基于SOA架構(gòu)的高校智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

周納宇

（湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421005）

0 引言

財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)對(duì)高校管理財(cái)務(wù)收入與支出而言不可或缺。一個(gè)能快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求、功能人性化以及高復(fù)用率的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)才可更好適應(yīng)高?，F(xiàn)實(shí)發(fā)展需要。但目前部分財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)具有重構(gòu)性難、維護(hù)成本高等缺點(diǎn)，無法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展所需。而面向服務(wù)架構(gòu)（Service Oriented Architecture，SOA）可解決目前很多高校財(cái)務(wù)信息無法深度挖掘、信息孤立、業(yè)務(wù)請(qǐng)求不便于調(diào)用等難題。針對(duì)傳統(tǒng)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的缺陷與SOA架構(gòu)的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)了基于SOA開發(fā)模式的智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)，以期達(dá)到最大化的封裝服務(wù)。

1 SOA概述

SOA對(duì)連接功能單元進(jìn)行深度服務(wù)，單元接口雖互相獨(dú)立但采取同一標(biāo)準(zhǔn)交互，主要包括開發(fā)工具、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)以及管理工具等內(nèi)容。SOA的特性可有效滿足高校智能財(cái)務(wù)管理的靈活性需求，其粗粒度服務(wù)能夠顯著減少請(qǐng)求數(shù)，將大塊業(yè)務(wù)封裝于功能單元，確保用戶使用系統(tǒng)暴露出統(tǒng)一接口，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的服務(wù)執(zhí)行。此外，SOA架構(gòu)還擁有標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)接口，為了實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)交互，服務(wù)接口一般獨(dú)立于開發(fā)軟件與操作系統(tǒng)，XML與Web都將SOA部署于所有技術(shù)和應(yīng)用中。在外部訪問過程中，用戶與客戶基于B2B進(jìn)行合作，會(huì)話涵蓋各類信息交換，并且可借助Web服務(wù)進(jìn)行外部訪問，根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)會(huì)話長度也會(huì)有所不同。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)現(xiàn)技術(shù)

SOA實(shí)現(xiàn)技術(shù)包括Web Service技術(shù)與業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言（Business Process Execution Language，BPEL）。Web Service技術(shù)是SOA的優(yōu)先考慮技術(shù)，其是由可擴(kuò)展標(biāo)記語言（Extensible Markup Language，XML）、簡單對(duì)象訪問協(xié)議（SimpleObjectAccessProtocol，SOAP）、統(tǒng)一描述、發(fā)展和集成協(xié)議（UniversalDiscoveryDescriptionandIntegration，UDDI）逐步發(fā)展而來的，共同約定為WSDL。WSDL通過對(duì)SOAP接口進(jìn)行描述，將服務(wù)流程向應(yīng)用程序轉(zhuǎn)變，并服務(wù)于Web請(qǐng)求者。BPEL以業(yè)務(wù)流程為中心，將信息與流程結(jié)合在一起，適用于流程自動(dòng)化，最終完成整體流程的組成實(shí)現(xiàn)。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

該系統(tǒng)的主體包括服務(wù)器、客戶端和數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)架構(gòu)與Net開發(fā)原則相符合。服務(wù)器是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的邏輯運(yùn)行，客戶端為用戶提供多樣化的交互與展示功能，數(shù)據(jù)庫則是為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)挖掘、分析與存儲(chǔ)功能。在設(shè)計(jì)方向的引導(dǎo)下，該文將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為Web Service，在本地生成代理對(duì)象。此外，軟件部分是該系統(tǒng)的重點(diǎn)部分，能夠解決傳統(tǒng)系統(tǒng)信息挖掘耗時(shí)長的問題，進(jìn)而達(dá)到最大化封裝服務(wù)，具體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 高校智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)架構(gòu)

2.3 編碼設(shè)計(jì)

由于高校財(cái)務(wù)要求數(shù)據(jù)具有較高的安全性，因此采用B/S模式實(shí)現(xiàn)編碼設(shè)計(jì)。其主要包括憑證管理、期末處理、賬簿管理和賬套處理等功能。事實(shí)上，上述功能均可在B/S中實(shí)現(xiàn)，因?yàn)锽/S模式的應(yīng)用程序不依賴其他部分即可運(yùn)行。為了提高高校進(jìn)行財(cái)務(wù)信息處理的效率，便于財(cái)務(wù)信息管理，除B/S提供的功能以外，還需要提供部分附加功能來提升財(cái)務(wù)信息管理效率，例如分析預(yù)測、報(bào)表生成、權(quán)限管理等，這些功能將在B/S模式下實(shí)現(xiàn)。根據(jù)制度，一般將一級(jí)的細(xì)目編碼設(shè)定為4位，在財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)體系內(nèi)，因?yàn)橹饕褂脤?duì)象是高校，其涉及范圍比較狹窄，所以編碼將采用層次碼分為2級(jí)來使用，一級(jí)細(xì)目編碼采用4位整數(shù)，二級(jí)細(xì)目編碼采用2位整數(shù)，并根據(jù)高校業(yè)務(wù)范圍實(shí)現(xiàn)二級(jí)細(xì)目遞減。

2.4 硬件設(shè)計(jì)

鑒于高校智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)中涉及的信息資源較多，所以進(jìn)行主控設(shè)計(jì)，并將其作為重點(diǎn)部件，強(qiáng)化系統(tǒng)控制，外部增設(shè)接口，進(jìn)而滿足數(shù)據(jù)空間需要。該設(shè)計(jì)選用TM1729作為主控器，該主控器功耗低，擁有52個(gè)SEG輸出端、4個(gè)COM輸出端，內(nèi)置52×4=208 bit的DDRAM存，采用2線（SCL、SDA）串行傳輸數(shù)據(jù)，可以設(shè)置1/3Bias和1/2Bias驅(qū)動(dòng)模式，Line和Frame翻轉(zhuǎn)模式，能夠有效滿足財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的空間需求。

選取MM32F5270單片機(jī)，其外設(shè)接口控制器與集成控制器較多，并且時(shí)鐘頻率較高，可顯著提高系統(tǒng)效率。圖2為MM32F5270的核心電路圖如圖2所示，主頻為48 Hz，內(nèi)置64 kB閃存，支持2.0V~5.5V寬電壓工作范圍，集成了I2C、SPI和USB等總線或串行接口，支持9路PWM和1路CAN總線，提供35個(gè)GPIO，內(nèi)置運(yùn)算放大器，比較器，具有高整合度、高抗干擾及高可靠性的特點(diǎn)，可滿足財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)需求。

圖2 MM32F5270單片機(jī)電路圖

2.5 軟件設(shè)計(jì)

利用關(guān)聯(lián)算法挖掘財(cái)務(wù)信息，在海量財(cái)務(wù)信息中尋找最小支持度與置信度的信息關(guān)聯(lián)規(guī)則，信息挖掘過程如圖3所示。HGD為包括項(xiàng)目集的事物占所有數(shù)據(jù)庫的比例，將其記為（），DKL為數(shù)據(jù)中2個(gè)項(xiàng)目集的并集。以項(xiàng)目集=（，，●●●●●●i）為例，每個(gè)項(xiàng)目都存在權(quán)值，根據(jù)此權(quán)值比較項(xiàng)目的重要性，權(quán)值越高就表明該項(xiàng)目具有更大的重要性?；诖?，將項(xiàng)目按照權(quán)值大小排列，由此得出一個(gè)逐漸上升的線性序集。

圖3 財(cái)務(wù)信息挖掘流程

在項(xiàng)目集中，用，表示其中的元素，如果小于，那么就表明位于之前。（）表示在數(shù)據(jù)中的發(fā)現(xiàn)頻率，表示財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)量，f表示加權(quán)頻繁項(xiàng)目集，f（z）表示加權(quán)支持度因子，該項(xiàng)的最小加權(quán)支持度如公式（1）所示。

基于信息挖掘，創(chuàng)建財(cái)務(wù)管理數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息管理，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中應(yīng)以概念模型為基礎(chǔ)，從用戶、薪資與項(xiàng)目信息等數(shù)據(jù)展開。數(shù)據(jù)庫邏輯情況具體如圖4所示，數(shù)據(jù)庫信息見表1。

表1 數(shù)據(jù)庫信息

圖4 數(shù)據(jù)庫邏輯

為了實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)信息管理，可對(duì)接口掛接，并制定統(tǒng)一的接口管理引擎進(jìn)行調(diào)配。鑒于信息交換時(shí)極易受到干擾，因此利用關(guān)聯(lián)算法對(duì)其交換格式進(jìn)行規(guī)范，表示交換信息，||表示數(shù)據(jù)中心，b表示轉(zhuǎn)換因子，表示存儲(chǔ)參數(shù)，其計(jì)算公式如公式（2）所示。

綜上，對(duì)涉及的資源、種類及寬度重新定義的目的在于對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行科學(xué)維護(hù)，由此真正實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。通過如上高校智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為驗(yàn)證其有效性，將開始進(jìn)行如下測試。

3 系統(tǒng)測試

3.1 測試準(zhǔn)備

為證明系統(tǒng)的有效性進(jìn)行測試，并將傳統(tǒng)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)與本系統(tǒng)在信息挖掘時(shí)間方面進(jìn)行比較。采用B/S模式進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2021，服務(wù)器采用NET Frame-work4.7.2，根據(jù)字符串連接合理進(jìn)行地址分配。集成環(huán)境為Visual Studio 2020，為了構(gòu)建Web程序，應(yīng)選擇C#語言為編程語言，并安裝Asp.Net Framework，同時(shí)采用代碼分離設(shè)計(jì)，這樣便于維護(hù)與后續(xù)代碼復(fù)用，具體測試環(huán)境如圖5所示。在此測試環(huán)境內(nèi)，服務(wù)器的主要任務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，控制終端則負(fù)責(zé)控制實(shí)驗(yàn)整體過程，數(shù)據(jù)由分析軟件生成。數(shù)據(jù)選用高校財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，并將其分為5組，A組包括200個(gè)文件，B組包括400個(gè)文件，C組包括500個(gè)文件，D組包括750個(gè)文件，E組包括1000個(gè)文件，對(duì)不同數(shù)據(jù)量的2種系統(tǒng)信息挖掘時(shí)間進(jìn)行比較。

圖5 測試環(huán)境

3.2 結(jié)果分析

傳統(tǒng)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)與該系統(tǒng)的信息挖掘時(shí)間如圖6所示。根據(jù)上述試驗(yàn)比較結(jié)果可知，在A組試驗(yàn)中，傳統(tǒng)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的信息挖掘時(shí)間與本系統(tǒng)相比差距較少，但隨著數(shù)據(jù)量的逐漸增加，傳統(tǒng)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的信息挖掘時(shí)間也隨之提高，在E組試驗(yàn)中二者的差距已達(dá)到最大值，而基于SOA架構(gòu)的智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的信息挖掘時(shí)間更少，因此該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)信息深度挖掘，進(jìn)而減少挖掘時(shí)長，避免出現(xiàn)“信息孤島”。試驗(yàn)表明，此次設(shè)計(jì)的基于SOA架構(gòu)的高校智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)信息挖掘耗時(shí)少，能夠?yàn)楝F(xiàn)代化高校財(cái)務(wù)管理提供巨大輔助。

圖6 結(jié)果比較

4 結(jié)語

綜上所述，該文設(shè)計(jì)一種基于SOA架構(gòu)的智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)為系統(tǒng)提供了較強(qiáng)的控制能力，其中MM32F5270單片機(jī)滿足了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)需求。軟件設(shè)計(jì)為系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換功能。通過試驗(yàn)比較，系統(tǒng)的功能與完整性基本得到驗(yàn)證，該系統(tǒng)安全有效，既滿足了高校財(cái)務(wù)管理要求，也保障了財(cái)務(wù)信息傳輸?shù)陌踩?，并且為高校?cái)務(wù)計(jì)劃提供了科學(xué)依據(jù)。試驗(yàn)比較結(jié)果表明，基于SOA架構(gòu)的高校智能財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)信息挖掘時(shí)間少，能夠滿足財(cái)務(wù)管理日常需求，實(shí)際應(yīng)用意義較強(qiáng)，但也存在很多提升空間，例如可進(jìn)一步擴(kuò)展財(cái)務(wù)決策功能，提高Qos與安全策略，完善系統(tǒng)性能，擴(kuò)展模型的其他應(yīng)用領(lǐng)域等，對(duì)提升高校行政辦公效率而言具有積極意義。