（管理科学与工程专业论文）基于SOA的省级电力需求预测系统框架研究.pdf

一 t h er e s e a r c ho fp r o v i n c i a le l e c t r i c i t yd e m a n d f o r e c a s t i n g s y s t e mf r a m e w o r kb a s e do ns o a at h e s i ss u b m i t t e dt o d a l i a nm a r i t i m eu n i v e r s i t y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to f t h er e q u i r e m e n t sf o r t h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g b y w a n x i a o p i n g ( m a n a g e m e n ts c i e n c ea n de n g i n e e r i n g ) t h e s i ss u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f e s s o rc u iw e i o c t2 0 1 0 一 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 。 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成博士硕士学位论文= = 基王墨q 垒的省缝立左盂盛亟捌丕统框袈硒究= ：。除论 文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经 公开发表或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名磁w 和月多日 。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、 版权使用管理办法 ，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于：保密口 不保密口( 请在以上方框内打“) 印啦篇 j 日 窟咖 声八 年 l 中文摘要 摘要 传统的面向过程和面向对象编程可以在系统内部模块重用，但是系统内部的 复用不能满足企业的需要，企业要求不同编程语言平台上实现的异构系统可以实 现功能共享。面向服务架构( s o a ，s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) 是一种新的软件开 发体系结构。它的核心概念是服务，其最大优点是松耦合、平台无关性，解决了 系统应对未来需求的灵活性和异构系统之间的互操作性问题。 电力需求的预测涉及的参数比较多，也有各种各样的预测方法，若要进行准 确和全面的预测，则需要一个良好的预测系统框架的支持。本文提出了基于s o a 的省级电力需求预测系统框架，对相应的构建原则、目标和技术路线进行了详细 阐述。文章基于服务分析方法，抽取系统服务，将j 2 e e 实现的业务处理封装成 w e b 服务形式，以s c a 组件开发方式作为服务的基本实现方式，然后采用b p e l 进行服务编排，形成业务处理流程，并分层构建电力需求预测系统。 针对重庆市电力公司的具体情况，应用本文所提出的基于s o a 的省级电力公 司电力需求预测系统框架，设计实现了重庆市电力公司电力需求预测系统。此系 统采用服务管理容器对系统中的服务进行统一管理，并基于j 2 e e 进行分层业务服 务设计，分析识别系统中各服务的实现方式并实现了各服务，对复杂业务采用了 b p e l 进行系统业务流程编排。 经过在重庆市电力公司实际运行，本文所开发的基于s o a 架构的省级电力需 求预测系统相比传统系统具有较大优势。s o a 架构不但提高了开发效率，而且在 代码重用和程序健壮性上效果明显。企业使用本系统后，可以提高业务处理效率， 节省开发成本，而且可以更好地满足省级电力预测精度与预测业务变化的要求。 关键词：电力需求预测；s o a ；框架 l 一 英文摘要 a b s t r a c t t h et r a d i t i o n a lp r o c e s s - o r i e n t e da n do b j e c t - o r i e n t e dp r o g r a m m i n gm o d u l e sc a nb e r e u s e d w i t h i nt h es y s t e m ，b u tr e u s i n gw i t h i nt h es y s t e mc a n n o tm e e tt h en e e d so f e n t e r p r i s e s b u s i n e s s e sr e q u i r eh e t e r o g e n e o u ss y s t e m sw i t hd i f f e r e n tp r o g r a m m i n g l a n g u a g e s ，p l a t f o r m sc a nb ei m p l e m e n t e d t oa c h i e v ef u n c t i o n a ls h a r e d s e r v i c e o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ( s o a ，s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ) i san e ws o f t w a r ea r c h i t e c t u r e i t s c o r e c o n c e p ti s s e r v i c ea n di t s b i g g e s ta d v a n t a g e i s l o o s e l yc o u p l e d 、p l a t f o r m i n d e p e n d e n c e s o i ts o l v et h e s y s t e m sf l e x i b i l i t y f o r f u t u r en e e d sa n dt h e i n t e r o p e r a b i l i t yb e t w e e nh e t e r o g e n e o u ss y s t e m sp r o b l e m s e l e c t r i c i t yd e m a n df o r e c a s t sa r em u c hp a r a m e t e r si n v o l v e da n dt h e r ea r eav a r i e t y o fp r e d i c t i o nm e t h o d s t of o r e c a s ta c c u r a t l ya n dc o m p r e h e n s i v l y ，t h e r em u s tb ea g o o d f o r e c a s t i n gs y s t e mt os u p p o r t t h i sp a p e rp r o p o s e t h ef r a m e w o r ko fp r o v i n c i a l e l e c t r i c i t yd e m a n df o r e c a s t i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ，a n de l a b o r a t et h ep r i n c i p l e 、 o b j e c t i v ea n dt e c h n i c a lr o u t ei nd e t a i l p a p e ru s es e r v i c e o r i e n t e da n a l y s i sm e t h o dt o e x t r a c t es e r v i c eo fs y s t e m ，a n dp a c k a g et h eb u s i n e s sp r o c e s s e sd e v e l o p e db yj 2 e ei n t o w e b s e r v i c e p a p e r m a k et h e d e v e l o p m e n t o fs c ac o m p o n e n ta st h eb a s i c i m p l e m e n t a t i o no fs e r v i c e ，t h e nu s eb p e lt oo r c h e s t r a t es e r v i c et oo r mb u s i n e s s p r o c e s s e sa n ds t r a t i f i c a t i o nc o n s t r u c te l e c t r i c i t yd e m a n df o r e c a s t i n gm a n a g e m e n t s y s t e m f o rt h es p e c i f i cc o n d i t i o n so fc h o n g q i n gp o w e rc o r p o r a t i o n ，u s i n gt h ea r c h i t e c t u r e o fp r o v i n c i a lp o w e rc o r p o r a t i o ne l e c t r i c i t yd e m a n df o r e c a s t i n gm a n a g e m e n ts y s t e m b a s e do ns o a ，t h i sp a p e rd e s i g nc h o n g q i n gp o w e rc o r p o r a t i o n e l e c t r i c i t yd e m a n d f o r e c a s t i n gm a n a g e m e n ts y s t e m t h i ss y s t e mu s et h es e r v i c ec o n t a i n e rt om a n a g et h e s e r v i c e so fs y s t e m ，a n dd e s i g nb u s i n e s ss e r v i c e sh i e r a r c h i c a l l yb a s e do nj 2 e e t h i s s y s t e ma n a l y z ea n di d e n t i f yt h ei m p l e m e n to fs y s t e ms e r v i c e s ，t h e na c h i e v et h e m t h i s s y s t e mu s eb p e lt oa r r a n g ec o m p l e xb u s i n e s st of o r mb u s i n e s sp r o c e s s a f t e rt h ea c t u a lo p e r a t i o ni nc h o n g q i n ge l e c t r i cp o w e rc o m p a n y ，t h e p r o v i n c i a l 英文摘要 e l e c t r i c i t yd e m a n df o r e c a s t i n gm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do ns o aa r c h i t e c t u r ei nt h i s p a p e rh a sm o r ea d v a n t a g e t h a nt h et r a d i t i o n a ls y s t e m s o aa r c h i t e c t u r ec a l lo b v i o u s l y i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fd e v e l o p m e n ta n dr o b u s t n e s si nt h ec o d er e u s ea n dp r o c e d u r e s w i t ht h i ss y s t e mi nt h e c o r p o r a t i o n , i tc a ni m p r o v eo p e r a t i o n a l e f f i c i e n c y 、s a v e d e v e l o p m e n tc o s t s ，a n dc a nb e t t e ra d a p tt op r o v i n c i a le l e c t r i c i t yf o r e c a s t i n ga c c u r a c y k a n df o r e c a s t i n gb u s i n e s sc h a n g e s k e yw o r d ：e l e c t r i c i t yd e m a n df o r e c a s t ；s o a ；f r a m e w o r k 嚏 l 目录 目录 第一章绪论1 1 1 研究背景：1 1 2 研究现状3 1 3 论文主要内容。：9 1 4 论文结构1 0 第二章s o a 架构和相关理论概述1 2 2 1s o a 架构。1 2 2 1 1s o a 概念。l2 2 1 2s o a 的基本要素1 2 2 1 3s o a 相关技术14 2 2s o a 服务分析方法19 2 2 1 自顶向下的领域分解1 9 2 2 2 自低向上的现有系统分析2 0 2 2 3 中间对齐的业务目标建模2 1 2 3 基于s o a 的软件分层结构：一2 1 2 3 1 服务分析框架应用层描述2 2 2 3 2 服务分析框架服务层描述；2 2 2 3 3 服务分析框架实体描述2 3 2 4 基于业务流程的服务编排。2 4 2 5 本章小结2 6 第三章基于s o a 的省级电网公司需求预测系统框架构建一2 7 3 1 总体框架研究一2 7 3 1 1 基于s o a 的电力需求预测系统构建原则2 7 3 1 2 基于s o a 的电力需求预测系统构建目标一2 8 3 1 3 基于s o a 的电力需求预测系统构建技术路线2 9 3 2 电力需求预测系统分析31 3 2 1 电力需求预测特点3 l 3 2 2 业务流程划分3 2 3 2 3 用户权限划分3 4 3 2 4 系统安全性分析3 6 3 3 电力需求预测系统分层构建3 7 3 3 1 表现层构建3 7 3 3 2 业务表现层构建3 9 3 3 3 业务层构建3 9 3 3 4 数据库访问层构建4 0 3 3 5 数据库层构建4 l 3 4 电力需求预测系统服务鉴别与设计4 2 3 4 1 数据库服务4 3 3 4 2 录入服务4 3 3 4 3 模型库及知识库服务4 4 3 4 4 预测服务4 4 3 4 5 输出服务。4 4 3 4 6 政策法规服务4 5 3 4 7 管理员服务4 6 3 5 本章小结4 6 第四章基于s o a 的重庆市电力公司需求预测系统实现。4 7 4 1 电力需求预测系统服务框架设计4 9 4 1 1 服务框架设计4 9 4 1 2 服务管理容器51 4 2 电力需求预测系统分层实现5 2 4 2 1 服务维护和管理一5 2 4 2 2 服务实现方式5 4 4 2 3 服务逻辑实现一5 5 4 2 4 预测明年售电量服务实现5 8 4 2 5 数据层实现。6 2 4 2 6 表现层实现6 5 4 3 开发工具与环境：6 6 4 4 本章小结：6 7 第五章总结与展望6 8 5 1 总结6 8 5 2 不足之处6 9 j + 5 3 领域展望6 9 参考文献：7 0 致 射7 4 研究生履历7 5 基y - s o a 的省级电力需求预测管理系统架构研究 1 1 研究背景 第一章绪论 全球经济一体化正在成为整个世界经济的发展趋势。整个世界的经济活动主 要是由信息流、资金流、产品生产和物流组成的。其中信息流是最核心的环节， 它用来驱动资金流、产品生产和物流。 i t 服务的本质就是“信息”的存取。作为以经济活动为导向的企业，需要管 理好企业内部信息( 如产品生产信息、库存信息、财务信息、订单信息、发货信息 等) 、企业外部信息( 上游供应商信息、下游销售渠道信息、下游消费群体和个人信 息等) ，以及企业内部和外部相关信息( 如给上游供应商的订单信息、上游供应商的 发货信息和给上游供应商的财务付款信息等) 。- r 个企业如果很好地集成了企业内 部信息，也就是集成了自己内部的“信息孤岛”，它就可以很快对外部市场的需求 做出快速的反应。企业对信息集成的愿望一直都是存在的。但是现有的技术极大 地妨碍了这一愿望的实现。现有的技术障碍主要包括以下几个方面【1 】： 非标准化的服务： 各种应用之间具有紧密耦合性，接口和服务之间具有紧密耦合性； 各种粒度过细的应用接口不能反应业务的真实要求； 服务的位置和传输协议是不透明的，一旦服务的位置和传输协议发生变 化，所有客户端的调用程序都需要修改。 传统的面向对象的模型正逐渐被s o a 所替代，面向对象作为一个紧耦合的模 型已经存在二十多年了。虽然基于s o a 的系统整体设计是面向服务的，但是具体 到单个服务的实现，并不排除使用面向对象的设计思想。随着编程语言的发展， 因为s o a 依赖于这些以x m l 为基础的更新的进展，所以s o a 也在不断发展壮大中。 通过使用基于x m l 的语言w s d l 来描述接口，服务已经转到更动态且更灵活的接 口系统中，这是以前c o r b a 中的接口描述语+ 言( i n t e r f a c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e ，i d l ) 所不能比拟的1 2 1 。 s o a 对于面向同步和异步应用的、基于请求棚句应模式的分布式计算来说是一 场革命。s o a 将一个应用程序中的全部业务逻辑或某些单独的模块化功能抽取成 绪论 服务呈现给服务消费者。这些服务的最大特点是其松耦合性，服务的接口和实现 是相互独立的。应用开发人员或者系统集成者不需要理解服务在底层是如何实现 的，就可以通过组合一个或多个服务来构建应用【3 】。一个服务可以采用n e t 或j 2 e e 等多种不同的技术来实现，而使用该服务的应用程序可以运行于不同的平台，也 可以使用不同的语言。 s o a 采用松散耦合的服务，反映业务真实的粗粒度的服务，以及位置和传输 协议透明的服务，消除了信息集成的障碍，它能使企业随市场的需求而“随需而 变，f 棚。业务和技术的紧密耦合妨碍了业务的快速更新，一直是广大企业的“心病 。 s o a 将业务和技术完全分离的架构思想使得企业能够对外部市场的变化做出迅捷 的反应【s i 。 s o a 采用“点石成金 的方法，在不改变现有系统的基础上，使其能够和其 他系统进行轻松集成【6 j 。通过利用w s d l 接口在操作方面的灵活性，不必大幅改 动现有系统，只需匹配w s d l 接口和制订新的服务级协定，这是业务的水平改变。 s o a 在合作伙伴级别上做出改变，而具体到业务操作级别上，基本保持不变1 7 1 。可 以对业务接口做少许改变，而不许修改与之对应的内部操作，因为这里强调的是 只为了能够与外部合作伙伴一起工作。 当企业内部的大多数业务操作都保持不变，但是需要增加实现新功能的软件 系统，就发生了内部改变。新增软件在实现功能的时候，不会对与现有的其他系 统的交互产生大的影响。此时，s o a 模型虽然保持原封不动，但其内部实现却发 生了变化1 8 】。还有另外一种情况是垂直改变，当垂直改变完全从最底层开始时，s o a 模型结构就会发生显著改变，新的系统、软件、流程以及关系也有可能随之一起 改变。此时因为s o a 模型是从业务操作和流程的角度考虑问题而不是从系统和程 序的角度考虑问题，所以业务管理可以根据发生改变的业务操作清楚地确定需要 添加、修改或删除的对象。然后可以构建符合新业务处理的软件系统1 9 j 。 目前j a v a 作为一种跨平台的语言已经成为软件编程的主流。随着s o a 时代的到 来，j a v a 语言本身将会进一步整合，j a v a 将会向更简单化和更标准化的方向发展， 其中的标准主要分为以下两个方面：第一个方面是数据存取方法的标准化，第二 个方面是业务组件调用的标准化【删。 市场需求预测对企业的发展和扩大有着非常重要的作用，预测结果能为公司 基y - s o a 的省级电力需求预测管理系统架构研究 的高层和管理人员的决策提供重要和必不可少的依据。电力企业的市场需求预测 显的尤为重要，准确和全面的预测能大大提高电力企业的工作效率和稳定性，为 当地经济的快速稳定发展和人民群众的安居乐业做出重要的贡献。 国民经济电力需求预测，是电力系统进行规划设计的依据。预测的准确与否， 对国民经济的发展具有重大影响。预测过小，势必失去了预测的先行作用，限制 工农业的发展。预测过大，则不能充分发挥投资效益，从而形成浪费。尤其，近 年来，我国经济快速增长，电力需求大幅增加，而新增装机容量尚未跟上经济发 展要求，导致全国电力供需形势紧张；电力不足将严重影响电网运行的安全性和 经济型【1 1 】。 电力需求的预测涉及的参数比较多，也有各种各样的预测方法，想要进行准 确和全面的预测需要一个良好的预测系统的支持。现有的系统虽然能完成电力需 求的预测，但是存在着耦合性高、粒度过细、扩展性低的缺点，不能及时随着电 力需求预测的改变而扩展和升级自身的系统。而s o a 架构的松散耦合、粗粒度， 位置和传输协议透明的特性则能很好的解决这些问题。因此，本文应用s o a 架构 来设计和实现一个电力需求预测管理系统，使其能更好的进行预测工作。 1 2 研究现状 面向过程的程序设计方法诞生于1 9 6 0 年，它通过使用函数来解决问题，使编 写复杂程序变的容易，但是它不能很好的模拟现实世界的问题，所以当把它应用 到较大项目的时候，面向过程的程序设计方法将无法控制局势【1 2 l 。面向对象的程 序设计方法的出现弥补了面向过程的程序设计方法中的不足，它把问题分解定义 为一系列的对象，在对象内部定义数据和操作。面向对象的程序设计方法主要特 点为封装、继承和多态，封装防止了外界环境对对象内部数据不合法和错误的改 变，继承很好的实现了代码的重用性，多态机制使具有不同内部结构的对象可以 共享相同的外部接口。因此，面向对象的程序设计方法解决了软件产品扩展和质 量保证中的许多问题，大大提高了程序员的生产力和软件质量，降低了软件后续 的维护费用【b j 。 绪论 上个世纪9 0 年代初，c o r b a 作为开放的分布式应用组件技术诞生，但是， 由于c o r b a 并没有很严格的约束，并没有达到它开放的目的，每个c o r b a 实现 不能良好兼容另外一个c o r b a 实现【l4 1 。9 0 年代中后期到现在，j a v a 技术和j 2 e e 的出现极大的推进了软件行业的发展。基于j 2 e e 的中间件技术( 应用服务器) 在吸 取c o r b a 的经验教训的基础上，定义了宽严适度的规范，诞生了一批j 2 e e 应用 服务剁”】。面向组件技术是在面向对象技术基础上的进一步发展，面向组件技术 仍然将类作为一个基础的概念，但是面向组件技术最为核心的概念是接口。面向 组件技术的主要目标是复用，与面向对象技术不同的是，面向对象实现的是类的 复用，面向组件技术实现的是组件自身的复用【l6 1 。一个组件是一个独立的物理单 元，可以由一个类或多个类及其它元素组成，除了这些，组件还有更高级的概念 支撑，如属性和事件。组件的特点在于他定义了一种通用的处理方式，组件比起 对象来的进步就在于通用的规范的引入，通用规范往往能够为组件添加新的能力， 但也给组件添加了限制。 ? 最早具有中间件技术思想及功能的软件是i b m 的c i c s ，但由于c i c s 不是分 布式环境的产物，因此人们一般把t u x e d o 作为第一个严格意义上的中间件产品。 t u x e d o 在很长一段时期里只是实验室产品，后来被n o v e l l 收购，在经过n o v e l l 并不成功的商业推广之后，1 9 9 5 年被现在的o r a c l e 公司收购，发展成为 w e b l o g i c 。中间件是一种独立的系统软件或服务程序，它能使分布式应用软件在不 同的技术之间共享资源。它包括一组服务，以便于运行在一台或多台机器上的多 个软件通过网络进行交互，信息传递是执行中间件的一个关键途径【l7 1 。中间件所 提供的互操作性推动了分布式体系架构的发展。该架构通常用于支持分布式应用 程序并简化其复杂度，它包括事务监控器、w e b 服务器和消息队列软件。通过中 间件相互连接的系统，即使它们定义的接口不同，相互之间仍能交换消息。中间 件主要分为企业服务总线( e s b ) 、远程过程调用( r p c ) 、面向消息的中间件( m o m ) 、 对象请求代理( o r b ) 、事务处理监控( t p m ) 引。然而，中间件也不是万金油，中间 件所应遵循的规则和实际情况还有很大的差别。不同厂商提供的中间件产品都使 用专有的a p i 和专有的协议，建立在不同厂家中间件产品之上的应用相互之间很 难实现互操作。有些中间件服务只提供一些平台的实现，建立在这些中间件服务 p 一 - 基- f s o a 的省级电力需求预测管理系统架构研究 之上的应用很难在异构的系统间移植。应用开发者在这些中间件服务之上建立自 己的应用还要承担相当大的风险，因为伴随着新技术的出现他们可能需要重新编 写系统。 s o a 的出现彻底解决了上面所说的问题，虽然s o a 可以充分利用诸如x m l 、 s o a p 、w s d l 、u d d i 和基于j a v a 消息的技术，但是与c o r b a 、j a v a b e a n 、e j b 等组件不同，s o a 不是任何- f - j 具体的技术。它是一个全新的思想方法和结构体 系，用来满足企业应用架构中灵活性的需要【1 9 】。s o a 的一个中心思想就是使得企 业应用摆脱面向技术的解决方案的束缚，轻松应对企业商业服务变化、发展的需 要。s o a 使用了一种模块化的方法，其中每个组合或虚拟的应用程序是用来自独 立应用程序的许多不同分离服务组合而成的。服务能存在于网络的任何地方，可 以通过公共和私有注册。表用标准的接口去发现和使用它们。可以通过将主要功能 作为服务而公开，从现有应用程序中获得服务，也可以从新的面向服务的应用程 序中获得服务【2 0 l 。所以，将s o a 应用到电力需求预测管理系统是非常具有必要性 的，它能极大的提高系统的业务敏捷性，降低系统的耦合性，无缝的同其它业务 系统进行集成和整合，对比单一采用组件、中间件等方法具有极大的优势，对确 保整个软件的成功起到了极其重要的作用。 s o a 自从1 9 9 6 年g a r t n e r 提出以来，其内涵也在不断充实之中。g a r t n e r 在 1 9 9 6 年提出s o a 只是作为一种架构理念。2 0 0 2 年1 2 月，g a r t n e r 提出s o a 是“现 代应用开发领域最重要的课题”，并预测s o a 将成为占有绝对优势的软件工程实 践方法f 2 1 1 。2 0 0 2 年1 0 月，i b m 在全球首次提出“电子商务随需应变 的理念， 也是对s o a 思想的进一步丰富。s o a 的发展经历了2 0 0 2 年的高峰和2 0 0 5 年的谷 底。根据g a r t n e r 的跟踪分析，2 0 0 7 年s o a 开始走出谷底，2 0 0 8 则还在复苏期缓 慢地艰难爬升f 2 2 】。 国内的专家学者对s o a 的研究也如火如荼的开展着，2 0 0 8 年仲萃豪和中科院 博士生们对于s o a 的现状与未来走向展开了一场别开生面的大讨论，会上指出更 多企业对于s o a 持观望态度，开发实施s o a 的企业尚为少数，s o a 的使用效果 也在讨论之中1 2 3 1 。2 0 0 9 年，唐秀良对s o a 的发展进行了探索与研究。他详细的讨 论了s o a 的技术与实施，指出从工程角度看，s o a 主要包括三个方面的关键技术， 绪论 即与w e b 服务相关的技术、与s o a 工程相关的技术和与分布式系统相关的技术， 同时分析了s o a 的标准与产品之争，他指出了实施s o a 真正面临的问题是找出 并牢牢抓住促使s o a 实施的主要动因，s o a 的运用已经趋向稳定，并将进一步引 领互联网的下步发展【2 4 1 。周曼等在2 0 1 0 年通过对s o a 标准发展现状和趋势的研 究，指出目前我国的s o a 标准还处于借鉴和应用商业及国际标准阶段，s o a 应用 _ i 处于上升阶段，但s o a 标准问题任重道远1 2 5 】。 目前在j a v a 领域主要有两套s o a 标准，一个是s u n 公司推出的j b i ( j a v a b u s i n e s si n t e g r a t i o n ) ，j b i 没有得到i b m 和b e a 的承认。另一个是i b m 和b e a 等公司推出的s c a 和s d o 标准。j b i 和s c a 的相同之处即是都是关注服务组件 的集成，为服务组件的集成提供标准的运行环境或者标准的接口。不同之处是j b l 只是处理j a v a 的集成，而s c a 可以处理其他平台。此外两者关注的对象不同，j b i 的a p i 主要关注于如何构建一个好的e s b 平台，适合于底层架构的开发。开发人 员如果不是从事基于j b i 的e s b 服务总线开发，只要学会如何使用j b i 建好的e s b 平台来集成服务就可以y t 2 6 1 根据g a r t n e r 最新研究成果，2 0 0 7 年全球5 0 的新的核心业务系统使用s o a 架构，在2 0 1 0 年，这个比例达到8 0 ；同时，8 0 的现有应用系统也将在2 0 1 1 年前完全引进并融入到s o a 的架构【2 7 1 。整体上看，s o a 处于成长上升阶段，未来 几年s o a 将进入到应用市场主导的理性发展阶段，人们将把更多的关注点放在 s o a 如何“落地”，即用户如何成功实施s o a 、并创造实际价值等方面【2 引。 信息周刊和埃森哲公司联手对上千家企业机构进行问卷调查，了解企业 部署s o a 的现状和未来的趋势【2 9 1 。通过分析所有参与调查企业的数据，根据参与 调研企业的规模，将调研数据分为大中型企业和小型企业，在这些被调查企业中， 有8 8 的企业有s o a 应用，在大中型企业中，这个比例是1 0 。四分之三的被调 查企业从来没接触过s o a 应用。在较早开始s o a 部署的企业中，6 0 的大中型企 、产 业和超过一半的小型企业都表示他们将继续加大在s o a 上的投入。数据表明尽管 s o a 尚处于应用启蒙阶段，但企业在s o a 上的投入却在快速增加。 中国目前大多数银行的信息化建设缺乏统一规划，不具备清晰、合理、灵活 的架构，由此导致了系统臃肿、标准不一、数据冗余而信息缺乏等问题的出现， 基ts o a 的省级电力需求预测管理系统架构研究 这些问题直接表现为信息系统对业务及管理的应变性差、响应速度慢、支撑力弱， 致使银行业务的高速发展受到严重制约。由此，中国各大银行正在推进基于s o a 理念的银行i t 架构整体规划和改造，也开启了中国金融信息化自局部的技术与应 用创新走向全局的、系统级的架构创新的新局面。浙商银行就是了个典型的成功 例子p 叭，它应用s o a 后，成功的将自身从传统的部门银行转型为流程银行。2 0 0 9 年1 2 月，浙商银行宣布与i b m 共同合作成功部署基于流程优化及s o a 架构的新 一代柜面业务处理系统，此项目是中国首个基于流程优化及s o a 流程银行的成功 实践。 除金融业外，s o a 也在物流领域企业内得到了成功的应用。由于行业的特点 和企业不同时期i t 投资的累积，中远集装箱运输有限公司共拥有2 1 大类不同的 e d i 。应用系统。这些e d i 应用系统的版本和运行环境各不相同，形成了彼此独立 的小系统群，致使e d i 系统的日常运行维护成本高、系统开发效率低、运行响应 速度慢。中远集装箱运输有限公司通过实施基于s o a 的全球e d i 平台后，实现了 与业务合作伙伴的关键业务流程整合，形成统一的、灵活的、可扩展的e d i 应用 系统【3 ，从而显著节省i t 成本，使i t 部门快速响应业务需求和变化。s o a 对中 远集装箱运输有限公司从操作方面规范了业务流程、提升了工作效率，实现了数 据共享，改善了运营质量；从服务角度，改善了外部协作，提高了服务能力；从 管理角度，强化了数据分析，提升了决策能力。 国际上国外电力企业需求预测系统经查找相关文献，日本国内国外大型发电 厂以及电网公司由于在上世纪8 0 年代进行电力市场化交易运营的需求3 2 1 ，大量的 开发使用了基于c s 架构的电力电量需求预测系统，在使用中收到了良好的效果， 但是由于日本经济发展结构的转变以及电力企业现代化管理和i t 技术的迅速发 展，导致现有的基于c s 架构的预测系统越来越无法对外界客户的需求做出迅速 的改变：法国电力公司在1 9 8 5 年开发的e c s 2 0 0 0 系统之中，也有基于c s 架构的 预测模块【3 3 1 ，先后出1 2 1 到全球6 0 多个国家，在中国也有应用，但是由于系统的结 构固定，可扩展性较差，数据获取与交换不足，系统无法进行进一步升级改造， 电力需求预测的效果受到很大的制约。美国以及英国大多采用通用电气公司开发 的需求预测系统l ”】，还是基于c s 架构、面向过程的大型主机集中系统的结构， 绪论 系统运行稳定性较好，但是由于外界数据收集过少以及不同电力企业之间的数据 交换、业务协调不足，导致系统预测的精度低，远远不能适应电力市场发展的要 求。 国内电力企业需求预测现状如下，随着计算机技术在电力企业内部的广泛应 用和电力企业内部信息化程度的提高，电力预测系统开始在电力需求预测中发挥 重大作用。在电力预测系统开发方面，国内学者进行了大量的研究，华北电力大 学牛东晓以及清华大学清软公司从1 9 9 1 年就开发类似系统1 3 5 1 ，先后从c s 结构到 b s 结构到面向对象的b s 结构开发了相应的预测系统，系统使用到全国1 0 0 多个 市县。广东核电公司潘旭红基于系统动力学方法，采用c s 架构开发了中长期电 量预测系统【3 6 】，应用于广东大亚湾核电站。早在2 0 0 3 年谢宏和张国立等就对预测 软件开发中代码重用进行了研究，其中对采用a c t i v e x 控件和a e t i v e x 组件实现预 测软件代码重用进行了分析【3 7 】。2 0 0 4 年程浩忠等进一步研究了预测软件包的开发 与应用，以c + + 开发提供丰富模型库的软件包，其模型可以单独预测，也可以选 择几种方式综合预测【3 8 】，先后应用到上海、浙江全省、江苏全省。2 0 0 7 年凌建凤 等采用模块化设计方式，分数据处理模块、预测模块和预测结果处理模块3 个模 块实现软件包【3 9 1 ，随后又对3 个模块实现软件包的形式在上海青浦供电分公司的 具体应用验证这一软件包【4 0 】。2 0 0 8 年，卢志刚等提出一个基于c s 架构实现的月 售电量预测系统【4 。2 0 1 0 年3 月，余卓煌等提出针对电力系统中的海量数据处理 和准实时化发展趋势，在a s e n e t 平台上实现了一套b s 架构的系统1 4 2 1 。 近年来，国内学者更专注于算法模型的研究，在系统实现方面发表文献较少， 但纵观几年来的文献资料和经过重庆市电力公司的实地考察，目前，电力企业内 部电力预测系统大多基于c s 架构提供软件包的形式，b s 架构的系统少之又少， 而基于新的系统架构s o a 的系统更是凤毛麟角，鉴于b s 架构的便捷之处和s o a 带来的效益，本文所研究的基于s o a 的电力需求预测管理系统具有重大意义。 综合以上国内国外研究现状比较，我们得出以下结论： ( 1 ) 国内外电力需求预测管理系统没有采用面向w e bs e r v i c e 服务的s o a 架构， 系统可复用性、可扩展性、灵活性差，不能满足电力需求预测业务快速变化以及 内外数据交换的需求。 ，i 基丁：s o a 的省级电力需求预测管理系统架构研究 ( 2 ) 由于电力需求预测管理系统在电力生产计划中起到重要作用，随着s o a 技 术的日渐发展和成熟，电力需求预测管理系统架构从面向过程、面向对象、面向 组件最终发展到采用面向服务的s o a 架构。 ( 3 ) 随着以数据中心为导向的电力企业信息化建设的发展，面对客户不断提高 的对电力需求预测管理系统的可靠性、稳定性和预测精度与广度的深入要求，要 求采用更多的、更智能的预测算法迅速的对电力需求做出预测，国内外现有电力 需求预测管理系统的结构远远不能满足要求，采用基于s o a 架构的电力需求预测 管理系统成为目前最好的解决方案。 ( 4 ) 电力需求预测管理系统业务流程越来越需要交换电力企业内外部大量的数 据，以及更好的与电力企业规划、计划、统计、营销、生产等系统的业务流程进 行无缝集成，以及根据客户组织架构与业务流程的改变及时做出调整，需要我们 深入的研究如何更好的把s o a 架构应用到电力需求预测管理系统之中。 ( 5 ) 基于s o a 的软件系统架构不仅可以有效灵活的编排、利用系统内外部的 w e bs e r v i c e ，而且可以将本系统及其内部服务以服务接口的形式更好地提供给企 业内外部的使用者，使企业内外部的信息管理系统以s o a 为纽带更好的整合在一 起。 1 3 论文主要内容 本文介绍了多种与s o a 相关的技术，包括w e bs e r v i c e 、w s d l 、s o a p 和命 名空间的原理和使用方法，文章还分析了基于业务流程的服务编排方