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篇1：CIMS环境下基于特征的产品模型
CIMS环境下基于特征的产品模型
CIMS环境下基于特征的产品模型注意：本文已经在《机械科学与技术》(,17(1):129～131)杂志发表使用者请注明文章内容出处
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李龙梅 张暴暴 冯辛安 刘晓冰
(大连理工大学CIMS中心 大连 116024)
摘要：CAD/CAM是CIMS的核心，基于特征的产品建模是实现CAD/CAM集成的关键，本文通过分析典型CIMS中工程设计分系统功能模型，给出CIMS环境下CAD/CAM产品特征模型。关键词：特征 产品信息模型 CAD/CAM
中图号：TP391. CIMS集成产品模型与CAD/CAM基于特征的产品模型 计算机集成制造系统CIMS作为新一代工厂自动化模式之一覆盖了产品的整个生命周期。机械产品的生命周期包括从产品的市场需求分析、立项论证、生产决策、产品设计、工艺设计、加工制造、装配、测试到销售和售后服务的全过程。CIMS集成产品模型是产品生命周期中全部数据的集合，它是整个CIMS研究和处理的对象，所有类型的产品信息都集中储存在这个集成的产品信息模型中，信息的表达已将产品生命周期中的不同阶段都考虑进去，是整个企业在生产周期的任何阶段能共享的信息模型，它能在整体上和局部级上支持各种应用活动，使得面向制造、面向装配、面向质量等成为可能。集成产品模型是以用户需求、市场分析为出发点，以产品设计制造模型（CAD/CAM的模型）为基础，在产品整个生命周期内不断扩充、不断更新版本的动态模型。它应能克服以往仅从某一特定阶段的数据需求和数据处理的特点来建立数据模型，改善对产品产品生命周期中所有数据需求的全局分析的不足，而使得在产品生命周期中各阶段实现信息交换与共享。工程设计分系统CAD/CAM是CIMS的核心。 CAD/CAM就是按照产品设计-制造的实际进程，在计算机里实现应用程序所需要的信息处理和交换，形成连续的、协调的和科学的系统。实现CAD/CAM一体化的关键在于信息的集成。基于特征的产品模型，是实现CAD/CAM有效集成最佳方法，是CIMS集成产品模型的一个子集，是集成产品模型的基础模型，也是CAD/CAM系统中数据共享的核心。传统的基于实体造型的CAD系统仅仅是几何形状的描述，缺乏对产品零件信息的完整描述，与制造所需信息彼此是分离的，从而导致CAD/CAM系统集成的困难。将特征概念引入CAD/CAM，出现了产品特征模型。基于特征的建模是CAD建模的一个新的里程碑，它是CAD/CAM技术的发展和应用到达一定水平，要求进一步提高生产组织的集成化及自动化程度的历史进程中逐步发展起来的。基于特征的建模着眼于更好地表达产品的完整技术和管理信息，为建立产品集成信息模型服务，它使产品设计在更高层次上进行，设计人员的操作对象不再是原始的线条和体素，而是产品的功能要素，直接体现了设计意图，使建立的产品模型容易为非设计人员理解并便于组织生产，设计图样更容易修改，有助于加强产品设计、分析、工艺准备、加工检验各部门之间的联系，更好地将产品设计意图贯彻到下游环节，并及时得到意见反馈。因此特征建模是解决产品模型建立的可靠途径，于是出现了许多关于特征建模的研究。对特征技术的研究工作，主要可以概括为七个方面：特征的定义与分类、特征识别、特征建模、特征表达、特征检验、特征映射和特征数据库。特征的定义和分类的研究是特征技术研究的基础，但到目前为止，对特征定义和分类的研究还没有形成一个统一的标准，这是因为特征的定义和分类受到特征研究应用背景的制约。CAD/CAM的特征建模究竟应当包含哪些特征，各说不一。作者认为，作为CIMS的核心－－CAD/CAM系统的开发应用，完全可以按照CIMS信息集成的概念进行,由于CAD/CAM最终要集成到CIMS中，基于特征产品模型最终要为CIMS中所有子系统共享，所以在研究特征造型时不仅需要考虑CAD/CAM本身的信息需求，而且需考虑其在CIMS中的地位、作用及其与CIMS中其它分系统之关系。本文就是通过研究典型CIMS中工程设计分系统功能模型各二级子系统的信息需求、本分系统与其它分系统信息联系，得出基于特征的建模应包含的特征定义与分类。2. CIMS中工程设计分系统的功能模型 一般可以将CIMS分为四个功能分系统和两个支撑分系统。四个功能分系统分别是工程设计分系统、管理信息分系统、制造自动化分系统和计算机质量保证分系统。两个支撑分系统分别是数据库和网络支撑分系统。图(1)所示为典型的工程设计分系统的功能模型图。工程设计分系统由产品数据管理（PDM）、产品设计、工艺设计和制造准备四个二级子系统组成。从这个图中我们可以清楚地看出系统内部数据信息的需求和流动。首先通过PDM将产品开发计划、生产经营计划管理等信息传到产品设计模块，将产品设计模块输出产品的技术报价、BOM表、图纸、技术文档等信息所形成的产品设计模型返回到PDM；工艺设计分系统从PDM中获取有关信息，完成工艺设计并将设计结果，如：工艺规程、专用工装图等技术文档返回PDM；制造准备模块从PDM中获得信息，编制数控加工、夹具需求计划等制造数据信息和各类技术文档返回PDM。产品设计、工艺设计和制造准备之间的信息通过PDM传送，改善数据的统一性和安全性。最后形成的基于特征的产品模型就存在于PDM中了。工程设计分系统的输入信息是市场信息和管理信息分系统传递的生产管理信息，输出O1将又成为质量保证分系统、制造自动化分系统、管理信息分系统的输入。在CIMS环境下，工程设计分系统应与生产管理、质量管理、制造自动化集成起来，因此特征建模时，应考虑这些分系统的信息需求。例如，质量保证分系统的功能是规划和执行企业的质量保证活动，它需要工程设计分系统提供有关产品几何数据、零件、原材料的基本数据、图纸、零件明细、产品结构、标准规范、加工、装配与检测规程和程序等，并从质量保证角度向CAD模块提出产品质量方面的要求和修改设计的意见，提出有关质量方面的要求和达到质量要求建议采取的措施，通过生产控制和维修实现质量控制。由于安排生产作业计划、物料需求计划、能力平衡计划、合同管理、仓库管理等需在管理信息分系统中完成，所以管
理信息分系统与工程设计分系统之信息交换包括：供应商、用户基本数据，用户订单和车间下达任务的有关数据、图纸、零件明细、产品结构有关工具、消耗品数据、工艺规程等。
3. 特征的定义与分类 3.1特征的定义 在一个产品整个生命周期中产生的信息很多，其中包括：设计信息、制造信息、管理信息、质量信息、使用和维护信息等。这些信息又被CIMS中其它系统以不同的方式使用。产品设计初始特征模型是由设计人员建立的，然而在产品整个生命周期内，这个特征模型的不断完善需要设计师、工艺师、质量检测人员等的共同协作。
本文对特征的定义是在CIMS环境下，特征是产品生命周期内信息完整描述的载体，特征是一种信息表示方法，包括几何信息和非几何信息。
尽管特征的定义由于应用的不同而有差异，但特征的性质和作用是基本一致的。首先特征是低层的几何元素与零部件间联系的桥梁，特征将构成特征的几何元素有机地结合起来，形成能够表达特定功能或含义的形状结构，以体现面向应用的形状信息；此外，特征的组成元素可以作为尺寸 公差、表面粗糙度等加工信息的相关载体，使得工艺信息能完整地借助特征而得到表达。基于特征的产品模型不仅能支持各种应用所需的产品定义信息，而且能提供符合人们思维的高层次工程描述术语，并反映设计和制造意图，从而克服现行CAD/CAM系统中产品信息定义不完备性和低层数据抽象性的不足。为CAD/CAM信息的真正集成、及其向CIMS的集成提供保障。
特征除了具有一定的几何信息以外，还包括在设计、工艺规划和制造过程中需要技术、功能等信息，即特征给各种数据赋予了一定的语义。特征建模所需处理的数据纷繁复杂，系统中的数据类型繁多，数据之间的关系也十分复杂，既包括反映产品形状几何拓朴信息的几何模型，又有反映设计结构功能的设计模型，还需处理具有加工特点和装配特性的制造模型，既要存储静态的产品标准、规范等信息，又要涉及动态产品设计、制造过程信息。
3.2特征的分类 在对CIMS工程设计分系统各子系统信息交换分析的基础上，从特征建模的角度出发可以将零件特征分以下6类:
1)形状特征：零件上有一定拓扑关系的一组几何元素所构成的一个特定形状。它具有特定的功能及其特定的加工方法集。形状特征可以分为主形状特征和辅形状特征。其中主形状特征用于构造零件的主体形状(如圆柱体、圆锥体等)，辅形状特征用于对主特征的局部修饰(如倒角、键槽、退刀槽、中心孔等)。辅形状特征附加于主特征之上，或附加于另一辅特征之上，根据辅特征的特点还可以将之进一步划分为简单辅特征、组合辅特征和复制辅特征。简单辅特征是指如倒角、退刀槽等单一特征；组合辅特征是由一些简单辅特征组合而成的特征如阶梯孔等；复制辅特征是同一辅特征按一定规律在空间不同位置上复制而成的特征，如周向均布孔、矩阵列孔等。也可以按获得形状的加工方法不同将形状特征分类。
2)精度特征：用于表达零件各要素尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等精度要求信息。需特别指出的是，一般形位公差除公差项目名、公差值、基准外，还应包含公差检测原则(如包容原则、最大实体原则等)。精度特征是形成零件质量指标的主要依据。
3)管理特征：用于描述零件的管理信息，如标题栏中的设计者、批量、一台份的.件数、零件与其它产品的借用与通用关系、日期、编码以及生产管理中MRP－II所需信息，和设计过程管理，包括版本管理，使用者权限设定与管理，审定等，并为PDM提供所需的信息。
4)技术特征：用于描述零件的性能、功能等相关信息。说明外观要求、搬运要求等图纸上无法在图上标注的要求，零件运行过程中工况条件（常规、极限），载荷与约束条件，为CAE提供模拟信息，为性能实验，分析计算、优化，有限元前处理提供条件。
5)材料特征：用于描述零件材料的类型、理化指标及热处理等特殊要求、表面处理的信息集合。
6)装配特征：用于表达零件在装配过程中所需用的信息，如与其它零件之配合、配作等关系，装配尺寸链信息、父项子项的信息。为装配工艺提供必要的信息。如组成产品的零部件之间在装配中的关系可分为：
层次关系：机械产品是由具有层次关系的零部件组成的系统
装配关系：包括描述实体模型几何元素之间直接的相互关系的几何关系，比如平面贴合、点面接触相切；描述零部件之间高于几何测层次的机械关系，如螺纹联接、键联接等；描述零部件之间运动关系（相对运动或传递运动），如相对转动，齿轮传动等。
参数约束关系：设计中的参数分为两大类，一类是从上一层传递下来的参数，本层设计部门必须满足，而且无权直接修改，称之为继承参数，一类是设计中产生的新参数，它们有的是从继承参数中导出的，有的是根据当前设计需要制定的统称为生成参数。当继承参数改变时，相关的生成参数要随之调整。
以上特征中，形状特征和精度特征是与零件建模直接相关的特征，而其余特征是CAPP系统选择毛坯、下料、制定工艺的依据，是质量保证系统制定质量检测规划的依据。特征之间的关系有反映主形状特征之间的空间相互位置关系的邻接关系；辅助特征从属于一个主特征或另一个辅特征时构成的附属关系；描述特征类之间关联属性而相互引用的引用关系；不同层次特征之间的继承关系等。
以上特征是根据产品的对象定义的，支持产品生命周期多个阶段的通用特征，不同阶段之间的信息传递主要是通过基本特征这个信息载体，又可以称为基本特征。基本特征对不同应用领域具有不同视口、不同投影与继承，是特征模型支持下游操作和模型本身不断完善的途径。各个分系统结合各自不同信息，就形成了各自的应用特征，如工艺特征、制造特征、检测特征。所以应用特征，是面向具体应用领域或具体应用系统的专用特征，它满足具体系统的操作要求，同时它的信息是可以从基本特征中导出的。
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图1 工程设计自动化分系统功能模型图
Feature-Based Product Model In CIMS
Li Longmei, Zhang Baobao, Feng Xinan, Liu Xiaobing
(CIMS Centre of Dalian University of Technology, Dalian, P.R. China, 116024)
ABSTRACT: CAD/CAM is a core element in CIMS, and hence the feature-based product modeling is the key to CAD/CAM integration. In this paper, a typical functional model of automatic engineering design system of CIMS is analyzed, and the definition and classification of features in CIMS-oriented and feature-based product modeling are discussed.
Keywords: Feature, Product information model, CAD/CAM
参考文献
[1]冯辛安主编，CAD/CAM技术概论，北京：机械工业出版社.1995.
[2]贺建平、丁秋林、孙正兴，基于特征的产品信息建模技术研究，计算机辅助设计与制造,96(3).
[3]肖田元，CIMS与先进制造技术，工程设计CAD及自动化,96(4).
[4]唐荣锡、张关康、关红明，结合国情研究特征造型技术，计算机辅助设计与图形学学报,92(4).
[5]潘东、张申生、步丰林，基于装配的并行设计辅助系统的研究，计算机辅助设计与制造,96(7).
[6]C Kim and P J O’Grady, A representation formalism for feature-based design ,Computer Aided Design, , 28(6/7)
篇2：CIMS环境下基于特征的产品模型
CIMS环境下基于特征的产品模型
摘要：CAD/CAM是CIMS的核心，基于特征的产品建模是实现CAD/CAM集成的关键，本文通过分析典型CIMS中工程设计分系统功能模型，给出CIMS环境下CAD/CAM产品特征模型。
关键词：特征 产品信息模型 CAD/CAM
中图号：TP39
1. CIMS集成产品模型与CAD/CAM基于特征的产品模型 计算机集成制造系统CIMS作为新一代工厂自动化模式之一覆盖了产品的整个生命周期。机械产品的生命周期包括从产品的市场需求分析、立项论证、生产决策、产品设计、工艺设计、加工制造、装配、测试到销售和售后服务的全过程。CIMS集成产品模型是产品生命周期中全部数据的集合，它是整个CIMS研究和处理的对象，所有类型的产品信息都集中储存在这个集成的产品信息模型中，信息的表达已将产品生命周期中的不同阶段都考虑进去，是整个企业在生产周期的任何阶段能共享的信息模型，它能在整体上和局部级上支持各种应用活动，使得面向制造、面向装配、面向质量等成为可能。集成产品模型是以用户需求、市场分析为出发点，以产品设计制造模型（CAD/CAM的模型）为基础，在产品整个生命周期内不断扩充、不断更新版本的动态模型。它应能克服以往仅从某一特定阶段的数据需求和数据处理的特点来建立数据模型，改善对产品产品生命周期中所有数据需求的全局分析的不足，而使得在产品生命周期中各阶段实现信息交换与共享。 工程设计分系统CAD/CAM是CIMS的核心。 CAD/CAM就是按照产品设计-制造的实际进程，在计算机里实现应用程序所需要的信息处理和交换，形成连续的、协调的和科学的系统。实现CAD/CAM一体化的关键在于信息的集成。基于特征的产品模型，是实现CAD/CAM有效集成最佳方法，是CIMS集成产品模型的一个子集，是集成产品模型的基础模型，也是CAD/CAM系统中数据共享的核心。 传统的基于实体造型的CAD系统仅仅是几何形状的描述，缺乏对产品零件信息的完整描述，与制造所需信息彼此是分离的，从而导致CAD/CAM系统集成的困难。将特征概念引入CAD/CAM，出现了产品特征模型。基于特征的建模是CAD建模的一个新的里程碑，它是CAD/CAM技术的发展和应用到达一定水平，要求进一步提高生产组织的集成化及自动化程度的历史进程中逐步发展起来的。基于特征的建模着眼于更好地表达产品的完整技术和管理信息，为建立产品集成信息模型服务，它使产品设计在更高层次上进行，设计人员的操作对象不再是原始的线条和体素，而是产品的.功能要素，直接体现了设计意图，使建立的产品模型容易为非设计人员理解并便于组织生产，设计图样更容易修改，有助于加强产品设计、分析、工艺准备、加工检验各部门之间的联系，更好地将产品设计意图贯彻到下游环节，并及时得到意见反馈。因此特征建模是解决产品模型建立的可靠途径，于是出现了许多关于特征建模的研究。 对特征技术的研究工作，主要可以概括为七个方面：特征的定义与分类、特征识别、特征建模、特征表达、特征检验、特征映射和特征数据库。特征的定义和分类的研究是特征技术研究的基础，但到目前为止，对特征定义和分类的研究还没有形成一个统一的标准，这是因为特征的定义和分类受到特征研究应用背景的制约。CAD/CAM的特征建模究竟应当包含哪些特征，各说不一。作者认为，作为CIMS的核心－－CAD/CAM系统的开发应用，完全可以按照CIMS信息集成的概念进行,由于CAD/CAM最终要集成到CIMS中，基于特征产品模型最终要为CIMS中所有子系统共享，所以在研究特征造型时不仅需要考虑CAD/CAM本身的信息需求，而且需考虑其在CIMS中的地位、作用及其与CIMS中其它分系统之关系。本文就是通过研究典型CIMS中工程设计分系统功能模型各二级子系统的信息需求、本分系统与其它分系统信[1] [2] [3] [4]
篇3：CIMS环境下的企业经营过程重构研究
CIMS环境下的企业经营过程重构研究注意：本文在《工业工程》(，1(3):28～32)杂志发表，
使用者请注明文章出处赵 博 刘晓冰（大连理工大学CIMS中心）摘要：本文简要介绍了企业经营过程重构的基本内涵，探讨了将企业经营过程重构的技术引入到CIMS工程当中去的必要性，并且较为详细论述了几个关键的技术。最后提出了CIMS环境下企业经营过程重构的方法和步骤。关键词：企业经营过程重构；BPR；计算机集成制造系统；CIMS
中图资料法分类号：F406八十年代中期以来，计算机集成制造技术和系统（CIM和CIMS）日渐成为制造业的热点，人们把CIMS看作二十一世纪占主导地位的生产方式，世界上许多国家和企业都把发展CIMS作为本国制造业或企业的发展战略，制定了许多由政府和工业界支持的计划，用以推动CIMS技术和系统的开发和利用。最近几年，又有一些新的制造技术和哲理相继提出并且被纳入CIMS体系当中去，大大丰富了CIMS的内涵。CIMS的出现是科学技术迅速发展和市场竞争日益激烈的必然结果。CIM不仅仅是一项技术，更是企业组织和管理生产过程的一种哲理、思想和方法，而CIMS则是这种思想的具体体现。同其它具体的制造技术不同，CIMS着眼于从整个系统的角度来考虑生产和管理，强调制造系统整体的最优化，它象一个巨大的中枢神经网络，将企业的各个部门紧密联系起来，使企业的生产经营活动更加协调、有序、高效。CIMS对企业的组织结构和经营过程产生了重大的影响，国外的一些企业在实施CIMS工程时，往往按照CIMS的结构和要求对企业的组织进行全面改造和优化。1990年，美国原马萨诸塞理工大学的Michael Hammer教授提出企业经营过程重构理论（Business Process Reengineering，简称BPR），引起了席卷欧美的管理革命浪潮，同时也为CIMS的思想体系注入了新的内容，目前对于CIMS环境下的企业经营过程重构研究已经成为CIMS研究领域的一个重要课题。一．企业经营过程重构的内涵企业经营过程重构是充分利用先进的信息技术对企业的经营过程作根本性的重新思考和彻底改造，使企业在成本、质量、服务和对市场变化的反应等方面获得重大的改善，以显著提高企业的生产效率和在市场中的竞争能力。其基本思想是：（1）以用户的需求为中心，采用市场需求拉动的企业业务流程和组织形式；（2）精简企业组织结构，减少纵向管理层次，增加横向的管理范围，以灵活多变、基于项目组形式的组织结构代替传统的阶梯式组织结构，并且尽可能缩小中央管理部门的功能，而把更多的权限下放到业务部门；（3）最大程度地简化企业生产经营过程，剔除一切不增值的企业活动，加快业务流程和企业各部门之间的通讯；（4）企业经营过程和组织结构应同新的生产和管理技术相适应；（5）坚持“服务至上”原则，并且将供应商和用户作为重要的元素纳入到企业经营过程中去[1]。所以经过重构后的企业，其技术资源、设备资源和人才资源等都能够得到最大程度的利用，生产的敏捷性不断提高，对市场需求变化的适应能力也显著增强，从本质上讲，企业经营过程重构的目标不是渐进提高和局部改善，而是性能和绩效的巨大飞跃。通过企业经营过程重构，建立全新的体制，使企业管理发生质的变化。任何企业都包含三个基本要素：技术、组织和人。所以企业经营过程的重构主要体现为对这三个基本要素的重构[2]。1．对技术的重构企业生产效益的提高不仅需要先进的制造技术和管理技术，而且还需要将这两个方面的技术有机结合起来，这就要求改造企业的信息基础结构，利用先进的信息技术建立覆盖整个企业的信息网络，使员工能够及时得到同自己有关的各种信息。另外，面对用户不断增加的多样化和个性化需求及产品结构与制造工艺日益复杂化的特点，企业应不断加强产品设计、工艺设计和制造装配上等基本单元技术的标准化和模块化，使各种单元技术能够根据生产任务的需要快速及时地组织起来，满足市场对生产产品的敏捷性要求。2．对组织结构的重构目前，传统的金字塔式组织结构已经不能适应不断变化的市场环境，代替它的应该是扁平化的组织结构，这种结构中的单元是能够适应新技术和面向过程的、跨职能的、具有高度自适应机制的工作组，这有利于组织内部以及与外部之间信息交流的迅捷畅通，同时组织权力下放，分散决策，提高了员工的自主性，进而提高了企业的反应速度。组织结构的变化必然伴随着企业运行机制的变化，包括运营程序、约束机制和激励机制等。企业的经营过程将得到重新整合，原有的直线式的经营过程可能要被打破，一个经营过程的各个子过程既可以按照自然顺序进行，也可以根据需要并行或交叉进行。3．对人力资源的重构现在的制造系统中，人的因素越来越受到广泛的重视，从很大程度上来说，一个制造系统成功与否，取决于是否能够充分发挥人的作用。对人力资源的重构主要有两个方面：（1）对各种不同性格特点的人才的优化组合。一个好的人才重构策略应该充分考虑到人才之间的性格和能力的互补，这样组合起来的群体作用会大大超过个体之和。反之只会对企业的高效运行起破坏作用。（2）对员工的观念教育和培训。首先要创造适应新技术和新组织运营机制的企业文化和价值观念，员工应从控制对象转变为授权对象，尽可能让他们参与过程运营的日常决策，创建更加开放、更加简捷的交流报告机制，使员工真正确立“顾客至上”的意识；其次要对员工进行经常性的新技术培训，使他们成为多面型人才，这样更能发挥他们的主动性和创造性。二．将企业经营过程重构的思想引入到CIMS中传统上，CIMS是建立在对已有的各单元技术集成的基础之上的，早期的CAD、CAPP、CAM和MRP等单元技术是分别设计和开发的，彼此之间的联系比较小，成为一个个“自动化孤岛”，按照CIM的思想，各子系统设计时必须考虑系统集成的需要，所以人们提出了许多对现有子系统集成的技术和方法，但这种由下至上的被动集成在技术上有很大难度，并且增加了集成费用。另外，人们发现，制造系统中各子系统的集成不仅仅是计算机化和设计几个数据接口的问题，制造系统设计的简捷合理更是至关重要的，因此企业必须根据系统和集成的观点对现有的企业各要素进行重构，在CIMS的开发和实施过程中应采用“先重构后集成”的策略[1]。CIMS企业的经营过程重构意味着企业按照CIMS的思想重新设计企业的生产经营过程，这包含了生产和管理技术的重新组合和组织结构的重大调整。主要包括以下几个方
面：
（1）产品结构的模块化和标准化。
（2）生产装备的智能化和柔性化。
（3）管理技术同生产技术的适应性。
（4）分布式的组织结构。
（5）并行的工作流程。
（6）信息流和物料流的简化。
（7）员工的主动性、创造性、自律性和多岗位适应性。
（8）用户―系统的一体化。
三．几个关键技术
国外的学术界和企业界经过几年的研究和探索，总结了一些BPR的关键技术，有些技术可以有效地运用到CIMS环境中，主要有以下几种：
1．基准研究
基准研究（Benchmarking）是一个连续、系统化地对其它企业特别是那些技术和效益领先企业进行分析和评价的过程，目的是吸收这些企业的经验和教训，确定出最优的经营过程和工作方法，作为本企业进行重构的样板。
基准研究主要包括以下四个步骤：
（1）确定基准研究的对象，这主要同企业所要重构的内容有关。
（2）成立基准研究组织。这个组织中应包括企业的重要决策者、信息方面的负责人、数据采集和分析人员和多个领域的专家，必要时也可以将用户吸收进来。
（3）信息的采集与整理，即以合法的手段搜集其它企业特别是同行企业的信息，主要是有关一些企业生产经营策略、企业内部组织改造及企业文化树立等经验和教训。然后对这些信息进行整理和筛选。
（4）基准的制定。将处理过的信息进行定性和定量分析，制定出适合本企业实际情况的基准。
由于到目前为止还没有一个标准的CIMS概念，世界各国都是根据自己的理解结合本国的实际情况来开展CIMS的，所以企业在确立自己的基准时不仅要考虑本企业的特点，更要注意本国的实际情况和所要面临的市场环境。
2．建模与仿真技术
CIMS工程对企业来说是投资强度较大、开发周期较长、技术复杂、风险大的系统工程， 一旦失败，将要给企业造成不可估量的损失，所以在CIMS开发和实施过程中，系统建模和仿真是必不可少的技术。企业的经营过程重构是实施CIMS工程的第一个步骤，对企业经营过程重构的建模和仿真也就显得格外重要。
（1）建模
CIMS属于离散事件动态系统（Discrete Event Dynamic System，简称DEDS），因此离散事件动态系统理论是构成CIMS理论体系的重要理论之一。目前基于这种理论的建模方法很多，其中Petri Nets和极大代数法是两种重要的建模方法。
Petri Nets是近几年来比较热门的离散系统建模工具之一，它能够模拟系统的动态变化过程，方法是将系统划分为两种基本元素：库所和变迁，用库所或库所的集合表示系统的各个状态，而变迁则表示从一个状态到另一个状态的变化，通过对网系统状态变化的分析，就可以对系统结构进行适当地简化和优化，并且找出系统的缺陷，进而提出改方案。
极大代数法是离散事件动态系统建模的另一个重要方法。其主要特点是可以将CIMS这样极其复杂的非线形系统转换为建立在极大代数基础上的线性系统。目前，有的学者已经能够将这种方法成功地运用于企业的生产系统建模和工业过程建模。
Petri Nets和极大代数法也能模拟企业经营过程，所建立的模型能够初步地反映出企业工作流程和组织结构上存在的问题。
（2）仿真
企业生产经营过程模型建立起来之后，通过实时仿真更能直观和全面地了解现有经营过程存在的问题，再通过迭代和比较建立全新的经营过程模型。其最大优点是能够充分发挥人们的想象力和创造力，并且具有较低的成本。由于企业经营过程重构涉及到企业方方面面的问题很多，特别是人的重构问题，处理起来比较困难，需要从企业最高的决策层到最低的执行层的支持和协作，借助仿真工具的强大图形功能，员工们不仅能够看到未来的经营过程及其运作情况，而且还可以体验一下自己在未来的企业经营过程中所起的作用，使他们真正理解重构活动的意义。
3．基于Intranet的工作流系统（Workflow System）
工作流系统是一种智能化的信息系统，它能够管理和协调企业经营过程的有关信息，并且将这些信息迅速地传送到指定的地点。其主要原理是：计划管理员从他的工作站上查阅用户的申请单，根据顾客的要求确定执行哪些活动，并输入相应的活动代码和信息，然后系统自动生成一个“电子文件夹”，通过网络系统将其送至指定活动代码的.工作站上。业务员们将根据“电子文件夹”中的指令开始在各自工作站上执行相应的活动。当一个环节的活动结束时，负责下一个环节的业务员会在自己的工作站上得到提示，于是执行自己的活动。整个过程一直这样进行下去，直到将一个用户的申请单处理完为止。
工作流系统的主要优点是：
（1）信息传递速度快，而且经营过程的每一个步骤都环环相扣，因此可以缩短整个运营过程的周期。
（2）信息处理成本低，省略了许多原先人工处理的中间环节和协调工作，减少了工作人员的数量。
（3）经营过程处理的可靠性高，信息能够在线传送、在线监控。系统能够对每个“电子文件夹”的信息进行检查，发现问题立即反馈给计划管理员，而且系统还能够自动记录服务质量和测试数据，并且生成服务质量报告。
（4）服务效率高，体现了“服务至上”原则。由于工作流系统可以在线响应用户的需求，所以能够及时地为用户提供个性化的服务。
基于Intranet的工作流系统不仅继承了原来工作流系统的优点，而且为用户和业务人员提供了更为良好的用户界面，借助Web浏览器用户和计划管理员之间、计划管理员和业务人员之间及业务人员之间的信息交流更加方便、迅速，而且原先的工作流系统中业务人员获取信息的方式为“推动” 式，而在Intranet上，业务人员还能够搜集和“拉动”信息，细节的多少由业务人员自己决定。使用Intranet还能够快速地定位人员所需要的信息，并与之对话。
篇4：CIMS环境下的企业经营过程重构研究
企业经营过程重构意味着对企业的管理程序和组织结构的优化，它是以市场环境和用户需求为前提的，这要求重构不能是盲目的，而是对应于一定的外部环境，从企业开始考虑重构开始到完成重构为止的一切活动都围绕着“用户需求”这个核心，而且重构后的企业流程和组织要有一定自适应能力，能够适应一定的市场环境变化，特别是对CIMS企业来说，企业经营过程重构既要有一定的动态性，以灵活适应市场变化，又要有必要的稳定性，以降低企业重构的成本。
所以，CIMS企业的经营过程重构可以分为
五个阶段：
第一阶段：可行性分析和必要的准备工作
可行性分析的主要内容是对市场情况和本企业的现状进行初步调查，确定当前时期是否有必要实施重构工作，主要应该做哪几部分的重构，正确选择最佳的重构项目开始的时间和重构的主要内容，避免不必要的重构工作，并且初步估计重构给企业带来的利益。
准备工作主要是人的方面的工作，包括高层领导统一认识，对BPR的思想和重构后企业的经营模式的宣传，对员工的培训，以及建立过程性能评价指标等等。
第二阶段：实施机构的建立
实施机构应该由以下几个方面的成员组成：
・企业的最高决策者。企业的经营过程重构必须得到他们的支持，而且他们应该充分理解重构的必要性，能够为项目的实施创造良好的工作环境。
・ 精通BPR理论的专家和顾问。他们的主要作用是为项目提供理论上的指导，负责把握企业重构的方向。
・项目主管。负责资源的调度与协调工作，他必须兼有技术专长和管理能力，能够有效地组织、规划和监督项目的实施。项目主管应直接对企业的最高决策者负责。
・工业工程人员和多学科的工程技术人员。他们负责项目的具体规划、设计和实施。
・经营过程中的业务人员。他们熟悉自己的工作，能够直接体会到企业经营过程中存在的问题，因此将他们吸收进来有利于项目的顺利实施。
第三阶段：总体规划
这个阶段包括以下几个步骤：
・系统地分析国内外优秀企业，特别是同行企业的经验教训，重新评价企业的外部环境及战略目标，确定关键经营过程及其相应的高级目标、信息与资源需求，从全局角度对企业所有经营过程及其相互关系建模，并从中找出每个经营过程的物质流和信息流及其中的决策点和控制点。
・分析所建的企业经营过程模型，确定影响企业运作效益的关键因素和重要变量。同时要借助经营过程承担者的实际经验，找出经营过程中存在的本质问题。
・ 确立经营过程的目标。根据基准研究的结果，结合企业的实际情况合理地确定相应的目标。
・制定出重构工作的进度和重点内容。 第四阶段：设计
设计阶段的工作主要是重构方案的制定，有下面几个步骤：
・对经营过程、组织结构、信息支持系统和企业文化等进行初步设计。对经营过程的设计是对整个企业经营活动进行分解和提炼，得出经营过程单元，然后再将这些单元适当地综合，归纳出几个宏观的经营过程；对组织结构的设计是指设计出面向经营过程的工作小组；对信息系统的设计是指设计出支持经营过程高效运作的工作流系统和计算机协同工作系统；对企业文化的设计的目的是创造一种新的文化氛围，企业具有员工个体的“活力”和组织的凝聚力。 ・对上述设计的结构进行仿真，根据仿真结果修改和选取最佳的设计方案。仿真的手段应该先进，尽量使用带有动画功能、具有实时性和动态仿真功能的软件。
・ 对设计方案的可行性、风险性和性能价格比进行分析和评价。设计方案的可行性同企业的经济实力、技术水平、人员素质和设备资源状况有关，设计时要考虑方案实施后，是否会产生暂时的负面效应，企业是否有能力承受等等。设计方案的性能价格比也是一个重要因素。
第五阶段：实施与改进
这个阶段的步骤有：
・围绕各个关键经营过程进行组织重构，办法是组建面向新的经营过程的工作小组，并对小组的成员进行培训。
・建立新的信息系统，用以支持关键的经营过程及其目标，并且突出信息主管人员的地位和作用。
・对员工进行技术和素质教育，并推行新的企业文化。 ・试运行新的运营过程，对其中的各个阶段的运行效率进行评价和检测，并根据各方面反馈回来的意见和信息做适当的改进。
五．结论
CIMS虽然包含了许多先进的生产和管理技术，但是一个企业CIMS实施的成功与否主要在于如何将这些先进的技术有机地结合起来。随着各种高新制造技术的发展和先进制造哲理的提出，CIMS的内容日益丰富，适用范围也日趋扩大。当前的CIMS结构体系中，人和组织已经处于核心的位置，如何将人、技术和组织管理集成起来是当前CIMS工程研究的重要课题。企业经营过程重构的思想大大充实了CIMS“集成”的内涵，使原先的被动集成变成了主动集成。将企业经营过程重构的思想运用到CIMS工程的实施和开发过程中，将会使CIMS的内部结构更加合理，集成效率大大提高。
参考文献
祁国宁，吴澄，顾新建．企业重组与CIMS．计算机集成制造系统，.4：9～12 李芳芸，黄丽华．企业经营过程重组与现代企业管理．计算机集成制造系统，.6：3～8
BUSINESS PROCESS REENGINEERING OF ENTERPRISE UNDER CIMS ENVIRONMENTS
Zhao Bo Liu Xiaobing
（CIMS CENTER OF DALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY）
Abstract: The basic connotation of business process reengineering is presented in this paper. The necessity of introducing BPR into CIMS is discussed. Some key techniques are introduced in detail. Finally, the methods and steps to enforce BPR under CIMS are set out.
Keyword: Business Process Reengineering; BPR; Computer Integrated Manufacturing System; CIMS
篇5：CIMS环境下的企业经营过程重构研究
CIMS环境下的企业经营过程重构研究
八十年代中期以来，计算机集成制造技术和系统（CIM和CIMS）日渐成为制造业的热点，人们把CIMS看作二十一世纪占主导地位的生产方式，世界上许多国家和企业都把发展CIMS作为本国制造业或企业的发展战略，制定了许多由政府和工业界支持的计划，用以推动CIMS技术和系统的开发和利用。最近几年，又有一些新的制造技术和哲理相继提出并且被纳入CIMS体系当中去，大大丰富了CIMS的内涵。
CIMS的出现是科学技术迅速发展和市场竞争日益激烈的必然结果。CIM不仅仅是一项技术，更是企业组织和管理生产过程的一种哲理、思想和方法，而CIMS则是这种思想的具体体现。同其它具体的制造技术不同，CIMS着眼于从整个系统的角度来考虑生产和管理，强调制造系统整体的最优化，它象一个巨大的中枢神经网络，将企业的各个部门紧密联系起来，使企业的生产经营活动更加协调、有序、高效。
CIMS对企业的组织结构和经营过程产生了重大的影响，国外的一些企业在实施CIMS工程时，往往按照CIMS的结构和要求对企业的组织进行全面改造和优化。1990年，美国原马萨诸塞理工大学的Michael Hammer教授提出企业经营过程重构理论（Business Process Reengineering，简称BPR），引起了席卷欧美的管理革命浪潮，同时也为CIMS的思想体系注入了新的内容，目前对于CIMS环境下的企业经营过程重构研究已经成为CIMS研究领域的一个重要课题。
一．企业经营过程重构的内涵
企业经营过程重构是充分利用先进的信息技术对企业的经营过程作根本性的重新思考和彻底改造，使企业在成本、质量、服务和对市场变化的反应等方面获得重大的改善，以显著提高企业的生产效率和在市场中的竞争能力。其基本思想是：
（1）以用户的需求为中心，采用市场需求拉动的.企业业务流程和组织形式；（2）精简企业组织结构，减少纵向管理层次，增加横向的管理范围，以灵活多变、基于项目组形式的组织结构代替传统的阶梯式组织结构，并且尽可能缩小中央管理部门的功能，而把更多的权限下放到业务部门；（3）最大程度地简化企业生产经营过程，剔除一切不增值的企业活动，加快业务流程和企业各部门之间的通讯；（4）企业经营过程和组织结构应同新的生产和管理技术相适应；（5）坚持“服务至上"原则，并且将供应商和用户作为重要的元素纳入到企业经营过程中去。
所以经过重构后的企业，其技术资源、设备资源和人才资源等都能够得到最大程度的利用，生产的敏捷性不断提高，对市场需求变化的适应能力也显著增强，从本质上讲，企业经营过程重构的目标不是渐进提高和局部改善，而是性能和绩效的巨大飞跃。通过企业经营过程重构，建立全新的体制，使企业管理发生质的变化。
任何企业都包含三个基本要素：技术、组织和人
[1] [2] [3] [4] [5]
篇6：CIMS环境下飞行控制系统的投标决策系统的开发与实现
CIMS环境下飞行控制系统的投标决策系统的开发与实现
介绍了CIMS中飞行控制系统(FCS)的投标决策系统的`研制开发, 该系统根据招标要求, 辅助决策者进行技术可行性论证, 并通过风险评审和多目标模糊决策等手段, 对各个方案进行综合评价, 最后生成标准投标书.系统中, 使用了面向对象技术, 并集成了有关CAD等软件, 大大提高了项目技术经济论证的水平, 为今后飞行控制系统参加国内外竞标提供了示范模式和有力支持.
作 者：申功璋 李鼎 闪四清 SHEN Gong-zhang LI Ding SHAN Si-qing 作者单位：申功璋,SHEN Gong-zhang(北京航空航天大学自动控制系,北京,100083)李鼎,闪四清,LI Ding,SHAN Si-qing(北京航空航天大学管理学院,北京,100083)
刊 名：系统工程理论与实践 ISTIC EI PKU英文刊名：SYSTEMS ENGINEERING--THEORY & PRACTICE 年，卷(期)： 19(10) 分类号：V24 F403.7 关键词：飞行控制系统 决策支持系统 投标 CIMS篇7：电子商务环境下农产品电子商务环境下农产品
电子商务环境下农产品电子商务环境下农产品
毕业了，必须要提交毕业论文，合格方可毕业。现在的毕业论文要求挺高的，需要有理论部分，实际应用部分。毕业生们最好需要有充分的时间做好准备，写出有质量的论文。下面YJBYS给大家提供电子商务毕业论文范文一篇，希望能够帮到大家!
[摘 要]随着近年来网络营销的发展，互联网技术下农产品购买行为成为一个新的研究方向，本文就在线消费者特征和农产品营销因素分析探讨，对农产品网络营销提出针对性策略。
[关键词]在线消费者 无站点网络营销
近年来，随着互联网技术的广泛应用，我国的网络群体迅速扩大，截至12月底，我国网民规模达到4.57亿，较底增加7330万人。快速增长的农村网民构成了新增网民的重要组成部分，我国农村网民规模达到11508万，占整体网民的27.4%。这一群体因其经济基础好、文化素质高、思想创新快、发展潜力大而具有强大的购买力,其消费在一定程度上对特定阶层、一定区域乃至整个社会的消费起到强有力的导向作用,因此这样的一个消费市场是任何营销者都不可忽视的。故在互联网技术下农产品购买行为便迅速成为营销研究中一个重点关注领域。
一、农产品网络营销现状
我国地大物博，气候丰富多样，适宜于多种农产品生长，农产品种类丰富，产量充足。但多年以来，受传统营销方式等因素的制约，我国农产品存在“卖难”问题。随网络营销的兴起，农产品销路也有了新的扩张渠道，但目前我国农产品在网络上的销售额占总销售额的比例较低，这主要是农村基础设施落后、农产品自身特点、农产品市场特征和人才缺乏等原因导致的。
1.农村基础设施落后。目前，网络已经成为城市居民生活的重要部分，但在我国大部分农村，由于经济发展落后，家庭收入较少，网络普及程度还比较低，而由于地方财政局限，对农村基础设施投入力度不够，网络基础设施落后甚至欠缺，致使农民很难成为网络营销主体，而专业性的网站或者经济实体又较少，农产品网络营销发展缓慢。
2.农产品自身特点。由于农产品本身存在周期短、标准化程度低、运输难度大等特点，导致其在营销过程中对物流技术和保鲜水平的要求较为严格，而农产品单位价值又较低，对环境依赖性强，难以承受高额的运输成本，目前我国物流水平发展有限，专业化物流企业和人才欠缺，难以满足农产品网络营销的要求。
3.农产品市场特征。目前我国农产品生产多以家庭为单位，产品分散在千家万户，专业化的农业生产组织较少，农村现有农村合作社水平较低、规模较小，不利于农产品的迅速集中，致使农产品网络营销缺乏规模效应、聚集效应，不利于进行统一快速的网络直销。
4.农产品网络营销人才缺乏。由于我国农村人口文化水平普遍较低，大多数农民的思维方式和价值观念还没有适应全球网络化信息化的趋势。使得农民难以利用现代网络信息工具进行网络销售，农民难以成为网络营销的主体。而专业化的信息技术人才和网络营销人才在农村分布十分稀少，导致农产品的网络营销程度一直较为落后。
二、农产品网络购买行为影响因素分析
1.环境因素。在网络的虚拟环境下，消费者最关心的莫过于账户的安全性和可靠度，其次是进入网站的方便可行性和产品特点。而农产品大多是食品，直接关系人体健康，产品的安全度就尤为重视，相关的法律环境和保护政策也较受关注。目前，我国网络消费者维权中出现救济成本过高、管辖权不明确、责任主体难以界定、立法缺陷等障碍因素，影响了消费者权益保护，严重挫伤了消费者网络购物的积极性。
其次，居民社区环境的网络普及程度也直接影响了网络信息受众人群数量，消费者家庭周边交通的方便性,超市、银行、邮局等的有无对网络营销的影响极大。部分人群由于居住地周围没有大型农贸市场或者超市，购买农产品耗费的时间和交通成本较高，也会选择尝试网络购买农产品。
2.网络营销水平和策略。网站是农产品网络营销的重要平台，是农产品网络营销组织提供产品、宣传产品的窗口，部分地方农产品网络营销发展缓慢的主要原因就是缺乏高质量的农产品网络营销站点。而在线产品或服务质量则是影响消费者购买与否的直接要素。由于实体店铺可以选择最能展示商品特点和美感的`商品陈列方式,而网络交易只能通过商家提供的图片和文字介绍去了解商品,因而商品的图片展示效果和文字描述对消费者就显得至关重要。除此之外，产品的网络宣传力度和促销手段的适时运用也会有效提升产品网络购买力度。
3.消费者网络认知程度。消费者对网络的熟悉程度直接影响其对网络购物的接受程度及网上交易的流程。此外，网络购物经验也是影响消费者网上购物的重要因素。消费者网络购物经验越丰富，进行网络交易时的知觉风险也越低，直接影响其对网络产品的信任度和忠诚度。
4.网络消费者特征。目前网络用户以年轻人为主，他们注重自我、有强烈好奇心、追求新鲜事物、崇尚时尚便利的生活方式，网络消费者最早的一批就是被网络这种新鲜事物所吸引，尝试与时尚接轨，满足自己的好奇心和新鲜感，以同样的心理推测，年轻一代更倾向于追求时尚购物方式，用网络满足日常所需农产品。而部分年长者，虽然也在逐步熟悉网络信息时代，但受传统购物习惯和消费观念的影响，难以接受网络的虚拟购物环境。同时，由于消费者职业和文化程度不同，对网络认知程度和接触时间不同，收入水平不同，网购条件、购物理念和消费档次也不尽相同。
三、结论及建议
针对目前我国农产品网络销售现状，以及对农产品网络消费者购买行为的具体影响因素分析，我国农产品电子商务网站应在以下几个方面作出努力：
1.立足于无站点的农产品网络营销策略。考虑到目前我国农产品营销主体自身实力较弱、经营规模小，不主张投资兴建自己的网站，而是优先选择在农业专业网站上发布供求信息，既节约成本，又实现了网络营销的目的。
2.加强网站建设和宣传力度，采取适时促销手段。
3提高产品质量，产品包装标准化，方便物流配送。
4.加强农村网络基础设施建设及人才培养。
5.注重提升产品附加价值，吸引有需求的现代消费者，引导时尚消费理念。
参考文献：
[1]于慧.电子商务环境下消费者行为影响因素研究.哈尔滨工业大学，.
[2]綦卫平,王新艳.互联网技术下农产品的网络营销. 农业图书情报学刊，2008(10)
[3]王海萍.在线消费者行为影响因素研究述评.消费经济，(10)
篇8：浅议电子商务环境下农产品
浅议电子商务环境下农产品
[论文关键词]在线消费者 无站点网络营销
[论文摘 要]随着近年来网络营销的发展，互联网技术下农产品购买行为成为一个新的研究方向，本文就在线消费者特征和农产品营销因素分析探讨，对农产品网络营销提出针对性策略。
近年来，随着互联网技术的广泛应用，我国的网络群体迅速扩大，截至月底，我国网民规模达到4.57亿，较20底增加7330万人。快速增长的农村网民构成了新增网民的重要组成部分，我国农村网民规模达到11508万，占整体网民的27.4%。这一群体因其经济基础好、文化素质高、思想创新快、发展潜力大而具有强大的购买力,其消费在一定程度上对特定阶层、一定区域乃至整个社会的消费起到强有力的导向作用,因此这样的一个消费市场是任何营销者都不可忽视的。故在互联网技术下农产品购买行为便迅速成为营销研究中一个重点关注领域。
一、农产品网络营销现状
我国地大物博，气候丰富多样，适宜于多种农产品生长，农产品种类丰富，产量充足。但多年以来，受传统营销方式等因素的制约，我国农产品存在“卖难”问题。随网络营销的兴起，农产品销路也有了新的扩张渠道，但目前我国农产品在网络上的销售额占总销售额的比例较低，这主要是农村基础设施落后、农产品自身特点、农产品市场特征和人才缺乏等原因导致的。
1.农村基础设施落后。目前，网络已经成为城市居民生活的重要部分，但在我国大部分农村，由于经济发展落后，家庭收入较少，网络普及程度还比较低，而由于地方财政局限，对农村基础设施投入力度不够，网络基础设施落后甚至欠缺，致使农民很难成为网络营销主体，而专业性的网站或者经济实体又较少，农产品网络营销发展缓慢。
2.农产品自身特点。由于农产品本身存在周期短、标准化程度低、运输难度大等特点，导致其在营销过程中对物流技术和保鲜水平的要求较为严格，而农产品单位价值又较低，对环境依赖性强，难以承受高额的运输成本，目前我国物流水平发展有限，专业化物流企业和人才欠缺，难以满足农产品网络营销的要求。
3.农产品市场特征。目前我国农产品生产多以家庭为单位，产品分散在千家万户，专业化的农业生产组织较少，农村现有农村合作社水平较低、规模较小，不利于农产品的迅速集中，致使农产品网络营销缺乏规模效应、聚集效应，不利于进行统一快速的网络直销。
4.农产品网络营销人才缺乏。由于我国农村人口文化水平普遍较低，大多数农民的思维方式和价值观念还没有适应全球网络化信息化的趋势。使得农民难以利用现代网络信息工具进行网络销售，农民难以成为网络营销的主体。而专业化的信息技术人才和网络营销人才在农村分布十分稀少，导致农产品的网络营销程度一直较为落后。
二、农产品网络购买行为影响因素分析
1.环境因素。在网络的虚拟环境下，消费者最关心的莫过于账户的安全性和可靠度，其次是进入网站的.方便可行性和产品特点。而农产品大多是食品，直接关系人体健康，产品的安全度就尤为重视，相关的法律环境和保护政策也较受关注。目前，我国网络消费者维权中出现救济成本过高、管辖权不明确、责任主体难以界定、立法缺陷等障碍因素，影响了消费者权益保护，严重挫伤了消费者网络购物的积极性。
其次，居民社区环境的网络普及程度也直接影响了网络信息受众人群数量，消费者家庭周边交通的方便性,超市、银行、邮局等的有无对网络营销的影响极大。部分人群由于居住地周围没有大型农贸市场或者超市，购买农产品耗费的时间和交通成本较高，也会选择尝试网络购买农产品。
2.网络营销水平和策略。网站是农产品网络营销的重要平台，是农产品网络营销组织提供产品、宣传产品的窗口，部分地方农产品网络营销发展缓慢的主要原因就是缺乏高质量的农产品网络营销站点。而在线产品或服务质量则是影响消费者购买与否的直接要素。由于实体店铺可以选择最能展示商品特点和美感的商品陈列方式,而网络交易只能通过商家提供的图片和文字介绍去了解商品,因而商品的图片展示效果和文字描述对消费者就显得至关重要。除此之外，产品的网络宣传力度和促销手段的适时运用也会有效提升产品网络购买力度。
3.消费者网络认知程度。消费者对网络的熟悉程度直接影响其对网络购物的接受程度及网上交易的流程。此外，网络购物经验也是影响消费者网上购物的重要因素。消费者网络购物经验越丰富，进行网络交易时的知觉风险也越低，直接影响其对网络产品的信任度和忠诚度。
4.网络消费者特征。目前网络用户以年轻人为主，他们注重自我、有强烈好奇心、追求新鲜事物、崇尚时尚便利的生活方式，网络消费者最早的一批就是被网络这种新鲜事物所吸引，尝试与时尚接轨，满足自己的好奇心和新鲜感，以同样的心理推测，年轻一代更倾向于追求时尚购物方式，用网络满足日常所需农产品。而部分年长者，虽然也在逐步熟悉网络信息时代，但受传统购物习惯和消费观念的影响，难以接受网络的虚拟购物环境。同时，由于消费者职业和文化程度不同，对网络认知程度和接触时间不同，收入水平不同，网购条件、购物理念和消费档次也不尽相同。
篇9：云计算环境下的负荷特征曲线提取
云计算环境下的负荷特征曲线提取
【 摘 要 】文章针对电网运行产生的数据呈爆炸式增长，EMS系统有效信息往往淹没在海量数据中这一问题，提出一种云计算模式下的聚类分析处理方法，基于Hadoop平台的MapReduce计算模型与分布式文件存储，将系统聚类法进行拆分，在云环境中对多个计算模块进行并行分析。作为试验性验证，提取某大用户近三年的负荷特征曲线，选取不同数据量、不同节点数，进行算法加速比的测试。结果表明，在云计算架构中该算法可以有效提高计算效率，适用于电力系统海量数据的挖掘分析。
1 引言
电力负荷特征曲线表征了同类负荷曲线的整体特征，在负荷坏数据辨识与修正、电力负荷预测、负荷建模、需求侧管理等领域有重要作用。聚类分析是一种常用的特征曲线提取方法，但是在面对电力系统海量数据时，现有算法在时间和空间复杂度上不能很好满足需求，解决该问题的一种有效方法是将串行算法并行化处理。
作为一种崭新的计算模式，云计算是并行计算、分布式计算与网格计算的发展，在海量数据处理方面具有与生俱来的优势。云计算是由接入到Internet中的一系列硬件资源提供的服务，它将计算任务分配到由大量计算机构成的资源池中，使云中的应用程序获得并行计算支撑以及易扩展的存储空间，来自于不同平台的用户可以共享云中的资源。目前，主流的云计算架构主要在Hadoop平台上实现，Apache的开源项目Hadoop实现了分布式文件系统与MapReduce计算模型。开源项目Mahout实现了基于MapReduce的k-means聚类计算，但是k-means方法要求以聚类个数作为参数进行运算，对于电力负荷数据而言，由于无法事先确定可以分为几类，导致应用存在一定的局限性。针对这一问题，以系统聚类法代替k-means聚类方法，避免聚类参数的不确定问题。在此基础上，提出云计算环境下的系统聚类并行算法，提高海量数据处理的计算效率。
2 系统聚类法
系统聚类法是本文算法的基础，其完全依据距离进行聚类，不需要事先明确聚类个数，其具体有几个步骤。
1) 将每个初始样品作为一类，计算类之间的距离，距离计算方法有欧氏距离、曼哈顿距离、切比雪夫距离等，形成距离矩阵D(0)。它是一个对角元素为0的对称矩阵，设Gi为第i个聚类。
2) 寻找D(0)中的最小元素，设其为D(KL)，其中K为矩阵行号，L为列号，则将GK和GL合并成一类，记为GM，有GM = {GK，GL}。
3) 计算GM与其他类GJ之间的距离，更新距离矩阵D(0)，将GK和GL所在行和所在列合并成一个新行新列，对应于GM，新行新列上的距离由递推公式计算得到，其余矩阵元素值不变，得到的新距离矩阵记为D(1)。
4) 对D(1)重复上述对D(0)的2步操作，得到距离矩阵D(2);依此迭代处理，直至所有元素合并成一类，或距离矩阵中的最小距离大于设定阈值为止。
距离计算可以采用多种方法，不失一般性，本文采用中间距离法作为距离递推公式。
3 MapReduce
在云计算的各种编程模型中，MapReduce逐渐成为主流。MapReduce是一种可用于海量数据处理的编程模型，在Hadoop平台下，每个MapReduce工作单元被定义为一个作业(Job)。有两类计算节点参与作业的执行，一个jobtracker(相当于作业调度机构)和若干个tasktracker(子任务)。后者以心跳服务的形式，不断将执行进度向jobtracker报告。
输入数据被划分成等长度数据块(输入分片input split)，与一个map任务对应。map和reduce函数的输入输出遵从以下格式：
map：(K1，V1)→ list(K2， V2);
reduce：(K2，list(V2))→ list(K3，V3)。
从map输出到reduce输入之前的处理过程称为混洗(shuffle)，混洗阶段完成map输出的排序(sort)，分区，合并(merge)等，并最终形成(K2，list(V2))形式的键值对供reduce函数获取，经处理后输出至分布式文件系统中(DFS，Hadoop中称为HDFS)，整个过程如图1所示。
图2所示为Hadoop平台下，MapReduce作业的原理：客户节点运行MapReduce程序，计算输入分片，并将运行所需的资源文件(包括Jar文件，配置文件以及输入分片)复制到HDFS中，然后向jobtracker提交作业;jobtracker将收到的作业放入内部队列，交予作业调度器处理，作业调度器在空闲的时候获取输入分片，根据分片数创建map任务，根据程序设置的reduce数量，创建等量的reduce任务，交予tasktracker群执行;tasktracker从HDFS获取需要的资源，对每个任务启动一个新的JVM进程，通过循环定期发送心跳告知jobtracker其是否存活以及传递消息，reduce任务完成后，将结果写入HDFS，清除诸如map输出到本地磁盘的中间结果，Job client从HDFS获取结果信息供后续处理，一次MapReduce作业完成。
4 MapReduce框架下的系统聚类法
将系统聚类法进行并行化处理，可以有效提高海量数据处理的计算效率。系统聚类的计算过程包括数据初始化、距离矩阵初始化、迭代计算过程。迭代计算又包括距离矩阵最小元素的查询、距离矩阵的更新(包括新值计算与矩阵降维)、聚类数据的合并。
聚类数据和距离矩阵的初始化需要用到所有数据，将其进行并行化处理需要很大的网络带宽消耗和空间复杂度，而且其在算法中只执行一次，对于整个算法时间消耗很小(表1(a)显示了对于1794个24维负荷矢量的系统聚类，串行算法的时间消耗分布)，因此仍旧采用串行方法作为此阶段算法。
在每次迭代过程中，寻找最小元素的时间复杂度为O(n2)，此阶段适合用MapReduce框架处理，本文中将该作业称为JobFindMin。考虑到距离矩阵是对角元为0的对称矩阵，只需存储以及处理不包括对角元的上三角或下三角部分，采用以行为单位，进行输入分片的切分过程中，会导致每个分片包含的数据个数不统一，造成各map负载不均匀，因此将距离矩阵重新组合，以每行k个元素的形式重新生成输入文件，此时文件中一行可能包含矩阵多行的数据或矩阵一行的一部分，因此，文件中每个元素都需要带有行列信息。map函数的输出键值对类型为，MatrixElement是实现了WritableComparable接口的矩阵元素三元组。对每个map设置一个combiner以保证最后输出到网络的数据个数为1，以此降低网络传输消耗;reduce函数设置为1个，其汇总combiner输出的最小值，进一步计算这些数据之中的最小值，以获取最短距离及其行列号。
聚类数据的合并是将最小距离行列号对应的数据集合进行合并，合并过程只需移动相应的指针，计算量很小(在串行算法迭代中占用的时间如表1(b)所示，仅有1%)，对其仍旧采用串行算法。
在矩阵更新阶段前，根据作业JobFindMin的输出结果(行i、列j、值v)，形成只包含距离矩阵第j行和第j列数据的矩阵，本文中称为关联矩阵。对于可变法和重心法等需要其他额外参数的公式需要形成更多信息文件。矩阵更新是最费时的阶段，将其利用MapReduce框架处理，作业名为JobUpdate。map输入同JobFindMin，对于每个map设置setup函数，读取关联矩阵和其他信息文件，map函数的输出为，对应为距离矩阵元素的行列值和元素值。
map函数对于每个输入的矩阵元素行列号进行判断，如果其在关联矩阵中存在，则将其抛弃(对应于矩阵降维);如果其需要更新，则根据关联矩阵中对应的元素按照距离递推公式进行更新;否则原值写回。reduce函数设置为1个，其输出为，其作用仅为统一map的输出并且将数据进行格式化，封装成矩阵三元组的形式的矩阵单元集。
图3所示为选择中间距离法作为距离递推公式时两个作业的实现细节，其中距离矩阵以三元组链表形式存储于客户端内存。图4所示为完整的.算法流程图。
5 仿真分析
5.1 性能测试
采用的实验平台由若干台CPU采用英特尔i5-3210M的计算机组成，Linux 32位操作系统，Hadoop版本1.1.2，JDK版本1.7.0，采用千兆以太网通信。实验中采取加速比作为主要评价指标，对于10GB、30GB的24维数据，实验结果如表2所示。
表2结果表明，算法加速比随节点数增加近似以线性增长，同时，数据量越大，算法性能越好，这主要是由于每次启动一个MapReduce作业，系统需要启动一系列JVM，并通过网络传输数据，这需要消耗一定的时间，在节点数较少的情况下，算法并行度不高，并且相比于串行算法存在上述额外开销;同样，在数据量较少的情况下，串行算法本身需要的时间不多，并行化之后效率得不到显著提升，因此，该算法适合用于对大数据量高并发的处理。
5.2 特征曲线提取
特征曲线关注的是曲线的形状，对于两条曲线A = {xi}，B = {xi+ d}，其距离应为0，需要对每条曲线进行归一化处理，即
x'i= (i = 1， 2， … n) (1)
试中xi为曲线每点数据，xmin为最小值，xmax为最大值，x'i为归一化后的每点数据。
对某类用户近三年的负荷数据进行聚类，设置阈值为0.8，聚类后总共得到6类曲线，如图5所示。
其中，最后两类只包含一条曲线，且存在明显的不合理点，为坏数据。第一类包含的数据个数占了数据总量的95.04%，可以认定包含该用户的负荷特征曲线，取均值得到的该类用户的负荷特征曲线如图6所示。
图6表明，该类用户三年内的用电规律没有发生明显变化，最小负荷量出现在凌晨3-5点间，最大负荷出现在中午10-12点间，并在14-22点时间内保持较高用电量。
从聚类结果本身直接获得的信息量非常有限，其更大的用处体现在后续的数据综合处理中，如作为负荷预测，需求侧管理，负荷数据稽查等的数据清理与数据分类阶段的实用工具。
6 结束语
云计算是大数据时代的产物，近年受到越来越广泛的关注，在互联网搜索、移动通信等领域，已获得较大范围的应用，但在电力系统中的应用，尚且处于理论研究阶段。Hadoop作为一种云计算模型IaaS层，实现了分布式文件系统和并行计算模型，这是云计算技术中的两个关键技术。本文提出的基于MapReduce的系统聚类法主要实现了并行计算部分，数据主体部分还是采用普通的关系数据库存储，是一种串行与并行相结合的算法，串行部分完成数据量需求大但运行耗时少的操作(只需要操作指针)，并行部分完成数据量需求少，运行耗时长的操作。总体上减轻了网络数据传输的负担，充分发挥了并行计算的优势。
在大数据时代，电力系统EMS中的数据量呈爆炸式增长，云计算的分布式存储模式可以很好解决这一问题，下一步工作中，将结合分布式数据库处理技术，从理论和实践两方面，充分发挥云技术在电力海量数据挖掘中的应用能力。
★ 企业信息化论文
★ 工业工程教学论文
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