（控制理论与控制工程专业论文）管控一体化系统的开发——科研管理信息系统部分.pdf

管控一体化系统的开发 科研管理信息系统部分 摘要 随着信息技术和现代管理技术的发展，要求企业成为智能型的经 济组织，这要求可以通过企业管控一体化系统很好地实现。管控一 体化就是采用系统集成、信息集成的方法组织生产，把市场经营、生 产计划、制造过程、企业管理、产品设计、售后服务看作统一的生产 过程，把人力、财力、设备等生产要素集成起来统一控制，并采用计 算机、自动控制、网络通信等技术来实现整个生产过程的综合自动化， 以改善生产加工、管理决策。 而科研管理信息系统是管控一体化的重要组成部分。科研管理部 门的日常工作是组织申报项目，对于申报项目作初审、论证与逐级上 报，对立项的项目进行进度管理，制定年度计划，汇总结题项目与中 止项目，组织或主持成果鉴定，追踪成果的应用情况，组织成果报奖， 申请专利，分类归档学术论文、科学专著，进行年终总结，上报各种 报表等。随着科技活动的不断发展，科技信息量日益增长，传统的手 工管理方式已经不能满足要求。对于科研业务管理部门，从申请立项 开始到项目结束，再加上进一一步获奖，申请专利等项目的执行情况已 经构成了一个庞大的数据信息系统 在目前各个企业推广新的科研体制的大环境下，针对科研资源选 择自由度增大，科研项目条目繁多，科研资源管理人力资源相对有限 n l j 况，拟采用面向对象的，b s 管理方式，对信息化管理做一些深 入的丁作。在这次项目研究过程中，集中解决了以下几个问题：数据 库的设计优化、系统的模式设计以及最终的实现、自定义报表的生 成和安全性设计等几个方面。 在实现上述目标的基础之上的系统将是一个高度灵活的，高可用 性的，高扩展性的系统。一方面其基础架构可以作为开发新的系统的 骨架；另一方面，其标准实现可以解决现阶段科技信息管理的诸多矛 盾与难题。随着系统的不断完善和升级，相信它也必将会成为理想的 科研管理办公平台。 关键词：管控一体化，科研管理，b s 结构，数据库，设计模式 北京化工火学砸，l 论文 t h ed e v e l o po fm a n a g e m 蜘t - c 帆t r o l i n t e g r a t i o ns y s t e m t h ep a r to fs d e n c ei n f om a n a g e m e n t s y s t e m a b s t r a c t i nt h em o v e m e n to f 吐1 ei n f o n n a t i o n t e c h n o l o g ya n dm o d c n l t e c h n o l o g yo fm a n a g 咖e n t ， t h e e n t e r p r i s e s h o u l d b eb e c o m ea n i n t e l l e c t u a l l ye c o n o m i cf b n l l ，a 1 1 da d o p t i n gt h em a n a g e m e n t c o n t m l i m e g m t i o ns y s t e mc a nb r i n gi tt os u c c e s s w i mt h em e t h o do fs 粥t e ma 1 1 d i n f o 姗a t i o n i n t e g r a t i o n ，t h em a n a g e m e n t c o n 仃o li m e g r a t i o ns y s t e m o 唱砌z et h em a n u f a c t u r e ，1 0 0 ku p o nm a n a g e r ，p r o d u c t i o n ，p l a n ，d e s i 髓 a i l ds e r v i c ea su n i f o mp r o c e s s ，c o n t r o lw h 0 1 l yt h ep r o d u c e r f a 曲d r s u c h a sm a n p o w e r ，r e s o u r c ea n de q u i p m e n t i ta l s or e a l i z e sa u t o m a t i o no fm e p r o d u c tp r o c e s sw i t ht h et e c h l l o l o g yo fc o m p u t c r ，n e ta 1 1 da u t of o r i m p m v ep r o d u c t i o na n dm a n a g e m e n t a n dt h es c i e n c ei n f om 柚a g e m c n t s y s t e mi s t h ei n d i s p e n s 曲l e c o m p o n e n to ft h em a n a g e m e n t c o n t r o l i n t e g r a t i o ns y s t e m t h er o u t i n e o ft h ea d m i n i s t f a t i v ed 印a r t m e n to fs c i e n t i f i cr e s e a r c hi st oo 唱a n i z et h e d e c l a r a t i o np 1 1 d j e c t ，d ot h ef i r s tt “a 1 ，p m v ea n da p p e a ri nt h en e w s p a p e r 北京化下大学硕士论文 s t e pb ys t 印，m n a g et h ep r o g r e s s ，m a k et h ea n n u a lp l a i l ，g a t h 盯a n d f o 瑚t h eq u e s t i o np 叫e c ta n dd i s c o n t i n u em ep r o j e c ti np r o j e c ts e ta g a i n s t o n e ，o 唱a n i z eo rp r e s i d eo v e rt h ea s s e s s m e n to fr e s u l t s ，f o l l o wt h et r a i lo f t h ea p p l i c a t i o ns i t u a t i o no ft h ea c h i e v e m e n t ，o 玛a n i z et h ea c h i e v e m e n t n e w s p 印e ra w a r d ，p a t e n l ，c l a s s i 母a n df i l et h es c i e n t i f i cp 印s c i e n t i f i c m o n o g 豫p h ，c a f r yo nt 1 1 ey e 辨e n ds u m m a 观r c p o r tv a r i o u s k i n d so f r e p o r tf o n n s ，c t c w i t ht l l ec o n s t a n td e v e l o p m e n to ft h es c i e n t i f i ca n dt e c h n o l o g i c a l a c t i v i t i e s ， 也es c i e n t i f i ca i l dt e c h n 0 1 0 垂c a la m o u n to fi n f o “n a t i o n i n c r e a s e sl n o r ea n dm o r e ，t h et r a d i t i o n a lm a l l a g c m e n ts t y l ec a i l ta l r e a d y m e e tm ed e m a n d s t bt h ea d l n i n i s t m t i v ed e p a r t m e mo fs c i e n t i f i cr e s e a r c h ， s i n c e 印p l y i n gt os e tu pb yt h ee n do fp r o j e c t ，o b t a i nt h ea w a r d ，t h e i m p l e m e n t a t i o no f t h ep 删e c to fp a t e n t i n ge t c h a sa l r e a d yf | o 珊e dah u g e d a t ei n f o 咖a t i o ns y s t e m u n d e rm eg r e a te n v i r o n m e mo fe a c he n t e r p r i s e p o p u l 砌z e dn e ws c i e n t i f i c r e s e a r c hs y s t e ma tp r e s e n t ，c h o o s j n gt h e r e l a t i v d yl i m i t e ds i t u a t i o no fr n a n a g e m e n t r e s o u f c e so fs c i e n t i f i cr e s e a r c h ， i tw i l lp l a i lt oa d o p tt h ef - a c i n gt a 瑁e ta n db sm a n a g 锄e n ts t y l ef o rs o m e d e e pw o r kt oi n f o n l l a t i o nm a i l a g e m e n t i nt h ec o u r s eo fs t u d y i n gi nt h i s p r o j c c t ，w eh a v ec o n c e n t r a t e do ns 0 1 v i n gt h ef 0 1 1 0 w i n g s e v e r a lp r o b l 嘲s ： t h ed e s i g na n do p t i m i z a t i o no ft h ed a t a b a s e ，s y s t e m a t i cm o d ed e s i g n i n g a n dr e a l i z a t i o n ，t h e es e l f _ d e 6 n i n gr 印o r tf o r ma n ds e c u r i t yd e s 培n ，e t c t h es y s t e mo nt h ef o u n d a t i o no fr c a l i z i n gt h ea f o r e s a i dg o a lw i l lb e 6 北京化t 大学颂l ：论文 ah i g h l yn e x i b l eo n e ，h i g hu s a b i l i t y ，a n dh i g he x p a i l d i n gs y s t e m o no n e h a n di t sf o u n d a t i o ni sb u i l tu pa n dc a nb ei - e g a r d e da st h es k e l e t o nw h i c h d e v e l o pt h eo t h e rs y s t e m ；0 nt h eo t h e r h a n d i t ss t a n d a r dr e a l i z e st h a tc a n s o l v eag r e a td e a lo fc o n t r a d i c t i o n sa n dd i 所c u l tp r o b l e m so f t h es c i e n t i f i c a n dt e c h n o l o g i c a l i n f o n l l a t i o nm a n a g e m e n to ft h ep r e s e n ts t a g e w i t ht h e c o n s t a n tp e r f e c t i o na n du p g m d i n go f t h es y s t e m ，i ti sb e l i e v e dt h a ti tm u s t b e c o m ei d e a ls c i e n t i f i cr e s e a r c ha n dm a i l a g ea i l dh 锄d l eo 踊c i a lb u s i n e s s t h ep l a t f o m k e yw o r d s ： m a n a g e m e n t c o n t r 0 1i n t e g r a t i o n ， b ss t n l c t i l r c ， s c i e n t i f i cm a n a g e m e n t ，d a t a b a l s e ，d e s i g np a t t e m s 7 北京化工大学位论文原创性声明 y8 8 1 8 8 7 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文 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 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：壅建造 日期：2 碰：兰翌 关于论文使用授权的说明 学位沦文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文 的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北 京化工大学。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，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全 部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编 学位论文。 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用 本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授 权书。 作者签名： 查啦i 噍 日期； 导师签名日期： 2 艘：2 旦 兰翌! 墨：兰! 北京化丁犬学坝i ：论文 1 1 本论文的背景 第一章绪论 当今时代科技发展闩新月异，竞争越来越激烈，企业所处的市场环境发生了 根本性的变化顾客需求个性化技术发展不断加速，产品生命周期4 i 断缩短， 工业时代传统的管理模式和生产方式己越来越不相适应。为此，企业必须建立完 善的管理嗣络，使各方面的资源充分调配、平衡和控制，最大限度地发挥企业竞 争力：同时，必须形成市场、经营、开发和生产之间紧密的协作链，提高市场反 应的敏捷性和产品转型的灵活性，时刻保持产品高质量、多样化和领先性；最重 要的是，必须实现企业生产制造资源与企业其它资源管理的一体化集成，实现生 产现场设备在线动态管理，从而降低成本。这些要求，必须通过企业管理控制一 体化来实现。 管控一体化简单地说就是管理与控制一体化，具体地讲是利用各种技术，把 生产现场的各种数据通过信息网络系统进行系统集成、技术融合，为企业全血实 现信息自动化管理奠定基础口】。目前企业管理的信息化已经成为企业立足市场 的战略性课题，管控一体化的企业信息化建墁正是提高企业效率的有效途径。 1 1 1 企业的信息化建设 企业的信息化建设分为四个层次：第一个层次是从2 0 世纪8 0 年代开始推 行的面向事务的信息化，如会计电算化、计算机辅助设计等，它是信息化的起点， 主要是用计算机替代人工的过程。第二个层次是面向部门或面向职能的信息化， 如物料需求计划、财务管理信息化、分销管理信息化、办公的信息化等。这层 次的信息化各个系统相对独立，相互没有联系，没有在一种集成的状态下整体的 规划。第三个层次是企业管理信息化，在企业管理的各个环节和各个方面，通 过利用计算机和网络技术来实现资金流、物流和工作流的集成和综合，从而提高 企业资源配置效率和市场竞争能力。第四个层次是企业信息化，是企业管理信 息化与过程控制自动化的有机结台，其最终的目标就是实现管控一体化【3 i 。 1 1 2 管控一体化的系统构成 管控一体化就是采用系统集成、信息集成的方法组织生产，把市场经营、生 产计划、制造过程、企业管理、产品设计、售后服务看作统的生产过程，把人 产训划、制造过程、企业管理、产品设计、售后服务看作统一的生产过程，把人 北京化工人学硕十论文 力、财力、设备等生产要素集成起来统一控制，并采用计算机、自动控制、网 络通信等技术来实现整个生产过程的综合自动化，以改善生产加工、管理决策f “。 为了实现生产经营的管控一体化，企业必须将现场控制、过程监控、经营管 理、市场管理等各层次智能设备互联成综合的自动化网络，实现各层次的信息汇 通和数据共享。 这就要求企业做到首先，必须对各种企业资源建立完善的管理网络，使各方 面资源充分调配、平衡和控制，最大限度地发挥其能力；其次，必须形成市场、 经营、生产和研发之间紧密的协作链，提高市场反应的敏捷性和产品转型的灵活 性，保持产品高质量、多样化和领先性f 5 】；同时，必须实现企业生产制造资源与 其它资源管理的体化集成，实现生产现场在线设备动态管理，降低成本。 一个典型的管控一体化系统可分为三层：现场管理层、过程管理层和经营管 理层。现场管理层建立在过程控制网基础上，用于生产过程的操作与控制，是为 操作人员提供的人机接口，操作人员通过其接收调度指令，并对生产过程实施操 作与控制。过程管理层建立在过程管理网基础上，用于生产过程的管理，向工艺 工程师和自动化工程师提供过程管理、设计工艺和控制方案的人机接口。经营管 理层建立在企业网基础上，用于经营、库存、财务及生产调度等企业管理，实现 企业管控一体化【6 l 。 1 1 3 典型管控一体化方案介绍 管控体化方案以企业自身作为主体，以企业的资源管理为中心，下层与企 业的工业控制软件接口，优化企业的生产过程，保证设备正常运转；上层与 i n t e r n e t 电子商务相连，开放企业产品销售及物资需求，增强企业销售能力，提 高采购效率，降低销售及采购成本；丽企业内部的资源管理科学的控制企业资金 流、物流、信息流，使其有机组合，从而达到提高效率，降低成本的目的1 7 j 。 图1 1 是一个典型的管控一体化系统结构图。 北京化工人学硕l 论文 。 图1 1 典型的管控一体化系统结构图 f i g 1 - 1t h es 佃l c t u f es h c 鲫e o f m a n a g e i i l e n t - c o n 廿d lj n t e 伊a t i o ns ”t e i i l 图1 】中，e r p 系统对接收到的实时信息进行分析后，作用于其生产管理和 设备管理两个子系统。生产管理子系统通过对实时信息的分析，了解各项生产指 标情况，及时调整不合理的生产过程，优化生产资源的配置，降低生产成本，并 为领导者的生产决策提供依据；同时，生产管理子系统还可以从实时信息中准确 的得到各项生产投入及产品产出的指标信息，并将这些信息直接送到成本核算子 系统，迅速计算企业的生产成本，提高企业的反应速度；e r p 系统中的设备管理 子系统可以实时监测控制系统中的设备运行情况，使管理者及时了解设备运行信 息，并将实时信息中设备的仪表读数及与设备运行相关的指标纳入设备管理系 统，提高设备的维护水平。在设备预防性维护中，可将设备的实时信息中的仪表 读数作为依据，一旦设备累计运行时问或转数等指标达到一定数值，则自动产生 设备的预维修计划，提交给相应的检修工作单；同时，通过实时信息的历史记录 对设备的运行历史进行分析，找出影响设备使用寿命的不合理的运行指标，调整 设备运行方式，延长设备运行方式，延长设备使用周期。 北京化t 犬学硕i 论文 1 2 管控一体化的现状 我国的生产型行业或多或少地存在能耗大、产品质量不高、生产过程工艺落 后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等现状。例如能 耗普遍比国外先进水平高出3 0 ，劳动生产率只及国外的2 0 。3 0 左右，生产 成本普遍高出国外l 2 倍【_ ”。美国6 0 的石化企业应用了先进控制技术f 我国不 到2 0 ) ，在线优化的过程生产增加收益的典型值为装置产值的3 5 f 我国不到 l ) 【8 l 。2 0 世纪8 0 年代后期，随着计算机技术和网络技术的迅速发展，以市场 为推动力，工业企业必须借助相关学科的知识和技术来深入解决企业甚至于行业 中的各种能耗大、质量差和综合竞争力弱等问题。多学科问的相互渗透与交叉己 成为解决问题的主要方向，信号处理技术、计算机技术、通讯技术及计算机网络 与自动控制技术的结合使过程控制逐渐从底层向上渗透，出现了集控制、优化、 调度、管理、经营于一体的管控一体化新模式，事实证明这是一种高效的工业企 业信息化建设的方式。 工业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制 与优化技术为代表的信息技术相结合，将企业的生产过程控制、优化、运行、计 划与管理作为一个整体进行控制与管理，提供整体解决方案，以实现企业的优化 运行、优化控制与优化管理，从而将企业各个层面的优化工作综合统筹，形成提 高企业竞争力的核心技术。2 0 世纪9 0 年代，随黄计算机技术的日新月异，计算 机集成生产系统的研究己成为综合自动化领域的一个前沿课题。国外大型工业企 业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用，纷纷以极大的热情和精力， 构架工厂级、公司级甚至集团级的信息集成系统。 我国经过2 0 多年的研究和攻关，在工业管控一体化领域己积累了大量的科 研成果，特别是在“九五”计划期间，产生了大批具有产业化前景的高技术成果和 产品，如集散控制系统( d c s ) 、现场总线技术、先进控制软件、实时优化软件、 过程管理与优化软件、企业管理和生产调度系统软件等。己缩短了与国际先进水 平的差距，部分成果达到国际先进水平，并广泛应用于国内众多石化、化工、医 药、冶金、建材轻工等工业企业，产生了巨大的经济效益和社会效益，在以信 息化带动工业化的进程中发挥了重要的作用。 总体而言，我国在工业企业管控一体化技术与系统的研究与产业化过程中同 国外先进技术相比还存在很大的差距，主要体现在技术深度上不够、应用基础研 究不够、相关领域技术交叉不够、系统化程度不够、集成能力不够、产品化程度 不够、产业化能力不强等诸多方面【8 】。 北京化丁人学删l 论文 1 3 国内外管控一体化技术的发展 随着时代的发展，市场竞争f ；：! | 益激烈，国内外各个企业都在探索更具现代化 的企业管理方法。现代化的企业管理经历了m i s 、c i m s 直至现今的管控一体化 三个阶段，e r p 的应用( 包括早期的m r p 、m i 强1 i 等) 已有2 0 多年历史，1 9 9 7 年世界e r p 市场营业额约6 8 亿美元，产品已做到大型化、特色化、支持多种行 业和各种类型企业，有多种版本。应用的效果可以a r c 调查报告为证，a r c 调 整后得出结论为：工业管控一体化技术获得很好的经济效益，所以国外应用很广， 尤以e r p 为主，m e s 近1 0 年也逐渐普及例。 国外有多家从事工业管控一体化软件_ 丌发的工程公司，e r p 方面有s a p 、 b a n n 、p e o p l es o f t 、o r a c l e 、g a i t t n e rg r o u p 等公司，m e s 方面有 a s p e n t e c h 、c a m s t a rs y e t e m 、m o u n t a i ns y e r e m 等公司；另有一类 原来生产d c s 、p l c 、h m l 等p c s 产品的公司也开发了管控一体化的产品或在 自动化系统中兼有管控一体化功能的产品，如h o n e y w d l 、a b b 、s l e m e n s 、横 河及g ef 如u c ( 含i n t c l l u t i o n ) 、r o c k w e l l 、w j n d e n a r c 等公司。s a p 公司的刚3 财务管理系统应用很广，在全世界已有1 2 0 多个国家采用此系统。 国内对e r p 、m e s 等方面的软件需求很旺盛，所以外国相关公司均在国内 设有办事处，或与中方合作，而且也陆续推出中文版软件。国内原来摘财务软件 公司和搞自动化、计算机的公司也扩展了这方面的业务，较有名的有用友、金蝶、 和利时、浙大中控、太极等公司。 国内在应用方面自1 9 8 1 年沈阳第一机床厂从德国引进第一套m r p i i 以来， 已有7 0 0 多家开展管控一体化的应用工作，工业中应用较好的有华北制药集团倍 达合资公司( 日本) ，它与和利时公司合作，取得了一定的经济效益。钢铁冶炼企 业有宝钢、天津大无缝、酒泉钢铁公司、贵溪冶炼厂等企业。炼油石化企业实行 管控一体化的企业较多，齐鲁石化公司、福建炼油厂等企业进行管控一体化建设 较早。由有关年鉴得知，在中石化总公司的组织下，先行在镇海炼化股份有限公 司、仪征化纤股份有限公司、江苏石油公司、天津石油公司4 家进行试点，以后 再逐渐全面铺开。这4 家公司在总体规划下，采用s a p 公司的m v s a p c o m 软件 包，实施咨询顾问为埃森哲公司( a c c e n t u r e l ，2 0 0 2 年完成了企业e r p 的初 步设计、详细设计、运行环境准备、系统配置、数据准备和转换、集成测试、用 户测试、人员培训等工作，目前运行良好【l0 1 。 1 4 实施管控一体化技术的效益 北京化工大学硕七论文 随着管控一体化系统的实施，企业将实现各项物料消耗、能源消耗、产量数 据自动采集自动传输到各级职能管理部门，为其了解现场实际情况及时提供了支 持。扎实的基础管理为信息化建设奠定了基础，最终实现数字化、扁平化、一体 化和商效化。系统的建设无疑将对企业的生产和管理起到巨大的促进作用， 管控一体化技术追求的是企业多目标的综合效益或整体效益，包括可量化的 经济效益和难以量化的社会效益。例如，1 9 8 5 年美国科学院根据对在管控体 化方面处于领先地位的5 家制造公司进行的调查表明，在实施管控一体化后可以 获得以下效益：提高生产率4 0 7 0 ；提高产品质量2 0 0 5 0 0 ；提 高设备利用率2 0 0 3 0 0 ；缩短生产周期3 0 6 0 ；减少在制品3 0 6 0 ；减少工程设计费用1 5 3 0 ；减少人为费用5 2 0 ；提高工 程师的工作能力3 0 0 3 5 0 0 。同样，在我国实施管控一体化应用工程的企业 中，也已取得了显著效益。如1 9 9 9 年1 0 月，上海市对全市1 8 家实施管控一体 化工程的示范企业进行调查，经统计表明，由于利用管控一体化技术，新增产值 近3 0 亿元。由此可见，实施管控一体化以后，企业获得的直接经济效益是十分 明显的。此外，还明显提高企业的新产品开发能力和市场竞争能力，提高科学管 理水平和产品质量12 1 。 1 5 科研管理信息系统 管控一体化系统包括财务系统、设备管理系统、设备管理系统、库存与采购 系统、科研信息管理系统等负责各个不同功能的系统组成，丽科研管理系统是其 重要组成部分。该系统主要负责的所有科研项目信息的管理，查询，统计等。 1 5 1 管理信息系统的定义 管理信息系统是信息系统在管理领域的具体应用，具有信息系统的一般属 性。从管理信息系统的建立、功能等方面来分析，管理信息系统可以定义为：管 理信息系统是用系统思想建立起来的，以电子计算机为基本信息处理手段，以现 代通讯设备为基本传输工具，且能为管理决策提供信息服务的人机系统【j 3 _ 1 5 l 。也 就是说，管理信息系统是一个由人和计算机等组成的，能进行管理信息的收集、 传输、存储、加工、维护和使用的系统。其概念结构图如下： 北京化工大学硕i ：论文 圈1 2 管理信息系统结构图 f i g 1 - 2t h es t m c m l o f m l s 1 5 2 管理信息系统的功能和特点 根据管理信息系统的定义，可以看出管理信息系统具有以下的功能： 1 数据处理功能：管理信息系统能对各种形式的原始数据进行收集、整理 和保存，以便向管理者及时、全面、准确的提供所需的各类信息； 2 控制功能：对整个系统的各部门和各个环节的运行情况进行监测，及时 的发现问题并加以纠正； 3 决策优化功能：运用运筹学的方法与技术，为最佳决策提供依据，以便 合理的利用各种资源，提高效益1 ”。 管理信息系统具有如下的特点： 1 管理信息系统是一个人机交互系统； 2 管理信息系统提供面向管理的决策； 3 管理信息系统是现代管理方法与手段相结合的系统； 4 集中统一规划的数据库的应用是管理信息系统的特点。 1 5 3 科研管理信息系统的发展前景 在传统意义上，管理信息系统没有把过程管理和应用软件区别开来。换句 话说，就是过程管理被隐藏在信息系统中。因为在传统系统的框架中很少注意过 程结构，所以很难识别业务过程。更糟糕的是，系统中包含的过程往往是不正确 北京化t 大学硕l 论文 的和不完整的博1 。所以更加科学的科研管理系统是将信息系统分为两个子系统， 一个处理业务过程的管理( “管理系统”) ，另一个支持特定业务过程中具体任务 的执行( “应用软件”) ( 如下图) 。 管理 执行 图1 - 3 管理和应用分离 f i g 1 3t h es 印啪t i o no f m a l l a g 蹦e n t 锄d a p p l i 龃虹o n 管理与应用的分离有如下的优点： 1 这使我们获得了统一的管理功能，并将其从系统的其他部分分隔丌来， 使得能够在多个任务中重复使用同样的功能。 2 应用程序不再需要任何管理功能，因而非常简单的独立于它们的业务过 程环境。这使得以后对业务过程重新安排成为可能。 3 在管理层使得集成更广泛的应用程序成为可能，它甚至能够将新应用与 旧有系统集成起来。 4 在管理层，业务过程是明确的，而且某案例在其中的状态也易于确立。 因此更容易追踪业务过程。在管理层次上必须执行哪些任务相当清晰f 啪。 1 6 本论文的主要工作 管控一体化系统是个综合性的大型系统，一个成熟良好的科研管理信息系 统是管控一体化系统中的重要组成部分。 科研工作的好坏体现了一个企业的科技创新能力和学术研究水平。因此，对 科研工作的管理是整个企业管理的核心和基础。随着科学研究的不断发展和科研 水平的不断提高，科研管理部门的责任同趋加重，科研课题的申报和立项逐年增 加，科研项目、经费和成果的管理及大量科研信息的搜集、储存与分析统计等工 北京化丁大学硕i ：论文 作任务越来越重。为使科研管理工作更加规范化、科学化、现代化，使科研管理 人员从繁杂的事务性、重复性的手工劳动中解放出来，提高办事效率，建立一个 高效的、实用的科研信息管理系统势在必行【2 ”。 目前国内丌发的科研信息系统管理软件种类较多，但都是自成体系、通用性 较差。因此，根据现有通用的科研管理模式，自主设计开发满足新形势需求的科 研信息管理系统对于提高企业科研管理水平，加强企业科研管理工作具有十分重 要的现实意义。 本论文以作者在某厂管控一体化系统中科研管理系统的设计与开发为背景， 在阐明了管控一体科研管理系统的基础上，详细论述该科研管理系统的设计与实 现，重点说明我们依据e r p 的先进思想理念，开发科研管理信息系统。将数据 库作为科研管理信息系统的重要组成部分，实现数据信息的存贮管理、完成数掘 集成和共享的作用，以及整个系统的构建。 9 北京化工大学硕士论文 第二章系统选型与开发环境的搭建 2 1c s 与b ，s 模式 2 1 1c ，s 模式的发展与特点 自9 0 年代以来，c s ( c l i c i l “s e r v e r ) 模式发展很快，该模式集中了主机和个 人计算方式的优点，具有大型机的大量数据存储和处理的能力，又具有p c 机和 用户交互的能力。c s 模式进行数据处理时分为两个方面：服务器和客户计算机。 客户机通常是预先给定的或是例行的应用程序，以简单易使用的图形方式给出数 据存储、检索和保护。这种体系机构提供了支持事务处理应用程序所需的框架， 它可以最大限度的利用客户机和服务器的计算能力，并且很容易的将不同的系统 和应用程序集成。常用的c s 结构将应用的三部分( 标示部分，应用逻辑部分， 数据访问部分) 明确进行分割【矧。使其在逻辑上各自独立，并且单独加以保护， 分别称之为客户，应用服务器，数据库服务器。在硬件实现上有两种方式： 1 客户位于客户机上，应用服务器和数据库服务器位于同一主机上，这种 结构在主机具有良好性能的前提下，能保证应用服务器和数据库服务器之间的通 讯效率，减少客户和应用服务器之间网络上的数据传输，提高系统的性能； 2 客户位于客户机上，应用服务器和数据库服务器位于不同的主机上，这 种方式灵活，便于操作，能够适应客户机数目增加和应用处理负荷的变动，再增 加新的应用逻辑时，可以追加新的应用服务器，系统规模越大时，这种方式的优 点越明显。 c s 体系结构如如图2 1 所示： c 1 i e n t a p p li c a t i o n 。，_ 、s e r v e rli八一 s e r v 盯一厂、一 u 一一一u l 一 图2 1c s 体系结构 f i g 2 - 1c ，ss y s t e ms t n j c t u r c 北京化工大学硕士论文 2 1 2b s 模式的发展与特点 b s 系统是近几年随着i n o e m e t 的广泛兴起而出现的。在b s 系统中传统的 客户端被i n t e m 就的重要工具一浏览器以及寄生于浏览器的各种脚本、插件所代 替。是一种以w 曲技术为基础的新型的网络管理信息系统平台模式，b s 模式把 传统的c s 模式的中的服务器部分分解为w 曲服务器和数据库服务器，从而构 成一个三层结构的客户服务器体系【2 钔。实际上，客户机和w 曲服务器之间类似 于终端和主机的模式，而服务器和数据库服务器之间的类似于c s 模式。其结构 如图2 2 所示： 图2 2 b s 体系结构 f i 譬2 2b ，ss y s t 锄s t r u c t u r e 因为客户端完全依赖于客户平台的浏览器，而且不同的系统间的通讯可以采 用统一的h t t p 协议，使得各种基于b ，s 的新老系统、不同供应商提供的不同系 统、基于不同平台的系统和采用不同编程语言开发的系统，都有可能在付出较小 的成本后，得到一个可以接受的统一连接，最大化用户的投资。 以往的科研管理信息系统，大多使用c s 模式进行_ 丌发，但是出于其功能单 一的特点在使用上受到种种约束。随着b s 模式技术的逐渐成熟，采用这种方式 丌发企业科研管理信息系统的应用越来越多，b s 模式与传统方式相比有其独特 的优越性【2 5 。2 6 1 。主要体现在以下几个方面： 1 管理人员在任何地方都能够通过网络就可以进行科研管理的各种操作， 了解项目状况，进行操作，从而提高了管理者的管理质量及决策者把握全局的能 力。 2 b s 模式使纷繁多样的客户端软件得到统一实现了统一的用户界面，避 免了系统版本升级时对客户端软件升级带来的负担。同时它不再需要针对不同的 客户软件进行培训，任何被授权的用户在任何地点只要通过普通浏览器就可以使 用该系统，减少了用户培训的需求。 3 由于w e b 技术采用丌放的网络传输协议t c p i p 和h t t p ，简化了系统的 复杂性，提高了系统的可扩充性，方便现场维护。提高了不同系统之间的交互性。 北京化工人学颂l 论文 4 将系统采用统一的b s 模式，可以真正做到局域和远程信息的实时监控， 数据资源的综合共享，从而实现企业内部及企业间统一的人机交互界面及跨平台 的数据库访问。 因此，我们初步选用b s 结构作为我们系统的开发模式。 2 2b ，s 结构中的典型技术及分析 如上所述，b s 模式应用在管控一体化系统中，使系统更接近客户、更便于 应用，是当前信息系统发展的主流。所以各个计算机软件厂商针对b s 结构，制 定了一整套b s 的j 丌发规范，提出了一系列标准，并随之推出了一系列优秀的产 品来推动、占领市场。 主要有以下五种： 1 c g i ： 2 a s p ： 3 j s p + s e r v d t + x m l ； 4 j s p + s e r v d t + x m l + e j b + a p p l e t ； 5 a s p n c t + c 群+ x m l o “a sp n c t + v b n e t ) 。 下面大致的分析介绍一下以上的五种技术。 2 2 1c g i 是一种脚本技术，脚本功能有限，结合编程语言可以实现一定的功能。结构 上不能说是一种面向对象的语言，所以不太适合开发大型的开放式商业系统。 2 2 2a s p 即a c t i v es e r v e r p a g e s ，实际上是将标准的h t m l 文件拓展了一些附加特征， 一个a c t i v es e r v e rp a g e s 可以包括服务端脚本，利用a c t i v es e e rp a g e 中的服务 端脚本，可以创建动态内容的网页。实际上是一种语法类似于v b 的脚本语言。 它最大的弱点在于：系统的开放性差，安全性低。 2 2 3j s p + s e r v e l t + x m l j s p ( j a 、，as e r v e rp a g e s ) 是由s l l l lm i c r o s y s t e r n s 公司倡导、许多公司参 与一起建立的一种动态网页技术标准，其在动念网页的建设中有其非常强大的功 北京化工人学硕士论文 能。其特点是： 1 将内容的生成和显示进行分离； 2 生成可重用的组件j a v a b e a n ； 3 采用标识简化页面开发。 s e r v e l t 是j s p 的前身，实际上j s p 页面在j s p 容器端被j s p 容器动态编译成 s e r v e l t 代码。一个j s p 页面可以认为是一个源自s e r v e l t 的，便于处理页面输出 的j a 、，a 实现。对于非显示调用应当使用s e r v e l l 。 x m l 即e x t e n s i b l em a r k u pl 柚g i l a g e ，x m l 同h 衄1 关系非常密切，可以简单的 认为x m l 是h t m l 的某种扩展。 2 2 4j s p + s e r v e l t _ m i + e j b + a p p l e t 相对于上面的结构，本结构多出了两种技术：a p p l e t ，e j b a p p l e t 是几年前s u n 为了解决浏览器在处理用户交互方面的不足，而提出的 一种技术。该技术源于j v a ，运行需要虚拟机，具有跨平台的特性。 e j b 是近4 年前，s u n 为了加强服务器端的处理能力，简化系统供应商的开 发负担，统一服务器端的j a 、，a 系统的标准。 该结构的特点是： 1 a p p l e t 的使用可以增强客户端的处理能力，提供丰富的用户交互手段， 分散服务器压力，但是由于j a 、，a 程序运行需要虚拟机，导致a p p l e t 程序运行效 率低下。 2 e j b 增强了服务器端程序的可配鹭性，开放性。系统的组件特性进一步 提高，使系统的开发进一步细化。但是首先由于j a 、，a 的特性，效率问题不可避 免。其次由于e j b 规范的复杂性，开放性，使得理论上的e j b 系统对于不同e j b 容器的可移植性往往要么很难实现，要么需要做大量的工作。 2 2 5a s p n e t + c 撑 a sp t n e t 是微软随着n c t 框架的推出而推出的新的脚本语言同原a s p 比较具 有以下特点： 1 是一种面向对象的，语法类似于v b n e t 的脚本语言，适合做大型系统的 丌发； 2 可以内嵌其他- n e t 语言，功能强大； 3 结合w e bf o m s 可以增强客户端的能力： 北京化工大学硕l 二论文 4 在编译模式上，采用了类似于j s p 的编译方式，提高了效率。 c 群是微软提出的新一代的编程语言，该结构的特点是： 1 功能强大，开发速度快： 2 平台依赖性强； 3 由于是新一代产品，可靠性，可拓展性，稳定性有待进一步的论证【2 5 。引。 2 2 6 各种开发规范的对比 表2 1 各种系统特性对照表 t a b l e 2 1c 0 n t r a s tt a b l ei i lv a r i o u sk i i l d so f s y s t e m a t i cc h a r a c t 鲥s 畦c s 系统结构c g ia s pj s p + s e r v e l t + x m l j s p + s e r v e l t + x m h e j b + a p p l e t a s p n e 什硎 系统功能弱中等强强强 是否能够面 否否是是是 向对象 可跨平台性是 否 是是否 客户端的处 低低低强强 理能力 系统的组件 低低低强强 化能力 系统的推广 广厂r 由 少 抖度 第三方的支 中低 广 ，1 低 持程度 安全性高低高高中 可维护性中高高低 审 效率低 低 高中 中 系统规模 所有中，小