孟彩霞

摘 要：項(xiàng)目資源具有分布式特性，使得信息管理系統(tǒng)出現(xiàn)信息過載，對(duì)此筆者提出一種基于項(xiàng)目相似度過濾的分布式資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。構(gòu)建項(xiàng)目相似度過濾算法，計(jì)算項(xiàng)目資源的相似度，提取項(xiàng)目屬性特征，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目分布式資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)。研究結(jié)果表明，采用該設(shè)計(jì)方法能降低項(xiàng)目執(zhí)行開銷，有效提高了資源信息管理和調(diào)度效率。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目管理;分布式資源;信息管理系統(tǒng)

項(xiàng)目管理是管理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，通過項(xiàng)目管理，運(yùn)用各種相關(guān)技能、方法與工具，能夠在有限的資源限定條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目管理信息的策劃、進(jìn)度計(jì)劃和維護(hù)。可見，項(xiàng)目管理是運(yùn)用管理的知識(shí)、工具和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目分布式資源的合理調(diào)度和整合，解決項(xiàng)目的問題或滿足項(xiàng)目的需求的過程[1]。

在分布式項(xiàng)目資源管理中，需要設(shè)計(jì)高效的信息管理系統(tǒng)，提高項(xiàng)目管理相關(guān)資源的訪問和調(diào)度性能。項(xiàng)目資源具有分布式特性，信息管理系統(tǒng)出現(xiàn)信息過載，難以實(shí)現(xiàn)高效管理，因而筆者提出一種基于項(xiàng)目相似度過濾的分布式資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。一是構(gòu)建項(xiàng)目分布式資源調(diào)度管理模型，構(gòu)建項(xiàng)目相似度過濾算法，計(jì)算項(xiàng)目資源的相似度，提取項(xiàng)目屬性特征，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目分布式資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn);二是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的信息管理系統(tǒng)在提高項(xiàng)目資源管理調(diào)度性能方面的優(yōu)越性。

1.項(xiàng)目分布式資源調(diào)度管理模型及問題描述

（1）系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。本系統(tǒng)采用ArcGIS Engi組件開發(fā)技術(shù)，將Visual Studio 2008開發(fā)環(huán)境下的C++作為開發(fā)語(yǔ)言，將C/S，也就是客戶端/服務(wù)器作為運(yùn)行模型。上述運(yùn)行模型的優(yōu)點(diǎn)為可增強(qiáng)對(duì)圖形數(shù)據(jù)的編輯處理能力，增強(qiáng)空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率，使得項(xiàng)目分布式資源調(diào)度管理模型更加穩(wěn)定安全。因?yàn)榉植际劫Y源不僅含有空間數(shù)據(jù)，而且含有屬性數(shù)據(jù)，所以，選擇關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)SQL Server 2008對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存及管理。該平臺(tái)主要包括表現(xiàn)層、應(yīng)用層以及數(shù)據(jù)層。其中，表現(xiàn)層是以C語(yǔ)言開發(fā)的桌面客戶端，主要由菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄等構(gòu)成。數(shù)據(jù)層是實(shí)體層，主要負(fù)責(zé)對(duì)該平臺(tái)的信息資源進(jìn)行保存。應(yīng)用層即通過ArcGIS Engi進(jìn)行二次開發(fā)，幫助用戶完成數(shù)據(jù)訪問等基本服務(wù)。

（2）系統(tǒng)需求分析。系統(tǒng)需求分析是分布式資源管理系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、發(fā)揮良好性能的關(guān)鍵，明確系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目的對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用起到了至關(guān)重要的作用。依據(jù)資源的分布狀態(tài)，確定系統(tǒng)需求為：實(shí)現(xiàn)資源信息的顯示和更新、空間信息檢索、屬性信息統(tǒng)計(jì)以及其他的空間分析等。針對(duì)上述分析的具體需求，獲取分布式資源系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要求，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要由屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)組成。

（3）資源信息管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用NET Framework、ADO. NET、角色訪問控制（RBAC，Role-Based Access Control）、

SQL Sever 等技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目資源數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建和信息管理，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用分層設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，主要分為用戶界面層、邏輯處理層和項(xiàng)目資源管理數(shù)據(jù)庫(kù)訪問層，網(wǎng)絡(luò)鏈接采用C/S模型[2]。本文構(gòu)建的項(xiàng)目資源信息管理系統(tǒng)總體模型如圖所示。

下圖中，項(xiàng)目資源信息管理系統(tǒng)整體功能模塊主要有十個(gè)模塊，可檢測(cè)出復(fù)雜項(xiàng)目增長(zhǎng)趨勢(shì)，但有時(shí)也存在其他信號(hào)的趨勢(shì)變化與接收的數(shù)據(jù)源本身信號(hào)變化類似時(shí)產(chǎn)生的干擾，通過分析發(fā)現(xiàn)，干擾信號(hào)只會(huì)存在較短的時(shí)間，而信號(hào)源會(huì)源源不斷地發(fā)出信息，持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，所以，當(dāng)信號(hào)趨勢(shì)變化連續(xù)超過某一門限達(dá)到若干次數(shù)后，接收器才會(huì)確認(rèn)為信息源發(fā)出的有用信息調(diào)度指示。在分布式項(xiàng)目資源管理中，需要設(shè)計(jì)高效的信息管理系統(tǒng)，提高項(xiàng)目管理相關(guān)資源的訪問和調(diào)度性能[3]。

（4）項(xiàng)目相似度過濾算法。項(xiàng)目相似度計(jì)算方法很多，基本上可被劃分成下述兩類：依據(jù)某一知識(shí)獲取相似度值，其基本思想為塑造某種語(yǔ)義詞典，再根據(jù)上述資源中概念的同義或上下文關(guān)系完成項(xiàng)目相似度的計(jì)算;依據(jù)大規(guī)模語(yǔ)料庫(kù)的統(tǒng)計(jì)方法對(duì)相似度進(jìn)行計(jì)算。

項(xiàng)目成功與否主要取決于系統(tǒng)組織狀態(tài)與項(xiàng)目本身特征兩個(gè)方面，針對(duì)能力成熟度水平較高的系統(tǒng)，在上述兩個(gè)方面具有相似性的項(xiàng)目，出現(xiàn)的相關(guān)問題和解決策略也具有相似性，其最終系統(tǒng)質(zhì)量水平也具有相似性。

在上述模型總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，基于項(xiàng)目之間相似性的興趣點(diǎn)，設(shè)計(jì)項(xiàng)目相似度過濾算法，項(xiàng)目的屬性特征決定了用戶的興趣，通過分析項(xiàng)目特征得到項(xiàng)目信息資源調(diào)度的傳輸函數(shù)為：

H（t）=[I1'（t）、Q1'（t）] ? ? （1）

用qi，j（t）表示由疏散策略確定的項(xiàng)目資源聚集（i，j）的過載，按照項(xiàng)目資源信息間隔粒度|dn-max-dn-min|（1/K）劃分為若干個(gè)數(shù)據(jù)子集Ak，Ak為并查集，得到資源信息調(diào)度的相似度特征為：

I1'（t）=Σw1j（t）Zj（t）-θ（t） （2）

Q1'（t）=Σw2j（t）Zj（t）-θ（t）（3）

基于項(xiàng)目的協(xié)作過濾推薦，對(duì)項(xiàng)目分布式資源信息管理過程中的項(xiàng)目的鄰居數(shù)進(jìn)行評(píng)估[4][5]，得到項(xiàng)目i和項(xiàng)目j之間的相似度計(jì)算式為：

S（i，j）=—

（4）

項(xiàng)目的屬性集合Attr={a1，a2，…，

am}其中ai表示不同特征的用戶對(duì)項(xiàng)目的興趣度，m表示項(xiàng)目的屬性集合中屬性總數(shù)。通過上述處理，構(gòu)建了項(xiàng)目相似度過濾算法，提高分布式項(xiàng)目信息管理調(diào)度性能。

2.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（1）系統(tǒng)總體實(shí)現(xiàn)。在上述項(xiàng)目相似度協(xié)同過濾算法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)高效的信息管理系統(tǒng)，提高項(xiàng)目管理相關(guān)資源的訪問和調(diào)度性能。項(xiàng)目資源具有分布式特性，使得信息管理系統(tǒng)出現(xiàn)信息過載，本文對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)。

首選建立一個(gè)時(shí)間和空間復(fù)雜度分別為O（d）和O（N1/d）的資源調(diào)度網(wǎng)絡(luò)模型，已知有n個(gè)項(xiàng)目資源調(diào)度作業(yè)：1，…，n;每個(gè)作業(yè)需求的資源數(shù)為：x1，x2，…，xn不妨假設(shè)：x1 <= x2 <=…<=xn，可用分布式資源總數(shù)為C，隨機(jī)選擇一個(gè)變量token∈Domain（x）。如果輪次i偶數(shù)，對(duì)項(xiàng)目資源屬性集合f（xi）與i異或操作，再與token做異或操作，再與p做模運(yùn)算;相應(yīng)的，當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，與之相似，只是少了與token做異或操作。此時(shí)，項(xiàng)目資源相似度屬性調(diào)度集Challenger是一個(gè)六元組，包括a，p，k，xk，token，sum六個(gè)參數(shù)，當(dāng)每個(gè)項(xiàng)目資源為所有用戶任務(wù)服務(wù)一輪花費(fèi)的時(shí)間，在資源搜索過程中，查詢請(qǐng)求中可以包含多個(gè)關(guān)鍵字，針對(duì)大多數(shù)數(shù)據(jù)集，將其前序子集Sjb所在的批次放入δ1。設(shè)計(jì)項(xiàng)目資源信息調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，假設(shè)項(xiàng)目資源信息調(diào)度系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸模型原始序列為：

r=[r（0），r（1），…，r（N-1）] T（5）

對(duì)上述序列進(jìn)行相似度特征分區(qū)過濾，得到一個(gè)隨機(jī)鄰居集Sx+{x}，所負(fù)責(zé)的區(qū)間片段表示為sup_seg（x），叫做節(jié)點(diǎn)x的超級(jí)區(qū)間，在這超級(jí)區(qū)間中，基于粒子群算法進(jìn)行信息提取，隨機(jī)產(chǎn)生一組初始群體，項(xiàng)目分布式資源集群體中的個(gè)體（成為粒子）是問題的潛在解，得到p（xi，yi），o（xj，yj）∈DS設(shè)有J個(gè)作業(yè)（Job），N個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)（Node），第t個(gè)Job劃分任務(wù)（Task）的數(shù)量為： TaskNum（t）。

采用最優(yōu)化網(wǎng)格分配訪問接口的屬性可分為2類：關(guān)鍵詞屬性和分類屬性。關(guān)鍵詞屬性：在資源數(shù)據(jù)庫(kù)中的海量數(shù)據(jù)流信息訪問接口中，根據(jù)關(guān)鍵詞屬性，邏輯表達(dá)式為：r like s or r ? s。由此實(shí)現(xiàn)了基于項(xiàng)目相似度過濾的分布式資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（2）系統(tǒng)的邏輯功能實(shí)現(xiàn)。在分布式資源管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用C#語(yǔ)言調(diào)用ArcGIS Engine的接口完成對(duì)資源的空間分析、數(shù)據(jù)更新等。利用C語(yǔ)言的ADO·NET對(duì)象實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)操作，完成對(duì)分布式資源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的編輯刪除及修改操作。通過對(duì)應(yīng)的邏輯代碼實(shí)現(xiàn)所有系統(tǒng)控件的功能。

（3）系統(tǒng)的測(cè)試與封裝。在實(shí)現(xiàn)分布式資源管理系統(tǒng)的所有功能后，需對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)依據(jù)測(cè)試提交的錯(cuò)誤部分進(jìn)行代碼調(diào)整。系統(tǒng)測(cè)試主要包括功能測(cè)試、兼容性測(cè)試、健壯性測(cè)試、性能測(cè)試、用戶界面測(cè)試、安全測(cè)試、安裝/卸載測(cè)試、恢復(fù)測(cè)試等。完成測(cè)試后，將分布式資源管理系統(tǒng)打包封裝成能夠安裝的EXE程序，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)過程。

3.仿真實(shí)驗(yàn)

為了測(cè)試本文設(shè)計(jì)的項(xiàng)目相似度過濾分布式資源信息管理系統(tǒng)在提高項(xiàng)目管理和資源調(diào)度方面的性能，需進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。構(gòu)建項(xiàng)目資源的信息調(diào)度和融合模型，模型采用了5種調(diào)度器進(jìn)行任務(wù)調(diào)度實(shí)驗(yàn)，隨機(jī)調(diào)度器、最短隊(duì)列調(diào)度器、訪問成本調(diào)度器、隊(duì)列訪問成本器和本文提出的分形維特征ISS調(diào)度器，項(xiàng)目資源信息管理系統(tǒng)所有節(jié)點(diǎn)的信噪比和向量量化粒子度相同，節(jié)點(diǎn)數(shù)量設(shè)定為1000個(gè)，組成一個(gè)大規(guī)模多源資源訪問模型。資源信息管理節(jié)點(diǎn)能量調(diào)度尺度范圍取0.95～1.05，間隔取0.0005，平移范圍35～65 ms，間隔10-5s。

在進(jìn)行項(xiàng)目分布式源資源訪問中，底層的通信機(jī)制參考eMule協(xié)議。

本文設(shè)計(jì)的項(xiàng)目資源管理信息系統(tǒng)具有較好的人機(jī)交互性，智能性較好，為了定量分析本文系統(tǒng)在提高項(xiàng)目資源管理效率方面的性能，隨機(jī)抽取100、200、300組項(xiàng)目資源作為測(cè)試集，以資源調(diào)度執(zhí)行開銷為測(cè)試指標(biāo)，得到不同算法下的開銷對(duì)比。本文提出一種基于項(xiàng)目相似度過濾的分布式資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。構(gòu)建項(xiàng)目分布式資源調(diào)度管理模型，構(gòu)建項(xiàng)目相似度過濾算法，計(jì)算項(xiàng)目資源的相似度，提取項(xiàng)目屬性特征，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目分布式資源信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)，研究結(jié)果表明，采用本文設(shè)計(jì)方法能降低執(zhí)行開銷，有效提高資源信息管理和調(diào)度效率。

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（作者單位：鐵道警察學(xué)院公安技術(shù)系）