劉克勝，劉大偉，紀(jì)紅任，王鐵寧 （裝甲兵工程學(xué)院，北京100072）

·基金項(xiàng)目·

基于UML的PDA管理信息系統(tǒng)建模研究

劉克勝，劉大偉，紀(jì)紅任，王鐵寧 （裝甲兵工程學(xué)院，北京100072）

0 引 言

PDA是Personal Digital Assistant的縮寫，字面意思是 “個(gè)人數(shù)字助理”，亦稱掌上電腦。在數(shù)字化時(shí)代，企業(yè)通過對(duì)PDA設(shè)備的開發(fā)利用，正在改變以往的管理方式，提出了 “移動(dòng)管理”的新理念。由于利用PDA進(jìn)行快速手工或依靠自動(dòng)識(shí)別技術(shù)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，很好地解決了底層數(shù)據(jù)錄入問題。

信息系統(tǒng)是對(duì)信息進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)、管理、檢索和傳輸，必要時(shí)能向有關(guān)人員提供有用信息的系統(tǒng)。隨著PDA硬件性能的提高以及支持軟件越來越多，所以在許多行業(yè)如物流、電信、銀行、制造、餐飲行業(yè)等都采用了PDA管理信息系統(tǒng)，有必要對(duì)基于PDA的管理信息系統(tǒng)進(jìn)行建模研究。

UML（Unified Modeling Language）統(tǒng)一建模語(yǔ)言是用來設(shè)計(jì)軟件藍(lán)圖的可視化建模語(yǔ)言，是由世界著名的面向?qū)ο蠹夹g(shù)專家GradyBooch、Rumbaugh和IvarJacobson發(fā)起，在著名的Booch方法、OMT方法、OOSE方法的基礎(chǔ)上修改而成的。它適用于系統(tǒng)開發(fā)的不同階段，從需求描述、系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直到系統(tǒng)完成后的測(cè)試和維護(hù)的全過程建模。

1 統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML概述

模型是用建模語(yǔ)言描述的，建模語(yǔ)言是建模必不可少的重要工具。適用于各種軟件開發(fā)方法、軟件生命周期的各個(gè)階段、各種應(yīng)用領(lǐng)域。

UML的定義包括UML語(yǔ)義和UML表示法兩個(gè)部分。UML語(yǔ)義描述基于UML的精確元模型定義。元模型為UML的所有元素在語(yǔ)法和語(yǔ)義上提供了簡(jiǎn)單、一致、通用的定義性說明，使開發(fā)者能在語(yǔ)義上取得一致，消除了因人而異的最佳表達(dá)方法所造成的影響。UML表示法定義了UML符號(hào)的表示法，為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號(hào)和文本語(yǔ)法提供了標(biāo)準(zhǔn)，也為開發(fā)者對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，UML中定義了5類模型圖。

（1）用例圖。從用戶角度描述系統(tǒng)功能，并指出各功能的操作者。

（2）靜態(tài)圖。包括類圖、對(duì)象圖和包圖。類圖描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)；包圖展現(xiàn)了系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)；對(duì)象是類的實(shí)例，對(duì)象圖描述在某個(gè)特定時(shí)刻多個(gè)對(duì)象之間的關(guān)系。

（3）行為圖。使用UML建模，需要從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為兩個(gè)方面來描述系統(tǒng)。其中系統(tǒng)的行為是通過行為圖和交互圖來描述的。UML中的行為圖包括活動(dòng)圖和狀態(tài)圖，活動(dòng)圖與流程圖十分相似，用來對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為建模；狀態(tài)圖描述了一個(gè)特定對(duì)象的所有可能狀態(tài)及由于各種事件的發(fā)生而引起的狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移。

（4）交互圖。交互圖是用來描述系統(tǒng)中的對(duì)象是如何進(jìn)行相互作用的，包括順序圖和合作圖。順序圖和合作圖都是用來描述一組對(duì)象和他們之間如何進(jìn)行消息傳遞的。其中順序圖強(qiáng)調(diào)消息的時(shí)間順序，而合作圖強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間的交互關(guān)系。

（5）實(shí)現(xiàn)圖。實(shí)現(xiàn)圖用來描述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面的信息。它從系統(tǒng)的層次來描述硬件的組成和布局、軟件系統(tǒng)劃分和功能實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)圖包括構(gòu)件圖和部署圖，其中構(gòu)件圖用來顯示一組構(gòu)件之間的組織及其依賴關(guān)系，部署圖則用來描述系統(tǒng)硬件的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及在此結(jié)構(gòu)上執(zhí)行的軟件。

2 PDA需求建模

在需求分析階段，最重要的是能夠正確地獲取用戶的真正需求，而做到這一點(diǎn)就必須有用戶參與。傳統(tǒng)開發(fā)方法的局限性在于系統(tǒng)中往往要反映大量的系統(tǒng)內(nèi)各種對(duì)象之間動(dòng)態(tài)地互相聯(lián)系和限制等細(xì)節(jié)問題。用戶不必知道，也看不懂或者很難看懂這些屬于開發(fā)人員應(yīng)關(guān)心的事。用戶所要知道的是：系統(tǒng)應(yīng)該具有哪些功能及特性，以及給系統(tǒng)在輸入什么樣的數(shù)據(jù)情況下，應(yīng)有什么相應(yīng)的反應(yīng)，或輸出什么樣的數(shù)據(jù)。在這里，用戶的責(zé)任是把自己所需要的詳細(xì)的內(nèi)容告訴開發(fā)者，并且要看懂開發(fā)者針對(duì)用戶的需求而設(shè)計(jì)的模型。

黃河內(nèi)蒙古封凍河段全線開通。3月31日10時(shí)，黃河內(nèi)蒙古河段全線開河，較常年偏晚5天，封河歷時(shí)134天。黃河內(nèi)蒙古封凍河段的全部開通標(biāo)志著2009～2010年度黃河防凌工作勝利結(jié)束。

使用實(shí)例主要的目的就是用于獲得系統(tǒng)中的用戶功能需求。使用實(shí)例的重要性還不僅體現(xiàn)在作為需求定義的單元，也體現(xiàn)在詳細(xì)設(shè)計(jì)后，可以作為評(píng)價(jià)單元和工作單元。使用實(shí)例模型是描述系統(tǒng)要做什么，它并非功能分解模型，并不試圖捕獲所有系統(tǒng)需求。使用實(shí)例既不管系統(tǒng)怎樣做任何事情，也不管角色所做的事情。使用實(shí)例模型可以輔助其他建模技術(shù)更好的建模。對(duì)象靜態(tài)模型用來捕獲系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和類的合成，對(duì)象順序圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖用來捕獲系統(tǒng)詳細(xì)的動(dòng)態(tài)行為。

PDA管理信息系統(tǒng)需求一般分為以下幾個(gè)方面：

（1） 系統(tǒng)管理

包括系統(tǒng)配置，PDA要和工作站進(jìn)行通信，必須進(jìn)行串口配置或無線局域網(wǎng)配置；數(shù)據(jù)庫(kù)連接配置；用戶管理，用戶權(quán)限及密碼管理等。

（2） 通信管理

包括數(shù)據(jù)上傳管理和下載管理，是PDA和工作站的數(shù)據(jù)共享的唯一途徑。主要是PDA從工作站下載相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到PDA數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后利用PDA進(jìn)行業(yè)務(wù)管理，PDA將處理完后的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)既可。需要注意的是由于PDA資源有限，對(duì)需要上傳和下載的數(shù)據(jù)要進(jìn)行精心挑選。

（3）業(yè)務(wù)管理

包括需要PDA進(jìn)行的具體業(yè)務(wù)管理。由于各行業(yè)PDA業(yè)務(wù)不同，故不進(jìn)行細(xì)化描述。

圖1是從用戶角色出發(fā)的角度設(shè)計(jì)的功能需求分析用例圖。

3 PDA業(yè)務(wù)流程建模

業(yè)務(wù)模型是對(duì)業(yè)務(wù)現(xiàn)實(shí)的一個(gè)簡(jiǎn)化的視圖描述，它通過合理的簡(jiǎn)化、抽象，使你忽略不必要的細(xì)節(jié)，而關(guān)注一個(gè)或幾個(gè)重要的方面。所謂業(yè)務(wù)建模是一個(gè)復(fù)雜的過程，在RUP的詞匯表中將其解釋為包含您可用來對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行可視化建模的所有建模方法。這些是您可用于執(zhí)行業(yè)務(wù)工程的方法的子集。從定義中可以看出，它是一種建模方法的集合，所有對(duì)業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)行描述的方法都可以成為業(yè)務(wù)建模。

順序圖用來描述對(duì)象之間動(dòng)態(tài)的交互關(guān)系，著重體現(xiàn)對(duì)象間消息傳遞的時(shí)間順序。順序圖存在兩個(gè)軸：水平軸表示不同的對(duì)象，垂直軸表示時(shí)間。主要分析對(duì)象所發(fā)消息的先后順序，說明對(duì)象之間的交互。它是對(duì)系統(tǒng)工作流程的一個(gè)過程反應(yīng)，直接影響著系統(tǒng)將來是否與實(shí)際關(guān)系相符。

下面是利用PDA進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)業(yè)務(wù)管理進(jìn)行建模順序圖。業(yè)務(wù)主管開入庫(kù)單據(jù)，下達(dá)入庫(kù)任務(wù)，業(yè)務(wù)員利用PDA通過數(shù)據(jù)下載自動(dòng)受領(lǐng)任務(wù)，根據(jù)PDA的入庫(kù)單據(jù)驗(yàn)證入庫(kù)物品數(shù)量，入到指定位置，入庫(kù)完畢后將實(shí)際入庫(kù)單據(jù)上傳給業(yè)務(wù)主管，業(yè)務(wù)主管負(fù)責(zé)檢查PDA上傳的數(shù)據(jù)，如果不正確，打回單據(jù)，重新入庫(kù)，如果正確，進(jìn)行入庫(kù)單回填且通知業(yè)務(wù)員，業(yè)務(wù)員就可以和客戶交接清楚，完成整個(gè)單據(jù)的商品入庫(kù)動(dòng)作，如圖2所示。

圖2 入庫(kù)業(yè)務(wù)管理進(jìn)行建模順序圖

4 PDA數(shù)據(jù)建模

面向數(shù)據(jù)的建模方法是從系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和這些數(shù)據(jù)如何產(chǎn)生信息的角度來描述系統(tǒng)特征的方法。這種方法是一種根據(jù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的內(nèi)在性質(zhì)和特征來組織和建立系統(tǒng)模型的技術(shù)，又稱為以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，得到的模型稱為數(shù)據(jù)模型。它是對(duì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義的一種描述，強(qiáng)調(diào)客觀世界中事物所具有的屬性特征和事物之間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和關(guān)系。

從PDA業(yè)務(wù)需求出發(fā)，一般需要用到的數(shù)據(jù)可以分為三類：一是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如PDA用戶信息，商品目錄數(shù)據(jù)等；二是業(yè)務(wù)主管下達(dá)具體業(yè)務(wù)的相關(guān)數(shù)據(jù)；三是業(yè)務(wù)員完成任務(wù)后匯報(bào)給業(yè)務(wù)主管的相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)建模示意圖如圖3所示。

設(shè)計(jì)PDA數(shù)據(jù)庫(kù)必須考慮的問題是PDA資源有限性，必須合理規(guī)劃數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，盡量減少數(shù)據(jù)冗余，精確下載上位機(jī)的數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)員不使用的數(shù)據(jù)決不下載，PDA數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是PDA管理信息系統(tǒng)主要工作之一。

5 結(jié)束語(yǔ)

利用PDA和其他技術(shù)相結(jié)合的移動(dòng)數(shù)據(jù)采集終端，能快速、準(zhǔn)確、直觀地反映實(shí)際情況，為商家正確決策提供科學(xué)依據(jù)。這是今后企業(yè)信息化建設(shè)中作為底層數(shù)據(jù)采集的一個(gè)重要發(fā)展方向。本文利用UML對(duì)PDA管理信息系統(tǒng)中的需求建模、業(yè)務(wù)流程建模以及數(shù)據(jù)庫(kù)建模進(jìn)行了概括論述，能為相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。

[1] 施昊華，張朝輝.UML面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003.

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Research on PDA Management Information System Modeling Based on UML

LIU Ke-sheng,LIU Da-wei,JI Hong-ren,WANG Tie-ning (Armored Forces Engineering Institute,Beijing 100072,China)

由于PDA可移動(dòng)、便攜以及其處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)，越來越多的PDA尤其是帶有自動(dòng)識(shí)別功能的PDA用于信息管理系統(tǒng)中，運(yùn)用UML語(yǔ)言，對(duì)PDA管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行建模。提供了直觀有效的系統(tǒng)模型，為用戶更好地理解業(yè)務(wù)流程創(chuàng)造條件，并指導(dǎo)了系統(tǒng)的軟件開發(fā)。同時(shí)，為今后相關(guān)的信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了借鑒。

UML；PDA；建模；管理信息系統(tǒng)

Because of PDA with movable,handy and processing quickly character,many PDA are used in the management information system especially with automatic identification processor.This paper establishes the models of the PDA management information system during the design of it by UML.The models are so ocular and effective that they can lead the development of system and create condition for users to understand business procedure better.At the same time,the models offer reference for the design of relevant information system in the future.

Unified Modeling Language;Personal Digital Assistant;modeling;management information system

TP315

A

2010-12-03

國(guó)際項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：2010CX-XXXX。

劉克勝（1969-），男，湖北洪湖人，裝甲兵工程學(xué)院技術(shù)保障工程系，副教授，碩士，研究方向：物流管理、信息管理。

1002-3100(2011)03-0042-03