基于试验流程导向的数据库设计研究

聂珊珊，聂小华

(中国飞机强度研究所，陕西 西安 710065)

1 引 言

当前，结构强度试验已经发展成为涉及多个专业领域的综合性应用学科。为了实现技术创新，提升试验效率及质量管理水平，本文提出了以试验流程导向为出发点的数据库构建技术。流程导向问题现已成为研究热点，王宜晓[1]等针对部门协同完成和系统管理缺乏人性化的现状，为企业管理系统引入了工作流技术，采用图形化管理界面，将图形管理模式应用到企业流程定制和流程审批中，实现了企业工作流程的界面化管理。郑光键[2]提出了一种基于流程挖掘技术的业务流程模块推荐方法。基于流程日志建模，提取活动特征后将流程模块化分解，以最大化流程绩效为目标对流程模块进行动态组合推荐。通过设计过程中给出合理的业务流程模块推荐实现流程绩效最大化。肖宗水[3]等针对需要优化的业务流程，通过对数据库日志向量化使其变为可几何度量的流程日志，并从角度和距离两个方面综合分析数据库日志的相似性，提出了基于数据库日志之间关联规则挖掘的解决方法。赵卫东[4]等探索了企业运转流程中存在的问题，梳理了企业信息系统产生的大量流程日志数据，隐藏了一些有用模式，通过流程挖掘，从控制流、组织、资源等多个视图分析这些数据，指导管理人员对流程进行优化。黄颖[5]等针对软件制造企业制定的许多个性化服务导致的软件产品大量冗余及生产效率低下，而且不能快速有效地应对需求变化的问题，提出了可配置流程模型概念的方法解决上述问题，以合并的方式获得业务流程的多个不同特征，实现了用户的个性化需求。基于以上研究成果，本文提出了基于试验流程导向的数据库设计技术，通过部门、业务、设备等多维度的统一管理，实现了绩效考核。

2 试验流程分析

2.1 流程分析

试验总体流程如图1所示，主要分5个主要流程。

图1 试验实施流程图

在项目概念设计初期，试验规划进入前期准备阶段，项目进入预备期。该阶段主要是由项目主管部门对项目总体进展进行把握和对保障条件进行梳理，明确本次项目的条件建设缺项，明确任务要求，部署相关工作。

项目启动阶段。根据前期准备情况，试验达到启动条件。该阶段试验的整体组织架构已经形成，项目管理部门依据组织流程开展协调工作。

试验设计阶段。早期的规划在试验设计阶段将发挥重要作用，试验对象的整体规模和外形尺寸基本确定，完成试验载荷初步计算。经过数次迭代后，试验设计完成，试验夹具图纸开始投产安装，试验设计在整个试验实施过程中仍有少量迭代，试验设计会随试验方案进行调整。大多数情况下，试验一边实施，一边设计。

试验实施阶段。此时试验对象已经入场，基础框架已经搭建，试验夹具、加载设备、测控系统均已安装配备，试验根据任务要求给出详细计划，试验正式开始实施。

试验总结阶段。试验整体结束后，对试验数据进行处理和分析，给出总结报告，并详细列出试验具体进度和试验结论。

综上所述，试验整体流程中，各阶段均存在千丝万缕的联系，每个环节的完备性对下一步工作有明显的指导意义。在数据库研发过程中，试验整体流程定义决定了数据库整体架构。

2.2 角色定义

在试验流程的各个阶段，都有不同的人员、设备参与其中。要实现多部门协调、多业务并行、多设备调度，各个环节均存在一定的交叉。这些不同的角色在系统中被赋予了不同的权限和工作内容，然后根据流程的工作任务指定角色，并建立角色与部门、业务、设备之间的联系，就可以按照自己角色的权限和工作内容根据数据库参与相关的工作。角色定义如表1所示。

表1 角色定义表

前期准备阶段，项目部组织召开项目准备会，协调试验厂房、设备、人员等资源。项目启动阶段，召开项目启动会，技术部门根据试验任务书对试验进行规划，开展技术交流，完成试验方案设计、试验大纲等。试验设计阶段，依据试验方案，设计组细化试验的具体设计工作，包括试验对象的详细框架设计、夹具设计等，完成试验详细设计方案。试验实施阶段，进入了试验安装和实施阶段，是试验流程中最重要的一个阶段。首先，安装组依据详细设计方案和图纸完成试验对象的安装与调试工作；其次，在试验实施中，测控组进行试验过程的实时监控与试验数据的测量工作。试验总结阶段，项目部组织召开项目总结会，技术部进行试验的技术总结，完成试验数据的汇总和相关结论的提炼。

3 流程模块功能

3.1 流程导向

从业务导向的角度来看，流程优化可分为流程分析的优化、部门分析的优化、业务分析的优化和设备分析的优化，如图2所示。

图2 流程导向图

流程分析的优化是最先进行的，通过流程分析可以发现异常的流程，同时能够对流程结构有清晰的了解。将流程分析得到的流程模型和最开始设计的流程进行对比、分析，会发现异常的流程，如低效率、耗时最多、重复的流程结构。根据上述分析结果，优化流程结构，从而进一步减少异常流程，降低复杂度。

部门分析的优化是在流程分析的基础上，关注流程模型中资源在部门间的流转关系、部门间的合作情况等，构建部门协作网络图。根据上述信息进行分析，可以发现部门合作与业务流程的一致性情况、资源在部门间流转的效率情况，进而针对以上情况进行相应的部门优化，发现具有实践性的部门协作模式。

业务分析的优化能够有效发现业务流程中重复、低效率、不合理的业务环节，在部门分析优化之后进行。通过分析得到业务流程模型，从业务各流程的时间、业务间的流转流程、业务的执行情况等方面，综合业务的特点，以提升业务绩效为最终目标，进一步优化业务流程，消除瓶颈。

设备分析的优化视为资源的优化，最后进行。通过对设备利用情况进行分析，结合流程模型，构建设备利用需求表。在此基础上，可以发现设备利用效率低的主要因素、核心流程、业务限制等，根据上述分析结果，进一步优化设备利用规则，提升利用效率。

3.2 特征挖掘

基于试验流程的数据库包含的数据信息有：部门信息、业务信息、设备信息。对以上数据进行特征挖掘，包含以下具体数据特征：

(1)部门：部门名称；部门编号；部门概述；部门人员；部门职能；部门是否可被利用。

(2)业务：业务名称；业务编号；业务描述；业务开始的输入条件；业务需要的设备；业务需要协作的部门；业务输出结果；业务设计工时；业务实际耗时。

(3)设备：设备名称；设备编号；设备描述；设备是否正在被利用；设备利用次数。

4 结束语

通过结构强度试验流程及涉及的角色分析，对流程信息的复杂及多样化进行研究，初步实现了以绩效控制为目标的试验全周期流程管理，并完成了数据库信息表的设计。本文采用的流程挖掘技术在近年来飞速发展，为结构强度试验流程研究提供了新的方向和思路。该技术对类似流程的管理具有一定的普遍性、适用性和指导性。