學位論文管理系統(tǒng)正交狀態(tài)設計與研究

李敏

(中南林業(yè)科技大學 研究生院，湖南 長沙 410004)

?

學位論文管理系統(tǒng)正交狀態(tài)設計與研究

李敏

(中南林業(yè)科技大學 研究生院，湖南 長沙 410004)

結合“研究生學位論文管理系統(tǒng)”開發(fā)過程，提出一種基于論文管理系統(tǒng)正交狀態(tài)設計的方法，通過UML對論文狀態(tài)進行描述，采用矩陣表示法記錄論文狀態(tài)過程信息，并通過建立論文狀態(tài)正交體系模型，實現(xiàn)論文狀態(tài)正交關聯(lián)，簡化系統(tǒng)復雜度，提高平臺開發(fā)效率和學位論文管理系統(tǒng)的質量，并結合系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)驗證了方法的有效性。

論文管理；狀態(tài)圖；狀態(tài)矩陣；正交性

研究生學位論文管理工作是確保學位論文質量的重要工作，目前工作特點是任務重、環(huán)節(jié)多，易出現(xiàn)人為差錯等[1]。基于互聯(lián)網技術的學位論文管理系統(tǒng)的應用，為學位論文的評審提供了便利，為學生、教師、管理人員和評審專家提供了一個信息交互平臺[2]。各高校對研究生學位論文評審的具體要求不盡相同，學位論文評審管理細則也有差異。為了體現(xiàn)評審工作的公平公正，管理過程中不斷增加監(jiān)控環(huán)節(jié)，導致系統(tǒng)復雜度成倍增長，影響了管理平臺的開發(fā)進程和運行效率[3]。本文結合“研究生學位論文管理系統(tǒng)”開發(fā)過程，提出一種基于論文管理系統(tǒng)正交狀態(tài)設計的方法，通過UML對論文狀態(tài)進行描述，并采用矩陣表示法記錄論文狀態(tài)過程信息，最后通過建立論文狀態(tài)正交體系模型，在論文管理過程中實現(xiàn)各個狀態(tài)的正交鏈接，簡化了平臺開發(fā)復雜度，提高了開發(fā)效率和學位論文管理系統(tǒng)的效率。

1　基于UML的狀態(tài)描述

圖1　論文評估過程UML狀態(tài)圖

第一，論文管理過程描述。學位論文的管理主要包括論文提交、論文評審、論文定稿3個主要環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)又包括一系列環(huán)節(jié)。論文提交包括：學生申請、錄入信息、論文上傳、格式校驗、論文查重、上傳完成。論文評審包括：送審模式選擇、評審專家選擇、導師審批、學位管理人員審批、論文送審、論文回收、評審通過。論文定稿包括：論文答辯、論文修改、相關人員確認、論文終稿上傳。根據(jù)每個環(huán)節(jié)的輸出結果，各個環(huán)節(jié)之間存在著相互關聯(lián)關系，從而構成整個論文管理體系。

第二，評審過程狀態(tài)圖描述。根據(jù)上述論文管理過程描述，采用UML對該過程進行狀態(tài)圖描述，如圖1所示。有圖可知，該過程存在眾多的交叉環(huán)節(jié)，如論文送審“回收”狀態(tài)，根據(jù)專家反饋的意見，分為“通過”“修改后通過”“修改后再審”和“不通過”等多種結果，產生多種狀態(tài)轉移，給系統(tǒng)管理帶來了較大的復雜度。

2　論文狀態(tài)矩陣分析

2.1論文評審狀態(tài)矩陣表示法

學位論文在評審過程中主要分為3個大的階段，而每個階段又分為幾個關聯(lián)環(huán)節(jié)，因此，可用一個矩陣來表示學位論文所處的狀態(tài)。設論文狀態(tài)矩陣用A表示：

其中，k表示論文經歷的狀態(tài)轉換次數(shù)，k=1,2，...，aij表示論文處于第i個主狀態(tài)的第j個子狀態(tài)，m、n分別代表主狀態(tài)和子狀態(tài)的最大個數(shù)。aij=1表示論文處于該狀態(tài)，而0表示論文不在此狀態(tài)。論文狀態(tài)從最開始的學生提出申請到論文答辯通過后的論文終稿，存在一條最優(yōu)(最短)路徑。由于在這個過程中，存在很多不確定環(huán)節(jié)，比如論文查重有通過、不通過等多選狀態(tài)，使得論文管理過程存在許多反饋、循環(huán)和交叉環(huán)節(jié)，狀態(tài)轉移過程復雜，A狀態(tài)矩陣無法有效表述歷史信息，導致論文狀態(tài)的不可控。因此，本文增加了一個歷史狀態(tài)信息矩陣B：

用來記錄論文的歷史狀態(tài)，則：Bk=Bk-1+Ak。

2.2論文狀態(tài)耦合

論文狀態(tài)矩陣A、B有效地描述了論文所處的狀態(tài)和歷史狀態(tài)信息，但當評審過程中存在較多的反饋(修改)、循環(huán)(多次修改)時，A、B就難以有效地進行描述。特別是在論文管理過程中，相關人員對論文的狀態(tài)訪問(查詢)是隨機性的，當論文歷史狀態(tài)存在多個回路時，往往會造成狀態(tài)相互影響的耦合作用，管理系統(tǒng)每輸入一次狀態(tài)變化都會對歷史狀態(tài)產生影響，從而導致歷史狀態(tài)的耦合。由于耦合關系，增加了開發(fā)難度，降低了系統(tǒng)性能。因此，本文擬采用正交性設計技術來解決上述問題。

3　基于狀態(tài)圖的正交性設計

3.1正交性原理

“正交性”在幾何中是指如果兩條直線相交成直角，在向量中指這兩條直線互不依賴，沿著某一條直線移動，該直線投影到另一條直線上的位置不變。在計算技術中，該術語用于表示某種不相依賴性或者解耦性。如果兩個或者更多事物中的一個發(fā)生變化，不會影響其他事物。這些事物就是正交的。在設計良好的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫代碼與用戶界面是正交的：你可以改變界面，而不影響數(shù)據(jù)庫，或者更換數(shù)據(jù)庫，而不用改變界面。本文針對論文管理過程的狀態(tài)表示方法，采用正交性原理進行設計。

3.2正交性建模過程

學位論文管理系統(tǒng)中論文的狀態(tài)信息主要由數(shù)據(jù)庫代碼和用戶界面決定的，數(shù)據(jù)庫代碼對論文狀態(tài)進行記錄和跟蹤，而用戶界面根據(jù)論文實體的狀態(tài)進行錄入和變更，促成了論文狀態(tài)的變化。由UML狀態(tài)圖可知，學位論證狀態(tài)之間的轉移橫跨各個主狀態(tài)，由此帶來的狀態(tài)轉移矩陣維數(shù)變成mn維，雖然采用稀疏矩陣和計算機能夠實現(xiàn)，但隨著狀態(tài)量的增加和數(shù)據(jù)量的增大，對整個管理系統(tǒng)的運行、查詢壓力是災難性的。由論文管理狀態(tài)的劃分可知，論文狀態(tài)分為主狀態(tài)和子狀態(tài)，如果把主狀態(tài)作為橫坐標，把子狀態(tài)作為縱坐標，并且不同主狀態(tài)的子狀態(tài)不能直接轉換，而要通過主狀態(tài)進行切換，即主狀態(tài)與子狀態(tài)具有正交性，那么這將大大減少系統(tǒng)的狀態(tài)轉換頻率和數(shù)據(jù)存儲。

第一，由UML狀態(tài)圖生成學位論文狀態(tài)轉移矩陣C，該矩陣采用稀疏矩陣來描述所有狀態(tài)的關聯(lián)關系，獲得稀疏矩陣三元組(i，j，Cij)的線性表(0

第二，將狀態(tài)轉移矩陣根據(jù)主狀態(tài)進行劃分，得到各個主狀態(tài)內轉移矩陣Cii(i=1，2，...,m)和跨主狀態(tài)間的狀態(tài)轉移矩陣Cij(i≠j，i、j=1，2，...,m)，Cii或Cij的大小為n×n。

第四，當用戶界面信息發(fā)生變化的向量為Di時，系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣C可簡化為：

從而得到新的狀態(tài)信息A=AC′。

4　案例分析與驗證

4.1論文管理系統(tǒng)的狀態(tài)圖描述

本系統(tǒng)采用“StarUML”進行學位論文管理過程的UML狀態(tài)圖(部分)描述，由此構成了論文管理過程的狀態(tài)關聯(lián)關系，并通過“C#”自動生成了底層數(shù)據(jù)模型，從而為下一步的軟件系統(tǒng)交互界面開發(fā)建立了數(shù)據(jù)管理模型和數(shù)據(jù)信息共享平臺，如圖2所示。

圖2　基于“StarUML”的論文管理過程狀態(tài)圖(部分)

4.2論文管理系統(tǒng)的狀態(tài)正交性構建

為了能夠充分利用本文提出的正交性設計方法，結合用戶提出的需求信息和系統(tǒng)規(guī)劃結構要求，將論文管理主狀態(tài)分為以下四個部分：學位申請階段 phase(None,Applying, Inspecting,Reviewing,Awarding)、論文狀態(tài) status( None,Uploading, TutorSuggesting,DepartmentSubmiting, GraduateManager Submiting, Assigning, Reviewing, Defencing, Finished)、處理結果 result([Prepare, Passed, Failure)和有效期 is_expired(true/false)。每個主狀態(tài)又分別包含多個子狀態(tài)。由于論文狀態(tài)含有10個子狀態(tài)，因此本系統(tǒng)論文的狀態(tài)矩陣A大小為4×10維。根據(jù)圖2的狀態(tài)圖得到學位論文狀態(tài)轉移矩陣C，然后根據(jù)用戶需求和系統(tǒng)交互界面設計，得到各個主狀態(tài)的向量信息Di，并得到系統(tǒng)的狀態(tài)轉移矩陣C′，從而得到狀態(tài)矩陣A和狀態(tài)歷史信息矩陣B。

4.3軟件實現(xiàn)

如圖3所示為系統(tǒng)狀態(tài)類圖，主要采用動態(tài)生成、接口隔離和狀態(tài)加入優(yōu)先級等方式實現(xiàn)。1)動態(tài)生成狀態(tài)。采用正交設計后，學位(論文)狀態(tài)不再直接保存在對象中，而是根據(jù)對象的數(shù)據(jù)動態(tài)生成。Thesis Processor作為狀態(tài)的控制器，調用Degree Application State Factory創(chuàng)建狀態(tài)，并將Degree Application封裝在對象中。2)接口隔離。Thesis Processor作為Thesis State對外的接口，提供了所有對外的服務。但Thesis State對不同的角色有不同的服務權限，因此系統(tǒng)采用Tutor Thesis Processor、Student Theis Processor、Department Thesis Processor、 Graduate School Thesis Processor四個子接口對角色提供服務，每個接口中只提供符合角色權限的服務。3)狀態(tài)加入優(yōu)先級。

圖3　狀態(tài)類圖

[Priority(1)]

public class Expired Applying State : Applying State

加入Priority Attribute到Expired Applying State的Attribute中，系統(tǒng)在創(chuàng)建對象狀態(tài)時會根據(jù)[Priority(1)]的級別優(yōu)先創(chuàng)建。

系統(tǒng)的用戶界面如圖4所示，該系統(tǒng)目前運行良好。

圖4　研究生學位論文管理系統(tǒng)

5　結語

通過開展學位論文管理系統(tǒng)開發(fā)和論文管理狀態(tài)變換過程研究，本文提出的基于正交性的論文狀態(tài)建模方法，有效地克服了論文管理過程狀態(tài)失控、系統(tǒng)復雜度增長的問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫代碼和用戶界面的正交性關聯(lián)，確保了軟件系統(tǒng)的信息變更的數(shù)據(jù)一致性。在軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中，本文有針對性地進行了論文狀態(tài)的劃分與歸類，確保了狀態(tài)間的正交性，在驗證該方法的同時，也簡化了開會流程，提高了工作效率。

[1] 王春知.保證碩士畢業(yè)論文質量的過程管理[J].安徽工業(yè)大學學報(社會科學版)，2004(4)：88-89.

[2] 楊濤.基于TQM的研究生論文過程管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2011.

[3] 彭吉練.學位論文管理系統(tǒng)優(yōu)化探討[J].農業(yè)圖書情報學刊，2015(3)：53-57.

(責任校對王小飛)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.031

20160331

李敏(1979-)，女，湖南汨羅人，經濟師，碩士，主要從事行政管理、研究生論文信息化管理研究。

G643.8

A

1674-5884(2016)07-0096-05