（环境科学专业论文）磷复肥工艺决策支持系统构建和运行.pdf

a b s t r a c t a b s t r a c t s i n c e19 7 0 s ，w i t ht h er a p i da d v a n c eo ft h ed e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ( d s s ) ， v a r i o u sc o m p u t e rt e c h n o l o g yi si n t r o d u c e dt ot h ed s sa n dd s si se f f e c t i v e l ya p p l i e d i nv a r i o u sf i e l d so fm a n a g e m e n ts c i e n c e ，e n g i n e e r i n gt e c h n o l o g y ，e t e p h o s p h a t e & c o m p o u n df e r t i l i z e ri n d u s t r y i sa ni m p o r t a n tp a r to fp h o s p h a t e c h e m i c a li n d u s t r y i nt h er e s e a r c ho fp h o s p h a t ea n dc o m p o u n df e r t i l i z e rp r o c e s s ，t h e d e c i s i o ni sa l w a y sd i f f i c u l tb e c a u s et h eq u a l i t yo fd e c i s i o nm a k i n gi se a s i l ya f f e c tb ya l o to fd a t aa n a l y s i sa so p t i m i z a t i o na n de v a l u a t i o no ft e c h n o l o g yi nt h ep r o c e s so f m u l t i p l ec o n s t r a i n t sa n ds c a t t e r e de x p e r t i s e ，e t c i nt h i st o p i cw ee s t a b l i s h e dt h ep h o s p h a t e & c o m p o u n df e r t i l i z e rt e c h n o l o g yd s s ， w h i c hi sc o n t a i n e dt h ed e c i s i o n s u p p o r ts y s t e mt e c h n o l o g y a n d p h o s p h a t e & c o m p o u n df e r t i l i z e rp r o c e s s b yu s i n gt h e f a s td a t ap r o c e s s i n gf u n c t i o n so f c o m p u t e ra n dt h es i m u l a t i o no fm o d e l s ，t h ep h o s p h a t e & c o m p o u n df e r t i l i z e r t e c h n o l o g yd s sc a no f f e rr e l a t i v e l yp e r f e c td e c i s i o na i d i n f o r m a t i o nt od e c i s i o n m a k e r sa l sf o ri m p r o v i n gt h eq u a l i t ya n de f f i c i e n c yo fd e c i s i o n - m a k i n g t h ep h o s p h a t e & c o m p o u n df e r t i l i z e rt e c h n o l o g yd s si sa l li n t e g r a t e ds y s t e m c o n t a i n e dc o m p u t e rt e c h n i q u e s ，c h e m i c a lt e c h n o l o g y ，s y s t e me n g i n e e r i n gt h e o r ya n d d e c i s i o ns c i e n c e i tu t i l i z e st h ej 2 e et e c h n o l o g ya n dss hs t r u c t u r e ，u s i n gs q ls e r v e r 2 0 0 5a st h e d a t a b a s e ，j a v a 勰p r o g r a m m i n gl a n g u a g e ，a s s i s t a n td e c i s i o n - m a k i n g 硒t h em a i n p u r p o s e t h ed a t a b a s e so fp h o s p h a t e & c o m p o u n df e r t i l i z e rt e c h n o l o g yd s sw a s e s t a b l i s h e d s i xf u n c t i o n a lm o d e l sa n ds e v e nk i n d so fp h o s p h a t e & c o m p o u n d f e r t i l i z e rp r o c e s sm o d e l sw e r ec o n s t r u c t e d t h es y s t e mr e a l i z e dt h eh u m a n i z e d m a i l - m a c h i n ed i a l o g u ep l a t f o r mb yu s i n gt h ef o r mo fw e b t h es y s t e mc a nr e a l i z e d t h ef u n c t i o n so fa p p l i c a b i l i t ye v a l u a t i o no fp h o s p h a t e ，t h es i m u l a t i o no fm a t e r i a l b a l a n c ea n de n e r g yb a l a n c ea n dt h es e l e c t i o no fp r o c e s se q u i p m e n t ，e t c t h e p h o s p h a t e& c o m p o u n d f e r t i l i z e rd s s e m b o d i e st h ec h a r a c t e r i s t i c so f m u l t i d i s c i p l i n a r yc r o s s p e n e t r a t i o n i tc a na s s i s tw i t ht h ed e c i s i o n - m a k i n gi n t h e r a t i o n a lu s i n go fp h o s p h a t er e s o u r c ea n ds e l e c t i o no fp r o c e s s i n go p t i m i z a t i o nt o a c h i e v em e a n s ，e m b o d i e st h ec h a r a c t e r i s t i c so fp e n e t r a t i n gi n t om u l t i p l ed i s c i p l i n e s i i a b s t r a c t f o rt h ep h o s p h o r o u sc h e m i c a li n d u s t r y ，c a np r o v i d ei n f o r m a t i o na n da u t o m a t e da i d e d d e c i s i o n - m a k i n gf u n c t i o n s i nt h i sp a p e r ，w ee x p l m n e dt h eb a s i ct h e o r i e sa n dm e t h o d sa b o u tt h ec o n s t r u c t i o n o fd d s i t sb a s i ct h e o r y ，l o g i cs t r u c t u r e ，o p e r a t i o nc o n t e n t ，o p e r m i n gf u n c t i o n sa n d e v a l u a t i o nr e s u l t sa r ed e s c r i b e d t h ep r o b l e m sa n dp r o s p e c t sf u r t h e ri m p r o v e m e n t d i r e c t i o no ft h es y s t e mw e r ee x p l a i n e d k e y w o r d s ：p h o s p h o r u sc h e m i c a lt e c h n o l o g y ，d e c i s i o ns u p p o r t i n gs y s t e m ，j 2 e e i i i 本研究由“十一五 国家科技支撑计划项目课题 i ；6 高纯磷化工产品数据库、分析测试技术及产品标 准( 编号：2 0 0 7 b a e 5 8 8 0 7 ) 资助。 1 文献综述及课题简介 1 1 磷复肥产业 1 文献综述及课题简介 1 1 1 磷复肥产业现状 2 1 世纪以来，我国磷复肥工业发展迅猛，成为世界上磷复肥工业发展最快 的国家，特别是2 0 0 0 - 2 0 0 8 年，磷肥产量年均增长1 1 2 ，远超过世界磷肥工 业平均2 - - - 3 的发展速度。我国的磷复肥产量和消费量均居世界第一。2 0 0 7 年到2 0 0 9 年间，磷复肥产量从1 3 5 1 万吨猛增到了2 0 0 0 万吨。磷肥产品结构有 了较大改善，磷肥产业集中度不断提高；大中型磷肥装置的技术装备达到世界先 进水平：行业经济效益好转【l 】。但是磷复肥产业也面临着很多发展中遇到的问题。 1 1 2 磷复肥产业存在的问题 综合分析磷复肥产业，存在以下几个问题【2 】： ( 一) 是化肥产能严重过剩，库存积压急剧增加，国内市场难以消化。 随着磷复肥工业的发展，我国磷复肥产能急剧扩张。产能的急剧扩张，必然 导致产品利润下降，盈利能力受到制约，影响磷复肥工业的长远发展。 ( 二) 资源瓶颈制约和环保意识的淡薄。 随着中国经济的高速发展，资源瓶颈制约作用己逐步显现。磷复肥生产的四 大原料全部来自上游矿产开发和化学工业等领域，资源与能源消耗大。同时，我 国磷复肥资源产出率低、资源利用效率低、资源综合利用水平低和再生资源回收 利用率也低。由于产品产量的增加，生产规模的不断扩大，磷复肥工业污染物总 排放量也呈现上升的趋势。 ( 三) 技术水平低、创新能力弱。 我国磷复肥行业在产品设计与研发方面存在的严重缺陷，产品同质化导致价 格战，产品生命周期缩短，企业获利能力降低，产品研发陷入进退维谷的境地。 ( 四) 国内磷复肥国际竞争力下降。 随着国际市场的饱和，市场的竞争日益加剧，产品出口的绿色贸易壁垒也逐 步增多p j 。 1 文献综述及课题简介 1 1 3 磷复肥产业发展方向 针对我国磷复肥产业存在的问题，结合我国自身情况和国外发展形势，对我 国磷复肥产业的发展方向提出几点意见： ( 1 ) 优化资源配置，提高资源利用率。 磷矿要按照分类开采、分级开采的原则科学开采，以便于分类、分级利用。 按照磷矿的特点，分类开采湿法矿和热法矿，同时，贫富同采。磷矿加工利用要 “因矿制宜”，做到分类利用和分级利用。应当建立合理和完善的磷矿资源管理政 策，防止盲目开采，私自开采，防止资源浪费和高成本利用。 ( 2 ) 推广循环经济、绿色工艺技术和节能减排措施。 转变粗放的增长模式，加强资源综合利用，构建循环经济产业链。在资源的 生产利用的同时，注重环境保护，改进生产工艺，控制“三废”水平，最大限度的 减少资源浪费和防止污染。 ( 3 ) 加大科技创新的力度，增加科技的投入，实现以高科技突破为切入点 的新的经济增长点，进一步加强技术创新尤其新产品的研发，不断改进旧的生产 工艺，降低生产成本，使磷复肥向高端化、高质化、高新化方向发展。 ( 4 ) 优化产业组织结构，提高产业集中度，培养一批具各国际竞争力的综 合性磷复肥企业【4 1 。 1 1 4 磷复肥工艺决策支持系统研究现状 2 0 世纪7 0 年代以来，计算机辅助专家决策的决策支持系统( d e c i s i o n s u p p o r ts y s t e m ，d s s ) 开始兴起，运用决策领域的许多研究成果，使计算机来 辅助决策人员指定决策成为这个时期的研究热潮。目前，d s s 技术已日趋成熟， 并有效应用于管理科学、工程技术等领域。1 9 7 1 年，美国麻省理工学院的斯科 特莫顿( s c o t tm o r t o n ) 在管理决策系统一书中第一次指出计算机对于决策 的支持作用，提出了决策支持系统的概念。决策支持系统的研究在2 0 世纪8 0 年代末和9 0 年代初达到高潮。 8 0 年代末9 0 年代初，决策支持系统与专家系统结合起来，形成了智能决策 支持系统( i 决策支持系统) 。专家系统是定性分析辅助决策，它和以定量分析辅 助决策的决策支持系统结合，进一步提高了辅助决策能力；增强了决策支持系统 系统的主动功能，如知识库的组织和推理【l l 】。 9 0 年代后期，智能决策支持系统与数据仓库和o l a p 技术紧密结合，形成 2 1 文献综述及课题简介 了支持企业管理决策系统。随着新技术的兴起，又出现了集成专家系统、数据仓 库、o l a p 、数据挖掘技术的综合决策支持系统。 2 0 世纪9 0 年代兴起的数据仓库、联机分析处理和数据挖掘三项新技术为决 策支持系统开辟了一条从数据中获取辅助决策信息的新路，称之为新决策支持系 统。它与传统决策支持系统不是覆盖关系，而是互补关系。新决策支持系统与传 统决策支持系统的结合，成为综合决策支持系统。它将是决策支持系统今后的发 展方向【1 2 1 。 我国开始对决策支持系统的研究是在2 0 世纪8 0 年代，应用最广泛的领域是 区域发展规划【l 】。目前在决策支持系统领域的研究已有不少成果。经过几十年的 发展，决策支持系统技术已日趋成熟，并有效应用于管理科学、工程技术等领域。 我国磷复肥行业由于信息化管理方式尚未建立完善，因此决策支持系统在磷复肥 行业涉及非常少。 国内决策支持系统研究和应用领域主要是区域发展规划，在磷化工行业开发 和应用程度还不高，在2 0 世纪8 0 年代末，开发了磷肥微观决策支持系统【5 】。 原郑州工学院( 郑州大学) 开发了磷肥工业数据库与钙镁磷肥工艺软件，形成了 集数据管理、评价配料、工艺计算等功能为一体的工艺软件系统 6 1 。近期，郑州 大学开发了高纯磷化工工艺技术数据库，对磷化工行业数据进行了收集和整理【7 】。 国内对磷复肥工艺决策进行过多方面的研究，郑州大学汤建伟教授开发钙镁 磷肥工艺软件，可以对任意给定的一个磷矿，做出该矿能用于生产钙镁磷肥的评 价，对可用于生产钙镁磷肥的磷矿给出磷矿、溶剂和燃料之间的配料比并进行工 艺物料衡算。俞政一建立了磷矿评价模拟预测模型，用本底色彩和干扰色彩的概 念与方法，在大量生产数据和实验数据基础上建立了一个判别磷矿年代、成矿条 件、磷矿物和磷矿石类型及其化学反应加工性能的判别模型，判断磷矿开发利用 途径【引。a c b r a i t h w a i t e 等在化学室使用不同的萃取剂和萃取过程对磷矿进行了 评价。广西鹿寨化肥总厂针对高炉法钙镁磷肥生产工艺计算的复杂性，提出利用 v b 语言编写计算程序进行配料比计算和物料衡算【9 1 。大连理工大学的郭姝媛开 发了一个用于化工过程模拟的专家系统，建立了化工知识和案例数据库系统，系 统实现了与化工模拟软件a s p e n p l u s 之间的接口，使二者可以进行数据传输， 用户通过以往的相似案例来进行新工艺过程的模拟计算【1 0 l 。 在磷复肥领域，由于工艺条件的不同，企业常常面临着如何进行最优化工艺 选择和优化工艺过程管理等决策问题。传统的解决方法是从大量的磷复肥工艺中 3 1 文献综述及课题简介 找到效率高、经济适宜的合适工艺，需要进行大量的数据比对和设计计算，过程 繁杂且效率低，影响了决策的质量。 这些研究只是针对化工过程的某一方面和某项功能的模拟和推理，并没有形 成一个决策支持系统的体系。在磷复肥行业还没有建立起统一的工艺优化决策支 持系统。 1 2 课题研究目的及意义 首先，企业的决策需要大量的理论和数据作为依据，因此，磷复肥行业的信 息整理和收集变得尤为重要，磷复肥工艺决策支持系统的建立能够为磷复肥企业 整理、收集与决策问题有关的信息，为企业提供更加及时准确的理论依据和数据 支持，并对磷复肥企业的决策提供量化的衡定指标，从而提高决策的质量【1 3 】。 其次，磷复肥工艺决策支持系统的建立能够使磷复肥企业及时发现生产中存 在的问题和应当改进的措施。决策支持系统通过提供数据和模型支持使磷复肥企 业进行生产模拟，对不同的生产工艺进行对比，进而发现生产中的影响因素，并 对工艺进行改进，提高生产水平和管理水平。 再次、决策支持系统的主要特点体现在它更适合决策者的信息要求，体现现 代信息处理工具的灵活性和交互性。决策支持系统具有强大的模型构建功能和数 据检索功能，并具有有好的用户界面。从而使决策者能更迅速的解决实际工作中 所面临的问题。 因此，我们尝试开发磷复肥工艺决策支持系统来解决上述问题。磷复肥工艺 决策支持系统能够通过计算机快捷的数据处理功能为磷复肥行业决策者提供准 确、快速的决策辅助信息，可以极大提高决策的质量和效率。 1 3 课题研究内容 在高纯磷复肥产品数据库的基础上，以工艺优化为目的，建立起工艺优化决 策支持系统。对该系统具体的实行方案和设计路径进行研究和设计。 逐步建立系统的主体框架。通过运用计算机技术，分析与设计逐步建立数据 库管理子系统、模型库管理子系统和人机会话管理子系统。逐步建立和完善数据 与模型的收集、整理分类、转换编辑和程序调用。设计并建立人机会话平台，提 供直观的前台框架体系。 4 1 文献综述及课题简介 1 - 独创及新颖之处 在磷复肥行业还没有建立起统一的工艺优化决策支持系统。针对磷复肥行业 的决策支持系统的研究鲜有报道。 本课题创新性的提出了磷复肥工艺优化决策支持系统的理论框架。通过提供 原料适用性评价、工艺路线及原理、物料平衡分析结果、能量衡算结果、相关设 备等的资料分析和模拟计算结果来为磷复肥决策者提供决策依据。 本课题利用计算机信息技术，使决策支持系统与磷复肥工艺结合起来，通过 借鉴先进的决策支持系统的特点，建立起以工艺优化为目的的信息整理、数据分 析、决策分析等功能完整的磷复肥工艺优化决策支持系统。该系统的建立能为磷 复肥行业决策者提供准确、快速、便捷的决策辅助信息，可以极大提高决策的质 量和效率。 1 5 本章小结 本章首先讨论了磷复肥产业现状以及磷复肥产业所面临的一些问题，并对课 题的选题背景进行了阐述，。总结了课题选题的意义和课题的研究内容，并对课 题的创新点进行了归纳。 5 2 磷复肥工艺决策支持系统介绍 2 磷复肥工艺决策支持系统介绍 2 1 决策支持系统定义 决策支持系统，简称决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) 是以特定形式辅 助决策的一种科学工具。它通过人机对话等方式为决策者提供一个集知识性、主 动性、创造性和信息处理等能力的、定性与定量相结合的工作环境，协助决策者 分析问题，探索决策方法，并进行评价、预测和选优【i 4 1 。 决策支持系统有以下特性： ( 1 ) 用定量方式辅助决策，而不是代替决策。 ( 2 ) 使用大量的数据和多个模型。 ( 3 ) 支持决策制定过程。 ( 4 ) 为多个管理层次上的用户提供决策支持。 ( 5 ) 能支持互相独立的决策和互相依赖的决策。 ( 6 ) 用于半结构化决策领域解决半结构化问题。 2 2 决策支持系统结构 用户 图2 1决策支持系统三部件结构图 6 2 磷复肥工艺决策支持系统介绍 1 9 8 0 年r h s p r a q u e 提出了决策支持系统著名的三部件结构。即决策支持系统 有三部件组成，分别为对话部件( 人机交互系统) 、数据库( 数据库管理系统和 数据库) 、模型部件( 模型库管理系统和模型库) 的有机结合【1 5 】。 一对话部件 对话部件即人机交互系统，是决策支持系统与用户之间进行交互的界面，用 户通过人机交互系统控制决策支持系统的运行。决策支持系统需要用户输入必要 的信息( 用于控制) 和数据( 用户计算) ，又要向用户显示运行的状况以及最后 的结果，这些都是以人机交互系统为沟通桥梁来实现的。人机交互系统是决策支 持下系统中的重要组成部分。在计算机完成任务中，大量任务是人与计算机相互 配合共同完成的。在决策支持系统中，人与计算机需要进行相互间的通信，即人 机交互系统。实现人与计算机之间硬、软件系统即为人际交互系统。交互系统通 常包括计算机输出或显示设备给人提供大量信息及提示，以及人向计算机输入有 关的信息、问题回答等。 人机交互系统要实现以下几种功能： 1 为用户提供丰富多彩的显示和对话形式 人机交互方式有多种形式，一般有菜单、填表、命令语言、屏幕显示、窗口、 报表输出、多媒体信息表现与交互等。各种人机交互形式引导用户逐级进入系统， 用户只需要按照菜单提示，按动几个选择键( 或) 鼠标即可操纵和使用系统。若 用命令语言来操作，可以脱离菜单的固定模式，其适用范围更宽，切更有效地控 制系统的运行。2 0 世纪9 0 年底发展起来的多媒体技术，极大丰富了人机交互的 内容。图形、图像、声音、视频的组合使计算机更接近了现实世界。可视化技术 是计算机的数据及处理过程，用直观的图形来表示，大大增加了对计算机内部数 据及数据处理的透明度。 2 输入输出数据的处理功能。 系统对输入的数据和信息，要转换成系统能够理解和执行的内部表示形式。 当系统运行结束后，应该把系统的输出结果按一定的格式显示或打印出。 3 使用户能通过对话部件控制决策支持系统的有效运行。 人机交互系统需要将模型部件、数据部件进行有机集成、形成系统并达到控 制决策支持系统的有效运行。 二数据部件 数据部件包括数据库和数据库管理系统。经过几十年的发展，数据部件技 7 2 磷复肥工艺决策支持系统介绍 术趋于成熟，已经有比较成熟的数据库组织方法和数据库管理系统。数据库用来 存储大量决策支持系统需要的数据，并组织成易于进行大量数据操作的形式。数 据库管理系统负责对数据库进行建立、修改、删除、查询、浏览等维护工作。 三模型部件 模型部件由模型库和模型库管理系统组成，是决策支持系统的核心。模型 库用来存放模型，模型库管理系统管理模型库。模型是以程序形式在计算机中表 示。模型库管理系统管理者模型库中所有模型，它具备模型库的静态管理功能( 建 立、修改、删除等) 和动态管理功能( 模型的单独运行、组合运行、模型间数据 传输等) 【1 6 】。 2 3 磷复肥工艺决策支持系统总体框架 磷复肥工艺决策支持系统的总体框架设计如图2 2 所示： id s s 数据处理模型 ： 效韬处理模型 。m d s s 组成框架 ：i 组成框架 图2 2 磷复肥工艺优化决策支持结构示意图 磷复肥工艺决策支持系统的数据处理部分由五个功能模型组成。每个模型功 能的实现都需要利用计算机技术调用数据库、模型库中的信息进行处理和综合分 8 2 磷复肥工艺决策支持系统介绍 秽t 。 磷复肥工艺优化决策支持系统组成框架是通过决策支持理论对磷复肥行业 决策目标进行分析，然后依据决策支持系统的“三部件”理论设计和确立的。 各模型的实现：以决策支持系统理论为基础，以微软s q ls e r v e r2 0 0 5 数据 库管理开发系统软件和j 2 e e 技术为工具，分别建立起各个模块，并通过数据收 集和整理充实各个模块的内容。 用户通过人机交互系统实现对数据处理模型的控制，模型对决策者提供的数 据与数据库相关信息进行交互，完成各个功能模型的数据运算，并将数据处理结 果反馈给决策者1 1 刀。 2 4 磷复肥工艺决策支持系统决策流程 图2 4 磷复肥工艺决策支持系统流程图 9 2 磷复肥工艺决策支持系统介绍 2 5 磷复肥工艺决策支持系统开发关键技术简介 系统是基于j 2 e e 下的w e b 开发，采用流行的s s h 框架。前端采用s t r u t s 封装，依据经典的m v c 模型，将业务处理与显示层分开。数据持久层采用 h i b e r n a t e 技术，s p r i n g 作为s t r u t s 和h i b e r n a t e 的粘合剂将两者功能结合起来。 ( 1 ) j 2 e e 1 j 2 e e 的概念 j 2 e e ( j a v a 2p l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n ) 是使用j a v a 技术开发企业级应用的 一种事实上的工业标准，它是j a v a 技术不断适应企业及应用过程中的产物。j 2 e e 为应用j a v a 技术开发服务器端应用提供一个独立的、可移植的、多用户的、安 全的和机遇标准的企业级平台，从而简化企业应用的开发、管理和部署。j 2 e e 是一个标准，而不是一个现成的产品。各个平台开发商按照j 2 e e 规范分别开发 了不同的j 2 e e 应用服务器，j 2 e e 应用服务器是j 2 e e 企业级应用的部署平台。 由于它们都遵循了j 2 e e 规范，因此，使用j 2 e e 技术开发的企业级应用都可以 部署在各种j 2 e e 应用服务器上。 j 2 e e 体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用 性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求。通过提供统一的开发平台，j 2 e e 降 低了开发多层应用的费用和复杂性，同时提供对现有应用程序集成强有力支持， 完全支持e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ，有良好的向导支持打包和部署应用，添加目录支 持，增强了安全机制，提高了性能【1 8 】。 2 j 2 e e 整体框架 传统的c s 结构如图所示，该结构属于两层结构，虽然很容易配置，但很难 扩展企业的应用和服务。 擎”。一。彬、一1矽r _ 、蟪i 寸 。客户端 i 服务器端 叠卜 i ：( 负赍显示1 _ _ 堕塑里叫( 提供数据 ，和逻辑处理) if ：服务 图2 5 传统c s 结构图 为更好的为企业提供服务，需要将客户端中的逻辑处理功能分离出来，从而 使客户端只负责显示功能。j 2 e e 平台使用了一个多层的分布式应用程序模型。 应刚程序的逻辑根据其实现的不同功能被封装到组件中，组成j 2 e e 应用程序的 1 0 2 磷复肥工艺决策支持系统介绍 大量应用程序组件根据其所属的层被安装到不同的机器中，该模型具有重用组件 的能力、基于快站标记语言的数据交换、统一的安全模式和灵活的事务控制。使 用j 2 e e 后的b s 结构如图所示： 客户机j 2 e e 服务器 图2 6j 2 e e 原理结构图 ( 2 ) s s h 框架 s s h 在j 2 e e 项目中表示了3 种框架，即s p r i n g + s t r u t s + h i b e r n a t e 。 s p r i n g 是一个开源框架，它由r o dj o h n s o n 创建。它是为了解决企业应用开发的复杂性 而创建的。s p r i n g 使用基本的j a v a b e a n s 来完成以前只可能由e j b 完成的事情。然而，s p r i n g 的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何j a v a 应 用都可以从s p r i n g 中受益。s p r i n g 应用于任何j a 、，a 应用，h j 基本的j a v a b e a n s 代替e j b ， 并提供了更多的企业应用功能。 s t r u t s 使网页设计人员和j a v a 开发人员能将精力集中于自己最擅长的方 面。但是，在强健性增强的同时，也意味着复杂性的增加。s t r u t s 比简单的单个 j s p 网页要复杂得多，但对于更大的系统而言，s t r u t s 实际上有助于管理复杂性。 h i b e r n a t e 是一个开放源代码的对象关系映射框架，它对j d b c 进行了非常轻量级的对 象封装，使得j a v a 程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。h i b e m a t e 可以 应用在任何使用j d b c 的场合，既可以在j a v a 的客户端程序使用，也可以在s e r v l e t j s p 的 w e b 应用中使川，最具革命意义的是，h i b e r n a t e 可以在应刚e j b 的j 2 e e 架构中取代c m p ， 2 磷复肥工艺决策支持系统介绍 完成数据持久化雕j + , f m t l9 1 。 2 6 开发工具及开发环境介绍 2 6 1 硬件环境 课题研究所使用了最近几年主流计算机硬件配置，所有的计算机都可以连接 互联网，并且在内部组成了一个小型的局域网。 2 6 2 软件环境 服务器操作系统采用m i c r o s o rw i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 ，并装有m i c r o s o t t i n t e m e te x p l o r e r6 0 以上版本。所需软件如下： ( 1 ) e c l i p s e e c l i p s e 是一个开放源代码的、基于j a v a 的可扩展开发平台。就其本身而言， 它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，e c l i p s e 附带了一个标准的插件集，包括j a v a 开发工具( j a v ad e v e l o p m e n tt o o l s ，j d t ) 【2 0 】 o ( 2 ) s q ls e r v e r2 0 0 5 s q ls e r v e r2 0 0 5 是新一代大型关系数据库系统和数据分析系统，是美国微 软公司发行的最新关系数据库管理系统。s q ls e v e r e r2 0 0 5 具有完全的w e b 功能， 支持扩展标记语言( x m l ) ，并且拥有一个新的、集成的数据挖掘引擎，它采用了 业界领先先进的数据结构，能够为要求苛刻的w e b 应用提供高度的可扩展性和 高可靠性【2 1 1 。 ( 3 ) d r e a m w e a v e r8 0 d r e a m w e a v e r 是美国m a c r o m e d i a 公司开发的集网页制作和管理网站于 一身的所见即所得网页编辑器，它是第一套针对专业网页设计师特别发展的视觉 化网页开发工具，利用它可以轻而易举地制作出跨越平台限制和跨越浏览器限制 的充满动感的网页【2 2 1 。 ( 4 ) f l a s h8 0 f l a s h 的前身是f u t u r ew a v e 公司的f u t u r es p l a s h ，是世界上第一个商用的二 维矢量动画软件，用于设计和编辑f l a s h 文档。设计人员和丌发人员可使用它来 1 2 2 磷复肥j 二艺决策支持系统介绍 创建演示文稿、应用程序和其它允许用户交互的内容。f l a s h 被大量应用于互联 网网页的矢量动画设计。因为使用向量运算( v e c t o rg r a p h i c s ) 的方式，产生出 来的影片占用存储空间较小。网页设计者使用f l a s h 创作出既漂亮又可改变尺 寸的导航界面以及其他奇特的效果【2 3 】。 2 7 本章小结 本章首先介绍了决策支持系统的定义和基本概念，并对磷复肥工艺决策支持 系统总体框架的设计介绍。同时介绍了磷复肥工艺决策支持系统的决策流程，并 对决策支持系统中用到的计算机关键技术和开发工具进行了介绍。 1 3 3 磷复肥工艺决策支持系统数据库系统介绍 3 磷复肥工艺决策支持系统数据库系统介绍 3 1 磷复肥工艺决策支持系统数据库系统技术简介 磷复肥工艺决策支持系统使用与h i b e r n a t e 技术结合的s q ls e r v e r2 0 0 5 数据 库作为数据服务器，利用j b o s s 为w e b 服务器。总体框架如图所示： 客户端j s p 上t w e b 服务器 j b o s s 上t 数据服务器 s q ls e r v e r2 0 0 5 图3 1 数据厍系统结构图 ( 1 ) s q ls e r v e r2 0 0 5 s q l s e r v e r2 0 0 5 是新一代大型关系数据库系统和数据分析系统，是美国微软 公司发行的最新关系数据库管理系统。s q ls e v e r e r2 0 0 5 具有完全的w e b 功能， 支持扩展标记语言( x m l ) ，并且拥有一个新的、集成的数据挖掘引擎，它采用了 业界领先先进的数据结构，能够为要求苛刻的w e b 应用提供高度的可扩展性和 高可靠性。s q ls e v e r e r 2 0 0 5 提供了许多技术和工具，作为数据库系统的标准集 成部件，使得s q ls e v e r e r2 0 0 5 可以进行最快速的应用程序开发。w i n d o w s 2 0 0 3 和s q l s v e r e r 2 0 0 5 群集提供了高度可用性和自动化管理，故障切换和两种技术内 置到了s q ls e v e r e r2 0 0 5 系统中，s q ls e v e r e r2 0 0 5 具有高度可用性。s q ls e r v e r 2 0 0 5 使用集成的商业智能( b i ) 工具提供了企业级的数据管理。s q ls e r v e r2 0 0 5 数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，使用户可 以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。s q ls e v e r e r2 0 0 5 还 提供了强大的管理模型，它以图形化的用户界面和向导工具为基础。s q ls e v e r e r 2 0 0 5 的结构可以适应模块化增长、自动化配置、维护大规模服务器程序丌发的 1 4 3 磷复肥工艺决策支持系统数据库系统介绍 需要【2 4 1 。 s q l s e r v e r2 0 0 5 数据库保存了系统在计算过程中的所有数据，包括输入参 数，和输出参数，( 部分的中间值) ，为生成pdf 报表提供数据，并且以后查询 功能做一些基础性建设工作【2 副。 ( 2 ) j b o s s j b o s s 是全世界开发者共同努力的成果，一个基于j 2 e e 的开放源代码的应 用服务器。因为j b o s s 代码遵循l g p l 许可，可以在任何商业应用中免费使用 它，而不用支付费用。2 0 0 6 年，j b o s s 公司被r e d h a t 公司收购。j b o s s 是一个管 理e j b 的容器和服务器，支持e j b1 1 、e j b2 0 和e j b 3 0 的规范。j b o s s 是免费 的，开放源代码j 2 e e 的实现，通过l g p l 许可证进行发布。但同时也有闭源的， 开源和闭源流入流出的不是同一途径。并且需要的内存和硬盘空间比较小，安装 便捷：解压后，只需配置一些环境变量即可。在j 2 e e 应用服务器领域，j b o s s 是发展最为迅速的应用服务器。由于0 - b o s s 遵循商业友好的l g p l 授权分发，并 且由开源社区开发，这使得j b o s s 广为流行。j b o s s 还具有许多优秀的特质： 一，它将具有革命性的j m x 微内核服务作为其总线结构； 二，它本身就是面向服务的架构( 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 ) ； 三，它还具有统一的类装载器，从而能够实现应用的热部署和热卸载能力。 因此，它是高度模块化的和松耦合的。j b o s s 应用服务器是健壮的、高质量 的，而且还具有良好的性能【2 6 】【2 7 】。 ( 3 ) h i b e r n a t e 技术 h i b e r n a t e 是一个开放源代码的对象关系映射框架，它对j d b c 进行了非常 轻量级的对象封装，使得开发人员可以使用面向对象编程思维来操纵数据库，避 免人为原因生成垃圾数据，或破坏数据库中原有的数据，从而保证数据库中数据 的安全。它还提供了面向对象的数据查询检索机制，从而极大地缩短的手动处理 s q l 和j d b c 上的开发时间。 3 2 磷复肥工艺决策支持系统数据库系统的构建 磷复肥工艺决策支持系统数据库系统的结构如图3 2 所示： 1 5 3 磷复肥工艺决策支持系统数据库系统介绍 图3 2 磷复肥工艺决策支持系统数据库结构图 磷复肥工艺决策支持系统的数据库系统是为了存储磷复肥工艺信息，对模型 运行过程中所有数据进行存储，方便人机对话平台和模型的数据处理调用【2 钔。 磷复肥工艺决策支持系统数据库分为六大子数据库分别如下 ( 1 ) 用户数据库 用户数据库主要记录保存用户信息，包括用户名、密码、个人信息和联系方 法等。如表3 1 所示。 表3 - 1 用户库结构表 字段名数据类型及长度说明 i di n t用户编号 1 1 a m c n v a r c h a r ( 5 0 )用户名 t r u e n a m e n v a r c h a r ( 5 0 ) 用户姓名 p a s s w o r dn v a r c h a r ( 5 0 ) 用户密码 c l a s s n v a r c h a r ( 5 0 )用户组 e m a i l n v a r c h a r ( 5 0 )用户邮箱 w o r d p l a c en v a r c h a r ( 1o o ) 用户工作单位 a d r e s s n v a r c h a r ( 1 0 0 ) 用户地址 t e l n v a r c h a r ( 1 0 0 )用户电话 a r e a n v a r c h a r ( 1 0 0 0 )所在省市 ua n o t h e r n v a r c h a r ( 2 0 0 0 ) 备注 ( 2 ) 工艺种类数据库 工艺数据库储存了磷复肥工艺种类、介绍等相关信息，供用户进行工艺选择 或者系统调用等功能。如表3 2 所示。 1 6 3 磷复肥工艺决策支持系统数据库系统介绍 表3 2工艺种类子数据库表结构 字段名数据类型及长度说明 i di n t自增长主键 c o d e n v a r c h a r ( 5 0 )工艺代码 n a i i l e n v a r c h a r ( 5 0 )工艺名称 i n t r o d u c t i o n n v a r c h a r ( 5 0 )工艺简介 a n o t h e r n v a r c h a r ( 2 0 0 0 )备注 ( 3 ) 磷矿数据库 磷矿数据库用于存储磷矿资源信息，用户可以从数据库中直接调用已有资料 的磷矿数据或者自己输入磷矿数据并保存入数据库中。磷矿数据库保存在s q l s e r v e r 数据库的p h o s p h a t e 表中。如表3 3 所示。 表3 - 3 磷矿数据库表 字段名数据类型及 说明 长度 i di n t自增长，主键 p r o v i n c e l d i n t 磷矿所属省份i 卜关联表p r o v i n c e n a m ev a r c h a r磷矿名称 lip od e c i m a l 磷矿中p 2 0 5 所占的百分比 lifd e c i m a l 磷矿中f 所占的百分比 lic a od e c i m a l 磷矿中c a o 所占的百分比 lim g od e c i m a l 磷矿中m g o 所占的百分比 lis l o d e c i m a l 磷矿中s 1 0 2 所占的百分比 l if e od e c i m a l 磷矿中f e 2 0 3 所占的百分比 iia l od e c i m a l 磷矿中a 1 2 0 3 所占的百分比 lic od e c i m a l 磷矿中c 0 2 所占的百分比 liz s s ld e c i m a l磷矿中灼烧失量所占的百分比 lis b r wd e c i m a l 磷矿中酸不溶物所占的百分比 iic ld e c i m a l 磷矿中c l 所占的百分比 lin a od e c i m a l 磷矿中n a 2 0 所占的百分比 lik od e c i m a l 磷矿中k 2 0 所占的百分比 lis od e c i m a l 磷矿中s 0 3 所占的百分比 l jcd e c i