易于管理。树型结构主要围绕部门、职员和职务这几个元素进行，内部结构采用自上而下逐层分解的树状结构，而每一个树状结构的根节点对应了元素的名称。树形结构很好地表达了部门在结构上分解， 职务上下级负责以及人员的隶属关系。

2.3 组织模型矩阵关系的解决

树型的层次化结构基本可以满足绝大多数的组织模型，但是却无法解决矩阵制组织结构的问题。矩阵制是把按职能划分的部门和按项目划分的小组结合起来，组成矩阵，同一名管理人员在与原职能保持组织和业务联系的同时可以参加产品或项目组的工作。

矩阵制组织结构需要各种企业任务在不同的部门之间的传递；需要树型部门结构间进行横向联系，这也是现代企业组织结构发展的趋势。

2.4 模型在工作流中的应用

组织模型在工作流中的应用，最主要的桥梁是“角色（Role）”。

角色分为几种类型：层次化的角色、内嵌角色和动态角色。内嵌角色是默认角色，比如：所有人、系统管理员等。动态角色需要在系统运转的时候根据情况实际定义。

层次化的角色和树型层次化组织模型对应，可以通过树型层次化的组织结构得出。角色层次(Role Hierarchy)为角色集合到角色集合之间的关系，具体表示在一个组织内部角色之间的等级关系，例如一个企业的采购部门中部门经理角色就在采购员角色之上，他可以继承采购员角色的权限，也就是说部门经理角色拥有比采购员角色更大的权限，这与大部分实际情况是相符合的。

组织模型在工作流中的应用，其人员到角色的分配可能是由人事管理员完成，权限到角色的分配可能由工作流应用管理员完成，而角色的层次结构是由信息领导和安全员根据企业树型层次化组织模型分析完成。

参考文献

[1]肖道举,闻立鹏,陈晓苏.基于工作流管理的虚拟组织模型[J],华中理工大学学报，2004(9),29-30.

[2]万良君,怀进鹏.基于能力的工作流任务组织化[J],北京航空航天大学学报,2003(12),1091-1093.

技术实现模型 篇6

模型管理是备件库存管理智能决策支持系统的核心部分，它的主要任务是建立决策模型并支持其使用，通过帮助决策者理解决策问题、检验候选方案和增强预测能力等一系列手段来改善决策者的决策效果。模型库中包含规范模型和通过专家系统综合评价知识推理出的模型，如备件需求预测模型、库存控制模型等。

模型管理所要解决的主要问题有：模型的表示、模型的组织与存储、模型的集成、模型的调用和运行等。

1 模型的表示

模型管理的第一步是模型表示，然后在此基础上为模型提供各种操作。一般常用的模型表示形式有模型的程序表示形式、数据表示形式、语句表示形式和逻辑表示形式。这些方法都存在模型和数据不匹配、模型与方法分离、缺乏对模型共享及重用的支持等缺点。针对这种情况，本文提出了用面向对象的方法来描述模型。

面向对象模型管理方法以面向对象技术为基础，将模型定义为：模型=属性数据+操作。在模型管理中使用抽象技术、封装技术、继承技术，将模型封装成为类。

1.1 面向对象技术用于模型及其管理具有的优点

(1)在模型管理中使用封装技术，将模型涉及到的数据和方法一起封装成为类，更能体现模型的数据方法是一个模型的整体思想。同时，封装使属性和实现分离，隐蔽模型的内部细节。

(2)继承是自动共享类、子类与对象中的方法与数据的机制，使得自动生成一个新的对象类相当容易。通常使用的继承机制有两类，即单继承和多继承。利用单继承，一个子类可以从一单个类中继承数据和方法，同时还可以加入或删除其本身的行为。利用多继承，一个子类能从多个类中继承数据与方法。因此利用面向对象的继承可以将简单模型组合成复杂模型，从一类或几类模型构造出新模型，进而形成模型之间的树或层次关系，实现了模型的重用。

(3)利用面向对象的多态性可以很好地解决模型及其方法的关系问题。多态性是指同一方法可以是多个不同类的行为，同一类也可以有多个不同的方法。利用多态性和重载便于模型的修改。

1.2 模型类的定义

面向对象的模型表示，就是将一个模型作为一个对象来处理，共用一个属性集合和方法集合的一组模型构成一个模型类。例如：计划模型类、库存控制模型类、预测模型类等。这样，一个模型类可以定义一个四元组的形式：

其中，ID是一个模型类所具的唯一标识符;Attributes表示一个模型类的属性集合;Methods表示一个模型类的方法集合;Restraint表示一个模型类的约束。

下面用C#来描述一个模型类：

2 模型的组织和存储

模型的组织和存储是模型管理的关键。模型的组织形式与模型的表示形式有关，可以用模型字典库和模型文件库来组织模型。模型字典库用于记录模型特征，而模型文件库则统一管理相应的模型文件。这种组织结构将模型的特征描述与实际的模型文件分离，保证了模型一致性，提高了模型共享能力，有利于模型的动态组合，也使得模型具有了很大的灵活性[1]。

2.1 模型字典库

模型字典库存贮了模型的主要信息，包括模型特征信息、数据信息、方法信息及定义信息等。模型的特征信息：模型名称、模型类型、模型描述;模型数据信息：输入参数个数、类型、输出参数个数、类型;模型定义信息：模型头文件、模型源程序文件。有了字典就可以很方便的对模型进行分类，便于查询和修改模型。

模型字典的组织结构采用数据库形式，即字典的内容按照关系数据模型的组织形式存放。按照模型分类就可以分别建立不同的字典库。一个库存放一类模型，每个模型对应一条记录。

模型字典库的主要表如表一、表二和表三所示。

2.2 模型文件库

模型文件库按文件方式存储模型所用的各种文件，即源文件、目标文件、说明文件和描述文件。

为了区分模型文件和其它磁盘文件，可以采用建立子目录的方法，把模型文件都存放在子目录下。按模型类型建立子目录，即每类模型建一个子目录，每类模型的所有模型文件都存放在此子目录下。

3 模型的调用和运行

在决策过程中，如果需要调用模型，则根据执行层的申请选择相应的模型类，并生成该类的具体模型对象，然后再运行模型。对象是模型的具体化，对象中包含有模型的各种属性和模型算法在内的各种方法，由于对象是一种被动的东西，不会主动运行自己的方法。因此，要求模型中要包含尽可能全的有关模型的信息，并且要将模型执行的规则、顺序与过程放到模型执行的方法中。这样，模型被调用时，首先就调用模型对象中的执行方法，该方法再分别以特定的规则与顺序调用对象中的其它方法[2]。

模型类在C#系统中可以用其头文件和源文件制作成DLL文件。这种文件不仅可以在C#中运行，也可以在其它种类的程序设计语言中运行，为模型移植创造了条件。

模型的运行涉及大量的数据，原始的方法是各模型自带数据或数据文件。这样，数据不能共享，这种方法只适合于单模型的运行，不适合于多模型的组合运行。为了解决模型对数据的共享问题，智能决策支持系统的采用将所有数据都放入数据库中，由数据库管理系统统一管理。这就需要建立模型和数据的接口，利用接口，使模型能存取数据库的数据。这样，使模型库和数据库形成了统一整体。

模型库和数据库之间的接口方式多样，目前比较常用的有标准格式法、函数法、嵌入法等。

在模型的运行过程中，模型计算程序从静态数据库析取数据，作为模型运行的输入参数，最后结果存入数据库，因此模型库和数据库之间的接口必不可少。用C#编制模型，模型库与数据库之间的接口变得很简单，它能通过动态数据对象ADO(ActiveX Data Objects)直接存取数据库中的数据。

4 结束语

备件库存管理中所需决策的问题很多，因此决策模型也非常多，管理起来很麻烦。本文采用面向对象技术来实现模型的管理，解决了模型类的定义、模型的组织、存储、调用和运行等模型管理所需解决的关键问题。

摘要：模型管理是备件库存管理智能决策支持系统的核心部分。本文采用面向对象技术来实现模型的管理,对模型类的定义、模型的组织、存储、调用和运行提出了相应的解决方案。

关键词：备件,模型管理,面向对象技术

参考文献

[1]唐亚伟.决策支持系统中模型相关问题的研究[D].浙江大学,2003.

技术实现模型 篇7

虚拟植物的三维生长过程模型研究就是利用现有的虚拟现实技术在计算机上模拟植物在三维空间中的形态结构和其生长发育过程[1]。它是实现传统农业走上精准农业、数字农业和农业信息化的必经之路, 已成为国内外农业信息化研究的热点问题之一。 植物开花过程是植物发育的一个重要过程, 花朵的形态结构和特征能够反映植物的生理功能, 对其仿真能够指导现代农业的生产; 另外, 植物的开花过程还能在植物研究、园艺展示等方面有广泛的应用。

在虚拟植物的研究中, 国内外学者主要集中在对植物的三维生长过程的研究, 即利用虚拟现实 ( VR) 技术来对植物的生长模型进行研究, 当前已取得了巨大的成绩[2]。美国Onxy公司基于图形学研究方法, 开发了Tree Classic和Tree Painter软件。该软件可快速生成植物图形和制作大量植物图形图像库; 澳大利亚研究机构Centre for Plant Architecture Informatics基于L系统建模的研究方法开发了Virtual Plants软件。 该软件可以棉花、大豆、玉米等农作物进行模拟, 以及表现植物根系的生长和病虫害对植物生长的影响。 加拿大Calgary大学基于L - 系统开发了CPEG, L - Studi和Virtual Laboratory软件, 其在辅助景观设计、园林规划等得到了应用。德国Kort Z - Fernhout公司应用图形学开发了Plant Studio软件, 并可以对植物分生组织、分枝结构、花序、叶序、节间、花朵、叶片及果实等图像快速建造。北方工业大学CAD中心合作, 实现了理想条件下冬小麦苗期生长的三维动画模拟; 与中国科学院计算技术研究所CAD开放实验室合作, 实现了不同生育期玉米形态三维重建。

国外也有一些专家研究花开过程仿真, 但更多的是植物生长过程的仿真, 采用模型化方法构造植物外形, 应用分形算法进行生长仿真。而对花朵的开花过程仿真还比较少, 且还没有比较完善的仿真软件来实现植物花朵的开花过程。因此, 对花朵的仿真过程研究具有重要的意义。

为了对植物花朵的开花过程进行模拟与仿真, 本文以油菜花的开花过程为例, 利用分形方法和虚拟现实技术对其开花过程进行仿真。在深入研究植物学相关理论和计算机图像学的基础上, 融合分形算法和植物生长函数, 提出了三维植物花朵动态仿真模型的构造。实验表明, 该方法能够快速对植物花朵的开放过程进行仿真。

1相关理论

1. 1植物学常识

植物花朵是有性繁殖器官。关于花朵的本质结构, 现比较流行的观点是: 将花朵看成一个节点缩短的变态短枝[3], 即花的形态和结构跟树叶的性质具有一般性。因此, 一朵花一般由花梗、花托、花萼、花冠、 雄蕊群以及雌蕊群组成。其中, 花梗和花托相当于树的枝, 其余的4部分相当于树枝上的叶, 并称为花部。

花瓣位于花萼的内侧面, 是组成花冠的片状体。 一般以其数目的多少为花朵分类的标志, 其中, 双子叶植物的花朵一般有4 ~ 5枚花瓣, 单子叶植物的花朵一般具有3枚或3枚倍数的花瓣。十字花科植物的花瓣都是4片, 如: 油菜花、紫罗兰和桂花等。

1. 2分形算法

分形图像学是现实分形物体的可视化以及对相关物体的模拟。它是分形算法与计算机图形学相结合而形成的一门学科, 其基础是分形几何学。

分形算法是研究非线性的一门新型科学, 其主要特征表现在以下几个方面[4]: 一是物体局部与整体的相似性, 可以从局部对整体进行认识; 二是分析了整体与局部、有序与无序之间的关系和次序; 三是从一定的层面揭示了客观世界的普遍联系和统一性。因此, 分形算法具有自相似性、无标度性及自仿射性等显著特征。

分形算法的主要特征很容易让人联想到计算机算法中的递归算法所产生的图像。因此, 分形算法具有递归的基本思想。

2植物花朵的几何形态建模

2. 1花朵开花的数学建模

通过观察和参考相关的研究资料发现: 花朵在开放时, 具有一个重要的特征, 即花瓣与花朵中轴之间的倾角以及花瓣的大小都随着开放时间的延长而变大。在研究中, 最需要表现的就是花瓣与花朵中轴之间的倾角的关系, 关系体现了植物花朵开放的明显特征, 其大小一般是5° ~ 85°之间。这个变化并非线性的过程, 即不能用线性方程的方式进行描述。但根据相关的植物学资料反应, 花瓣与花朵中轴之间的倾角首先是以较大的速度增大, 到达一定程度后, 增大速度将放缓并趋于平稳, 如图1所示。

在图1中, T表示开花的时间, G表示花瓣与花朵中轴之间的倾角大小。根据图1可知, 花瓣与花朵中轴之间的倾角在开花的前期增长较慢, 随着时间的延长, 倾角大小快速增加; 而后, 又缓慢增加。根据这一特征, 可以得出, 它们之间的关系符合植物生长函数的规律, 如图2所示。

根据图1和图2, 可以设计相关的数学模型来描述之间的关系, 则

在图2中, 0到T2段表示公式为

其中, L1, L2, L分别表示它们之间的关系在初始化的最小值、在衰弱期的最小值以及最大值。

2. 2花朵的形态描述

对于一个花朵, 花瓣是其重要的外在体现, 若干的花瓣组成一个花朵。因此, 花瓣的形态描述, 是花朵生长研究的主要组织部分。针对不同的花朵, 花瓣的外在形态都不同, 但都是一个在三维空间中的曲面。在曲面设计中, 贝塞尔曲面设计比较简单, 在绘制中, 只需要提供曲面设计的关键点即可, 且Open GL支持。因此, 在花瓣的设计过程中, 选择贝塞尔曲面作为主要的工具。

针对不同的花瓣, 关键点的选择可以不同设定。 对于较为简单的花朵可以设置10 ~ 18个关键点, 如梅花等。对于较为复杂的花朵, 可以设置16 ~ 20个关键点, 如菊花等。

3油菜花朵开发过程动态仿真实现实验

为了研究本文所提出方法的有效性和适用性, 选取油菜花的开放过程进行仿真, 油菜属于十字花科属双子叶植物纲。其茎圆柱形, 多分枝。无叶柄及托叶; 茎梢着花, 总状花序; 花萼片4片, 黄绿色; 花冠4瓣, 黄色, 呈十字形, 如图3所示。

3. 1油菜花朵花瓣的构建

由图3可知, 油菜的花朵由4片花瓣组成, 花瓣的形状呈扁平, 且边缘较平滑。因此, 在对花瓣的设计中, 只要选择出关键的16个点即可描述, 则有

根据图3可知, 油菜花的花瓣长度与宽度比较接近。因此, 在花瓣的设计中, 设其长度为8, 宽度为6。 在油菜花开放的过程中, 花瓣的长度和宽度都随着生长适当变化。数值4和3表示油菜花朵花瓣的初始曲率, 随着花朵的开放, 曲率不断变小, 从而使花瓣较为平整。

3. 2试验结果的仿真

本文以Plant VR为平台对油菜花的开放过程进行仿真。为了更有效的表现花瓣在开花过程中与花朵中轴之间的倾角的关系, 为了研究的方便性, 在仿真实验过程中, 笔者没有对花朵的中轴和进行仿真, 并设k = 1 。实验数据如表1所示。

其仿真结果如图4所示。

在图4中, 充分表现了花朵从花蕾到完全开放的过程, 在花蕾期间, 花朵的颜色较深, 随着不断的开放, 颜色不断的变浅。但由于对油菜花朵的颜色、中轴以及花瓣的扩张进行仿真, 使仿真结果图跟原始花朵存在一定的差距, 但并不影响本方法的实用性。

4结束语

在对虚拟植物生长模型研究中, 对植物花朵的开放过程研究可以不断完善植物器官的仿真, 具有重大的意义。为了有效地对花朵开放过程进行简单、快速的模拟, 本文融合分形算法和植物生长函数, 提出了三维植物花朵动态仿真模型的构造分形算法, 并以油菜花朵为例。通过实验表明, 该方法能够快速对植物花朵的开放过程进行仿真, 并为植物花朵开放过程的建模提供了一条新的路径。

然而, 由于植物在生长过程中, 具有许多不确定性和复杂性, 本文是在理想的状态下进行模拟, 影响了其实用性及真实性。因此, 本文的研究只是一个引导性的研究, 后续还有很大的工作可以去继续完善。

摘要：为了更加有效、真实地描述植物花朵的开放过程, 提出了一种三维植物花朵动态仿真模型方法。该方法 以生长函数对花朵的开放过程进行控制, 采用贝塞尔曲面对花朵的花瓣进行构造, 最后对植物花朵的开放过程进行仿真。试验表明, 该方法能快速对植物花朵的开放过程进行仿真。

关键词：花朵,植物生长函数,贝塞尔曲线,PlantVR

参考文献

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储层模型可视化技术的研究与实现 篇8

储层建模三维可视化就是使用地质统计学算法对测井数据、地震数据等已知数据进行模拟建立储层模型, 并使用三维可视化方法, 将储层模型用直观三维图形方式显示, 从不同的角度描述储层属性和结构, 从而帮助石油工作者更加方便准确地理解地下地质情况。

储层模型包括储层的几何形态和属性特征。储层的几何形态表现其空间位置和构造起伏;储层内部属性特征是指孔隙度、渗透率, 含油饱和度等物性参数的空间分布。本文用Qt和C++结合Open Inventor工具包设计并开发储层模型可视化系统, 以胜利油田某区块的数据作为测试, 展示系统对具体数据的三维显示、拨层显示、剖面显示、色表设置、Z方向夸张显示等功能, 达到了将油藏储层直观展示的目的。

1 Open Inventor和Qt简介

储层模型可视化系统采用Open Inventor 工具包开发可视化模块, Qt技术开发系统界面。Open Inventor (以下简称OIV) 是SGI公司开发的基于OpenGL的面向对象的三维图形软件开发包。OIV具有平台无关性, 可以在Microsoft Windows、Unix、Linux等多种操作系统中使用。OIV通过搭“积木”的方式来构造复杂的三维场景, 用户只需花费很少的时间就可以构造复杂、优美的图像场景, 同一份代码可利用OpenGL发展的最新版本。

Qt由挪威奇趣科技公司开发的面向对象、跨平台的C++图形用户界面框架, 具有一次编写、随处编译的特征。采用Open Invnentor 和Qt开发储层模型可视化系统, 界面友好、显示效果精细、交互式操作灵活、易于维护, 并具有跨平台性。

2 储层数据模型可视化

2.1 数据格式

在构造建模中, 使用克里金插值算法, 得到每一个网格上的深度值, 在属性建模中使用地质统计学算法模拟出对应网格上的属性值, 两者合在一起形成带构造规则网格数据。因而储层模型可视化系统的输入是随机建模的结果数据, 包括沉积相、孔隙度、渗透率、含油饱和度等参数模型的数据体。这些数据的格式如下:

网格结点在XOY平面上按规则顺序排列, 令X、Y方向的网格步长为dx、dy, 网格数为Nx、Ny, 原点坐标为x0、y0、z0, 则任一网格结点Node的空间坐标 (x, y, z) 和属性值s为:

undefined

公式 (1) 中, i的范围为[0, Nx-1], j的范围为[0, Ny-1], k为结点Node (i, j) 在数据中的排序数, DPk、Sk分别为第k 点处的深度和属性值。

2.2 储层模型可视化系统的场景结构

本系统分为两个场景:储层参数模型场景、颜色图例场景。储层参数模型场景包含立体模型完全展示、拨层展示和剖面模型展示。其中, 拨层只显示储层中的某一片, 剖面可以浏览和分析储层断面上的空间分布。本系统总场景如图1所示。

图1中, 储层模型立体展示、拨层展示、剖面展示采用Open Inventor中的SoSwitch开关节点控制, SoSwitch的whichFild域默认为-1, 表示不遍历任何子节点。

2.3 立体模型

储层立体模型场景如图2所示。

图2中, 采用Open Inventor中的SoCoordinate、SoMaterial、SoMaterialBinding、SoQuadMesh类描述储层地质模型中的每一小层。用结构体存储数据内容, 每个模拟点的坐标可从结构体中得到, 然后使用SoCoordinate节点管理。每个模拟点的颜色表明了这个点的属性值。本系统采用64个颜色组成的色表文件, 用属性的最大值减最小值再除以颜色总数, 得到属性值步长, 按照此步长将属性值划分为不同的范围, 每个范围对应色表文件中的每一条目, 即颜色值。然后采用Open Inventor的SoMaterial类管理颜色, 用形体节点SoQuadMesh构造每个小四边形面片, 从而建立起储层模型的立体图。

2.4 剖面模型

储层剖面图是一种地质图件, 能直观地反映地质体断面方向的整体轮廓、构造情况、地层之间的位置关系。这里的剖切路径采用一系列剖切点依次连接的折线表示, 绘制剖面图的算法如下:

(1) 以折线方向为步长递增方向, 求折线上结点的总数。

undefined

x是剖切点的X坐标值, y是剖切点的Y坐标值, d是步长, 此算法中预设d为X方向网格步长, i是相邻两剖切点长度除以步长的倍数, j为当前剖切点的序号。

(2) 计算两个剖切点之间直线和x轴的夹角。

undefined

j为当前所选剖切点的序号, α为两剖切点之间的直线与X轴的夹角。

(3) 计算折线上结点x、y的坐标值。

公式 (3) 计算得出的倾斜角值代入公式 (4) 和 (5) , 得出d1和d2的值:

undefined

i值的意义同公式 (2) , j为当前所选点的序号, α的意义同公式 (3) , d1为剖切线X轴方向的分量, d2为剖切线Y轴方向的分量。

(4) 计算结点在网格中的位置。

(5) 根据该结点周围的4个网格节点, 利用距离反比加权法计算z值和属性值。

得到切面数据后, 将相邻两层面上的数据每4个依次连接为小四边形面片, 用形体节点SoQuadMesh构造每个小四边形面片, 建立起储层模型的剖面图。

3 功能展示

基于Open Inventor的储层模型可视化系统的主要功能:物性与沉积相的立体图、物性与沉积相的拨层图、物性与沉积相的剖面图, 以及模型的旋转、平移、放大缩小、Z方向夸张显示等交互式操作。以胜利某区块数据测试该系统, 分别展示各参数模型。图3是沉积相在三维空间的分布图, 其中不同颜色代表了不同的沉积相, 此沉积相模型有5种相。

图4是渗透率的三维空间分布图, 左上角是渗透率的图例, 不同的颜色反映了渗透率随空间变化的情况。

当用户查看储层内部数据分布以作比较时, 可使用拨层功能, 如图5所示。

4 结语

本文重点研究了储层参数的立体模型、绘制剖面模型的算法、颜色映射等技术, 并用C++、Qt和Open Inventor对储层模型可视化系统化进行了实现, 直观真实地再现了油藏的地质构造以及油藏参数在空间的变化。

参考文献

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技术实现模型 篇9

1.1 Web应用程序访问过程

研究Web应用程序访问过程是Web应用程序性能测试模型的基础。Web应用程序访问过程模型阐述了访问Web应用程序的过程,构造一个web访问请求的响应时间的函数,有助于分析是哪个步骤耗时过长,是系统的性能瓶颈。

一个典型的Web事务(请求与响应)过程的每个步骤都需要耗费一定时间。Web应用程序访问过程模型及各步骤耗费的时间如图1所示。图中,N1、N2、N3和N4均为网络传输的时间,S1、S2和S3为服务器计算时间,C1为客户端执行脚本的时间。

从用户角度来看,只有在客户端执行完所有预加载的脚本后,才能完全地使用web的功能,因而客户端执行脚本的时间也应重点考虑。

1.2 影响响应时间的因素分析

1.2.1 客户端因素

统计在客户端消耗的时间,包括从电击超链接到看到网页内容,主要包括:第一,在客户端建立TCP连接所需要的三次握手过程的时间;第二,显示内容和图片,以及解析HTML文件所消耗的时间;第三,执行客户端脚本所需要时间。为让用户更快地看到网页内容,则需在性能优化过程中,减少上述三点消耗的时间,其中应重点投入的是第2和第3点。

1.2.2 网络因素

传输线路和转发设备是网页在网络上所产生的延迟的主要两方面原因。应用层协议HTTP在Web系统上使用。在TCP协议数据单元中封装有HTTP协议数据单元,同时,IP分组中封装有TCP协议数据单元,然后相关的IP分组为数据帧以便在网络上传输。其中,网络的带宽和延迟和转发设备的转发能力事直接影响网页传输时间的两大因素。

1.2.3 服务器因素

对于作为Web系统的核心的服务器来说,其性能状况对Web应用系统性能影响明显。服务器通常包括Web服务器、应用服务器和数据库服务器,它们通常处于一个局域网内。服务器由一系列软件和硬件所组成。影响Web应用程序性能的软件因素主要指数据库系统和Web程序自身。

1)数据库系统:在动态网页中增加、删除、修改、查询数据库记录时,响应时间包括耗费相关的时间。其中,对数据库数据的操作和建立和释放数据库连接,这两项都是数据库系统对于Web系统的性能影响问题。

2)Web程序自身:Web程序自身对Web系统的性能的影响主要表现在:业务逻辑的算法不够优化;对硬件组件资源、数据库系统使用的不正确;使用冗余代码,导致不必要的时间消耗。因此,在服务器端,影响Web应用系统的性能问题的因素,在软件和硬件两个层面均有诸多可能,这给性能问题定位和性能调优工作带来了许多困难。

2 Web应用程序性能指标

Web应用程序的性能由一系列性能度量的标准来衡量。Web应用程序的性能与相关服务器的软硬件平台、网络带宽和负载情况有关。各性能指标也主要是反映服务器、网络和负载的情况。本文主要研究响应时间、吞吐率)、资源利用率这三种指标。

2.1 响应时间

响应时间也称为等待时间,从用户观点来看,它通常随着用户负载的增加而缓慢增加,但一旦越过某个负载临界点,等待时问就会快速地增加。在这个临界点,通常有至少一种系统资源以耗尽。用户负载如持续在临界点之上,可能会造成Web应用程序的崩溃。

针对Web应用系统的性能优化最终目的都是优化用户体验。而响应时间是影响用户体验的一个重要的因素。通过以上分析,改善响应时间可以从缩短网络传输时间、服务器计算时间和客户端脚本执行时间做起。

2.2 吞吐率

所谓吞吐率,其常用的单位为请求数/秒或页面数/秒,就是单位内系统所处理的用户请求在一定时间内的数目,也可以视为,每天的访问者数或每天页面的浏览次数来衡量吞吐率。

一般而言,在未达到某个负载临界点时,吞吐率与用户负载成正相关关系,而在越过这个临界点后,则吞吐率将保持不变甚至下降。这里分两种情况:当临界点是由于网络设备的流量引起的时候,吞吐率会保持不变,这时需要改善网络情况,吞吐率可能会继续和用户负载保持正相关关系;当临界点是由服务器承载压力过大引起的时候,吞吐率会下降,此时,Web应用系统拒绝服务甚至崩溃,这时需要改进服务器的软硬件配置来优化性能。

2.3 资源利用率

系统不同资源的使用程度,包括内存、服务器的CPU和网络带宽等等方面,一般利用占资源的最大可用量的百分比来衡量。资源的最大可用度达到之前,利用率通常与用户负载成正比例。资源已经成为系统的瓶颈的指标则是资源的恒定值保持在100%。所以,增加系统的吞吐率并缩短等待时间可以通过提升这种资源的容量进行。

3 Web应用程序性能测试场景设计模型

场景是用来模拟真实世界的用户是如何产生访问压力的。一组测试场景需要对虚拟用户脚本、负载产生器和虚拟用户行为进行配置。Load Runner可以提供的场景包括两大类:手动的测试场景和面向目标的测试场景。其中手动的测试场景按是否有业务上的组合可分为单一业务场景和组合业务场景。

3.1 单一业务场景设计

单一业务实际是指一些核心业务模块对应的业务。这些模块通常具有功能比较复杂,使用比较频繁,属于核心业务等特点。单一业务场景测试的重点是一些系统重要模块独立运行的情况。主要测试这类模块和性能相关的一些算法,还要测试这类模块对并发用户的响应情况。只有在决定整个Web应用程序性能的这些核心业务模块在性能上没有问题,之后的其他性能测试才显得有意义。

单一业务场景是整个Web应用程序性能测试的基础,是不可或缺的,应该在测试的早期进行。

单一业务场景测试的效果主要有:1)发现一些核心业务算法的问题:如一些处理同步、与数据库等组件交互的算法,其性能为题在单用户模式下是很难发现的,需要通过测试工具模拟多个用户的并发操作,必要的时候需维持压力较长的一段时间,才可以更容易地验证算法的正确性和性能。2)尽早发现性能问题已降低成本:软件的缺陷越早被发现则修复的成本越低,性能缺陷也是如此。有时候,核心业务的性能问题可能使项目的架构要推倒重来。因此,尽管性能测试需要较高的成本,但对于Web应用程序的核心功能仍需尽早进行性能测试。

对同一模块的单一业务场景可以有以下两方面内容:1)完全一样功能的并发:该测试是检查程序对同一时刻并发操作的处理。例如,模拟多个用户,同时写入数据库,看Web应用程序能否做出正确相应。2)同一模块里不同子功能的并发:在同一业务模块中,多数功能通常是耦合的,因此,它们可能互相干扰。实际上,这种并发是较常见的单一业务场景。

3.2 组合业务场景设计

组合业务场景的性能测试与Web应用程序实际运行情况最为接近。它需建立在单一业务场景测试均较正常的基础上,把Web应用程序的各个业务模块按访问比例进行测试。

组合业务场景设计需要做的工作有:1)确定各个业务模块的访问比例;2)根据访问比例分配虚拟用户的比例,尽可能地模拟真实用户常见的场景。

通常,组合业务场景测试的效果有:1)发现业务模块的交互问题:通常,经过单一业务场景测试后,各模块的独立运行基本都是正常的。但由于各业务模块间或多或少的耦合关系,可能会在同时进行测试时,发现新的问题。2)尽早发现综合性能问题:综合性能问题主要指Web应用程序整体的性能问题,综合性能问题多在组合业务场景测试中被发现。3)模拟真实用户负载的组合业务场景测试是考察服务器运行状况的常用方法:通常依据该测试的结果,对服务器硬件情况进行评价,评估是否需要升级硬件或使用集群。

组合业务场景可以包含以下两方面的内容:1)对有耦合的业务模块进行组合业务场景测试:主要测试在多用户并发条件下,一些存在耦合的业务模块是否正常运行。2)模拟真实用户场景:模拟一些典型场景进行测试,需先确定各个业务模块的访问比例。

3.3 面向目标的场景设计

面向目标场景的性能测试,是指一些目标明确的,一般在需求分析阶段就可以确定期望Web应用程序能够达到的性能指标。针对这些指标都要设置测试场景来验证Web应用程序是否达到要求。面向目标的场景设计的关键是明确需求,主要参考需求文档,把属于性能方面的需求提取出来。面向目标的场景中的性能指标通常有响应时间、最大同时在线人数等,如“Web应用程序可以支持50个并发用户"、“系统响应时间不得高于5秒”等。

4 结束语

总结和完善Web应用程序性能测试模型,包括Web应用程序访问过程模型、Web应用程序性能指标和Web应用程序性能测试场景设计模型。其中,Web应用程序访问过程模型描述了哪请求生命周期,研究了访问过程中各步骤对响应时间的影响,创新地提出了普遍受忽视的客户端脚本执行时间对性能的影响。Web应用程序性能指标主要研究了响应时间、吞吐率和资源利用率,探讨了用户负载与它们的关系,并浅析了三个指标之间的关系。性能测试场景设计模型包括单一业务场景设计、组合业务场景设计和面向目标的场景设计。

参考文献

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技术实现模型 篇10

关键词：多媒体集成；Petri Net；HTSPN

中图分类号：TP37文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)12-21767-02

MultiMedia Integration Research and Implementation based on HTSPN Model

WANG You-wei

(Shandong Rural Credit Cooperative Union, Jinan 250001, China)

Abstract：How to make the information rendering carried by MultiMedia more accurately and alluringly, has been our goal, and many research efforts in the direction. This paper presents a Multimedia Integration methodology from HTSPN, with the design of Petri nets through multimedia resources associated, it can be showed as a integrated multimedia. We also carried the methodology to practice, the realization of the system based on HTSPN Multimedia Integration has been completed. Users can integrate multimedia conveniently and rapidly by the freely Petri Nets design. By these, the performance of multimedia has been enhanced, and we got a better enjoy.

Key words：MultiMedia integration;Petri Nets;HTSPN

1 引言

现代社会，多媒体技术使计算机功能实现了跃变，多媒体的集成是指同一个文件中把来自多个通道的信息统一获取、组织、存储和合成，使得文字、图像、声音等各种信息能同步地作用于我们的听觉、视觉等感官。如何更方便、更有效的对多媒体进行集成，以实现更好的信息展示的效果，这一直是许多研究致力的方向，相关的探索和研究如SMIL[1]多媒体文件生成、基于语义和Petri网的多媒体模型[2]等已取得了一定的进展和良好的效果。但目前的多媒体集成模型过于专业化，繁琐的语法和复杂的操作无法满足普通用户对多媒体集成的需求。

本文提出了一种基于HTSPN[3]模型的多媒体集成方法，并基于该方法实现了一个多媒体集成系统。

2 相关背景知识

2.1 Petri Net

Petri Net[4]由德国人Carl Adam Petri 在1962年提出，是对离散并行系统的数学表示，用于描述异步发生事件。Petri网模型是目前系统建模领域中被人们广泛采用的一种方法，它在描述离散事件动态系统方面具有较强的模型分析能力。

2.2 HTSPN

HTSPN（Interpreted-Hierarchical Time Stream Petri Net）：带解释信息的分级时间流Petri網，是基于Petri模型的一种扩展。

HTSPN = {T，P，C，t，R，M}；其中 T，P，C，t与基本Petri网定义相同；

R:P{r1, r2, ..., rk } 定义了由位置集向资源集 {r1, r2, ..., rk } 的映射；

M:P{m1, m2, ..., mk }定义了由位置集向资源集时间关系 {m1, m2, ..., mk }的映射。

3 关联模型的研究和系统框架的设计

3.1 关联模型的研究和设计

结合HTSPN模型的特点，在HTSPN与多媒体文件之间的映射是从三个方面完成建模的：

(1)概念结构－Petri属性映射模型：在Petri网设计时定义外部属性，规定集成后得到多媒体文件的播放属性，如发布者信息，播放窗口大小，背景风格、颜色等信息，我们定义此部分模型为HTSPN属性的扩展。

(2)播放时序－变迁映射模型：是将HTSPN中的变迁与多媒体播放时序进行映射。Petri流的触发性流程决定了构成多媒体的媒体文件进行更替时必须遵守一定的时序规则，按照流程既定时序进行。我们将播放过程中帧之间的更替与变迁进行映射，Place中持续时间完毕后触发变迁，跳入下一个库所，即进入下一帧中媒体资源的播放。

(3)媒体资源－库所映射模型[5]：是将HTSPN中的库所与用于多媒体集成的媒体资源进行映射。Petri流程中的一个库所元素，分别代表一个集成多媒体的资源。库所中赋予属性，为媒体资源定义媒体类型、媒体源路径、持续时间、播放窗口位置及大小等等。

3.2 系统框架的设计和实现

根据映射模型的定义，该系统框架由四个主要的部分进行实现：界面模块、文档模块、控制模块、解释模块。系统框架各模块之间的工作流程如下图1所示。

图1 各模块间工作流程

3.2.1 界面模块

该模块为用户提供媒体文件Petri建模的图形工具以及多媒体集成效果预览和播放的界面。

(1)多媒体文件Petri建模模块：用户通过操作，完成Petri流程的设计、库所和媒体源以及变迁与播放时序之间的映射等操作。界面如图3中所示；

(2)多媒体文件Petri建模模块：通过解释模块对设计好的多媒体文档的解析，系统允许用户在设计过程中对相关效果随时预览，设计完成后播放文件。效果如图4中所示。

3.2.2 文档模块

该模块是该系统和底层多媒体文件交互的接口，其主要功能有两个，首先是对用户设计的整个多媒体Petri流的存储，用于系统控制模块中对多媒体文档的建立；另一个功能是对用户定义的Petri流中数据信息以及显示信息等属性的存储。

3.2.3 控制模块

该模块是系统实现多媒体文档建模的主要部分，在本文第二节中提及的三个模型的建立都在此模块进行实现。

(1)媒体文档类：通过库所－媒体建模，按照界面模块中用户设置的库所媒体来源的属性将库所和相应的媒体文件关联，并赋予用户对该库所设置的其他属性；

(2)播放时序类：通过变迁－播放时序建模，按照用户设置的库所持续时间以及变迁触发条件，对变迁的触发和库所间的替换进行定义，实现Petri流程播放时序的定义；

(3)调度器：按照播放时序对媒体源进行调度，得到播放流程参数传递给解释模块以便进行显示；

(4)逻辑控制类：按照Petri网的定义，设置一定规则，对用户进行Petri流程设计和建模时从逻辑上进行约束和限制，防止逻辑错误的发生。

图2 控制模块关系流程图

3.2.4 解析模块

在此模块中，系统按照用户定义的多媒体文档的属性，结合控制模块中播放时序类传递的参数，完成对多媒体文档的解析，并能在得到指令后向用户呈现。进行多媒体播放时采用的关键技术包括：

(1)TVI[5]控制器：采用多种同步控制机制控制多媒体文件播放的同步。

(2)变迁触发器：定期分析多媒体文件的HTSPN模型，确定某时刻需要触发的变迁，停止输入媒体文件的播放，开始输出媒体文件的播放。

(3)媒體资源预取模块：通过分析多媒体文件的Java I-HTSPN模型及相应算法，确定下一时间段将要触发的变迁，提前对相应媒体文件进行多线程数据传输，用相应的表示方式对媒体资源进行预取，有效增强了系统播放过程的实时性。

4 系统的实现

该系统采用Java语言实现，不仅支持本地媒体资源的获取，而且可以利用互连网络媒体资源。用户在通过系统界面完成Petri流设计之后，经过系统中相应模块的解析和显示，对集成的多媒体进行呈现。

图3是一个Petri流的设计，集成了三个变迁三帧的Petri流。图4为效果展示图，为拥有三个库所的第二帧效果截图。

图3 Petri流设计

图4 播放效果展示

5 展望和结语

随着多媒体技术的发展，人们对多媒体呈现效果的要求也会随之越来越高。功能强大，操作简便的多媒体制作系统将成为迫切需要实现的目标，这也是我们需要进一步探索和研究的方向。

参考文献：

[1]Wang Danling，The Application of Synchronized Multimedia Integration Language on CAI[J].电脑知识与技术：技术论坛,2005,10.

[2]Medina-Medina N., García-Cabrera L., Rodríguez-Fortiz M. J., Parets-Llorca J., Adaptation in an Evolutionary Hypermedia System: Using Semantic and Petri Nets. Adaptive Hypermedia and Adaptive Web-Based Systems: Second International Conference, 2002, 2347, Process of Petri Nets Extension.

[3]陈莘萌，许先斌，许卫平，张苓.Analysis and Comparision of Petri Net Based Model of Hypermedia[J].计算机工程与应用,2002,19.

[4]ZHAI Yi-feng, HOU Zhao-cheng.The Research on Workflow Process Modeling Based on Petri-nets[J].微电子学与计算机，2007.

[5]R. Willrich, P. de Saqui-Sannes, P. Sénac, M. Diaz．“Multimedia authoring with hierarchical timed stream Petri nets and Java”．Multimedia Tools and Applications． N°1-2, Janvier-Février 2002．Vol.16．

[6]HU Zhi-gang，CHEN Ren，CHEN Hua-quan.An Improved Grid Resource Scheduling Algorithm and its Modeling and Simulation with Colored Petri Net[J].小型微型计算机系统,2007,2.

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