論水利工程造價系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

(貴州省麻江縣水利局，貴州 麻江 557600)

應(yīng)用軟件和電子技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，使人們從繁復(fù)的工作中解脫出來。大量工程造價系統(tǒng)軟件在民用、工業(yè)建筑中得到了有效的運(yùn)用，人們可以對建筑物的外形、結(jié)構(gòu)、室內(nèi)等進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，并根據(jù)設(shè)計的結(jié)果，利用系統(tǒng)將工程的造價自動計算出來。水利工程建設(shè)對造價系統(tǒng)通用性、計算實(shí)時性的要求越來越高，傳統(tǒng)的水利工程造價系統(tǒng)已難以充分滿足其應(yīng)用要求。本文對水利工程造價系統(tǒng)的功能、業(yè)務(wù)流程、編制方法等方面進(jìn)行深入分析，基于C/S結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計了新型水利工程造價系統(tǒng)，并采用面對對象的方法對系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了驗證。

1 水利工程造價系統(tǒng)概述

水利工程造價系統(tǒng)是指能對水利工程各項目進(jìn)行收集、整理、加工、分析、運(yùn)算、輔助決策、傳遞、儲存、使用等的一項計算機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為工作基礎(chǔ)，采用系統(tǒng)思維方法，處理并利用采集到的多項工程數(shù)據(jù)信息，向水利工程造價的管理者提供準(zhǔn)確、可靠的決策依據(jù)[1]。

由于水利工程造價需要將材料價格、價格指數(shù)等指標(biāo)靈敏反映出來，因而需對工程造價的系統(tǒng)業(yè)務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分析。水利工程造價由工程、移民與環(huán)境兩部分組成。其中，工程部分主要由建筑工程、機(jī)電設(shè)備及安裝工程、金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程、施工臨時工程、獨(dú)立費(fèi)用五個不同的單項工程組成，這些工程的內(nèi)容決定著工程的費(fèi)用。根據(jù)有關(guān)水利工程的概算標(biāo)準(zhǔn)，工程造價系統(tǒng)計算的費(fèi)用包括建筑安裝費(fèi)、設(shè)備費(fèi)、獨(dú)立費(fèi)用、生產(chǎn)預(yù)備費(fèi)以及建設(shè)期的還貸利息等。在水利工程造價系統(tǒng)中，輸出的報表為由工程概算表、概算附件和工程匯總表三部分組成的水利工程造價文件。水利工程造價系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

圖1 水利工程造價系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

2 水利工程造價系統(tǒng)設(shè)計

2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

水利工程造價系統(tǒng)由工程編輯、文件管理、工程造價、造價報表、工具包及幫助六部分組成。整個系統(tǒng)分為兩部分，分別為服務(wù)器端與客戶端。數(shù)據(jù)庫放在服務(wù)器上，為確保數(shù)據(jù)庫能安全地向用戶提供服務(wù)，還將一道防火墻加設(shè)在了服務(wù)器的前端[2]。

在此次研究中，系統(tǒng)采用C/S體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，原因如下：

a.基于已確定的需求。目前，水利工程造價系統(tǒng)為單機(jī)使用。每個水利工程為完整的個體，之間不會存在過多的聯(lián)系，也無需多人一起完成一個水利工程的造價。

b.基于將來可能的需求。對定額體系進(jìn)行修改和擴(kuò)充為將來用戶最可能的需求。在基于C/S體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的水利工程造價系統(tǒng)中，當(dāng)用戶修改或擴(kuò)充定額體系時，只需增設(shè)一個數(shù)據(jù)庫即可滿足需求。

c.基于安裝發(fā)布。采用C/S體系結(jié)構(gòu)的程序能簡單進(jìn)行安裝發(fā)布。

d.基于系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)。采用C/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建立在通用平臺上，SQL等通用技術(shù)得到了有效的應(yīng)用和支持，在促進(jìn)數(shù)據(jù)庫的維護(hù)工作朝著專業(yè)化方向發(fā)展的同時，也變得更為開放，同時也大大降低了維護(hù)工作及與進(jìn)一步開發(fā)工作對系統(tǒng)原設(shè)計者的依賴性[3]。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

考慮到水利工程具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性、工作條件復(fù)雜、影響面廣、規(guī)模龐大、投資多、技術(shù)工藝復(fù)雜、工期較長等特點(diǎn)，同時也為了將工程造價系統(tǒng)適應(yīng)性不強(qiáng)的問題予以有效解決，此次研究擴(kuò)展了傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)。根據(jù)水利工程項目、定額標(biāo)準(zhǔn)存在的差異性，在定義造價系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的過程中，對多個不同的工程數(shù)據(jù)庫以及標(biāo)準(zhǔn)定額數(shù)據(jù)庫均進(jìn)行了定義?？蛻舳说倪\(yùn)行由用戶根據(jù)實(shí)際情況決定。用戶在明確了計算需求后，選擇對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫計算工程造價。水利工程造價系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 水利工程造價系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)定額數(shù)據(jù)庫

由于一個水利工程應(yīng)用到的定額體系只能有一種，且不同定額體系具有不同的費(fèi)用組成、定額材料組成以及費(fèi)用計算方式等，因此在水利工程造價系統(tǒng)的設(shè)計過程中，進(jìn)行定義的每一個定額體系即為一個標(biāo)準(zhǔn)的定額數(shù)據(jù)庫。此種做法的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面：

a.各定額體系之間不發(fā)生影響。當(dāng)系統(tǒng)某個標(biāo)準(zhǔn)定額數(shù)據(jù)庫在錄入數(shù)據(jù)過程中發(fā)生失誤時，只需將此標(biāo)準(zhǔn)定額數(shù)據(jù)更新即可，大大減少了需要更新的數(shù)據(jù)量，有效降低了工作強(qiáng)度。

b.標(biāo)準(zhǔn)定額數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)比較多，通過采取分開處理方式，有效避免了數(shù)據(jù)查詢效率因數(shù)據(jù)量過大而較低的問題。

c.標(biāo)準(zhǔn)定額庫中已具備費(fèi)用計算標(biāo)準(zhǔn)，不同的定額體系通過調(diào)用對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的費(fèi)用計算存儲過程，即可完成不同標(biāo)準(zhǔn)下的費(fèi)用計算工作。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)定額體系變更計算方式時，只需將此數(shù)據(jù)庫的存儲過程進(jìn)行更新即可，有效避免了因修改程序帶來的困難。

2.2.2 工程數(shù)據(jù)庫

由于各個水利工程之間不會發(fā)生相互影響，因而設(shè)計出的一個水利工程即為一個完整的工程數(shù)據(jù)庫。在對工程進(jìn)行新建時，從工程模板數(shù)據(jù)中拷貝一個文件，便生成了新的數(shù)據(jù)。此外，工程模板隨著系統(tǒng)定額體系的不同可能會產(chǎn)生差異，因而一個工程數(shù)據(jù)庫模板對應(yīng)一個或多個標(biāo)準(zhǔn)定額數(shù)據(jù)庫。此種設(shè)計方法的優(yōu)勢如下：

a.各工程數(shù)據(jù)庫之間不發(fā)生影響，其中一個工程出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)時，對其他的工程不會造成任何影響，對文件進(jìn)行拷貝即完成了工程數(shù)據(jù)的備份。

b.新工程的建設(shè)速度快。由于采用了工程模板數(shù)據(jù)庫，對新工程模板文件進(jìn)行拷貝便完成了工程的新建，操作非常簡便。

c.模板的維護(hù)操作簡便。當(dāng)新建工程的需求發(fā)生變化時，只需更新工程模板即可滿足需求[4]。

3 水利工程造價系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1 水利工程造價系統(tǒng)部署

通過以上對水利系統(tǒng)需求的分析，依照面對對象的程序設(shè)計原則，將水利工程造價系統(tǒng)設(shè)計為系統(tǒng)表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層三個層次。其中，系統(tǒng)表現(xiàn)層用來處理與用戶的交互，接收用戶的輸入，同時向用戶展現(xiàn)數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)邏輯層用來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯；數(shù)據(jù)訪問層用來訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。水利工程造價系統(tǒng)的部署如圖3所示。

圖3 水利工程造價系統(tǒng)部署

3.2 系統(tǒng)表現(xiàn)層實(shí)現(xiàn)

水利工程造價系統(tǒng)的界面表現(xiàn)層通過應(yīng)用典型的MVC架構(gòu)得到實(shí)現(xiàn)。在這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，一個應(yīng)用由三部分組成，分別為Model、View、Controller，且三部分分別起到了不同的作用。Model指的是處理工程各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及信息的版塊，具有數(shù)據(jù)收集、存儲、加工等功能；View指的是用戶的使用界面，即面向用戶的一些數(shù)據(jù)表示；Controller發(fā)揮著控制Model與View之間流程的作用，完成的動作包括以下兩個方向：一是將用戶使用界面上的操作具體映射到Model上，從而將各項具體的業(yè)務(wù)邏輯完成；二是將Model處理完畢的數(shù)據(jù)在用戶使用界面上及時反映出來[5]。

3.3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯處理在業(yè)務(wù)邏輯層予以實(shí)現(xiàn)。水利工程造價系統(tǒng)的核心即為業(yè)務(wù)邏輯層，該層對表現(xiàn)層的各用戶請求進(jìn)行接收，并以業(yè)務(wù)邏輯為基礎(chǔ)，將數(shù)據(jù)請求按照一定的順序發(fā)送至數(shù)據(jù)層，并對數(shù)據(jù)層返回來的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解釋和組合，再將這些數(shù)據(jù)整合成對用戶有幫助的信息，再次返回給造價系統(tǒng)的展現(xiàn)層。

通過分析國家有關(guān)水利工程造價規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)可知，水利工程的整體費(fèi)用由第一部分至第五部分組成，第一部分至第四部分均由對應(yīng)的各級子項目構(gòu)成，第五部分則為費(fèi)用表的表現(xiàn)形式。根據(jù)水利工程的項目，可以劃分為第一級至第三級項目。在第三級項目中，錄入了對應(yīng)的定額。在定額的材料中，包含著一些特殊的材料，以混凝土最為典型。在定額中，緩凝土以一種材料的形式表現(xiàn)，但實(shí)際上是由砂、水、水泥、石子及各種添加劑共同組成的。造價系統(tǒng)在實(shí)際計算過程中，每一級的單價均由所有子節(jié)點(diǎn)的金額合計而成，工程的總金額即為單價與工程量的乘積。

在對水利工程的造價計算規(guī)則進(jìn)行了全面了解后，可以將整個工程看作是一棵非常標(biāo)準(zhǔn)的樹。與數(shù)據(jù)的存儲相結(jié)合，樹的節(jié)點(diǎn)與每條記錄相對應(yīng)。根據(jù)分析可知，每個節(jié)點(diǎn)的工程量與單價的乘積為節(jié)點(diǎn)的金額，所有子節(jié)點(diǎn)的金額相加即為節(jié)點(diǎn)的單價。在對工程數(shù)據(jù)的抽象進(jìn)行確定后，即可完成系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問層實(shí)現(xiàn)

造價系統(tǒng)在打開一個水利工程時，便會連接工程數(shù)據(jù)，并找出對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，再與其進(jìn)行連接。為實(shí)現(xiàn)造價系統(tǒng)投資成本的降低，設(shè)計并建立了一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的連接池。當(dāng)系統(tǒng)連接標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫時，要先進(jìn)行數(shù)據(jù)池查詢操作，如果顯示系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的連接已成功，便返回到連接對象一層；如果未能成功進(jìn)行連接，便與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫建立一個新的連接，并放入數(shù)據(jù)庫連接池中。

當(dāng)關(guān)閉一個工程時，系統(tǒng)就要斷開數(shù)據(jù)庫。由于系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫與工程數(shù)據(jù)庫為分離狀態(tài)，因此需要將兩者同時斷開?？紤]到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的特殊性，在斷開它之前，需要對此數(shù)據(jù)庫的引用計數(shù)進(jìn)行判斷。只有當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的引用計數(shù)為零時，才可將其連接真正斷開，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)資源的釋放[6]。

4 結(jié) 語

綜上可知，采用C/S體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的水利工程造價系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的造價體系相比較，其適應(yīng)性及工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)時計算速度均顯著提高。分析系統(tǒng)的實(shí)際情況可知，水利工程造價系統(tǒng)的使用界面友好，工程造價管理及操作均非常簡便，得到了用戶的廣泛支持和認(rèn)可。

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