邱智飛

計算機(jī)軟件已經(jīng)成為人們生活工作中不可缺少的一部分，它能夠輔助人們便捷地完成多種工作，將勞動者從重復(fù)繁瑣的工作中解放出來。該設(shè)計方針對某銀行點鈔業(yè)務(wù)系統(tǒng)特點，提出了獨立于業(yè)務(wù)系統(tǒng)之外的監(jiān)控點鈔狀態(tài)解決方案。本方案的軟件運(yùn)行基于Windows平臺，采用C/S結(jié)構(gòu)，使用SQL Server作為數(shù)據(jù)庫。軟件可以根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的日志文件，分析并上傳業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實時狀態(tài)，管理人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)或者軟件提示及時對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、維修，最后通過一系列評價方式對軟件進(jìn)行評價，驗證軟件的實用性。

環(huán)境

某國有企業(yè)的市級公司在本區(qū)域業(yè)務(wù)涉及不同縣市的89個分支銀行網(wǎng)點，每個網(wǎng)點有數(shù)據(jù)服務(wù)器、業(yè)務(wù)電腦，網(wǎng)點網(wǎng)絡(luò)通過廣域網(wǎng)連接至市級公司，市級公司通過交換路由設(shè)備連接至省級公司，該市級公司的網(wǎng)點在日常業(yè)務(wù)辦理中需要使用點鈔機(jī)、清分機(jī)對收納的鈔票進(jìn)行點數(shù)、清理，點鈔機(jī)、清分機(jī)在本網(wǎng)點內(nèi)，通過局域網(wǎng)將過鈔數(shù)據(jù)上傳至本網(wǎng)點服務(wù)器，本網(wǎng)點服務(wù)器再通過FTP將匯總的過鈔信息通過業(yè)務(wù)軟件上傳至省公司數(shù)據(jù)庫。

省公司信息中心每月對各網(wǎng)點過鈔信息進(jìn)行分析清理，并將網(wǎng)點的點鈔機(jī)、清分機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)上傳完整度和及時度等指標(biāo)作為對市公司信息中心的業(yè)績考核指標(biāo)之一，網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳完整率=（網(wǎng)點1×實際工作天數(shù)+網(wǎng)點2×實際工作天數(shù)+網(wǎng)點3×實際工作天數(shù)+……+網(wǎng)點89×實際工作天數(shù)）/（網(wǎng)點1×應(yīng)工作天數(shù)+網(wǎng)點2×應(yīng)工作天數(shù)+網(wǎng)點3×應(yīng)工作天數(shù)+……+網(wǎng)點89×應(yīng)工作天數(shù)）×100%，上傳完整率為100 %則為優(yōu)秀，小于100 %大于95 %為一般，小于95 %大于90 %為合格，低于90 %為不合格，如果市級公司網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳完整率為不合格將受到處分。因此，市級公司信息中心管理人員必須每天不定時通過遠(yuǎn)程桌面登錄每個網(wǎng)點的數(shù)據(jù)服務(wù)器，手動檢查數(shù)據(jù)是否及時上傳。

問題

用戶需要每天對89個網(wǎng)點多次進(jìn)行手工巡查，單個網(wǎng)點需要檢查的內(nèi)容較多，需要占用一定人力資源，且重復(fù)簡單勞動消耗了管理人員寶貴的工作時間。

手工巡查制度受到實施人員技術(shù)、情緒和責(zé)任心等因素影響，該方法不利于長期維持。

手工巡查時間間隔大，無法實時監(jiān)測網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳狀態(tài)，不能及時處理發(fā)生的故障。

本市級公司網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳完整率已經(jīng)連續(xù)2個月被評為不合格，受到了嚴(yán)厲處分，數(shù)據(jù)上傳完整率不合格的問題亟待解決。

可行性

網(wǎng)點上傳的數(shù)據(jù)存放路徑固定，存儲的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，關(guān)鍵信息存在一定排列規(guī)律，數(shù)據(jù)文件讀取權(quán)限開放，所以需要單獨開發(fā)一款計算機(jī)程序，通過設(shè)計相應(yīng)的程序算法，提取其中上傳時間、設(shè)備IP等關(guān)鍵信息，再通過數(shù)據(jù)庫語言以直觀的形式展示給用戶，從而解決問題。

用計算機(jī)軟件完成重復(fù)任務(wù)比人工更有優(yōu)勢，用戶經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可操作，不需要專業(yè)知識，軟件維護(hù)費(fèi)用低、節(jié)約人力成本，不存在疲勞、厭倦等人類的生理缺陷，能夠長效執(zhí)行任務(wù)。

面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言技術(shù)成熟，開發(fā)周期短、容錯性強(qiáng)、程序界面美觀并且各種操作與用戶交互便捷。

適應(yīng)時代的數(shù)字化趨勢，有利于推動行業(yè)數(shù)字化進(jìn)程，對行業(yè)信息化的長足發(fā)展起到了推波助瀾的作用。

難點

用戶需要了解所有網(wǎng)點的業(yè)務(wù)系統(tǒng)是否及時將點鈔機(jī)的工作數(shù)據(jù)及時上傳至省公司，所以需要從FTP傳輸日志中提取傳輸成功的點鈔設(shè)備的IP和最新傳輸時間。

用戶需要根據(jù)網(wǎng)點點鈔設(shè)備的點鈔數(shù)量了解所有設(shè)備的工作狀態(tài)，所以需求提取點鈔過程信息文件中鈔票號碼、過鈔時間。

需要建立一套簡便的人機(jī)交互系統(tǒng)，用戶通過系統(tǒng)能夠直觀地了解所有網(wǎng)點設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并設(shè)定相應(yīng)報警閥值，提醒用戶及時對設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)。

算法設(shè)計

網(wǎng)點業(yè)務(wù)系統(tǒng)，通過FTP軟件傳輸后的日志文件，可以從中提取設(shè)備IP以及最近一次文件傳輸?shù)娜掌跁r間。圖1是一份完整數(shù)據(jù)傳輸過程，該過程每行為一條FTP命令以及命令的返回信息。

從圖2文件內(nèi)容的結(jié)構(gòu)分析可知，每一行代表一次完整FTP傳輸命令，包含傳輸序號、時間戳、設(shè)備IP和傳輸命令或者命令反饋，一個完整的數(shù)據(jù)文件傳輸從“Connected on”為開始，“disconnected”為結(jié)束，數(shù)據(jù)傳輸成功的標(biāo)志為“Suc-cessfully transferred”；要提取相應(yīng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)可以用函數(shù)“POS（）”提取標(biāo)志為“Successfully transferred”的數(shù)據(jù)行，則第一個空格與第二個空格之間即為傳輸日期時間，第二對括號之間為客戶端設(shè)備IP。

算法說明：

算法開始，打開日志文件；

按順序搜索日志文件中，帶標(biāo)識“Successfully transferred”的數(shù)據(jù)行；

使用函數(shù)“POS（）”提取第一個空格和第二個空格間的字符串，并判斷其是否符合日期時間格式；

使用函數(shù)“POS（）”提取第二對括號間的字符串，并判斷其是否符合IP格式；

判斷提取的IP的日期時間是否是最新，如果是則替換為最新；

算法結(jié)束。

從圖3中分析可知鈔號為“CNY”與“PSBC”之間一段10位的連續(xù)大寫字母與數(shù)字組合。使用函數(shù)“POS（）”，提取“CNY”與“PSBC”之間一段字符串，剔除空格符和亂碼，最后得到10位的大寫字母與數(shù)據(jù)組成的字符串可以認(rèn)為是鈔號。

算法說明：

算法開始，讀取鈔號的文件；

搜索以標(biāo)示“CNY”開始，并且以標(biāo)示“PSBC”為結(jié)束的字符串，提取中間字符串；

去除字符串中的空格和亂碼；

判斷字符串是否由大寫字母和數(shù)字組成的10位字符串；

算法結(jié)束。

在實際處理中，網(wǎng)點服務(wù)器接收過鈔設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件最多在800個左右，平均有400個左右，每個數(shù)據(jù)文件內(nèi)包含鈔號信息平均逾500條，如果采用遍歷搜索法對程序運(yùn)行一次耗時進(jìn)行估算，應(yīng)用程序在讀取一次存儲在機(jī)械硬盤中的文件耗時約2 ms，假設(shè)需要讀取的文件數(shù)量在1～800個之間隨機(jī)分布，則程序單次運(yùn)行耗時：

（500×400）×0.002 s=400 s

這不僅影響計算機(jī)內(nèi)其它程序的運(yùn)行，也是用戶使用時無法接受的延時，故不采用遍歷設(shè)計算法，本文采用標(biāo)記算法，減少程序的延時。

核心算法說明如下：

讀取一份文件，并查找該文件名是否在儲存在臨時文本文件TEMP中；

如果存在該文件，則跳過；如果不存在該文件，則提取其中必要信息；

將提取完必要信息的文件名進(jìn)行標(biāo)記存入臨時文本文件TEMP；

算法效率估算：

最佳時間=處理第一個文件=500×0.002 s=1 s；

最可能時間=處理平均數(shù)量的最后一個文件=500×0.002 s+（400）×2×0.002 s=2.6 s；

最差時間=處理數(shù)量最多文件中最后一個文件=500×0.002 s+（800）×2×0.002 s=4.2 s；

由于用平均值法不能夠很好反應(yīng)實際運(yùn)行情況，所以采用三點估算法得出程序單次運(yùn)行時間：（1+2.6×4+4.2）/6=2.6 s

比遍歷算法效率提升約154倍。

系統(tǒng)設(shè)計

采用Delphi+SQL Server設(shè)計的C/S的結(jié)構(gòu)方式，開發(fā)人機(jī)交互系統(tǒng)，該結(jié)構(gòu)成熟穩(wěn)定并且易于實現(xiàn)，能夠快速部署兼容性良好，操作界面美觀便捷。

運(yùn)行環(huán)境

操作平臺：windows7/10；

內(nèi)存：2G；

硬盤：10G；

CPU：inter i3；

數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2008。

客戶端

客戶端界需要簡捷友好，只需要在配置好正確的數(shù)據(jù)庫連接信息的情況下，程序便能夠自動運(yùn)行，無需人工干涉，并且具有開機(jī)自動運(yùn)行，自動網(wǎng)絡(luò)重連，配置異常報警等功能，運(yùn)行界面如圖4所示。

服務(wù)端

在配置好正確的數(shù)據(jù)庫連接信息后，用戶可以通過“主界面”進(jìn)入“網(wǎng)點管理”“磁盤信息”“鈔號信息”，并在程序開始運(yùn)行后，直觀地查看各網(wǎng)點數(shù)據(jù)運(yùn)行情況，分為故障、警告、無法連接和正常幾個狀態(tài)，用戶可以根據(jù)相應(yīng)的圖標(biāo)，對網(wǎng)點做出相應(yīng)的處理。界面如圖5所示。

“網(wǎng)點管理”用戶可以增加、修改、刪除和查看網(wǎng)點信息，并且用戶可以一覽所有網(wǎng)點基本作息。

“磁盤管理”可以向用戶展示各網(wǎng)點服務(wù)器磁盤空間大小，并在磁盤空間低于20%的情況下提示用戶。

“點鈔數(shù)據(jù)”中用戶可以查看各個網(wǎng)點、不同時間的點鈔明細(xì)、點鈔匯總，用戶可以根據(jù)明細(xì)對鈔票進(jìn)行溯源，可以根據(jù)匯總情況對點鈔設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行研判，界面如圖6所示。

效果

正確性

方法：使用50張面值100元人民幣和50張面值50元人民幣，分別在15個不同的網(wǎng)點使用點鈔機(jī)和清分機(jī)分別過鈔2次。其一：在服務(wù)端通過過鈔匯總功能查詢，系統(tǒng)應(yīng)該顯示15個網(wǎng)點的過鈔數(shù)量分別為400，單個點鈔設(shè)備的過鈔匯總為200，正確率必須為100%；其二：在服務(wù)端通過過鈔明細(xì)功能查詢，抽查其中10張面值100元人民幣和10張面值50元人民幣，系統(tǒng)應(yīng)該顯示每張人民幣在各個網(wǎng)點，各個過鈔設(shè)備上有兩條鈔號相同，過鈔時間不同的條目，正確率必須為100%。

驗證：系統(tǒng)能夠在一個用戶自定義設(shè)定好的巡查周期（5 min）內(nèi)正確上傳數(shù)據(jù)?！扳n號匯總”功能里參與實驗的15家網(wǎng)點過鈔匯總數(shù)量為400，單臺設(shè)備過鈔數(shù)量為200；“鈔號明細(xì)”里能夠查詢到抽查的所有鈔票的鈔號，并且顯示為不同時間段的2條信息。

延時：

方法：選取正常工作日3個時間點進(jìn)行評價。第一個時間點：選取網(wǎng)點業(yè)務(wù)窗口第一筆過鈔業(yè)務(wù)完成時間到服務(wù)端能夠顯示該筆業(yè)務(wù)的時間；第二個時間占：選取網(wǎng)點業(yè)務(wù)窗口下午第一筆過鈔業(yè)務(wù)完成時間到服務(wù)端能夠顯示該筆業(yè)務(wù)的時間；第二個時間占：選取網(wǎng)點業(yè)務(wù)窗口下午臨近下班時間隨機(jī)一筆過鈔業(yè)務(wù)完成時間到服務(wù)端能夠顯示該筆業(yè)務(wù)的時間。以上任一時間點系統(tǒng)延時不得大于理論最差時間（4 s）與用戶設(shè)定的定時巡查時間之和。

驗證結(jié)論：時間選某個周一，用戶設(shè)定的巡查時間為5 min；第一個時間點為9h05m56s，服務(wù)端在9h09m09s顯示該過鈔信息，并且顯示業(yè)務(wù)時間為9h05m56s；第二個時間點為13h09m32s，服務(wù)端在13h10m22s顯示該過鈔信息，并且顯示業(yè)務(wù)時間為13h09m32s；第三個時間點為16h49m02s，服務(wù)端在16h50m09s顯示該過鈔信息，并且顯示業(yè)務(wù)時間為16h49m02s；從上述數(shù)據(jù)顯示延時性滿足要求。

容錯性：

方法：斷開客戶端網(wǎng)線，30 min后重新連接，客戶端程序應(yīng)能夠重新連接服務(wù)端，并且上傳斷網(wǎng)期間所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

驗證結(jié)論：在30 min后，客戶端能夠重新連接服務(wù)端，并且上傳斷網(wǎng)期間所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，容錯性滿足要求。

經(jīng)過實踐，采用本算法所的應(yīng)用軟件，實現(xiàn)了該銀行過鈔業(yè)務(wù)的自動化監(jiān)控功能。幾個月間，省公司公布的測試地區(qū)的網(wǎng)點數(shù)據(jù)上傳完整率均在98%以上，應(yīng)用軟件多次及時向用戶告警網(wǎng)點斷線、業(yè)務(wù)系統(tǒng)異常以及過鈔設(shè)備異常等狀態(tài)，管理員能夠及時根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的告警針對性地解決故障，保證上傳至省公司的數(shù)據(jù)完整性和及時性，為用戶挽回了考核不合格的資金處罰和名譽(yù)損失。管理人員對網(wǎng)點過鈔狀態(tài)管理從以前耗時耗力的人工手動巡查到簡單易行的程序自動化巡查，節(jié)約了人力和時間成本，使技術(shù)人員從簡單重復(fù)的勞動中解放出來，實現(xiàn)了銀行業(yè)務(wù)的計算機(jī)程序自動化監(jiān)控。