摘 要： 本文研究生产采集系统对种类繁多、零散的数据进行采集时，如何建立业务模型，使系统更易于扩展。通过数据点、模板、指标的方式，结合基础实体，建立动态业务数据模型，能够有效支撑生产系统对实时、无关联的数据采集和分析报表展现。

关键词：生产采集 零散数据 动态业务模型 数据点 指标

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）02-0004-02

一、概述

目前流行的关系数据模型设计中，经常采用实体-关系（E-R）模型，结合面向对象的思想，按照概念模型、物理模型的方法，建立相应的基础实体、业务数据字体和关系，并通过ORM工具建立实体类。这种方法在一般的信息系统设计时非常有用，因为这类系统的业务关联是非常明确的，比如订购，我们为其建立相应的客户、产品、订单、付款等实体和关系就可以了。

在一些生产监控、实时采集等系统中，由于采集的数据种类繁多且非常零散，某些数据就是一个实时的值，用于不同的业务场景分析，它们属于基础实体，但业务之间的相关性较弱，我们得为这些业务数据按类型分别建立实体，这些实体的结构非常相似，且有新的业务数据要管理时，就需要在数据库层面增加相应的实体表，系统不易于自动扩展。那么，我们考虑以动态列的方式来实现，会不会减少实体表的创建，系统也更容易扩展呢？即我们只建立一个业务数据实体表，该实体建立N个动态属性字段，每种业务数据占用一个字段，通过配置定义业务字段。这种方式在数据的采集和管理上都没有问题，但在数据的统计分析中，需要每个业务定义单独的查询语句，且DBMS对字段的数量也有相应的优化要求，如果业务数据类型过多，则要考虑分表管理。

那么，我们考虑将数据的存储由列转为行，是否可以有效解决这个问题呢？答案是肯定的，还需要做一些优化来提升系统性能，建立的业务数据字体表关联基础实体并定义分类，为值建立多个不同数据类型的字段，根据数据类型存储在不同的字段中，便于其中的关联值进行计算。我们把业务数据定义为数据点，把业务数据的运算和管理定义为指标，并在界面进行动态的展示，这种模型可称之为指标模型。

二、设计方案

采用指标模型来为动态、分散的业务数据建模的设计方案，主要解决以下业务需求：

o业务数据分散独立，基本都是类型和值，且各项数据采集或录入时间不一致。

o业务数据需要按照一定规则进行计算并呈现。

为此，我们可以为模型建立几个基本概念：数据点、数据点模板、指标。数据点即业务数据值，包含发生业务的时间、填写时间和数据点标识号。数据点模板即业务数据分类，通过数据点模板，可以灵活定义一类数据。指标是对数据点模板进行运算的公式定义和结果展现。

1.数据点模板

在数据点模板的定义中，即可关联实体的类型，也可为该模板定义可选的全局属性，全局属性可以指定值或值由数据点生成时选择，指定了值的数据点为全实例化模板，未指定全局属性值的模板为半实例化模板。如图1所示。

可以通过分组方式，为同一类的数据点模板建立引用关系，即半实例化模板可以关联多个实例化模板或半实例化模板，模板分组后，可以快速统计组下的所有数据点。我们定义石油管线的销售完成量数据点模板组如图2所示：

2.数据点

数据点为模板按时间的实例化，数据点依赖于模板和实体，在统计分析中可以通过实体维度、时间维度、数据点模板维度进行多种组合统计，数据点模板的修改记录历史。数据点可以在逻辑层生成，其业务流程如图3所示：

3.指标

指标用于数据的运算和呈现，其数据源为数据点模板，支持四则运算和指标嵌套，并封装为统一的接，通过标准的输入参数、输出提供给外部功能使用。

按照指标的运算方式，可分为数据点类和公式类。公式类指标支持数据点模板的运算，也支持公式类指标再次参与运算，参与运算的结果值都为数值型；选择后将相应的数据源使用别名F1、F2、F3……等命名，别名描述运算规则。

在指标定义时，首先选择具体数据源，系统自动对选择的源进行公式命名，如F1、F2、F3…，如果选择有自定义指标源，命名不允许重复。如图4，选择的指标中已定义了F1、F2、F3，新的指标只能从F4，F5开始。

指标的输入参数为所选择的所有源的参数的合集，同一实体的参数只能传入一个实例化值。指标的结果输出为一个聚合值，聚合类型包括Sum，Max，Min，Avg。

在指标管理中，需要提供预解析功能，将自定义的指标解析为数据点模板或原始记录，如图5所示：

F2为引用的指标，在预解析中，根据指标关联的数据点模板，将F2解析为多个数据点模板。

在指标取数中，可以先按数据点模板或原始记录进行统一取数，然后将取出的数据进行分发，再将分发的数据按照公式进行运算。

4.界面呈现

为了支持复杂的界面呈现方式，需要支持动态表单和静态表单。动态表单指管理人员可以直接通过系统功能配置的格式相对简单、部分数据根据实体动态生成的表单，如行可以根据实体类别动態变化，列固定的录入表单，动态表单支持单项录入、表格录入。静态表单指格式相对复杂，固定的表单。需要管理人员在HTML编辑器中进行页面设计，然后通过脚本控制加载固定格式的表单，在样式和控制上可以更加灵活。动态表单架构设计如图6所示：

表单子模板是将通用表单中具有可复用性的录入项、表格等元素预先定义和维护起来构成组成表单模板的子模板。当子模板发生变化时，所有引用到子模板的表单模板都会随着子模板的变化而变化。子模板可以是单个录入项、多个录入项的组合、单个表格、表格加录入项的组合等，按照表单的不同用途可以设计不同的子模板。

三、总结

指标模型能够有效的设计出可扩展性较强、业务较为复杂、性能要求较高的动态业务数据管理系统。

通过指标模型中对数据点模板、数据点、指标的设计，涵盖了数据从配置定义、存储和运算、展示三个层次的管理，对于复杂的业务，可通过模板组、指标嵌套运算的方式来支撑，提升系统的性能。

参考文献

[1]Joachim Rossberg Rickard Redler 著，卞军 周磊 译，《设计可扩展的.NET应用程序》，清华大学出版社，2005年07月

[2]刘希俭等 编著，《企业信息化实务指南》，石油工业出版社，2011年6月

作者简介：刘颖（1981.5-），女，汉族，四川资中人，讲师，研究方向：计算机应用。