（计算机系统结构专业论文）基于sasintrnet的生产过程分析系统的设计与实现.pdf

东北大学硕士学位论文 摘要 基于s a s i n t r n e t 的生产过程分析系统的设计与实现 摘要 在企业信息化的过程中，越来越多的企业建立了集中的数据库并积累了大量的历史 数据，丽如何灵活高效地利用这些宝贵的资源成为摆在企业面前的一个难题。另外，在 生产线中如用人工分析，方面分析的数据、工序很有限，可能会得出一些片面的、无 效的结论，这无形中减缓了问题解决的进度，而且造成不必要的资源浪费；另一方面， 人工分析的速度慢、精度低，而且还会浪费很多时间，造成人力资源的极大浪费。在本 文中，将设计一个能较好地解决上述问题的过程分析系统。 本文首先介绍了s a s 、数据仓库技术、组件技术的相关理论，包括s a s 的特点、 与s a s 相关的概念、s a s i n t r n c t 常用实现方法、o l a p 分析、数据挖掘和统计分析、 组件技术的特点和开发原则，然后重点阐述了基于s a s i n t r n e t 的生产过程分析系统的 设计与实现实施案例。在本论文中以实际系统开发过程为序展开论述：首先对系统进行 需求分析，之后对系统进行运行环境设计，三层结构设计以及每一层具体设计，最后对 系统进行了设计实现。本系统是基于s a s i n t r n e t ，充分地利用s a s 先进的统计分析性 能和数据仓库对数据良好的组织，特别是s a s i n t r n c t 对b w d 架构有力地支持，与常 见的统计分析系统相比大大提高生产过程分析的效率和精度，另外在系统开发中又贯穿 了基于组件开发的思想，这又大大地提高了系统开发速度和可维护性。系统利用宝钢丰 富的历史数据，利用目前常用的回归分析、方差分析、d o e 、聚类分析、决策树分析等 统计分析工具进行数据挖掘，实现以下功能：产品生产过程中单个控制点、单个工序、 所有工序的统计分析；构筑报表己图表生成、数据分析的运用平台，给业务人员提供快速、 准确的查询服务；系统安全管理，同时实现了s a s 页面选择项快速动态生成，显著地提 高系统开发的效率和质量。 本系统自上线以来，使信息的处理更加集中化透明化，充分发挥了计算机对信息管 理的综合作用，使企业管理工作向实时管理方向进一步发展，整个生产过程控制更加科 学化，受到用户的欢迎，较好地实现了系统设计目标。 关键词：s a s i n t r n e t ；过程分析系统；数据仓库：组件；b w d 架构 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t d e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o no f s a s i n t r n e t s y s t e m f o rp r o d u c t i o np r o c e d u r ea n a l y s i s a b s t r a c t i nt h ep r o c e d u r eo fi n f o r m a t i z a t i o n ，m o r ea n dm o r ec o m p a n i e ss e tu pc e n t r a ld a t a b a s e a n da c c u m u l a t eag r e a td e a lo f h i s t o r i c a ld a t a , b u ti ti sas t i l ld i f f i c u l tp r o b l e mw h i c ht h e ya r e i nf a c eo ft h a th o wt om a k eb e s tu s eo ft h ep r e c i o u sr e s o u r c ee f f i c i e n t l y o no n es i d ei ft h e d a t ai sa n a l y z e di n a n e l yi nt h ep r o d u c tl i n e ，u n i h t e r a la n di n v a l i dc o n c l u s i o n sa l ea c h i e v e d ， w h i c hs l o w sd o w nt h er e s o l u t i o n sa n dw a s t e st h er e s o u r c e o nt h eo t h e rs i d e ，i fa n a l y z i n gb y h a n ds p e e di ss l o wa n da n a l y s i sp r e c i s i o ni sl o ws oa st oc a u s et h ew a s t eo ft h er e s o u r c e i n t h i sp a p e rap r o c e d u r ec o n t r o ls y s t e mw a sd e s i g n e dt h a tc a ns o l v et h ep r o b l e m sp r e f e r a b l y f i r s t l y , r e l e v a n tt h e o r i e so ns a s ，c o m p o n e n tt e c h n o l o g y , a n dd a t aw a r e h o u s e , i n c l u d i n g c h a r a c t e r so fs a s ，c o n c e p to fs a s ，a n dr e a l i z i n gm e t h o do fs a s i n t r n e t , o l a pa n a l y s i s ， d a t am i n i n ga n ds t a t i s t i c a la n a l y s i s ，c h a r a c t e ro fc o m p o n e n tt e c h n o l o g y , d e v e l o p i n g p r i n c i p l e sa r ei n l r o d u c e d t h e nd e s i g na n d r e a l i z a t i o no f p r o d u c i n gp r o c e s sa n a l y s i sb a s e do n s a s i n t r n e ti sf o c u s e d d i s s e r t a t i o ni sp r e s e n t e di nt h eo r d e ro fa c t u a ld e v e l o p i n gp r o c e d u r e ： f i r s t l y , t h r e el e v e l ss t r u c t u r ea n dd e t a i l e dd e s i g no fe a c hl e v e li sd e s i g n e d i nt h ee n ds y s t e m h a sb e e nr e a l i z e d t h es y s t e mb a s e do ns a s l n u n e tm a k e sf u l lu s eo fa d v a n c e ds t a t i s t i c a l a n a l y z i n gp e r f o r m a n c eo f s a sa n dc a p a b i l i t yo f d a t aw a r e h o u s ei no r g a n i z i n gd a t a , e s p e c i a l l y s a s ss 仃o n gs u p p o r tf o rb w ds t r u c t u r e c o m p a r e dw i t hc o m m o ns t a t i s t i c a la n a l y z i n g s y s t e m ，i tc a ni m p r o v ee f f i c i e n c ya n da c c u r a c yg r e a t l yf o ra n a l y z i n gp r o d u c i n gp r o c e s s i n a d d i t i o n ，d e v e l o p i n gi d e ao nc o m p o n e n ti st h r e a d e di ns y s t e md e v e l o p i n g ，w h i c hi m p r o v e d g r e a t l yt h es p e e do fs y s t e md e v e l o p i n ga n dm a i n t a i n a b i l i t y t h es y s t e md e p e n d i n go n a b u n d a n th i s t o r i c a ld a t ao fb a o s t e e lc a r r i e so nd a t am i n i n gb ym e 鲫i so fp e r s i s t i n gs t a t i s t i c a n a l y s i so f p r o d u c t i o np r o c e s si n c l u d i n gr e f e r e n c ep o i n t , s i n g l ew o r k i n gp r o c e d u r ea n da l lt h e p r o c e d u r e sb ym e a n so fa n a l y s i sf u n c t i o n ss u c ha sr e g r e s s i o na n a l y s i s ，d i f f e r e n c ea n a l y s i s ， d o e ，c l u s t e r i n ga n a l y s i s ，d e c i s i o nt r e ea n a l y s i st or e a l i z es u c hf u n c t i o n s ：s t a t i s t i ca n a l y s i s f r o ms i n g l er e f e r e n c ep o i n ta n ds i n g l ew o r k i n gp r o c e d u r et oa l lw o r k i n gp r o c e d u r e s ，b u i l d i n g h a n d l i n gp l a t f o r mt h a tc a nf o r mr e p o r tf o r m s ，c h a r t sa n dd a t aa n a l y s i st og i v eu s e r sq u i c ka n d c o r r e c tq u e r ys e r v i c ea n ds a f e t ym a n a g e m e n to f s y s t e m w er e a l i z ed y n a m i cf o r m i n g o f q u e r y i i i 东北大学硕士学位论文 a b s t m c t c o n d i t i o n si nt h es y s t e mt oi m p r o v ee f f i c i e n c ya n dq u a l i v yi nt h ed e v e l o p m e n to f t h es y s t e m s i n c et h es y s t e mw a st a k e ni n t ou s e ，u s i n gt h ei n t e g r a t e di n f o r m a t i o nm a k e st h e c o m p u t e rm a n a g e m e n te a s i e ra n dq u i c k i ta l s om a k e st h ep r o d u c i n gp r o c e s sm a n a g e m e n t s c i e n t i f i c ，a n dp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h ec o m p u t e ri n f o r m a t i o ns y s t e mi nb a o s t e e lg r o u p u s e r sw e l c o m et h es y s t e ma n dw ea c h i e v et h es y s t e mg o a lp r e f e r a b l ys i n c ei tw a si n s t a l l e d r u n n i n g k e yw o r d s ：s a s i n t r n 咄p r o d u c t i o np r o c e d u r ea n a l y s i ss y s t e m ；d a t aw a r e h o u s e ；c o m p o n e n t ； b 脚ds t r u c t u r e - 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加 以标注和致谢的地方外，不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为 获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。 学位论文作者签名：毒昴互、n 馗 签字日期：a o o6 9 1 d f 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交 流。 ( 如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意) 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：签字日期 东北大学硕士学位论文 第一章引言 第一章引言 1 1 生产过程分析系统概述 1 1 1 生产过程分析系统当前研究现状 生产过程分析系统在企业越来越重视精益生产这一形势下，得到具有长流水线的大 型企业普遍关注。特别是在六西格玛管理法中，生产过程分析系统则作为关键性基础设 施，因而越来越多的企业将其作为企业信息化必需的组成部分，为将来引入先进的管理 方法做准备。但是受制于技术条件，更多的企业采用的是手工分析或结合单机的手工分 析，即使建立生产过程分析系统也面临着分析的精度和速度较慢，特别是在面对大数据 量时，尤为突出，同时现有的系统普遍功能有限，可移植性较差。灵活、高效、功能完 备、跨平台、可移植性强的系统受到用户普遍的欢迎，是生产过程分析系统的主要发展 方向。 1 1 2 生产过程分析系统背景需求 在企业信息化的过程中，越来越多的企业建立了集中的数据库并积累了大量的历史 数据，而如何灵活高效地利用这些宝贵的资源成为摆在企业面前的一个难题。另外。在 生产线中如用人工分析，一方面分析的数据、工序很有限，可能会得出一些片面的、无 效的结论，这无形中减缓了问题解决的进度，而且造成不必要的资源浪费：另一方面， 人工分析的速度慢、精度低，而且还会浪费很多时间，造成人力资源的极大浪费，因此 有必要建立一个比较完整的过程分析系统，一方面可以有效地利用生产线中产生的大量 数据，另一方面可以解放产品工程师，提高他们的工作效率，为产品质量先期策划、产 品性能预报、生产工艺在线调整提供有力的决策支持。 1 1 3 生产过程分析系统的定义 生产过程分析系统是在企业定的信息化基础上更加高效地、深层次地利用企业已 有的大量数据进行分析、判断、总结并生成直观的图表，用于企业对各生产过程进行精 确地控制和管理，达到提高生产质量与生产效率的目的。生产过程分析系统在分析个 具有较长流水线且产量较大而系统产生的数据量较大的系统时的作用尤为显著。 1 1 4 生产过程分析系统的作用 生产过程分析系统利用先进的计算机系统及基于b s 架构的网络系统提供： ( 1 ) 跨平台的信息支持：可以在支持网络浏览的任何计算机上，查询系统统计分 】 东北大学项士学位论文第一章引 言 析结果。 ( 2 ) 各种基本统计数的计算到各种试验设计的方差分析，相关回归分析以及多变 数分析的多种统计分析过程。 ( 3 ) 对大规模数据的快速处理，这主要得益于s a s 高效的数据处理功能。 1 2 基于s a s i n t r n e t 的生产过程分析系统简介 1 2 1 本系统的开发研究目标 利用宝钢丰富的历史数据，实现条钢产品从炼钢工序到成品工序的数据整合，并能 根据不同的查询条件实现条钢产品的一贯制查询结合已有的数据，利用目前常用的回归 分析、方差分析、d o e 、聚类分析、决策树分析等统计分析工具进行数据挖掘，实现条 钢产品生产过程中单个控制点、单个工序、所有工序一贯制的统计分析。构筑条钢产品 数据整合、报表及图表生成、数据分析三维体的分析运用平台，给业务人员提供快速、 准确的查询服务。 1 2 2 本系统之研究开发管理思想 随着8 5 年宝钢正式生产钢材产品以来，条钢产品已经从过去的普通民用的碳素钢品 种过渡到如今的特殊用途低合金品种，如宝钢生产的高压锅炉管、车轴坯、氧气瓶钢、 钢帘线、弹簧钢都用在与人身安全息息相关的用途上，而且随着用户需求的不断提高， 一些容易解决的局部问题己基本得到了解决，而剩下的是一些难于解决的系统问题，而 这些问题解决的突破口仅仅凭人的实际经验根本无法找到，必须凭借一些有效的统计分 析工具才能找到问题产生的根源。此外，如果仅凭人工分析，一方面分析的数据、工序 很有限，可能会得出一些片面的、无效的结论，这无形中减缓了问题解决的进度，而且 造成不必要的资源浪费；另一方面，如果仅凭人工分析，分析的速度、精度势必会大大 折扣，而且还会浪费很多时间，造成人力资源的极大浪费。因此有必要建立一个比较完 整的过程分析系统，一方面可以解放产品工程师，提高他们的工作效率，另一方面可以 为宝钢条钢产品早日实现产品质量的先期策划、产品性能预报、生产工艺在线调整提供 有力的决策支持。 1 2 3 本系统的管理范围 条钢产品过程分析系统是为制造部条钢室业务人员提供了一个条钢产品过程的分 析平台。在该平台上可以方便地进行分析、查询与条钢产品相关的数据，提供决策支持。 该系统的实施，可以提高目前条钢产品工序质量受控的程度，防止一些问题的重复产生， 2 东北大学硕士学位论文 第一章引言 也提高分析问题的速度与有效性；另一方面，该系统的实施对以后电炉大方坯的上线， 以及钢板产品各工序的系统分析具有广泛的推广价值。 1 2 4 本系统的与其它系统的接口 条钢产品过程分析系统的主要数据来自于9 6 7 2 系统，每天晚上s a s 将这些数据从 9 6 7 2 下载到宝钢数据仓库的数据及计算服务器( 见图1 1 ) 。数据下载完后，根据不同应 用的需求，s a s 的相应批作业将形成主题数据和报表，以供用户使用。 豳1 1s a sw e l ) 应用网络结构示意图 f i g 1 1 t h es k e t c h m a p o f n e ts t r u c r t m o f s a s w e b 1 3 论文选题的意义及相关技术 论文选题依据宝钢股份公司条钢产品过程分析系统。该系统包括初轧工序、线材工 序、电炉工序、其他统计项分析查询。系统主要是通过建立一套系统的分析模型，提高 产品工程师质量管理的深度与有效性。 1 4 论文工作 ( 1 ) 查阅相关的文献，了解过程控制系统常识，熟悉过程控制系统组成结构和各 项功能； ( 2 ) 依据市场需求分析，在软件理论的基础上，设计整个系统的总体布局和框架 结构： ( 3 ) 设计前台与后台处理算法，提高系统的处理速度和精度； - 3 东北大学硕士学位论文第一章 引言 ( 4 ) 依据系统设计方案，完成开发工具的选择、开发过程中变量命名的规范、前 后台技术开发等系统实施工作，并完成系统的详细设计； ( 5 ) 完成系统的具体实现，并分析其结果和使用价值。 4 东北大学硕士学位论文第二章生产过程分析系统理论基础 第二章生产过程分析系统理论基础 2 1s a s i n t r n e t 2 1 1s a s 系统概述 s a s 为“s t a t i s t i c a la n a l y s i ss y s t e m ”的缩写，意为统计分析系统，利用它可以完成包 括从简单的描述性系统到复杂的多变数分析的各种运算，从而使人们从繁重的计算任务 中解脱出来，有更多的时间和精力用于分析和解释计算的结果，而不必为如何获得这些 结果花费过多的时间和精力| ：2 j 。基于s a s i n t r n e t 的生产过程分析系统充分地利用s a s 先进的统计分析性能，将大大提高生产过程分析系统的效率和精度。特别是s a s 功能 强大，统计方法齐、全、新，提供了从基本统计数的计算到各种试验设计的方差分析， 相关回归分析以及多变数分析的多种统计分析过程，几乎囊括了所有最新分析方法，其 分析技术先进可靠。更为重要的是s a s 使用简便、操作灵活，其编程语句简洁、短小， 通常只需很小的几条语句即可完成一些复杂的运算，得到满意的结果，这将大大地提高 开发效率，增强系统的可维护性。 2 1 2s a s 系统特点 s a s 系统的最大特点是把数据管理和数据分析融为一体具体地说具有如下几方面 特点： 1 ) 使用灵活方便，功能齐全：用户把要解决的问题用s a s 语言( 近乎自然英语的 非过程语言) 表达出来组成s a s 程序，提交给s a s 系统，就可以解决你的问题，用户操作 是在很友好的界面下进行的。 ( 2 ) s a s 语言是编程能力强且简洁易学的非过程语言：s a s 语言是功能强大的程 序设计语言，类似于c 语言，且综合了各种高级语言的功能和灵活的格式，约有1 5 0 个函数和大量编程语言可用于数据的加工处理等，s a s 语言的特点是用户不必告诉 s a s “怎样做”只需告诉他你“做什么”就行了。 ( 3 ) s a s 系统把数据处理与统计分析融为一体：s a s 程序的结构是由两个基本步 骤任意组合而成，d a t a 步用于对数据的加工处理，p r o c 应用于分析数据和编写报告。 ( 4 ) 适用性强，应用面广：s a s 系统适用于任何经验的人员( 初学者或有经验的 用户) ，适用于任何类型的数据，s a s 系统可以访问各种数据资源，如+ d b f 文件、e x l 文件及其他软件( s p s s ) 生成的数据文件、高级语言生成的数据文件等。s a s 系统可 以用来解决自然科学和社会科学各个领域中的各类问题如统计学、经济学、生物工程学、 5 东北大学硕士学位论文第二章生产过程分析系统理论基础 卫生医疗、金融证券、社会调查等。s a s 系统具有多硬件厂商结构，可支持多种硬件平 台，它可以在大型计算机，小型计算机及微机上运行，对于“软件环境”，s a s 系统可以 在十几种不同的操作系统下运行( 如d o s 、o s 2 、w i n d o w s 、w 玳d o w sn t 、u n i x 、 v s e 、m v s 、c m s 、o p e nv m s 、p r i m o s 、a o s v s 等) 。 ( 5 ) 扩展性能强、没有上限的软件系统：s a s 系统模块或结构可以让用户灵活地 按自己的需要去选择相关的模块与b a s es a s 软件一起完成各种应用的需要。 ( 6 ) 利用s a s 系统可以实现灵活强大的分布式计算机环境，s a s 的应用逻辑分解 及远端任务提交功能，远端数据库功能及数据传输服务使用户不但可以方便实现 c l i e n t s e r v e r 模式的应用，而且可以实现更多样的分布式处理方案。 ( 7 ) s a s 系统可以作为用户唯一需要的最经济的软件系统。 2 1 3 与s a s 相关的一些定义 ( 1 ) 数据集 一个s a s 数据集是一批数据值及与它们有关的描述信息的集合。这些信息可用s a s 系统识别和处理的一种形式被整理和表示。所有s a s 数据集合有以下两个逻辑部件： ( a ) 被组织成长方形列和行的数据值。 ( b ) 识别数据集和这些数据值两者属性的描述器信息。 s a s 数据集的第三个逻辑部件是一个或多个索引。对于6 0 6 及以上版本，用其驱 动( e n g i n e ) 创建和存储的s a s 数据集合有s a s 数据集的这个部件。 ( 2 ) s a s 过程 一旦创建了s a s 数据集，用户可以使用s a s 系统提供的s a s 过程来分析和处理这 个s a s 数据集。s a s 过程是用来读入s a s 数据集，进行各种分析处理，并打印计算结 果的计算机程序。例如，f r i n t 过程读入用户的s a s 数据集，用容易阅读的形式排列 这些数据并输出到o u t p u t 窗口。m e a n s 过程读入用户的s a s 数据集，计算均值和 简单描述统计量并打印这些统计量。要求s a s 系统运行一个过程的这些语句构成个 p r o c 步，它是s a s 系统用来处理和分析s a s 数据集的部分。 2 1 4 生成s a s 数据集的方法 2 1 4 1 用d a t a 步生成s a s 数据集 ( 1 ) 数据在作业流中 用户分析的数据有时是在作业时同s a s 程序一起输入的，这类数据称为在作业流中 6 东北大学硕士学位论文 第二章生产过程分析系统理论基础 的数据。在作业流中输入数据来产生s a s 数据集的d a t a 步是很常见的生成s a s 数据 集的方法。 例1 ：d a t a d a l ； i n p u t a a m e $ s e x $ x l x 2 x 3 ； s 1 n = x 1 + x 2 + x 3 ； c a r d s ； 林小虹女6 57 48 l 苏新易男7 68 8 9 6 李立金女8 47 39 3 d a t a 语句表示d a t a 步的开始，并给出你要生成的s a s 数据集的名字d a l 。i n p u t 语句描述在数据行中输入的数据，依次对每个数据给出变量名字及数据的类型或格式等。 接着的赋值语句计算三门课的成绩和，并存在新变量s u m 中。c a r d s 语句紧接着是数 据行，它标志着语句的结束及d a t a 步中数据行开始。空语句( ；) 表示数据行的结束。 以上这些语句组成d a t a 步。提交后，s a s 系统仓n 建一个名为d a i 的s a s 数据集，它包 含4 个变量。 ( 2 ) 把外部原始数据文件转换成s a s 数据集 把存放在磁盘上的外部原始数据文件转换成s a s 数据集的d a t a 步如下： 例2 ：d a t a d a 2 ； i n f i l e c ：f 1 d a t ；p 数据文件f 1 d a t 已存放在c 盘的根目录下+ i n p u t n a m e $ s e x $ x l - x 3 ；* f 1 d a t 中每行有二个字符值和三个数值+ m e a r l = ( x l + x 2 + x 3 ) 3 ； r u n ； 所要求的语句除以上已介绍之外，还有用i n f i l e 语句指定包含原始数据的外部文 件f 1 d a t ，该语句必须放在i n p u t 语句前面，且不需要c a r d s 语句。如果外部数据 文件中的数值( 或者数据行的数据) 之间不是用空格隔开，而是用其它符号( 比如逗号 ，) 隔开，则在i n f i l e 语句中可以用选项d e l i m i t e r = ，( 或d l m 一，) 说明在数据行 中的“，”是数值的分隔符。例如： 例3 ：d a t a n e w l ： i n f i l e c ：f 1 d a t d e l i m i t e r = ，7 ； n p u t n a m e $ s e x $ x l - x 3 ； 7 东北大学硕士学位论文 g _ - 章生产过程分析系统理论基础 m e a n = ( x 1 + x 2 + x 3 ) 3 ； r u n ； 2 1 4 2 用s a s a c c e s s 软件访问其它数据库 s a s a c c e s s 软件为用户提供了透明地访问其它数据库文件的功能，该软件可以访 问目前流行的许多数据库管理系统文件，包括：a d a b a s 、a s 4 0 0 、c a d a t a c o m 、 c a i d m s ，r 、d b 2 、d b 2 2 、d b 2 6 0 0 0 、i m s d l i 、i n f o r m i x 、i n g r e s 、o d b c 、o r a c l e 、 s q l d s 、s y b a s e 、s q ls e r v e r 和s y s t e m 2 0 0 0 。利用该软件可把其它数据库中的数 据文件转换成s a s 数据集【1 6 1 。 2 1 5s a s 的w e b 实现 2 1 5 1w w w 的工作原理 以下给出u r l 的例子和w w w 的工作原理图，一个完整的u r l 如下的字符串所示： h t t p ：w w w 16 3 c o m ：8 0 d e f a u l t h l m l 其q 。h t t p 表示协议，1 6 3 c o 表示主机，8 0 为端口，d e f a u l t h l m l 表示路径。 从图2 1 我们可以了解，一个典型的w w w 服务分为四步： 程序。 图2 1 硼w 的工作示意图 f i g 2 1 t h es k e t c hm a po f w w w ( 1 ) 在客户端浏览器发出查询请求。 ( 2 ) w e b 服务器接受请求并且在存储c g i 程序的 c g i b i n 目录中调用相应的c g i ( 3 ) c g i 程序处理数据源信息，将结果( t e x t g r a p h i c s ) 传回w e b 服务器。 - 8 东北大学硕士学位论文第二章生产过程分析系统理论基础 ( 4 ) 在客户端的浏览器中呈现结果。 2 1 5 2s a s m t r n e t 常用的实现方案 作为一种潮流，i n t e m e t i n t r a n e t 的发展已经渗透到r r 技术的各个领域，为了适应这 一趋势，s a s 推出了s a s i n t r n e t ，此模块将s a s 的数据展现功能最大程度地拓展至w e b 。 开发人员可以利用s a s i n t r n e t 快速建立获取s a s 服务器所管理的数据及应用的实时动 态w e b 接口，而且其中所提供的j a v a 工具( j c o n n e c t 、j t u n n e l 、s a sd r i v e rf o r j d b c c o m p o n e n t ) 将s a n 软件、j a v a 及w o r l dw i d ew e b 集成在一起。 s a s i n t r n e t 方案具有集成性、易用性的特点，集成性即是实现了s a s 与w e b 的无 缝连接易用性则体现在s a s i n t t n e t 的应用仍保留s a s 传统应用的方便性。s a s i n t r n e t 可以有多种实现方案一般可以根据实际需要选择，图2 2 表示了s a s i n t r n e t 的一种实现 方梨8 1 。 图2 2 所示方案提供两种动态展现脚本：一是h t m s q l 脚本，即一种目前常见的在 h t m l 基础上嵌入s q l 语句的方案，此方案适合于简单的数据查询，适合于h t m l 开 发人员：另一种是s a s 语言及s a ss c l 语言基础上的扩展脚本语言，此种方案保留了 s a s 语言及s a ss c l 语言的灵活性，并且可使原来开发的应用在经极少改动后方便地 移植到w e b 上，这可以保证最大程度地节约开发费用。同时在应用开发上贯彻基于组 件的思想，个s a sw e b 开发平台就建立起来了。 l i l 菇黪黪 嘲黪 麓i _ ；_ i。酾鲫囊目蹶i 蔓毫j 壤霭烈 j 努j 誊弱礴涮誊 k s 鲫秘：* i 爹酾鳓蠹i 峨j i ，豢蒸 _ 鍪芝型i篡曩i 蓑滋蔫i 墓 ”1 y i “i 黪冁麟 i j _ ! j ： j * 鬟掣爱 i i。 ；l ”“+ i 用户服务 i应用服务 i i 数据服务 i l 图2 , 2s a sw e b 的一种实现方案 f i g 2 2 t h ec h a r to f o n eo f s a sw e ba p p l i c a t i o n s - 9 。 东北大学硕士学位论文第二章生产过程分析系统理论基础 2 2 组件技术 2 2 1 组件技术概述 所谓组件就是一些可重用的对象，开发人员可以方便的将这些对象组合到更大的程 序中而不用考虑对象本身的实现细节。某些类型在运行时才被操作系统处理，提供了额 外的能力。基于组件的开发( c o m p o n e n tb a s e dd e v e l o p m e n t , 简称c b d ) 是从第一代( - - 层) 和第二代( 三层) 的客户加服务器发展起来的，它能改变软件开发过程中的被动局 面，使得开发者所希望的能够到组件市场购买所需组件，便可组装成应用程序的梦想成 为现实，这将使软件产业发生革命性变化。c b d 与面向对象和客户朋艮务器等有着本质 的区别，它不只是一种分布计算的新方法，而是一种广泛的体系结构。c b d 可以提高 软件的可重用性，使软件开发摆脱小作坊的工作方式，按照大规模的工业化方式进行。 c b d 是软件开发方法发展的必然结果。 组件由于组件自身固有的特性，目前人们对组件这一概念还没有一个统一的定义， 下面是关于组件的一些具有代表性的观点： ( 1 ) 组件是一个独立的可传递的操作的集合； ( 2 ) 组件是软件开发中一个可替换的软件单元，它封装了设计决策，并作为一个 大单元的一部分和其它组件组合起来； ( 3 ) 今组件是由些对象类组成的物理意义上的包： ( 4 ) 组件是具有特定功能，能够跨越进程的边界实现网络、语言、应用程序、开 发工具和操作系统的“即插即用”的独立的对象： ( 5 ) 组件在通常意义上是指任何可被分离出来，具有标准化的和可重用性的公开 接口的软件( 子) 系统。 组件式开发技术也是集成技术，其基本恩想是将应用软件分解成为一个个独立的单 元，将软件开发地过程转变成为类似于“搭积木”的搭建过程。 2 2 2 组件技术的特点 与结构化软件开发技术相比较，组件技术有一些显著的特征： ( 1 ) 真正的软件重用和高度的互操作性 组件是完成通用或特定功能的一些可互操作的和可重用的模块，应用开发者可以利 用它们在不同应用领域的知识来自由组合生成合适的应用系统。 ( 2 ) 接口的可靠性 - 1 0 东北大学硕士学位论文第二章生产过程分析系统理论基础 组件接口是不变的，一旦被发表，它们就不能被修改。也就是说，一旦组件使用者 通过某接口获得某项服务，则总可从这个接口获得此项服务。因此，组件封装后，只能 通过己定义的接口来提供合理的、一致的服务。这种接口定义的稳定性使客户应用开发 者能构造出坚固的应用。 ( 3 ) 可扩充服务 每个组件都是自主的，有其独自的功能，只能通过接口与外界通信。通过消息传送 互相提供服务，基本组件的互操作是交互服务的。当一个组件需要提供新的服务时，可 通过增加新的接口来完成，不会影响原接口已存在的用户。用户也可重新选择新的接口 来获得服务。 ( 4 ) 具有强有力的基础设施 为了使组件有机地胶合( g l u e d ) 在一起，实现无缝连接，需要功能很强的基础设 施。这些基础设施是获得重用性，可移植性和互操作性的有效工具。这样就可知道如何 找到组件提供的服务，并能在应用程序编译时进行静态联编，用户必须在编译时就知道 要访问的服务器接口，或在应用程序执行时进行动态联编，在动态机制中，客户可以不 知道可用的服务器和接口信息，而是在运行时间内搜索可用服务器，找到服务器接1 2 1 ， 构造请求并发送，最后收到应答。 ( 5 ) 具有构建和胶合组件的工具 在设计与其他应用软件的接口时，利用构建和胶合组件的工具，可以方便地增加和 替换应用中的组件，充分发挥可重用的优势，实现客户应用程序的组装和升级。 2 2 3 基于组件开发的主要思想 软件重用技术有多种，如生成技术、继承技术、组装技术、设计模式等，其中生成 技术被限定于特定的应用领域，继承技术基于的是“白箱”模型，设计模式面向的是抽 象的高层次设计，而组装技术被认为是提高软件生产率的最直接、最有效的方法。 组装技术的核心是组件。组件是模块化思想和面向对象技术的发展结果。组件模型 标准表示了组件构造过程中遵循的方式，保证使用相同模型构造的组件具有很好的互操 作性和可重用性，并能在支持该组件模型的组件框架( 或称组件容器) 中被管理、操纵、 装配和运行。 基于组件的软件开发的主要思想就是将现有的可重用组件集成到当前应用中来，使 得应用无需从头开始，通过软件重用大大提高软件生产率。并且能改变软件开发过程中 的被动局面，使得开发者能够到组件市场购买所需要组件便可组装应用程序，这将使软 1 1 东北大学硕士学位论文 第二章生产过程分析系统理论基础 件产业发生革命性变化。 基于组件的软件开发的主要思想通过将预制的软件组件进行组装的方法使软件开 发过程工业化。它有两个前提：首先，如果应用能够通过现有的可重用软件组件快速地 构造起来，应用开发能力就能够大规模地提高：其次，开发人员能够得到数量不断增长 的可互操作的软件组件( 无论是通用领域还是专用领域) ，以满足应用开发的需要。这 两个思想将手工式的应用开发( 软件开发前3 0 年一直如此) 转向一个工业化的过程， 以适应现代的、高动态性、强竞争性的全球商务应用的需要。 基于组件的软件开发的主要思想是与传统软件开发完全不同的开发模式，经过长时 期的技术积累，它已经形成了一套完整的方法学，在方法、技术的工具上都较为成熟。 基于组件的软件开发模式将使软件行业产生根本性的变革。为了更好地实现基于组件的 软件开发的主要思想，软件企业需要相应地调整自己的组织结构，采用新的软件开发方 法，遵循新的软件过程模型，使用适当的成本预测模型，从而能够有效地解决传统软件 和传统软件开发中难以解决的问题。 2 2 4 基于组件开发的应用程序特点 现代基于图形用户界面( g r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c e ，简称g u i ) 的程序由许多不同的 部分组成。在用户界面上，至少有一个主窗口和一个菜单栏，而且还可能有工具栏、滚 动条和其他各类控件。组件级设计过程类似于面向对象的设计过程：首先识别出程序各 个不同的组成部分，并开发每个组成部分的代码，然后集成所有的组成部分。与面向对 象设计不同的是，组件级设计只关注程序中大的方面。程序的各个组成部分将作为独立 的组件实现，这些组件用胶连逻辑( g l u el o g i c ) 进行连接。程序中较小的组成部分将嵌 入到各个组件中，而且有可能嵌入到胶连逻辑。程序中较小的组成部分将是用常规韵面 向对象技术进行开发。将程序划分为各个组成部分时，必须牢记市场上有许多可用的第 三方组件。为加快开发速度，必须尽量采用第三方组件实现程序。在某些情况下，第三 方组件和胶连逻辑足以满足开发的需要；然而，在大多数情况下，必须开发大量的定制 组件。有时可能需要在胶连逻辑中直接实现特性以避免开发定制组件，但除简单情况外， 应避免采用这种做法。 2 2 5 基于组件开发的三条有用的原则 为了有效地进行基于组件的设计下列几条有用的原则： ( 1 ) 广泛了解可用的第三方组件： 1 2 东北大学硕士学位论文 第二章生产过程分析系统理论基础 ( 2 ) 知道第三方组件提供的典型服务类型： ( 3 ) 知道它们的典型交互方式； ( 4 ) 广泛了解组件开发过程。要创建定制组件，必须知道如何构造组件的内核， 以及如何为组件与环境的交互创建合适的接口。 最后，必须知道如何将应用程序划分为组件( 至少应在定制组件时实施该步骤) ， 必须清楚地知道那些特征应在单个组件中实现，那些特征应作为独立的组件实现。最难 把握的技术是设计并建立各种各样组件的能力。 2 3 数据仓库技术 2 3 1 数据仓库技术概述 数据仓库的概念最初出现在2 0 世纪8 0 年代中期，由i b m 公司首先提出1 1 0 1 ，然而， 却成为迄今为止最让人困惑的几个i t ( i n t e l l e c t u a lt e c h n o l o g y ) 术语之一。从字面理解， 它似乎是某种大规模数据存储设备。“数据仓库和我们的光盘库有什么区别? 你们的数 据仓库最大存储容量是多少? ”时至今日，还经常看到人们为数据仓库的概念讨论不休， 每个人对数据仓库的诠释似乎都不尽相同。那么，先来听听权威们的说法：“数据仓库 提供公司数据以及组织数据的访问功能；其中的数据是一致的：其中的数据可以按每种 可能的商业度量方