《地震監(jiān)測設(shè)施測震工程建設(shè)定額》軟件的設(shè)計與編制

鄧 陽，楊文東，胡寶慧

（1.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 地球空間學(xué)院，安徽 合肥 230026；2.黑龍江省地震局，黑龍江 哈爾濱 150090）

0 引言

項(xiàng)目實(shí)施初期，實(shí)施組根據(jù)體系框架進(jìn)行縱向分解，將項(xiàng)目分為測震、地下流體、形變（包括重力）、地磁、地電等五大觀測手段［2］。隨后針對各個手段的工程項(xiàng)目特征進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和分析，找出各學(xué)科建設(shè)工程間的異同，以項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)測震工程為主，其他為輔，運(yùn)用關(guān)鍵路徑法定［3］制出項(xiàng)目任務(wù)流程。隨后在測震監(jiān)測設(shè)施建設(shè)定額編制過程中根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)指南等為指導(dǎo)依據(jù)，提取工程項(xiàng)目相關(guān)的數(shù)據(jù)指標(biāo)，核算成工程項(xiàng)里的人工費(fèi)、材料費(fèi)、設(shè)備費(fèi)，作為規(guī)定性環(huán)節(jié)的定額形成依據(jù)［4］。后期編制過程中的核算、測算及統(tǒng)計計算來源的數(shù)據(jù)大部分為動態(tài)性數(shù)據(jù)。隨著收集資料增多、涉及面增大、調(diào)整系數(shù)細(xì)化，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)需要反復(fù)分析計算和調(diào)整。經(jīng)過多版修訂，在測震定額體系初步框架穩(wěn)定后，項(xiàng)目組設(shè)計編制一套輔助數(shù)據(jù)測算軟件，在后期調(diào)整多源、復(fù)雜數(shù)據(jù)時，針對動態(tài)數(shù)據(jù)在框架內(nèi)填充、刪減，保證了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高了工作效率。

1 軟件的設(shè)計

軟件采用Microsoft Visual Studio 2005 Win Form開發(fā)，基于Access數(shù)據(jù)庫的C／S架構(gòu)的應(yīng)用程序。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施情況將程序設(shè)計成全開放式，所有的項(xiàng)目均可由用戶自由定義，擴(kuò)展性強(qiáng)。前臺應(yīng)用端和后臺數(shù)據(jù)庫端同時開放，將數(shù)據(jù)庫端數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可視化、可自定義化的模式，應(yīng)用端則相對數(shù)據(jù)庫固定，這樣在測算時可以根據(jù)應(yīng)用端情況直接修改數(shù)據(jù)庫字段，保證前后臺的一致性。應(yīng)用端提供第二級參數(shù)設(shè)置項(xiàng)和工程分項(xiàng)的可選操作，數(shù)據(jù)生成后導(dǎo)入電子表格，以概算或預(yù)算報表作為數(shù)據(jù)存檔形式，也作為一個單元數(shù)據(jù)。在單臺—區(qū)域—片區(qū)—全國的數(shù)據(jù)收集鏈條上基本轉(zhuǎn)化為單元數(shù)據(jù)的測算和匯集，最終寫入主數(shù)據(jù)庫。這樣設(shè)計便于測算時控制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分析數(shù)據(jù)來源、調(diào)整數(shù)據(jù)參數(shù)等，也起到多人同時工作時項(xiàng)目規(guī)范化管理的作用。

2 軟件的編制與實(shí)現(xiàn)

2.1 軟件的編制過程

軟件編制主要分為三部分：數(shù)據(jù)分解錄入、預(yù)算報表生成、其他功能編制。

2.1.1 數(shù)據(jù)分解錄入

通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，將數(shù)據(jù)按照Project－Work－Class－Item－Subitem劃分層級，在數(shù)據(jù)庫中給單元數(shù)據(jù)按照P、W、C、I、S所屬進(jìn)行設(shè)置標(biāo)注。將數(shù)據(jù)庫中所有穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)錄入，例如所有技術(shù)指標(biāo)及相關(guān)數(shù)據(jù)。其次將動態(tài)數(shù)據(jù)D進(jìn)行設(shè)置標(biāo)注。在可視化、開放式設(shè)計時修改任意數(shù)據(jù)前后臺數(shù)據(jù)會始終保持一致。項(xiàng)目初步框架結(jié)構(gòu)確定后，將每個工程項(xiàng)目分解并且細(xì)化，先用偽代碼編寫設(shè)計結(jié)構(gòu)，將所有內(nèi)容按規(guī)定層級歸類，通過定額編號索引，確定數(shù)據(jù)的所屬和唯一性。以 “測震勘選工程”在數(shù)據(jù)庫中表結(jié)構(gòu)為例，如圖1所示：TProject－TWork－TClass－TItem－TSubitem，即一級—二級—三級—四級—五級。設(shè)置中注意，W和C級為工程分項(xiàng)，都同時包含多組數(shù)據(jù)，如果C和W數(shù)量為0，則只表示該工程分項(xiàng)未開展，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)不變，這樣可以保證整個數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性。

2.1.2 預(yù)算報表生成

報表數(shù)據(jù)是依托基礎(chǔ)數(shù)據(jù)間的相互運(yùn)算產(chǎn)生的，也是與用戶交互最多的部分，在編制過程中最為復(fù)雜。目標(biāo)倒推法在編制軟件時能保證每一條生成數(shù)據(jù)都有唯一的數(shù)據(jù)鏈條支撐。編制中主要分為三個模塊：工程項(xiàng)目、系數(shù)調(diào)整和數(shù)量。對每個模塊特點(diǎn)進(jìn)行分析，工程項(xiàng)目模塊主要是在所有P所屬項(xiàng)目間選擇，并且將P下所有項(xiàng)目進(jìn)行列表顯示，此模塊不涉及計算。系數(shù)調(diào)整模塊計算復(fù)雜，在不同系數(shù)控制下，將W、C所屬項(xiàng)目進(jìn)行和的乘積，在數(shù)據(jù)層級上嚴(yán)格控制。數(shù)量模塊主要針對S所屬項(xiàng)目進(jìn)行選擇操作，無操作時可設(shè)置默認(rèn)值為0，表示此項(xiàng)工程未開展，大于0的數(shù)值都表示此項(xiàng)工作的工日數(shù)量，可以輸入非整數(shù)，主要是乘積計算，此部分有對定額后期實(shí)現(xiàn)量價分離做考慮。報表的生成存在多層級數(shù)據(jù)求和、連乘等計算，編制時嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)庫的設(shè)計要求，保證生成數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。最后將計算數(shù)據(jù)由Excel接口導(dǎo)入電子表格中，形成預(yù)算報表。

圖1 測震勘選工程結(jié)構(gòu)分解示意圖Fig.1 The segment diagram of earthquake monitoring and survey engineering

2.2 軟件主要功能的實(shí)現(xiàn)

軟件功能項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)主要是以報表的生成為目標(biāo)，從實(shí)際功能需求入手，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行表結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)計算。產(chǎn)出報表主要是工程概、預(yù)算報表的形式。應(yīng)用功能盡量簡化用戶操作，減少繁雜選項(xiàng)，可操作部分只有一級目錄的工程項(xiàng)目選項(xiàng)和系數(shù)調(diào)整以及數(shù)量。如圖2所示。

圖2 預(yù)算報表操作功能圖Fig.2 The function design diagram of budget report

定額中存在多項(xiàng)調(diào)整系數(shù)，每項(xiàng)都需要刻修正系數(shù)的等級、內(nèi)容和數(shù)值。軟件實(shí)現(xiàn)了設(shè)置系數(shù)類別、系數(shù)等級、調(diào)整系數(shù)窗口。例“出工距離（km）”系數(shù)，前臺可修改 “調(diào)整系數(shù)”項(xiàng)，后臺可修改 “系數(shù)類別”和 “系數(shù)等級”。如圖3所示。

圖3 調(diào)整系數(shù)功能圖Fig.3 The function diagram of regulation factor

軟件中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入部分完全依據(jù)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，以視圖模式顯示出結(jié)構(gòu)框架，使用戶能夠明晰數(shù)據(jù)層級，明確測算數(shù)據(jù)的錄入順序。此部分在定額編制過程初期采用全開放式交互形式，即輸出輸入用戶自定義完成。如圖4所示。

圖4 測震勘選工程數(shù)據(jù)展示圖Fig.4 The data diagram of showing monitoring earthquake engineering

軟件中將測震勘選工程、土建工程、安裝工程、調(diào)試試運(yùn)行、運(yùn)輸工程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一編制成功能項(xiàng)，可顯示、擴(kuò)展、修改，修改后的數(shù)據(jù)保存后直接改寫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，這樣測算數(shù)據(jù)過程就完成了數(shù)據(jù)庫匯集工作，對初期核算、測算起到重要作用。在定額體系完整后，主數(shù)據(jù)庫完善后，將對此部分功能進(jìn)行限制，前臺用戶不能直接修改后臺數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性，但可將數(shù)據(jù)庫改成自生成子數(shù)據(jù)庫或虛擬數(shù)據(jù)庫的模式，便于用戶進(jìn)行操作。

2.3 軟件其他功能的實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入和輸出功能外，對定額相關(guān)配套文檔的讀取做了鏈接功能的實(shí)現(xiàn)，如 “費(fèi)用定額”、 “計算規(guī)則說明”、 “編制使用說明”等，方便用戶在使用時隨時讀取。核算、測算過程中經(jīng)常有多個工程項(xiàng)目同時進(jìn)行的時候，所以設(shè)置了 “窗口”選取功能，可在運(yùn)行的多個窗口間任意切換。 “幫助”中設(shè)置了 “升級腳本”功能，給后期軟件的升級、修改提供了前臺接口。在用戶安全方面，設(shè)置了用戶權(quán)限設(shè)置和密碼登陸。后期軟件完善后，將對數(shù)據(jù)輸入和修改等功能進(jìn)行限制，可對不同等級用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，通過登陸身份控制用戶使用。

3 結(jié)束語

項(xiàng)目實(shí)施過程中要對遇到的問題隨時進(jìn)行透徹分析，用計算機(jī)程序解決問題可以事半功倍，對項(xiàng)目的順利開展起到了推進(jìn)作用。軟件的針對性設(shè)計是關(guān)鍵的步驟，隨著項(xiàng)目的推進(jìn)，程序應(yīng)該不斷更新，所以要考慮軟件的升級、功能擴(kuò)展、再次開發(fā)等方面的問題。軟件在初期定額形成過程中對核算、測算、數(shù)據(jù)采集方面起到了清晰、規(guī)范的作用。實(shí)施中有些需要重點(diǎn)考慮的部分，一是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中存在動態(tài)數(shù)據(jù)的鏈條擴(kuò)展和縮減問題，應(yīng)該設(shè)置好數(shù)據(jù)間的等級關(guān)系，避免數(shù)據(jù)的改變影響整個數(shù)據(jù)鏈；二是生成報表的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)間計算關(guān)系復(fù)雜，要嚴(yán)格按照目標(biāo)倒推法進(jìn)行梳理，仔細(xì)研究表結(jié)構(gòu)和表間的關(guān)聯(lián)，分析好數(shù)據(jù)層級之間的聯(lián)系，將其轉(zhuǎn)換成離散數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。三是軟件界面及其他實(shí)用功能的設(shè)計，如何簡化、便捷、操作性強(qiáng)是實(shí)現(xiàn)中的必要考慮。

軟件還有很大擴(kuò)展空間，隨著定額編制工作的推進(jìn)，數(shù)據(jù)逐漸完善，后期就要將用戶自定義和開放式模式進(jìn)行改變，對數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、輸出和只讀設(shè)置，數(shù)據(jù)庫升級為主庫、子庫、動態(tài)鏈接庫共存的模式等等，報表生成功能也可以在條件選擇上進(jìn)一步整合，讓前臺選項(xiàng)在后臺進(jìn)行，讓用戶使用更簡潔，軟件對用戶更加和諧。

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