随着工业自动化进程的推进以及信息化技术的发展,构建商砼站信息管理系统已经成为了混凝土生产企业规范业务流程、记录业务数据的有效手段。然而,应用传统的软件开发方法设计商砼站信息管理系统时经常遇到一些问题,例如系统需求分析不清晰、结构设计不合理,以及缺乏科学的方法对实际系统业务逻辑进行有效分析与验证等。为此,本文遵循软件工程开发思想,将软件形式化开发方法与流程发现技术相结合,提出了一种基于Petri网的信息管理系统设计框架。该框架包括系统需求分析、基于Petri网的业务流程建模与分析、系统设计与代码实现、基于流程日志的系统业务流程模型挖掘与分析等四部分内容,涵盖了系统从设计到实现的整个过程。这一框架有效解决了传统信息管理系统在设计过程中业务流程难以梳理的问题,保证系统设计时的正确性,同时,弥补了传统开发方法在实际系统业务逻辑分析方面的不足。在此框架下,本文完成了商砼站信息管理系统的设计与开发工作,其具体工作内容如下:
1、在系统需求分析阶段,本文在商砼站基本组成结构和企业组织架构分析的基础上,利用流程图对商砼站主体业务流程进行梳理,实现了用户实际需求的分析。然后,借助活动用例图对商砼站信息管理系统的销售管理、生产管理,物资管理、技术管理、车辆管理、系统管理等六个模块的功能性需求进行分析。同时,总结了系统开发过程中的非功能性需求。
2、在基于Petri网的业务流程建模与分析阶段,本文利用Petri网理论对商砼站信息管理系统的销售生产、原料采购等业务处理过程进行形式化建模,搭建了基于时延加权Petri网的业务流程模型。然后,使用库所不变量与可达图分析方法从理论层面验证了模型的合理性,进而证明了所建立的业务流程模型对系统业务管理需求的理解和描述是准确且可靠的。最后,以生产运输业务流程模型为例,对混凝土生产运输业务中的车辆租赁场景进行仿真实验,得到了不同车辆租赁策略下完成生产运输任务所需的运输时间与车辆租赁成本的详细情况,为实际业务场景下的车辆租赁提供了有力的数据支持与参考,证明了基于Petri网的业务流程建模方法是实用的、有效的。
3、在系统设计与代码实现阶段,本文基于时延加权Petri网的业务流程模型设计了以数据库为基础的系统后台逻辑框架。然后,为了规范系统前端页面的业务操作流程、保证用户数据录入的正确性,建立了基于Petri网的系统页面通用操作模型。最后,在集成开发环境Visual Studio 2019中,采用WPF技术与SQL Server 2014实现了具有销售管理、生产管理,物资管理、技术管理、车辆管理、日志管理等诸多功能的商砼站信息管理软件。
4、在基于流程日志的系统业务流程模型挖掘与分析阶段,为了更好地挖掘出系统日志中所隐含的不同模式的业务流程模型。本文首先利用所提出的超级实例混合聚类算法(SIHP)对流程日志进行轨迹聚类,产生各类别的同质日志。然后,采用启发式流程发现技术(HM)对同质日志进行挖掘,得到对应类别的Petri网的业务流程模型。最后,为了验证挖掘得到的业务流程模型的正确性,本文以销售合同流程日志为例,进行业务流程模型挖掘实验,证明了其所挖掘出的业务流程模型与系统设计时的预期模型具有一致性。因此,可以通过这一方法利用系统生成的日志对实际系统的业务逻辑进行分析,以检验系统设计与实现过程中是否存在潜在的业务逻辑问题。
实验结果表明,本文提出的基于Petri网的信息管理系统设计框架,一方面在系统设计时,提供了一种有效的业务逻辑形式化建模与验证方法。另一方面,它也为系统实际业务运转流程的有效分析提供了关键支持。
东航上海部是主管本公司的业务工作的主要部门,工作内容较多而繁杂,但办公系统信息化建设还处于初级阶段,没有统一有效的信息系统来规范管理各项业务。本文在这一实际需求的基础上,深入分析该部各项业务流程,提供了全面的办公管理解决方案。办公自动化就是利用计算机信息技术和计算机网络技术,将办公流程由计算技术进行实施控制,提供过程管理、数据存储、查询修正等基本功能,以提高办公效率和管理水平,实现各部门日常业务工作的规范化、电子化、标准化,实现“无纸”办公。本文根据作者的实际工作经历为背景,基于软件工程的思想,采用面向对象的方法,以SQL Server 2008为数据库,以Visual Studio 2012为开发工具,以C#为编程语言,构建了一个基于.NET平台的、简单、易用的东航上海部企业办公自动化系统。首先本文介绍了该系统的开发平台、开发语言、三层结构体系等;然后对该系统的功能需求和性能需求进行分析,绘制了系统结构图、总体流程图等,并编制了数据库的E-R模型;再根据该部门的实际办公情况,编制了业务流程模型;接下来编码实现了本系统的各个功能模块。最后进行了测试。本文的具体研究内容是:1整理了东航上海部各项业务,包括人力资源管理、对外业务过程管理、内部办公管理、文档资料管理,明确了它们的业务流程,并编制了适合该部办公流程的流程控制;2采用了鉴印批复的方式,使得办公文件的上传下达有了权威性,且只依靠本系统就可以完成;3提高了办公自动化的信息实时化,实现了办公内网聊天工具,短信息提醒等。本系统经过东航上海部测试及试用,确实显著提高了该部门的办事效率,起到了改进工作的效果,用户也提出了增加移动客户端功能等进一步需求,有待在后面的工作中不断完善。
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