（计算机应用技术专业论文）基于构件技术的电力营销系统研究.pdf

摘要 一i h i i 量鼻置 摘要 电力营销系统对于保障电力市场运营具有重要意义。当前，随着计算机技 术的迅速发展，电力营销系统得到日益广泛的应用，而且要求也越来越高。构 件技术是可复用的软件单元，利用构件技术可以将复杂的应用系统分成若干个 可以实现的、易于开发的、可复用的软件单元。软件构件技术和基于构件的软 件开发方法已经成为软件产业发展的主要方向。 本文首先研究了构件技术的基本概念和理论，并对电力营销系统进行分析， 详细探讨了基于构件技术的软件开发方法、过程。按照电力营销系统的需求分 析、领域分析等软件开发过程，用统一建模语言( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ， u m l ) 对系统进行建模，根据领域分析结果提取了系统的用例，建立系统的静 态模型和动态模型。 然后根据建立的系统模型，结合构件技术分析系统中功能可变与不可变的 部分，并提取业务构件，将通用的功能进行封装，对调用者只提供相应的接口， 而不必关心内部的方法及操作的实现。在一定程度上大大降低了系统的耦合性， 减少了系统内部功能的相互依赖性：提高了系统的兼容性、可移植性；并能够 解决系统中面临的问题，很好的与现有的技术结合起来，在最大程度上体现了 系统的可复用性。使该系统具有扩展能力强、成本低、利用灵活、可靠性高等 优点。 关键词：构件；基于构件的软件开发：统一建模语言：电力营销 东北电力大学硕士学位论文 a b s tr a c t t h ee 1 e c t r i cp o w e rm a r k e t i n gs y s t e mi so fg r e a ti m p o r t a n c et og u a r a n t e et h e o p e r a t i o n o ft h ee l e c t r i c p o w e rm a r k e t w i t hr a p i da d v a n c e s i n c o m p u t i n g t e c h n o l o g i e s ，t h ee l e c t r i cp o w e rm a r k e t i n gs y s t e mi sa p p l i e dm o r ea n dm o r ew i d e l y a n dt h er e q u e s t sb e c o m eh i g h e r , s oa l le l e c t r i cp o w e rm a r k e t i n gs y s t e mw i t hh i g h e r p e r f o r m a n c e sw o u l dh a su p s t a n d i n gf o r e g r o u n d s s o f t w a r ec o m p o n e n tt e c h n o l o g yi s r e u s a b l es o f t w a r eu n i t ，b yw h i c hc o m p l i c a t e da p p l i c a t i o ns y s t e mc a l lb es e p a r a t e d i n t os o m er e a l i z a b l e ，e a s i l yd e v e l o p m e n t a la n dr e u s a b l es o l , r a r eu n i t s o f t w a r e c o m p o n e n tt e c h n o l o g ya n dc o m p o n e n t - b a s e dd e v e l o p m e n th a v eb e e nt u r n e di n t o l e a d i n gt r e n di nt h es o f t w a r ei n d u s t r yi nt h ef u t u r e t h ep a p e rd i s c u s s e st h e o r yo fc o m p o n e n ta n dr e s e a r c h e st h ee l e c t r i cp o w e r m a r k e t i n gs y s t e m ，a n dd i s c u s s e sm e t h o do ft h es o f t w a r ee x p l o i t a t i o n sb a s e do n c o m p o n e n t t h ep a p e rs e t su pm o d e lo ft h es y s t e mb a s e do nu m l t h em o d e l i n c l u d e st h es t a t i ca n dd y n a m i cm o d e t h ep a p e rw h i c ha s c d b e st h ee l e c t r i cp o w e r m a r k e t i n gs y s t e ma b s l 奠l c t sb u s i n e s s c o m p o n e n tb ya n a l y z i n g a l t e r a b l ea n d u n c h a n g e a b l ep a r t ，a n dp a c k a g e s g e n e r a l - f u n c t i o n t h es y s t e mo n l ys u p p l i e si n t e r f a c et oi n v o k e ra n dd on o tc a r eo f t h e m e t h o do fi n - h o u s e t h i sh a sh i g h l yr e d u c e ds y s t e m sc o u p l e dl o g i ca n dc u td o w n d e p e n d e n c eo f t h es y s t e m sf u n c t i o n , a n da l s oi m p r o v e dc o m p a t i b i l i t ya n dp o r t a b i l i t y t h ep r o b l e mo f t h es y s t e mh a sb e e ns o l v e da n dp r e s e n t e dr e u s a b i l i t ya tl a r g e a l l o ft h i sl e t st h es y s t e mh a v es t r o n gc a p a b l eo fe x p a n s i o na n da d v a n t a g e so fl o wc o s t a n dh i 咖r e l i a b i l i t ya n df l e x i b i l i t y k e y w o r d s ：c o m p o n e n t ；c b d ：u n l ：e i e c t ri cp o w e rm a r k e t i n g 1 i - 论文原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。 文中依法引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法 律意义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申 请的论文或成果。 本人如违反上述声明，愿意承担以下责任和后果： 1 交回学校授予的学位证书； 2 学校可在相关媒体上对作者本人的行为进行通报； 3 本人按照学校规定的方式，对因不当取得学位给学校造成的名誉损害， 进行公开道歉； 4 本人负责因论文成果不实产生的法律纠纷。 论文作者签名：塑签!日期：鲨! 年王月丛日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属东北电 力大学。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时， 署名单位仍然为东北电力大学。 论文作者签名：! 錾奎：日期：巫年立月型日 导师签名： l 堑衄日期：乞4 年2 _ 月二生日 第1 章绪论 1 1 课题研究的背景及意义 随着电力走向市场步伐的逐步加快以及国家电力公司管理体制的改革，我 国电力工业管理体制由计划经济向市场经济开始转变。在机构改革过程中各级 供电企业均面临着新的挑战。在新的企业改革中将逐步成为具有一定竞争能力 的独立市场主体和独立法人主体。企业的工作重点己经由原来的单一安全生产 转变以经济效益为中心的全方位的综合发展。为此，需要企业建立规范的现代 企业制度，减人增效，提高劳动生产率，提高管理水平，加强信息反馈，提高 决策的科学性和准确性，提高企业的综合竞争力。而传统的电力营销系统由于 本身的局限性，已经不能满足企业这一转变带来的新的需求。而建立与之适应 的新的电力营销管理信息系统是实现这一切的捷径。 在新的形势下如何通过新的信息技术使供电公司能够为用户提供优质高效 的服务，如何使企业通过新的技术降低企业成本，提高企业经济效率，如何通 过拓宽企业信息系统的范围，为企业带来更大的竞争力已成为企业营销系统建 设的首要问题。 因此，电力营销工作的好坏，直接关系到电力企业的经济效益，电力营销 的现代化管理和服务已显得非常迫切。但是传统的电力营销系统的开发模式已 表现出它的缺点：如前端需要大量的维护工作；用户界面和应用模块混在一起， 无法实现业务的封装：随着用户不断变化的要求带来大量的版本和硬件更新，造 成人力、物力的资源浪费：前端大量的数据查询和计算，加重了网络的负担， 不便于管理。并且传统的软件工程是以数据流为中心，以结构化设计为基础， 不支持大粒度继承和封装，这些都使得设计出来的系统难于扩展、不易维护， 难以适应电力营销系统的新要求。所有这些问题都迫切需要利用新技术来解决。 基于构件的软件开发( c b d ) 是一种软件开发新技术，它发扬了面向对象 技术、分布计算技术和软件复用中的许多优秀思想，在一定构件模型的支持下， 复用构件库中的一个或多个软件构件，通过组合手段高效率、高质量地构造应 用软件系统的过程，c b d 的优点表现为【l 埘： 1 以构件为单位独立地进行设计和实现，使大规模的软件生产成为可能。 2 缩短应用开发的周期，降低开发费用，提高生产率。 3 c b d 技术以构件模型和构件架构作为系统开发者之间的协议标准，极大 地提高了应用系统各部分的开发独立性和系统开发的并行性。 4 更易配置最优的解决方案，构件市场上丰富的构件使得对功能的支持更 具有可选性，构件提供者的竞争也会使价格变得更低。 5 减少了出错风险，因为用于组装的各构件都已各自通过了测试和验证， 同时基于构件的系统开发更有利于渐进的增量式开发测试。这些都保证了软件 开发的质量。 6 提高了软件系统的灵活性，缩短了软件系统的分发时间，减少了软件系 统的维护费用。 i b m 的r e u s et e c h n o l o g ys u p p o r tc e n t e r 采用软件复用技术后取得较好的效 果，一些项目可节约数百万美元；东芝公司在其电力系统应用中，把软件复用 率从1 9 7 9 年的1 3 提高到1 9 8 5 年的4 8 ，生产率提高了5 7 ；瑞典的n o b e l t e c h s y s t e m s 决定把嵌入式的舰船应用系统的开发作为一个系列而不是单独应用来开 发，结果获得了7 0 的复用率，生产率提高了一截，仅在一个系统中节省的费 用就达2 0 0 0 万美元。 采用软件复用技术对软件质量也有很大的提高，在l e n z 等人的报告称在功 能测试时，使用复用技术的每行平均错误数比不使用复用技术的少9 倍，在系 统测试时大约要少4 5 倍。s c h a c h 认为软件复用除了能降低开发费用外，也能大 幅度降低维护费用，在维护阶段节省的费用几乎是开发阶段的两倍。 综上所述：为了解决电力营销系统开发过程中面i 临的一系列问题，我们充 分利用基于构件技术开发系统的优势，采用了以软件复用为基础，基于可复用 构件来设计与实现一个电力营销系统，该系统在现有软件功能的基础上提取、 设计开发构件，使这些构件满足通用与专用功能的需求，具有扩展能力强、成 本低、利用灵活、可靠性高等优点。 第1 章绪论 目一i i 量曼曼曼置皇胃皇目e 量曼罡皇皇曹| 曼_ 1 2 国内外研究现状与发展趋势 1 基于构件的系统开发( c b s e ) 的现状和发展趋势 构件技术发展很快，它是影响整个软件产业的关键技术之一。1 9 9 8 年在日 本召开的国际软件工程会议上，基于构件的软件开发模式成为当时会议研究的 一个热点。美国总统顾问委员会也在1 9 9 8 年美国国家自皮书上，提出了解决美 国软件产业脆弱问题的五大技术，其中之一就是建立国家级的软件构件库。目 前，美国已有不少软件企业采用构件技术生产软件。构件基础实施日益完善， 构件化软件市场容量不断扩大。 随着我国软件产业的发展，联想、用友、金蝶等软件企业得到了长足的发 展，已走向求发展阶段，迫切需要改变原来的手工作坊式的软件开发方式，从 根本上提高软件产品质量，这反映了国内企业开始产生了构件化的需求。 构件技术变化很迅速，在技术模型方面，9 0 年代后期至今已经形成了三个 主要流派：s u n 公司的j a v a 平台、m i c r o s o f t 的c o m c o m + 、o m g 的c o r b a 。 当前对构件技术的研究主要集中在： ( 1 ) 构件模型：就是构件的结构、形势等方面统一的规范。 ( 2 ) 构件组装模型：如何利用构件组装软件系统，如何实现软件生产的工程 化甚至自动化。 ( 3 ) 构件开发的实践、管理( 测试、可靠性分析、质量评估、构件流通和获 取等等) 。 目前很多相关理论、模型被提出，但总体上还没有形成一致的观点，要实 现c b s e 的目标还有大量工作要做，包括理论和实践两方面。理论上要求有更 为先进的构件模型出现，支持构件的高级特性；在实践上构件作为一种前景广 阔的技术，必然会得到广泛的应用，这将加速构件技术的发展。 2 u m l 建模技术的研究状况 面向对象的分析与设计方法，在8 0 年代末至9 0 年代中发展到一个高潮。 但是诸多流派在思想和术语上有很多不同的提法，在术语、概念上的运用也各 不相同，统一是发展的必然趋势。需要一种统一的符号来描述面向对象分析和 设计活动，u m l 应运而生。它不仅统一了b o o c h 、r u m b a u g h 和j a c o b s o n 的表 东北电力大学硕士学位论文 示方法，而且得到了进一步发展，逐步发展成为大众所共同接受的标准化建模 语言。在美国，截至1 9 9 6 年1 0 月，u m l 获得了工业界、科技界和应用界的广 泛支持，已有7 0 0 多个公司表示支持采用u m l 作为建模语言。1 9 9 6 年底，u m l 已稳站面向对象技术市场的8 5 ，成为可视化建模语言事实上的工业标准。1 9 9 7 年1 1 月，o m g 采纳u m l l 1 作为基于面向对象技术的标准建模语言。 u m l 是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它融 入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。不仅支持面向对象的分析和设 计，还支持从需求分析开始的软件开发过程。当前的研究热点是进一步完善标 准技术以及被称为。可执行u m l ”的研究。 3 构件和u m l 的综合研究 ( 1 ) u m l 对构件的支持 u m l 基于对象，同时与c b s e 构件化的思想不谋而合。u m l 的终极目标是 抛弃传统的字符编程，用图形语言构造软件，而图形要达到简化的目的，必然 要采用构件进行描述，正如目前u m l 的形式一样。 ( 2 ) u m l 驱动需求工程的迅速发展 需求工程是构件开发的一个关键步骤，需求工程通过u m l 可以更好的把 u s e c a s e 转化为构件，使业务按照构件的形势和标准发展。u m l 倡导的可视化 开发、分析、与构件思想是相辅相成的，两者相互结合为软件生产指名了光明 的道路。 综上所述： 在国内外把构件和u m l 技术相结合，应用在电力营销领域中的还不多 两者结合具有非常重要的意义，而且是必然的趋势 u m l 已经成为工业标准，而构件则百花齐放：构件技术与u m l 结合 会加速构件技术的整合和标准化 因此，本文在u m l 建模理论基础上，针对构件技术在电力营销系统的应用 进行了深入的探讨。 1 3 课题的主要研究内容 本文较系统的介绍了基于可复用构件技术的电力营销系统软件的开发。通 第1 章绪论 过研究构件技术和基于构件的软件开发方法，提出了面向领域的电力营销系统 开发过程模型，研究了基于u m l 的建模技术，对电力营销系统进行了建模，并 抽取出构件，在此基础上进行了开发实践。实现供电公司的业扩报装、电能计 量、电量电费、综合查询等业务的综合管理信息系统，实现供电公司的无纸化 办公，并设计相应接口，从而实现供电公司全方位的计算机信息化管理，使企 业的信息化程度跃上一个新的台阶。 主要工作有： 1 在分析国内外电力营销应用技术和项目总体结构的基础上，研究软件重 用技术和构件技术，并结合软件构件技术建立可重用的电力营销系统的开发过 程模型。 2 研究基于u m l 的面向对象的建模方法在电力营销系统软件开发过程的 具体应用。重点在需求分析的基础上，运用u m l 建立系统的用例模型、静态模 型和动态模型，基于u m l 提取构件。 3 研究构件技术在电力营销系统软件开发中的应用，设计基于构件的电力 营销系统层次体系结构，应用j a v a 技术及e j b 组件技术，设计并实现了电力营 销系统。 东北电力大学硕士学位论文 第2 章基于构件技术的电力营销系统分析 2 1 电力营销系统应用现状 电力营销系统是电力企业引入计算机管理中最早，也是最活跃的领域之一 从8 0 年代初至今已涌现出了为数众多的系统，尽管不同的系统具有不同的特色， 但纵观其系统结构，可分为四个阶段。 自8 0 年代初至8 0 年代中后期是电力营销系统的第一阶段。这一阶段主要 是以电费计算为应用的电费单项管理。 自8 0 年代后期开始，人们不满足于单纯的电费管理，开始以电费为中心向 营销中其它业务拓展。逐步形成了以电费为中心，包括有业扩报装，电能计量， 用电监察，综合统计等的综合管理系统，这是第二代电力营销系统。 随着计算机技术的进一步发展，电力营销系统进入第三个阶段。在这个阶 段，系统以业扩报装为龙头，以用电业务流程为中心，辅以g i s 全图视化配电 管理的应用，整个系统是一个基于c l i e n t s e r v e r 结构的较为独立的、封闭的系 统。 从9 0 年代末开始，随着互联网的发展，使得网络成为人们生活中不可或缺 的一部分，电力营销系统也由原来的c l i e n t s e r v e r 结构开始向b r o w s e r s e r v e r 结构转变，这就是用电管理信息系统的第四个阶段 3 1 。网络技术的飞速发展，使 人们所获取的信息越来越多，对信息的依赖性也越来越强，网络的发展无疑对 信息的交流起到了巨大的促进作用。 电力行业作为全国性的现代化企业，在电力生产已经推向商业化的今天， 对信息资源的有效利用，采用计算机技术提高企业管理水平更显得尤为重要。 目前，通信平台和网络硬件已相当完备，相比之下，在电力营销系统上，还远 远没有发挥网络应有的水平。另外，随着城镇用电网络改造的不断深入。供电 局的生产、管理任务越来越重，改革现有的运行机制，从繁重的工作中解脱出 来，提高工作效率，已成为迫切需要解决的问题。因此，建立以计算机为基础 的现代化电力营销系统迫在眉睫。随着i n t e m e t 技术的发展，电力营销系统软件 第2 章基于构件技术的电力营销系统分析 技术出现了三个显著的特征：面向对象、面向网络和数据库支持，这三者的结 合为w e b 应用系统在内的许多应用带来了新型的分布式计算结构。 在电力营销系统开发中，也存着许多问题，有环境认识上的原因，也有技 术上的因素。在环境认识上，现有的企业管理模式与营销管理模式存在一定的 矛盾，计算机技术人员和专业管理技术人员在知识结构上的鸿沟，忽视营销系 统建设的渐进过程。在技术上，一是不做数据规划的总体设计，不做或不重视 信息分类标准编码工作，就着手子系统开发或边开发、边设计；另一方面，软 件开发期，通常分为计划、分析、设计、编码和测试五个阶段，但在实际工作 中，这五个阶段不可能截然分开，而开发过程也是一个反复复杂的过程，如果 采用的技术不合适，就会造成开发周期长。开发出的系统可重用性很差，重复 开发现象严重。开发出的产品质量难以提高。开发出的软件可适应性差，难以 维护等缺点1 4 1 。 基于构件的开发c b d ( c o m p o n e t - b a s e dd e v e l o p m e n t ) 是目前软件工程领域 的一个新的研究课题。构件是用于构造应用系统的可重用的软件模块，它们具 有特定的功能和自主能力，按一定的接口和规范可以实现互操作。基于构件的 开发是指用装配可重用组件的方法来构造应用程序，它包含了以构件为核心的 系统分析、构造、维护和扩展的各个方面。基于构件的开发采用了类似硬件的 即插即用的思想来提高软件的生产率和可维护性。这项技术应用于电力营销系 统可以提高开发效率和质量。这也是当前人们研究的方向之一。 2 2 基于构件技术的电力营销系统优势 软件复用是在电力营销系统开发中避免重复劳动的解决方案。通过软件复 用，可以提高电力营销系统的开发效率和质量。软件复用通常可分为产品复用 和过程复用两条途径。软件复用有三个基本问题，一是必须有可以复用的对象： 二是所复用的对象必须是有用的，三是复用者需要知道如何去使用被复用的对 象。基于构件的复用是产品复用的主要形式，也是当前复用研究的焦点1 5 j 。 实现软件复用的关键因素( 技术和非技术因素) 主要包括：软件构件技术1 6 - 7 1 ( s o f t w a r ec o m p o n e n tt e c h n o l o g y ) 、领域工程( d o m a i ne n g i n e e r i n g ) 、软件构架 ( s o f t w a r e a r c h i t e c t u r e ) 1 8 1 、软件再工程( s o f t w a r er 嘲酉n e e 如g ) 1 9 4 ”、开放系 东北电力大学硕士学位论文 统( o p e n s y s t e m ) 、软件过程( s o f t w a r e p r o c e s s ) 、c a s e ( c o m p u t e r a i d e d s o f t w a r e e n g i n e e r i n g ) 技术等以及各种非技术因素。且各种因素是互相联系，互相影响的， 它们结合在一起，共同影响软件复用的实现。其中软件构件技术是软件复用技 术的核心，也是它的重点和难点t 嘲。 因而，应用构件开发电力营销系统，实际上包括两个方面的工作：一是开 发可重用的核心组件，如电力营销系统的领域共性构件( 即各种所需的公用构 件) 、通用构件( 如基本的数据结构、用户界面元素等) 和专用构件( 应用系统 中特有的构件) 的设计与实现。这是应用软件系统的核心。而领域共性构件和 通用构件的设计和实现是解决应用系统重复劳动的关键，它将成为一个独立的 产业而存在。二是为将构件组装成电力营销系统提供服务，如电力营销系统的 宏观逻辑设计或总体方案设计，即系统的框架设计( 构架建模) 与实现( 即组 装技术) 。也是为构件在电力营销系统领域中的应用提供软件解决方案 1 3 1 。 基于构件技术开发电力营销系统的优越性： 1 提高了软件的重用程度 与面向对象的软件重用相比，构件具有更高的可重用性。使使用者可以在 不进行继承、重载符操作的情况下对其进行直接使用，提高了重用的可靠性， 也避免了开发环境的制约。另一方面，由于面向对象编程的重用是基于源代码 的重用，出于保密的角度，使锝研究成果只能在较小的范围内进行使用，而构 件将其内部细节隐藏，使软件真正实现了工业化。 2 适合大型软件的开发 电力营销系统业务需求不确定，开发期间和软件配置后，还会有新的需求 不断出现，因此在大型电力营销系统开发过程中，可以将业务规则集中在少数 几个构件中，当业务规则发生变化时，只需要修改原构件或重建并发布构件即 可，将更新操作控制在较小的范围内，从而使得调试和测试更方便，可节省大 量的人力、物力、财力。 总之，本文结合了电力营销系统的开发过程，利用软构件技术，缩短系统 开发周期、提高开发效率、改善系统的适应性和可维护性，从而充分体现了基 于构件技术设计和开发系统的优越性。 第2 章基于构件技术的电力营销系统分析 2 3 基于构件的电力营销系统开发过程 2 3 1 领域工程 领域是由具有相同需求的一组或一族相关系统所组成的，是为复用的系统 开发和基于复用的系统开发所形成的系统仓库【1 4 】。领域工程是为一组相似或相 近系统的应用工程建立基本能力和必备基础的过程，它覆盖了建立可复用软件 构件的所有活动【l 卯。它是针对一个应用领域，对领域中的若干系统进行分析， 识别同一领域在系统需求和功能上的共性，设计出能够满足这些需求的构件， 并在此基础上开发和组织该领域的可复用构件的过程。 领域工程有助于解决可复用信息的识别、组织和利用等问题，从而对软件 复用提供了有力的支持。领域工程产生具有高可复用性的构件，并将关于领域 的知识转化为领域中系统共有的规约、设计和构架，使得可复用信息的范围扩 大到抽象级别较高的分析和设计阶段。由于通过领域工程产生的可复用构件来 源于领域中现有的系统，体现了领域中系统的本质需求，因此这些构件具有较 高的可复用性1 1 6 j 。 2 3 2 基于领域工程的软件开发 可复用构件是根据领域分析模型和特定领域软件构件( d s s a ，d o m a i n s p e c i f i cs o f t w a r e a r c h i t e c t u r e ) 组织的，方便了构件的检索。应用系统开发以 领域分析模型和d s s a 为线索进行，可以帮助开发者识别复用机会判断可复 用构件是否符合当前需要【”】。d s s a 为构件组装提供了上下文，使得利用可 复用构件组装新的系统较为容易。基于领域工程的软件开发过程如图2 - 1 所 示： 1 领域分析；通过专向领域的需求分析，经过抽取得到领域模型； 2 。领域设计：u m l 模型可利用c a s e 工具自动生成i d l 文件，并对领域体 系结构进行描述生成相应的a d l 文件； 3 领域实现：编译领域设计得到的i d l 文件，自动生成代码； 4 应用实现：根据领域设计得到的a c m e 文件，组装系统。 东北电力大学硕士学位论文 图2 - 1 基于领域的软件开发过程 2 3 3 电力营销系统构件化开发过程 在领域分析的基础上和构件库的支持下进行应用系统开发的主要特点是： 应用系统中各个系统的共性问题已经在领域分析中得到了一般认识，并通过构 件韵开发统一地进行了描述和解决。因此，该领域应用系统开发主要是分析和 解决具体系统中的特殊问题。这种条件下的开发就是一个以组装为主的软件开 发过程。也就是：按照领域构架确定系统需要哪些可复用构件，根据本系统的 特殊需求开发本系统的专用构件，然后将领域构架、领域构件和系统专用构件 组装成一个完整的系统。 基于领域工程的思想，建立了一种基于构件的电力营销系统开发过程模型， 如图2 2 所示。 1 需求分析需求分析就是对系统开发工作提出明确要求的过程，是软件 开发的一个重要环节，其结果将成为后续的系统开发工作的基础，是所有系统 或软件工作的关键的牵引器；但需求分析也是十分困难的，需要对用户提出功 能性的、非功能性的以及领域性的需求进行分析，对系统应提供的服务和所受 到的约束进行发现、分析、描述、建立文档以及检验等过程，最终形成分析报 告【l b l 。 第2 章基于构件技术的电力营销系统分析 电力营销系统的软件开发也不例外。在需求分析阶段通过知识获取平台从 某一领域专家那里获取主体文档和知识库，最终形成需求分析报告。这一阶段 工作主要由领域中丰富知识的管理人员或顾问完成，就系统的总体功能、数据 来源、格式、输出形式、空间分析功能等提出可行性建议，以图表等手段为辅 助，形成主体文档和领域知识库，然后由开发者在软件知识的基础建立需求报 告。 图2 2 电力营销系统构件化开发过程 最终的需求分析报告应包含主体文档和领域知识库的全部内容，具有营销 系统的概况、系统功能、业务流程、系统的特点和存在的问题等方面的内容。 电力营销系统业务主要包括业扩报装、电能计量、电量电费、综合查询几个方 面。因此，主体文档包括系统概况，如系统平台、运行周期、目的范围、输出 结果、效率、数据流程、系统数据库等内容；领域知识库主要包括数据来源、 系统诸要素之间的关系等，两者结合起来形成需求分析报告。 2 领域分析这个阶段的主要目标是获得领域模型( d o m a i nm o d e l ) 。领 域分析是识别一组相关系统和一个领域中的共性和差异的过程，标识一个特定 领域中一类相似系统的对象和操作的活动；它在需求分析的基础上，分析领域 中系统的需求，确定哪些需求是被领域中的系统广泛共享的，从而建立领域模 型。它是一个建立一组可复用构件的生命周期过程，它依据需求报告抽象提炼 出系统可重用构件，这些可复用构件将用于构造领域中新的系统，或者增强领 域中现有系统的功能。 在领域分析过程中，通常从两方面着手对领域中的系统进行研究、分析： 在系统间发生变化的方面( 不同点或者差异之处) ；系统间保持不变的方面( 相 似点和共同之处) 。领域分析中两个重要的任务就是可重用构件的提出和主体数 据库的建立i 赫竭。 通过分析、抽象、提取，电力营销系统应用软件的构件大致可分为以下3 个层次： ( 1 ) 基本构件：指在整个支撑集成环境和运行环境中都使用的构件，如各种 开发工具中的窗口、文本、命令按钮、下拉菜单等用户界面元素。这类构件存 在于各种应用系统中，通用性最强。 ( 2 ) 通用构件；指可以被该领域所有组织共享的构件，这些构件的颗粒比较 大，重用比较好，包括用户登录构件、用户权限管理构件、系统日志、数据库 访问构件、通用数据处理构件等。 ( 3 ) 专用构件：指针对某个领域中的某一特定系统设计开发的功能构件，是 与领域相关的，在其领域内有一定复用价值。在电力营销系统中有业扩管理构 件、电量电费管理构件、审批进度管理构件等。 3 领域实现这个阶段的主要目标是依据领域模型和d s s a 开发和组织可 复用信息。这些可复用信息可能是从现有系统中提取得到，也可能需要通过新 的开发得到。它们依据领域模型和d s s a 进行组织，也就是领域模型和d s s a 定义了这些可复用信息的复用时机，从而支持了系统化的软件复用。这个阶段 也可以看作复用基础设施的实现阶段。 第2 章基于构件技术的电力营销系统分析 领域工程是一个反复的、逐渐精化的过程。在实旌领域工程的每个阶段中， 都可能返回到以前的步骤，对以前的步骤得到的结果进行修改和完善，再回到 当前步骤，在新的基础上进行本阶段的行为 z o i 。 利用已经建好的构件库，从中提取领域构件，把它们和系统专用构件结合 在一起，并以数据库为基础，建立应用软件体系结构和框架，将构件和数据库 实例化，建立用户界面，形成最终的应用系统软件。根据系统的功能、性能的 要求设计测试用例，对系统进行全面测试。 东北电力大学硕士学位论文 第3 章基于构件的电力营销系统设计 3 1 系统总体设计 根据需求分析，确定了系统主要包括业扩报装管理、电能计量管理、电量 电费管理、综合查询管理以及系统管理。在整个系统中，业扩报装负责管理具 体业务流程的全过程以及用户的档案信息，电能计量负责管理各种计量表计的 具体数据，包括用户使用表计情况以及相关表计的运行情况。电量电费负责管 理各种用户的抄表、电量电费的计算、收缴、发行的全过程。综合查询是根据 上述各种业务的开展情况，进行各种有意义的统计查询活动。系统管理对系统 用户权限及日志进行管理。系统功能结构如图3 一l 所示： 电力营销警理 上 上上j r上上 l 电能计量管理业扩报装管理电量电费警理 练台壹诲管理系统管理 计计运 计 业 用 用高低 业 电 电用日 量量行量扩电户压压扩能量户志 设 装计 标 由 蠹橙用用统计电权譬 备 置 量准请程素 户 户 计量费限 理 管謦装管手监管查 统统臂 理校置理续控 理 询 计计 理 蕾管管管查查 理理理理请 询 圈3 - 1 系统功能结构图 3 。1 1 业扩报装功能设计 业扩报装是用电管理和营业管理的重要组成部分，是指供电企业受理用户 第3 章基于构件的电力营销系统设计 的用电申请，根据电网供电能力进行现场勘察、审批、设计和办理各种手续， 对用户用电工程进行检查和验收，直至最后装表接电并签订供用电合同的全过 程。 1 任务和目标业扩管理子系统是整个用电与营业信息系统的窗口，它具 备如下功能： ( 1 ) 用户基础信息的收集、输入、建档 ( 2 ) 业务扩充申请档案 ( 3 ) 工作单的登记、打印、传递、反馈和查询管理 ( 4 ) 业务扩充工程进度管理 ( 5 ) 现场勘察管理 ( 6 ) 供电方案设计 ( 7 ) 业务扩充概算管理 ( 8 ) 供电合同管理 ( 9 ) 工程施工管理 ( 1 0 ) 装表接电管理 ( 1 1 ) 用户基本档案管理 ( 1 2 ) 供电所、线路、台区维护管理 ( 1 3 ) 标准业务流程维护管理 ( 1 4 ) 查询管理 2 功能结构图根据业扩报装工作的内容和性质以及对业扩报装管理系统 的功能要求，业扩报装管理系统功能结构如图3 2 所示： 3 业扩业务流程主要包括新增和变更业务。 ( 1 ) 新增和增容业务流程如图3 - 3 = ( 2 ) 变更用电业务流程 办理减容和恢复用电申请工作流程 受理申请( 业扩员) ) 现场勘察、提出意见( 勘察员) ) 加封( 勘察 员) 需要换计量装置转计量室 修改供用电合同( 供用电合同专责) ) 更改客户表、卡( 核算员) ) 归档 受理申请( 业扩员) 现场勘察、提出意见( 勘察员) 需更换计量 东北电力大学硕士学位论文 装置转计量室) 修改供用电合同( 供用电合同专责) ) 启封( 勘察员) 更改客户表、卡( 勘察员) ) 归档 图3 - 2 业扩功能结构图 客户申请 上 业务登记 上 l 现场勘察、制定供电方案 j ， 批准装接电 ， 髻尸交纳 有关费用 , , l i t 安捧设计施工 竣工验收 - i 签订供用电合同i i 装表接电 j 低压不超过7 个工作日 高压不超t 2 0 t - t 作日 ) ：柔兰嚣 图3 3 新增和增容业务流程图 1 6 - 、ll、，j 第3 章基于构件的电力营销系统设计 办理暂停( 恢复用电) 申请工作流程 受理申请( 业扩员) 现场勘察、提出意见( 勘察员) 加封( 勘察 员) ) 需更换计量装置转计量室一) 修改供用电合同( 供用电合同专责) 更改客户表、卡( 核算员) 归档 受理申请( 业扩员) 现场勘察、提出意见( 勘察员) 需更换计 量装置转计量室) 启封( 勘察员) 修改供用电合同( 供用电合同 专责) ) 更改客户表、卡( 核算员) ) 归档 办理暂换申请工作流程 受理申请( 业扩员) 现场勘察、提出意见( 勘察员) 工程施工及 验收 需更换计量装置转计量室) 启封( 勘察员) 修改供用电 合同( 供用电合同专责) ) 更改客户表、卡( 核算员) ) 归档 办理移表申请工作流程 受理申请( 业扩员) 现场勘察、提出意见( 勘察员) 移表 修改供用电合同( 供用电合同专责) ) 更改客户表、卡( 核算员) 归档 办理暂拆( 恢复) 申请工作流程 受理申请( 业扩员) ) 现场勘察、提出意见( 勘察员) ) 拆表( 装表) ) 修改供用电合同( 供用电合同专责) 更改客户表、卡( 核算员) ) 归档 办理分户、并户申请工作流程 受理申请( 业扩员) ) 现场勘察、提出意见( 勘察员) ) 配表、装拆 表( 计量室) 更改电费计算及表计档案( 核算员) ( 核算员) 修改供用电合同( 合同专责) ) 归档 办理更名、过户申请工作流程 受理申请( 业扩员) ) 审核新老用户资料( 勘察员) ) 变改客户名称 更改电费计算及表计档案( 核算员) ) 签定供用电合同( 合同专责) ) 归档 办理销户申请工作流程 受理申请( 业扩员) 现场勘察、提出意见( 勘察员) ) 拆表、剪火 东北电力大学硕士学位论文 ( 计量) ) 结清欠费) 注销档案( 核算员) 终止供用电合同一 一) 归档 ( 3 ) 办理居民用电申请工作流程 受理申请( 业扩员) 现场勘察、( 勘察员) ) 通知客户交纳有关费用 ( 电话或书面通知) 工程验收( 勘察员) 、装表接电( 装表员) 建 档立卡 归档。 根据业务流程的具体情况，本系统拟采用流程定制的方式实现业扩具体业 务流程的管理。并对所有的业务流程实现在网上审批，从而可以大大减少审批 的工作量和大量的入力和物力资源。 3 1 2 电量电费功能设计 1 任务和功能电费管理的主要职能是按时抄录用户的用电量，按国家电 价政策，严格、正确地计算和审核电费，并全部及时收回和上缴，对各个行业 的用电及回收电费进行综合分析和统计。电费管理的主要工作有抄表、核算、 电费和电费统计分析。其中，抄、核、收三个环节，联系紧密，互相影响。互 相制约，一环套一环，一个环节出了问题就会影响其他环节的工作。电费管理 系统的主要具体功能包括： ( 1 ) 接收与本子系统相关数据 ( 2 ) 抄表管理 ( 3 ) 电量电费计算、审核 ( 4 ) 票据打印管理 ( 5 ) 电费收费管理 ( 6 ) 各类统计报表 ( 7 ) 统计查询 ( 8 ) 发送、接收信息 2 功能结构如图3 4 ：由于高、低压的数据量以及具体的业务流程存在 一定的差距，所以通常高、低压的电量、电费管理又构成相应的子功能模块。 第3 章基于构件的电力营销系统设计 低压用户电量电费 管理 数据通信及数据维 护模块 电i 电j 用ff 建j 抄 费f 量i 户l1 立1 表 单l 电i 用fi 用l 和 据l 费l 电ll 户l 电 管l 统f 情ii 档l 费 理1 计l 况lj 案 计 i 薯i 嘉li 薹l 算 图3 - 4 电量电费功能结构图 3 业务流程仅以低压用户说明业务流程，流程图见图3 - 5 。流程顺序如 下： ( 1 ) 抄表员( 电工) 将抄表台帐送交供电所的计算员 ( 2 ) 计算员计算电量电费，将电费明细单送审核员审核 ( 3 ) 审核员审核无误，打印明细单两份，一份给收费员 ( 4 ) 明细单一份下发抄表员催款( 电工) ( 5 ) 催缴电费给用户电费明细单，当坐收方式时是直接收费，当代收方式 时是让用户去储蓄所交费 ( 6 ) 坐收方式时，将电费交费抄表员( 电工) ( 7 ) 代收方式时，抄表员( 电- r ) 将收的电费上交供电所，然后上交营业 所 ( 8 ) 用户到储蓄所预交电费 ( 9 ) 每个月储蓄所把每个月余额不足的用户以报表的形式给供电所，由供 电所催费 ( 1 0 ) 供电所返回储蓄所签收单 ( 11 ) 储蓄所把所收金额送交营业所的交费员 ( 1 2 ) 计算员把统计的数据送交营业所的计算员 基本倌息维护 用户用电情况查询电量电费统计分析 电费单据管理 东北电力大学硕士学位论文 图3 - 5 低压用户业务流程图 3 1 3 电能计量功能设计 1 业务功能 ( 1 ) 电能计量装置资产档案管理，应提供资产档案的建立、修改和变更功 能，并对计量装置进行出入库、修校、拆换等管理。计量装置包括：电能表， 互感器、指示仪表 ( 2 ) 计量标准及配套设备资产管理，应提供资产档案的建立、修改和变更功 能 ( 3 ) 运行中计量装置的现场校验管理 ( 4 ) 运行中计量装置的轮换管理 ( 5 ) 运行设备故障缺陷管理 ( 6 ) 工作传票处理 ( 7 ) 计量人员档案管理 ( 8 ) 统计查询 第3 章基于构件的电力营销系统设计 2 数据流程图如图3 - 6 所示： 3 2u m l 建模 图3 6 电能计量数据流程图 3 2 1 统一建模语言( u m l ) 1 u m l 概述统一建模语言( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e , u m l ) 是第三代 面向对象建模语言，按照u m l 的设计者所言，是一种。通用的可视建模语言， 用于说明、可视化、构造并文档化软件系统的体系结构”。它是用图形符号表达 面向对象设计，融合了b o o c h 、r a m b a u g h 、j a c o b s o n 、w i r f - b r o c k 和h a r e l 等几 种符号表示方法。 t y m l 是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它溶 入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对 象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开