学文网数据分析软件设计篇1
关键词：类；DataLine；Translator；DataDrawer
航空设备数据分析一直是一个难题，因为数据按ICD协议上传，需要转化为可读数据才能分析设备的运行状态。但是设备的上传速率一般在毫秒级，所以设备运行一个小时可以输出上百兆的数据，人工分析这些数据费时费力且错误率高，容易错过关键数据。
针对这种情况，作者设计了一种专门分析设备上传数据的软件（简称数据分析软件）。使用数据分析软件处理百万行的数据只需要不到一分钟的时间，而且该软件可以将数据制成曲线，可以更容易地捕捉到关键数据。
1 数据分析软件
数据分析软件包含两个模块：数据转换模块和数据绘制模块。
1.1 数据转换模块
1.1.1 时间类
航空设备上传的数据一般以时间为基准，因此数据转换时需要保留原始数据的时间信息，这样才能将数据绘制成以时间为X轴的曲线。时间类的定义如***1：
基类Time继承了IComparable接口，所以Time类重载了 “！=”，” ”，”==”四个操作符，这样Time类的对象之间可以比较大小，所以转换后的数据可以按时间前后排序。
1.1.2 数据类
在数据分析软件中，数据是以行为单位的，每一行数据有多个域，不同行数据的域名相同，域内的数据不同。数据行类定义如***2。
DataLine的对象代表一行转换后的数据，ToString接口可以将DataLine里存储的数据以文本的形式输出。DataLine是一个抽象类，需要用他的子类实例化对象。由***可见，MLSData集成了DataLine类，在成员变量中加入了一个MLSTime的对象_time用以表示该行数据的上传时间，并且可以用CompareTo接口比较两个MLSData对象的时间先后。其实MLSData的CompareTo接口只是调用了成员变量_time的CompareTo，如***3。
1.1.3 翻译器类
翻译器实现的功能是将一行原始数据转换为可读数据，翻译器定义如***4。
Translator是一个抽象类，其中定义了一个抽象函数Translate，这个函数有一个类型为String的形式参数data，并返回一个DataLine类（或其子类）的对象。其中data表示一行文本格式的原始数据，返回值DataLine表示转换后的数据。当需要分析按新版本ICD协议上传的数据时，只需创建一个新的Translator子类，并按ICD协议重写Translate函数即可。
1.2 数据绘制模块
数据绘制模块类关系***如***5：
父类DataDrawer是一个抽象函数，他实现了绘制曲线的一些基本功能。子类MLSDrawer集成了DataDrawer的基本功能，并添加了数据段放大功能。MD_WarningLine添加了告警线的显示功能，分析人员可以清晰地看到数据告警的位置，并针对该段数据进行分析。MultiLineDawer添加了多曲线绘制弄能，可以将多组数据的曲线绘制在同一坐标系内，让分析人员可以进行多组数据间的交叉比对。
2 实际应用
如***6，设备上传数据经数据转换模块处理后输出可读数据。
数据绘制模块读取分析结果数据后，可以将结果中的一组或多组数据绘制成曲线。
在曲线绘制区域内拖动鼠标可已放大局部数据，如***9。
3 结语
数据分析软件设计篇2
软件工程飞速发展，被应用于各个行业。对软件工程的结构建设是对软件开发的重要过程，也是保障其应用的重要方式。而完善结构建设的重要过程，是将其应用于实际，应当从了解需求从而分析开始。文章描述了软件工程中的结构建设的具体流程和方式，并且通过具体案例分析了需求的实施方案。
关键词：
软件工程；结构建设；需求分析
1软件工程中的结构建设
1.1软件工程中的结构建设流程
如***1所示，首先对数据分析进行研究，通过审查数据分析结果，主要从所做软件的用户需求中做出分析，从而设计数据流程的加工过程。然后以数据流程***的分析结果为依据处理确定类型。要求针对变换型和事物型，做出分析和处理。从而对系统初始结构进行推导。根据启发式的原则对初始结构***作出相应的改进，便可以得到人们需求的结构***。利用分析模型ER***和数据字典对数据做出合理编排，从而设计出数据库和数据文件。最后以加工规格的说明和状态转换***为依托，进行工程设计。
1.2软件工程中的结构建设方法
驱动设计方法依据数据流程***的方法设计过程。在这一过程中，软件需求阶段的SA有所衔接，从数据流***的表述转变为可以应用的程序结构的数据描述。对于典型的数据分类，其中包含了变换型数据流和事务型数据流，在其类型存在区别的时候，所明确的系统结构要存在差异。可以把系统内的所有数据流当成变换流，数据沿写入系统的通道，在经历了数据的变化，从而将外部特征转换为内部描述，再通过变化中心作出分析处理，从输出系统通道离开，而得出数据就是变换流。然而在遇到事务流具有明显特征的时候，可以采用事务型的映射方式从而进行结构建设。其中变换流系统的机构中包含了输出变换和输入变换。在事务流的处理中，数据通过输入通过进入事务中心，在事务中心完成数据动作的执行，这其中事务中心是明显存在的，所有活动流都从事务中心出发，再依据辐射的形状输出。变换分析是从数据流***中导出系统结构***，首先对数据流***完成更新，然后从输入和输出以及变换中心进行分区，最后进行级别分解。在分析事务的过程里，从数据流***分析开始，从上到下进行分步骤解析，才能最终建立系统结构。首先需要对事物中心的每天过程信息进行确认，然后利用数据流***映射作为系统结构的高层。最后再次分解从而确定事物模块的下层操作模块。
2软件工程中的需求分析
在软件工程的建设中，对软件需求分析是最先开始的阶段。例如对用户的使用情况和期望情况进行调查，统计数据，从而分析得出软件工程的建设方向。本文以打车软件为例，举出2016年9—12月我国32个大中城市1765份调查结果的综合分析，如***2所示。对其使用功能和期待做出具体分析，从而得出软件的使用方向，确定建设标准。那么对软件工程的需求分析时应注意的问题，作如下分析。
2.1综合行业特性展开需求分析
软件工程的需求分析要针对所处行业的特性进行分析，然后才能结合需求进行分析。只有切合行业针对性的软件工程建设才能在应用中发挥有效作用。通过针对不同行业所属领域的热衷进行软件的开发和设计。例如工业领域对软件要求自动化或者智能化的功能，而对于硬件生产过程，软件的设计建设要从硬件使用中的方向开始。决不能在不了解使用意***的情况下，没有目标的开始软件建设，这样会导致最终设计结构与硬件无法匹配。
2.2分析结果要求清晰明了
软件工程的需求一定要做到明确，已经逻辑基础使其具备完整逻辑功能。在开展软件设计的时候，如果存在不清晰的建设需求，将会令软件的调试无法完成，也会在使用过程中出现很多问题，那么就无法完善用户体验。所以一般情况下，一定要先与用户沟通好设计需求，避免冲突发生。由于用户并不了解软件设计的原理，在设计完成后，发现与自身期望相去甚远，就会导致无法达到目标价值的体现。所以软件工程必须了解需求的重要性，以用户需求为中心从而完成设计。
2.3软件需求分析是促进软件工程完成的前提
软件工程的顺利开展要以软件需求分析为前提。如果需求分析不充分的话，必然会导致软件工程无法顺利进行，一方面会浪费大量前期工作，另一方面可能导致软件工程无法按时完成，从而要对工程需求予以确定，同时呈现用户要求的编程逻辑。从符合实际的工程需求出发，从而与硬件完成匹配，才能切实投入生产以便应用。如果在建设过程中片面强调软件突破，而造成硬件无法匹配，会带来重大损失，从而导致硬件发展无法跟上软件进程。所以要尽可能完成硬件和软件的协调，以确保软件的需求分析切实可用，才能顺利开始软件工程的建设。
[参考文献]
[1]赵承乾.软件需求分析方法创新分析[J].计算机光盘软件与应用，2013（3）：56-57.
数据分析软件设计篇3
关键词：软件工程技术；数据库；设计；作用
数据库设计需要依据很多的现代化信息条件，在数据库中涉及到多个领域，并且也包含多种知识，是一个较为复杂的系统工程，其中有严谨的物理结构以及逻辑结构，只有有效衔接二者，才能让数据分析更加准确，但其灵活度、效率偏差，需要利用软件工程技术来有效解决这一问题。下面就软件工程技术在数据库设计中的作用进行探讨。
一、软件工程技术的简单介绍
（一）基本内涵。某种程度上来说软件开发其实就是“高层概念”到“低层概念”的映射，从而实现高层处理逻辑向低层处理逻辑转变。而对于大型软件系统而言定义就并非如此简单，因为大型软件开发包括有关人员、技术、途径以及成本和进度的方方面面，从综合的角度来说，软件工程是一类可以满足客户要求并以工程、软件产品为对象的学科，主要应用了工程管理以及计算机理论的主要原则，囊括了设计模式、数据库以及程序语言设计等多方面。
（二）软件工程技术的发展阶段。软件工程技术早期主要为瀑布式开发模型，经过不断的发展演变为螺旋式的迭代开发，到现在软件工程技术敏捷开发的方法，软件工程技术随着社会科学技术的发展而不断进步。另外，在不同时期研究软件工程技术时都要遵循使用科学的方法进行管理并通过合作的形式提高软件生产率的原则，推动软件工程技术的发展。学者根据软件工程技术发展的历程总结出了多种软件开发的方法并产生了软件工程学，但软件工程学的出现并不代表软件危机的结束。由于软件工程自身理论性强、实施方法局限大等特点，使得软件危机依然存在于生活中。经过不断努力和探索，近年来出现了多种新的思想和方法，例如软件再用、软件自动生成器等，为软件工程技术的发展提供了坚实的基础，软件工程技术逐渐向自动化、标准化转变。
二、软件工程技术在数据库设计中的作用
就当前来看，许多系统的开发与使用都与数据库分割不开，数据库主要作为数据的处理技术所存在的一种形式，开发数据库也是绝对存在的一个过程，因此才会产生数据库管理系统的成果。与此同时，在对此系统进行运用的过程中还能定义视***，并且提供了较强大的数值计算功能，从而对数据的安全以及稳定发挥做出了较大的作用。鉴于软件工程技术的重要作用，再利用其进行数据库设计时应遵循以下原则：一是一对一关系原则，在软件开发之后以及其运行的过程中，对数据进行维护是无可厚非的，为了⑹据的维护变得简单且便利，在设计数据库时必须避免大且杂的设计观念，在设计时，必须牢记实体与实体的联系，以此将信息分散并将工作效率提高；二是避免规范以及重复命名原则，不重复主要是为了将冗杂的数据减少，而且必须对数据保持一致，每个外部关键词与表之间都必须设置相对应的关系。
三、软件工程技术在数据库设计中的应用
（一）分析其可行性。该阶段通过分析现有的计算机技术和人工控制技术，从经济、技术和操作方便性几个方面对数据库进行考察，以初步估计能否完成数据库设计的任务。该阶段应当将分析结果记录下来，整理撰写可行性报告，之后设计程序框架。
（二）制定开发计划。如果前阶段的分析有很强的可行性，分析员将要开始制定该项目的开发计划。项目开发计划应当包括系统开发团队的人员构成、人员分配、项目开发进度、验收方式和验收标准以及开发过程中的关键环节等。此外，用户界面对数据库的开发非常重要，美观、友好而方便的用户界面才能被客户接受，在项目开发时也应当将界面设计考虑进去。
（三）分析数据库系统的需求。数据库系统的需求分析，包括对数据的需求分析、对系统性能的需求分析、对运行环境的需求分析等。该阶段通过对数据库的需求进行分析，以了解建立数据库软件需要的配置标准和运行环境，为数据库的开发提供标准和参数。
（四）数据库设计阶段。数据库的建立和设计是数据库系统的重点内容。数据库系统的运行效率和效果直接受到数据库设计质量的影响。一项优秀的数据库软件系统不但能简化运算方式，提高运行效率，还能帮助数据库使用者简单直接地获取相关信息，保证数据的完整性，有利于完成数据库的设计。同时，数据库设计的基础是需求分析。首先应当设计数据库的概念和结构，总体上把握用户需求，并据此绘制系统实体联系***。然后应当设计数据库的逻辑结构，把概念中的E-R***转化为计算机语言，与DBMS系统相适应，把实体之间的关系转化为数据库系统之间的表与表的关系。
四、结语
综上所述，本文对数据库设计中软件工程技术的作用进行了分析。软件工程技术经过长期的不断发展已日趋成熟，并对我国信息技术的发展起到了举足轻重的作用。软件工程是伴随着社会技术的不断发展而发展起来的，在不同时期有着不同的进步性，在软件工程技术使用中需要遵循科学的方式方法，不断的提升软件的使用和生产效率以此更好的推动整个软件技术的大跨步发展。希望本文的研究能够促进整个软件开发以及数据库的使用和开发，提升科学技术使用效率。
参考文献：
数据分析软件设计篇4
关键词：试飞讲评； 可视化技术； 任务信息； 数据处理
中***分类号：TN91134 文献标识码：A 文章编号：1004373X（2012）22011603
0 引 言
在新型飞机试飞过程由于新机结构复杂，采用多项先进技术和高新材料，试飞的风险和难度随之提高，为了能更好地保证试飞安全、提高试飞效率以及完成对飞行员的培训，研制开发了一套完整的试飞记录回放讲评系统，该系统可将任务的任一角度以三维立体展示，在多目标试飞过程中，试飞员据此能清楚地判别战机位置、友机与目标。在其他科目试飞中，试飞讲评与飞行员培训系统能够综合分析关键时间段的相关数据、***像信息，并与历史相关数据进行对比分析。
国外在讲评方面有非常成功完整的系统，美国有名的“红旗”演习，它建立了一套完整的空战训练记录回放讲评系统，空战训练系统可将任务的任一角度以三维立体展示，飞行员据此能清楚地判别战机位置、友机、目标与威胁源。 空战训练系统是“红旗”演习的关键，因为它能直接评估任务效果。飞行员的记忆经常与空战训练系统记录的并不相符，在看过任务实况回放后，飞行员可清楚地看到他们是如何进行任务的。由于需要长时间的讨论，一次讲评下来一般需要三、四个小时，往往比进行任务本身更久。讲评的目的是让飞行员能把经验教训立即反馈到下次任务中，甚至成为日后“红旗”演习中的教学范例。
本软件是对试飞前的任务规划信息和试飞过程中形成的数据、***像等信息的进一步挖掘和综合分析，采用***形处理技术、可视化软件设计技术、***像处理技术、多类型数据同步回放、数据挖掘技术等来实现试飞任务讲评功能。
1 软件设计原理
根据软件工程规范的要求，系统规划软件的开发、运行，使系统具有可靠性、可维护性、可理解性、可扩展性、可移植性。采用标准化、通用化和系列化设计，人机界面简捷，功能划分合理清晰，系统具有较高的适应性和操作维护方便性。
该系统软件基于地理信息、系统仿真、可视化技术及智能人机交互技术、数据库技术、数据挖掘技术、多精度三维数字地***随动技术等建立一个以试飞讲评为主体的数字化仿真环境，软件采用模块化设计，便于以后优化升级［1］。该软件是基于P2P网络结构设计的，每一个客户端都随时可以充当服务器，该系统结构有利于进行试飞讲评和问题讨论［2］。采用操作灵活、免安装的桌面数据库［3］。
借助先进的计算机技术，基于海量数据的统计规律构建实用的专项起降飞行技术分析基础数据库。运用飞行过程回放、飞行状态查询比对、历次讲评信息总结等手段，为试飞员飞行事后讲评和操纵建议提供依据［4］。分步实施、逐步逼近。应用新型飞机飞行相关理论和研究成果，在新型飞机试飞期间，通过对试飞任务单信息和数据的采集，建立新型飞机飞行技术分析基础数据库，客观反映试飞结果、总结试飞经验，保障试飞安全、提高试飞效率、提高飞行员培训效果。
2 软件设计
该软件设计了两种工作模式，即实时监控模式和事后讲评模式，可以充分利用系统资源。系统软件总体结构示意***如***1所示，试飞讲评软件总体数据流向示意***如***2所示。
2.1 多类型多数据流数据处理软件设计
试飞讲评与飞行员培训系统软件的正常运行需要丰富的素材，多类型多数据刘数据处理软件是对格式格栅信息、校准信息和ICD信息进行导入、编辑和管理，形成带头文件，以带头文件为依据对PCM（遥测、机载记录）数据进行工程量转换，部分参数依据其物理含义的理论原理设计算法和构建数学模型，进行分析处理，最后形成处理结果数据文件；对机载记录的GPS数据与地面站的基准数据进行事后差分处理，形成结果数据文件；对遥测视频和机载视频进行实时处理和事后卸载、时间段挑选等［5］。其中PCM数据预处理模块的输入有机载记录数据和遥测监控系统记录的数据两种数据格式，输出有二进制、文本和第三方绘***格式的数据文件，既可以全程处理，也可以按时间段进行处理，采样率可以根据任务需要进行设置［6］，可以对数据进行去跳点、平滑和消除趋势项等多项处理［7］。最后将各类数据的预处理结果都导入讲评系统的数据库中。该软件结构如***3所示。
***3 多类型多数据流处理软件结构***2.2 讲评信息管理软件设计
数据管理软件设计思想是，对讲评所需的所有信息、数据进行管理、入库，该软件所形成的结果信息作为数据同步回放软件的输入。该软件主要由任务规划信息管理模块、数据管理模块和数据库共三个模块组成。
2.2.1 任务规划信息管理模块设计
任务规划信息管理模块的设计思路是将试飞任务单的内容进行整理、分解、归类之后所形成的信息输入到讲评信息库中。在讲评过程中可以将任务规划信息、指标与实际试飞过程中任务的执行数据进行对比分析，达到提高试飞任务设计、执行能力，找到提高试飞效率的最佳方案。
任务管理模块主要具有任务单相关信息的录入、编辑、修改和入库功能，具有严格的用户权限管理功能。任务设定、执行情况的对比结果，即试飞讲评结论可以输入也可以自动生成。
2.2.2 数据管理模块设计
数据管理模块主要对进入数据库的数据进行管理，包括数据入库、查询、动作段定义、数据标注等。并形成系统日志。系统日志可以记录最近一段时间内用户对数据库所进行的一切操作，有利于数据库的维护和留证。
2.2.3 数据库结构设计
该系统软件的数据库采用关系数据库结构，主要是对用户信息、试飞员信息、任务规划信息、试飞数据信息和试飞讲评技术资料库等，进行录入、管理、查询等，设计一个好的数据库结构是数据库管理软件稳定、高效运行的必备条件。该软件的数据库由5个数据库表构成，数据库结构示意***如***4所示。
***4 数据库结构示意***其中，用户管理库表由用户名、用户密码、用户权限和备注字段共4个字段组成；试飞员信息库中的字段有：试飞员编号、姓名、年龄、级别、飞机驾龄等；试飞数据信息库是整个讲评软件中的核心数据库，它主要由飞机名、飞机号、飞行日期、飞行架次、试飞员姓名、任务单编号、讲评结果、备注共8个字段组成；任务规划信息库主要存放的是任务单的内容，包括任务单编号、天气、风力、温度、试飞动作设计、执行步骤、剖面***等相关信息字段；技术资料库主要由资料编号、日期、资料名称、接收日期、飞机名、飞机号等字段构成。各个库表之间通过关键字段建立联接，可以实现联合查询功能［8］。
2.3 数据同步回放软件设计
该软件的设计思路是多个数据流的数据进行时间对齐处理，PCM和GPS差分数据流进行合并时，因为采样率不同而且数据流中有相同数据元素，所以必须采用线性插值处理算法进行数据流合并，合并结果与音视频进行同步时，不进行差分处理，采用时间对齐的处理方法，因为两条数据流只是在时间上具有相关性，内容上没有相同数据元素。同步误差控制在40 ms内。
将完成同步之后的数据按照事先定义好的格式进行组包，按照UDP协议通过网络发送到讲评显示终端，进行分析、显示和讲评。软件数据流向***如***2所示。
2.4 视***驱动、管理软件设计
该软件是试飞讲评软件的后台应用软件，综合分析、显示软件和同步回放软件之间的接口软件。软件功能主要是对讲评分析、显示软件的管理，同步回放软件与讲评分析、显示软件之间的信息交换，包括参数信息、数据信息和网络状态信息等。软件与相关软件之间的数据流向***如***2所示。
2.5 讲评信息可视化综合分析、显示软件设计
该软件采用可视化技术、三维动画技术、多线程技术等***形处理、计算机技术，以及网络通信技术，设计开发三维姿态、二维综合航迹、关键参数数据分析曲线等数据分析显示软件，音视频解压播放软件等多个讲评应用软件，软件结构如***5所示。
***5 可视化综合分析、显示软件结构示意***其中三维动画显示软件包括飞机姿态（起落架、襟缝翼等局部可动件的驱动）、燃油动画显示、颤振激励在飞机模型上通过色彩变化、数值和曲线的方式显示；曲线分析软件主要是对讲评所需的关键数据进行点对点、时间历程曲线绘制，可以在曲线上进行鼠标取点、放大、缩小、截取鼠标选定范围的时间段数据等功能；数据对比分析软件，是将本架次的某段数据与讲评信息库中的历史数据进行对比分析，评判试飞任务执行效果，并进行原因分析，进一步提高任务的规划、执行效率，归纳出更好的试飞方法，并将分析结果入库保存。
在讲评过程中可以随时调入综合监控软件、平显监控软件以及***5中所示的各个专业的监控软件包中的任何一个实时监控中用到的监控画面软件［9］。资料调入显示软件是为了在讲评过程中使用实际飞行动作效果与技术理论进行对比而设计的，目前只要是PDF格式的任何资料都可以在讲评软件界面随时打开。
3 结 语
该软件支持触摸、鼠标等多种操作方式，通过三维动画显示、电子地理信息航迹显示［10］、曲线、数据对比、历史数据统计等多种方式，达到通过试飞数据对试飞过程进行立体重现，全方位的分析试飞过程中的每一个关键动作技术细节，让试飞员、试飞工程师等相关技术人员，自己的试飞动作执行和试飞动作设计的实际效果，对试飞效率的提高起到重要作用。该讲评系统软件也可以用于其它型号试飞讲评系统中，有非常好的可移植性和系统兼容性。
参 考 文 献
［1］ 高飞， 聂青，李蕙芳，等.C++与数据结构＼[M＼].北京：北京理工大学出版社，2006.
数据分析软件设计篇5
关键词：Visual Basic 工程数量 计算软件
中***分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00
在工程建设过程中有很多行业对测量的参数、速度和精度有很高的要求，特别是随着计算机技术的进步和数据采集系统的发展，传统的计算软件已经远远不能满足现代工程数量计算的要求，必须对目前的计算方式进行改进，提高计算准确度和计算效率[1]。从而提高工程设计的效率和质量。所以说利用计算机技术对工程数量计算软件进行投入改进非常必要。
1 Visual Basic下的工程数量计算机软件开发内容
工程数量计算软件的开发是一个复杂、繁琐的过程，期开发的主要内容包含：手工输入算式自动计算、按章节自动计算、按照标准合适输入结果、联想式输入内容，按照章节自动计算的主要内容包含拆迁征地的费用、路基、轨道以及战场主要建筑设备等等方面的内容。其中在拆迁及征地内容的描述中，我们可知其内容标记哦分散，包含有很多项目，比如房屋拆迁、砍伐树木、电力线拆迁等等方面的内容，但是针对不同工程来说可能包含不同项目的内容，所以一般情况下我们为了减少输入内容的时间，一般会采用下拉框选择输入形式，这种输入形式仅仅需要填写数量就可以实现[2]。
在第九个章节站主设备计算部分，主要内容包含纵向碴钉式排水槽计算，纵向碴低式排水槽计算，横向排水槽计算，以及集水井计算和吊沟计算等等，以上各种计算项目中均按照统一的公式进行计算，其计算过程和计算结果都可以由计算机完成。在计算的过程中需要人工输入原始数据，然后以纵向碴低的方式计算排水槽，在排水槽的计算中一般只有选择槽底宽度时采用手工操作，其余部分输入排水槽的平均深度和长度就可以实现结果的计算和显示。
2 Visual Basic下的工程数量计算机软件开设计
2.1 I/O端口的实现
I/O端口的访问是整个系统软件爱你的重要组成部门，如果系统软件不能很好的访问I/O端口，就不能准确、快速的反应数据，这样也比较容易失去系统本身所存在的优势。计算机在应用过程中计算的实现一般是通过总线和输出设备。在系统分析中其他设备依据规定的程序利用总线与CPU实施数据传输。在分析结果的过程中注意输出和输入设备之间的计算和实际输入分析，Visual Basic系统软件一般不会直接的访问系统的I/O端口，往往是通过其他语言形式实施访问，然后再利用Visual Basic系统软件总的调试功能实施数据调试。在进一步分析的过程中我们选用VC++编写动态链接库完成I/O端口的各项操作程序的实施。
2.2 数据库管理分析
从小型数据采集系统分析中我们进行的分析一般只涉及到少量的数据库编写和分析，系统一般采用的数据库为Access数据库文件，Visual Basic提供的具有Jet数据库引擎的数据管理器和数控软件等工具，这样比较容易链接Access数据库。并且能够很好的减少操作程序，方便数据的查询和管理。在此软件的开发过程汇总所涉及的小型数据库比较多，所以选择Data空间作为数据库接口进行分析和处理[3]。然后利用Miscrosft数据库引擎来完成数据的访问或者利用搞数据绑定方法实现系统的运行和管理、分析，提高数据操作的方便性，通过控件访问数据库，减少编程制作步骤，首先对数据库生成文件进行分析，然后利用相关软件为数据库设置属性分析，并制定数据库管理方式并能显示出数据库文件中一些表、行、字段记录分析，同时它还可以和Data控件实施绑定，同时能够显示出只读数据分析，分析结果见表1。
3结语
通过以上的分析我们可以看出，此软件的应用能够比较轻松的实现工程数据的计算，降低人工工作强度。而且工程数据软件应用以后能够实现工程效率和质量的大幅度提高，促进工程发展和进步，在未来的发展中有很大的应用价值。
参考文献
[1]柴京慧，李书敏，何桦 等.基于PMU及多时间断面的输电网参数估计[J].电力系统自动化，2009，33（11）：49-52.
[2]朱海荣，宋丽莉.基于VB的活塞式压缩机设计计算软件的开发[J]. 河北工业科技，2011，02：87-89.
[3]祁兵，李忠富.利用排队论确定挖土机数量及其在BIM中的应用[J].工程管理学报，2015，29（5）：109-113.
数据分析软件设计篇6
关键词:航空自主CAE软件; 软件产业; 结构分析; HAJIF
中***分类号:F49; TP311.5; V271.4
文献标志码:A
Keeping independent innovation, implementing
industrialization development of aviation CAE software
SUN Xiasheng, DUAN Shihui, CHEN Huanxing
(Aircraft Strength Research Institution, Xi’an 710065, China)
Abstract: The successful development history from the seventies of 20th century is reviewed for the series software of aviation structure analysis system HAJIF. The experience and lessons of keeping independent innovation are summarized. Some ideas and suggestions are proposed for the industrialization development of national aviation CAE software according to the requirement of aviation industry and the developing trend of CAE technology.
Key words: independant aviation CAE software; software industry; structural analysis; HAJIF
1 航空自主CAE软件的发展历程[1]
1.1 拓展航空结构有限元分析软件
1975年,在原三机部领导支持下,中国飞机强度研究所副所长冯钟越先生在西安主持召开三机部第1届结构强度计算机应用交流会.会上决定成立由中国飞机强度研究所、631所、605所和628所等4个航空研究所组成的联合课题组,开发通用有限元程序系统,定名为“航空结构分析系统”,代号为HAJIF.
1976―1979年,联合课题组开发成功航空结构线性分析有限元程序系统HAJIF-I.这是我国航空领域第1个大型结构分析系统.利用HAJIF-I已完成多个在研型号的全机或部件的应力分析,大大推动CAE技术在航空工业中的应用.该系统获航空工业部一等奖,国防科工委一等奖,国家科技进步二等奖.
1980―1981年,成功研制航空结构动力分析系统HAJIF-II.这是我国航空领域第1个大型结构动力分析系统.HAJIF-II的固有动力特性计算方法先进、可靠,曾解决J8等型号的颤振分析问题,至今仍在飞机设计中应用.该系统获航空工业部二等奖,并与HAJIF-I合并,获国家科技进步二等奖.
1979―1982年,成功研制飞机结构多约束优化设计系统YIDOYU.这是我国航空领域第1个飞机结构优化设计系统,增强了在有限元基础上的优化设计能力,YIDOYU的机翼模型数据生成能力强且简单、实用.该系统获航空工业部一等奖,并获国家科技进步二等奖.
1981―1985年,成功开发我国第1个大型通用结构非线性分析系统HAJIF-Ⅲ.该系统的非线性求解策略先进,解决了轰炸机机翼弹塑性和稳定性分析问题,为设计提供依据;达到当时同类系统的国际先进水平,获国家科技进步一等奖.
1989年,在动强度设计矛盾突出的情况下,成功开发“飞机结构振动环境预计系统VEP”,该系统获国家科技进步二等奖.
1992年,随着复合材料日益得到应用,成功开发“复合材料结构分析与优化系统COMPASS”.该系统在复合材料翼面结构综合设计方面能力强,具有多学科优化设计功能,在多个型号研制中得到应用,获航空工业部科技进步二等奖.
1990―1995年,成功研制大型通用有限元结构分析程序系统HAJIF(X).该系统可对结构进行静力线性和非线性分析、固有特性分析、动力响应分析、热传导分析、声响分析、流固耦合分析、复合材料分析以及多级超单元分析.HAJIF(X)于1995年12月通过中国航空工业总公司组织的专家评审,已应用于多个飞机型号的结构分析,于1996年获中国航空工业总公司科学技术进步二等奖.
20世纪80年代初,在认识到系统集成的重要性后,航空工业部组织力量,以西门子7760计算机为平台,建立7760 CAD/CAE/CAM系统,首次完成系统集成尝试.1986―1995年,以IBM 4341为平台,开发出初具规模的CAD/CAE/CAM集成系统――CIEM系统,集成总体、气动力、结构强度、气动弹性和CAM几个专业的应用程序.该系统获航空工业部一等奖,并获国家科技进步二等奖.
经过这十几年的努力,联合课题组研制与开发成功一系列结构分析与优化设计应用软件.这些软件在功能、软件技术及解决问题能力等方面均居国内领先地位,某些方面达到或接近当时的国际先进水平,形成国内具有自主知识产权的航空结构分析与优化设计软件,获航空工业部和国家多项科技进步奖,已在航空、航天及民用工程项目中发挥重要作用(见***1),打破国外在CAE软件行业的垄断和对中国的封锁,使国外软件由有限制的高价租用逐步转为放开销售.更重要的是培养和形成1支计算力学研究与软件开发的过硬队伍,为进一步发展航空自主CAE软件奠定良好基础.
1.2 夹缝中求得特色发展
从20世纪90年代开始,大批国外软件涌入中国市场,各航空厂所均根据应用需求,购入多种商用CAE软件,如MSC Nastran,ANSYS,ABAQUS和Marc等.这在一定程度上满足飞机设计需求,推动CAE软件在航空工业中的应用,但这些软件价格昂贵并有一些使用限制,而且严重影响自主CAE软件的开发进程.有段时间几乎听不到开发自主CAE软件的声音,相关管理部门支持国产软件发展的力度也大幅下降.自主CAE软件的开发在人力、财力和物力上都遇到很多困难,其发展举步维艰.尽管如此,HAJIF人没有退缩,坚持高举自主创新大旗朝前走!在中国飞机强度研究所,仍有1支充满活力的科研队伍,本着“面向设计、结合试验、突出专用”的发展思路,在竞争中求生存,在应用中求发展,不断发展壮大航空业拥有自主知识产权的CAE软件.
(1)“面向设计”,将优化设计软件品牌做大做强.以服务于型号设计为宗旨,在COMPASS基础上,与飞机设计所紧密合作,增加功能、增强多层次优化能力,解决不同设计阶段的工程需求.
首先,增加翼面结构快速建模功能,开发并集成飞机翼面结构有限元快速建模软件模块QuickFEM.该模块根据机翼的结构特性,快速建立结构布局平面***;根据展向的翼型布置和平面网格,能快速生成结构的三维坐标;自动生成结构静力、振动、颤振、静弹、分析及满应力优化数据文件,其建模效率已得到设计部门的认可和广泛应用.
自1993年COMPASS投入运行以来,一直有专门小组对其进行维护和推广应用.在开发QuickFEM的同时,按照飞机设计所的需要,开发出与MSC Patran和MSC Nastran商用软件的数据接口;建立新的用户界面,开发专用程序,实现颤振、静弹和优化数据的自动生成,改善前后置处理功能;增加满应力设计模块,包括应变能二次优化、层板铺层均衡设计以及杆与板的稳定性计算等功能.这使COMPASS成为具有22条固定流程、可进行带外挂翼面(复合材料和金属)结构分析(含静力、动力、静弹和颤振等)、满足结构静强度(应力/应变、位移和稳定)约束的满应力设计及符合静力、动力和气动弹性要求的多约束优化设计(含气动弹性剪裁功能)软件.近年来,相继推出多个微机版本,广泛应用机结构初步设计和详细设计,成功用于航空和航天部门的十几个型号工程项目中,成为这些部门设计工程师的适用工具和得力助手.
(2)“结合试验”,将开发计算机辅助结构试验软件和试验仿真软件作为新的突破口,以辅助飞机结构强度试验设计.
①计算机辅助结构试验CATAS.该系统主要功能包括计算机辅助试验方案设计、试验加载系统设计、结构响应分析以及试验与分析相关性评估等.CATAS主要用机全尺寸结构静力试验,通过计算机辅助设计缩短试验周期、提高试验质量;通过计算与测量结果一致性评估,为飞机结构强度给出计算与试验结合的全面评价,为飞机结构改进和改型提出建议.
②飞机结构强度虚拟试验系统[2].21世纪以来,开展全尺寸飞机结构强度虚拟试验基础技术研究.该项目采用计算结构技术和计算机仿真技术,开展飞机结构强度积木式虚拟试验技术和方法研究.通过虚拟试验环境(实验室),静强度、动强度、热强度、耐久性和损伤容限虚拟试验流程和试验数据库的建立,以及虚拟测试、试验与分析评估等模块的集成开发,建成飞机结构强度虚拟试验总体平台(其框架见***2),形成全尺寸飞机结构强度全过程的试验仿真能力,达到缩短飞机结构强度验证试验周期、减少验证试验项目、降低成本、提高飞机结构分析质量和强度验证试验水平的目标.
目前建立的飞机结构强度试验数据库包括元件特性试验数据库、飞机壁板稳定性试验数据库、全机静力或疲劳试验数据库以及起落架落震或摆振试验数据库;建立静强度、动强度、热强度、耐久性和损伤容限虚拟试验流程,并在型号试验中得到考核与应用,见***3和4.
(3)“突出专用”,开发适用机结构设计和分析的专用软件.在国外软件的冲击面前,按照“有所为,有所不为”的指导思想,根据国内航空业需求开发专用软件.针对飞机设计过程,不求大而全、但求专而精,提供一系列专用软件并得到广泛应用.
①飞机结构强度分析软件STRANAS.针对结构分析后的强度评估问题,中国飞机强度研究所以MSC Patran平台开发出STRANAS.开发中采用具有大量试验数据依据的结构强度工程分析方法,建立STRANAS强度分析方法库;系统集成开发材料库和型材剖面特性库,为快速有限元建模和强度分析提供数据库;集成HAJIF和MSC Nastran等有限元分析程序系统,所得飞机结构总体应力分析结果直接作为STRANAS完成强度分析的基础数据.因此,STRANAS的开发成功可实现飞机结构强度校核程序化与飞机结构总体分析―细节强度校核一体化,为广大飞机结构强度分析工程师提供方便、可靠而有效的分析工具.该软件在型号设计和强度分析中得到应用.
②飞机结构耐久性和损伤容限及可靠性分析系统ADDRAS.该系统以国内航空工业常用的结构耐久性和损伤容限分析方法为基础,以大量结构试验数据为支撑开发,适用机设计、生产、试验和使用各环节,满足国***标要求的先进的***用飞机耐久性和损伤容限评估体系.ADDRAS能以EIFS和DFR法为中心,适当顾及其他耐久性分析方法,具有一定程度的智能化再设计功能,分析数据可自动生成,后置处理与耐久性分析报告要求相一致,满足飞机设计可能用到的材料与结构形式的需要,数据库具有查询、打印和修改功能,数据库与分析系统能方便连接,便于数据调用.
目前,ADDRAS已被广泛用于***、民机结构的疲劳普查以及结构细节的耐久性和损伤容限评定,同时在一些民用项目中得到推广应用.
③飞机着陆和滑跑载荷优化设计系统ALTLAS.该软件是起落架着陆、滑跑和刹车动载荷分析及综合性能优化设计的专业软件,主要功能有:起落架缓冲器参数识别;起落架着陆载荷分析;起落架滑跑载荷分析;起落架着陆和滑跑载荷多目标优化;起落架落震试验仿真系统动力学模拟;全机对称着陆和滑跑载荷分析;全机非对称着陆和滑跑载荷分析.ALTLAS是目前国内飞机设计所普遍采用的起落架缓冲性能数值仿真软件,已被成功应用于10余个型号起落架的研制或改型设计.
④飞机结构三维温度场分析软件ASTSA.ASTSA是自主研发的飞机结构三维温度场分析专业软件,主要解决离散结构温度场分析问题.利用它可以求解连续体或离散结构的稳态、瞬态、线性及非线性温度场.该软件具有丰富的单元库,涵盖多种边界条件,具有齐全的热分析功能.ASTSA不仅有专门的接触热阻单元,还有配套使用的飞机典型组合结构接触热阻参数库,并开发气动和温度场耦合分析功能,具有基于MSC Patran平台的前后置处理系统.该软件已被广泛应用于航空和航天部门的热结构设计,并成功解决航空和航天部门的多个飞行器结构热分析问题.
1.3 自主CAE软件开发的经验和教训
从自主CAE软件的发展过程中获得许多宝贵的成功经验和深刻教训.
(1)***府(领导)支持是关键.航空工业部门领导大力支持并组织精干的技术队伍,开发成功一系列航空结构分析系统,解决一些飞机型号设计中的关键问题.
(2)人才队伍是关键.30年的发展历程表明,好的CAE软件离不开高水平的结构分析和软件开发人员;软件的维护发展也离不开这批人才队伍,只有拥有和长期保持这批队伍的稳定,已开发软件才能得到维护和发展;否则,便会使已开发软件的寿命提前结束.
(3)创新技术是生命线.CAE软件开发若没有创新技术,则在开发完成之时就可能被淘汰,因此国产软件必须有几个自己的亮点和创新点.
(4)充分利用国内外软件成果.应避免低水平重复开发,不求大而全,着重推出符合国内情况的、并具有与国外系统良好联合求解能力的专用软件.
(5)技术支持和服务是发展动力.软件只有不断被应用和维护才有生命力,只有为用户提供全方位的技术支持和服务,才能不断发展壮大.
(6)开发与维护脱节造成有些自主软件“自生自灭”的结果.在软件开发结束后,没有后续经费支持,随着人员流动、项目更迭、队伍解散,软件得不到维护,有些被市场淘汰.这是非常沉痛的教训.
(7)“小作坊”模式开发,自产自销,开发与市场营销脱节,未形成软件产业.
CAE技术在制造业和国民经济各领域被广泛应用,是提升企业自主创新能力和国际竞争力的关键技术.建立具有自主知识产权的CAE软件产业,对我国正在构建的以企业为主体的国家创新体系具有十分重要的战略意义.
2 航空工业的快速发展需要大力发展CAE技术并建立自主CAE软件┎业[3-4]
2.1 新形势下CAE技术发展需求分析
现阶段,我国经济发展已进入产业升级的关键时期,自主创新将成为重点和主要标志,航空工业也将进入新的快速发展时期,其跨越式发展需要大力发展CAE技术并建立CAE软件产业.
2.1.1 航空产品生命周期全过程需要与其相适应的CAE技术和软件工具飞机和发动机等航空产品的研制环节见***5.航空产品的生命周期全过程都需要CAE技术,包括不同设计阶段的优化设计技术、结构强度分析、制造新工艺仿真分析、试验设计与虚拟试验及定寿与延寿等.CAE技术已越来越成为改进产品设计、提高产品设计质量、减少样机试验周期和成本的核心技术,也成为工程设计人员不可缺少的工具.
2.1.2 航空平台发展需要强有力的基础手段和CAE软件工具***民机的不断发展,将推出多种型号飞机,新型号的研制需要新结构设计理念与方法、新材料与新工艺、新结构形式、新规范体系,更需要大力发展引领和支撑研发设计能力的核心技术――CAE技术和开发自主CAE软件.只有这样,才能满足航空平台的发展需求.
2.1.3 航空工业的数字化工程,对CAE技术和CAE软件提出更高要求和更大需求航空工业的数字化工程是国家数字化工程的重要组成部分.CAE技术是航空工业研发能力的制高点,是实现航空工业装备信息化和数字化的核心技术.产品研发数字化技术包括CAD,CAE,CAM,CAPP,PDM和ERP等.通过运用CAE技术,采用CAD/CAE/CAM一体化集成技术,缩短产品开发周期、降低产品开发及制造成本;采用”虚拟试验”技术,加快设计进度,替代部分物理试验,减小研制成本;采用产品型号研制的数字化设计、分析与验证,建立新的以自主创新为核心的飞机型号研制体系,将极大提高航空产业核心竞争力,实现航空工业跨越式发展.
2.2 国外软件不可能完全满足航空工业持续发展当前,航空各部门采用的大部分CAE软件是国外商用软件,最流行的有MSC Nastran, ANSYS, ABAQUS, MSC Adams, Marc, MSC Dytran, MSC Patran和Femap等.使用这些软件能推动CAE技术在航空工业部门的应用,也可以解决许多航空产品设计与分析问题,但存在如下严重问题:
(1)CAE软件技术不仅是衡量国家科学计算水平的标志,而且是事关国家核心竞争力和国家安全的战略技术,由于发达国家对技术的垄断与封锁,我国无法买到核心技术;
(2)仅靠购置国外软件不能完全解决型号问题,封装的国外软件无法加入自主创新技术,直接影响航空产业升级及跨越式发展, 影响自主设计思想的实现;
(3)靠购置国外软件,没有自主CAE软件的集成发展平台,不能集成国内科研院所的大批CAE科研成果,更不能形成自主的CAE软件产业.
显然,长期依赖国外软件绝不是自主创新之道,只有大力发展自主CAE技术,构建自主CAE软件平台,才能将创新的科研成果在自己平台上集成和延续,并有望跟上科技发展的时代潮流,在未来的高端科技发展中把握机遇、赢得主动.也就是必须走***自主、自力更生的道路.
2.3 形成自主CAE软件产业的条件分析
综上所述,我国必须也有条件发展有自主知识产权的CAE软件:
(1)经过30多年的技术和经验积累,某些技术已具有国际先进水平,特别是那些有一定用户群的国产软件将是自主CAE软件产业形成和发展的坚实基础;
(2)掌握先进的软件开发技术,培养出1支软件开发队伍;
(3)国际先进计算机软件技术的发展,产生大量的先进软件开发工具,为自主CAE软件的研发提供有利条件;
(4)国家大力提倡创新,良好的大环境和机遇必将迎来国产CAE软件产业大发展的春天.
3 航空自主CAE软件产业发展思路
3.1 技术层面(1)采用现代CAE新技术,将现有自主软件商品化:①改造数据管理系统和执行控制系统;②补充基础单元库;③完善求解器;④开发与现有CAD/CAE软件的接口;⑤严格软件测试,增强自主软件的健壮性和鲁棒性.
(2)以基础试验数据为核心,按照多学科设计思想整合专业软件,形成具有核心知识产权的专业软件模块,使得自主CAE软件产品系列化:①改造和整合现有专业软件;②建立元件、组件、部件和整机试验数据库;③集成开发强度校核、复合材料、耐久性和损伤容限分析、振动与噪声、热强度以及综合环境等新功能专业模块.
(3)采用先进CAE软件技术,建立高起点的航空CAE软件基础平台:①先进的数据管理系统和执行控制系统;②开放的基础单元库;③静动力分析方法库;④功能模块的标准接口,以及与现有CAD/CAE软件无缝集成接口;⑤开发便于发展的二次开发工具.
平台建立后,航空产品设计与分析就有了具有自主知识产权的工具;自主核心技术的研究成果就有了“生根开花”的土壤;各具特色的专业软件就有了可集成的平台.在此基础上,再进一步集成开发产品结构设计优化、分析、评估与全过程仿真的一体化CAE软件系统,建立自主CAE软件品牌,形成自主CAE软件产业.
3.2 管理层面3.2.1 ***策扶持,重点投资
CAE软件产业的形成与发展必须依靠***府的***策扶持和经济支持.在20世纪七八十年代,航空工业部投入一定资金,组织专门队伍,研制成功航空结构分析系统,为飞机研制起到重要作用.自主航空CAE软件产业的形成和发展,仍须得到航空工业部门在***策上扶持和经济上支持,这是形成自主CAE软件产业的前提和保障条件.
3.2.2 培养人才,建立团队
创立自主CAE软件产业,需要大批高素质的软件研发(包括维护、推广应用和营销)人才及团队.从大学教育开始,加强基础课程教育,改变学生只会用进口程序计算的局面,努力培养既懂专业知识又有软件开发技能的复合型人才;倡导研究生利用自主CAE软件开展创新研究;建立若干部级及省部级CAE理论研究和软件开发技术中心,培育CAE产业龙头队伍.
3.2.3 面向市场,机制创新
自主CAE软件产业的壮大,最终靠的是***府指导下的机制创新和市场运作.正确处理开发与维护人员的利益分配,建立市场营销机制,组建营销队伍,逐步建立软件开发、维护与营销一体化的合理机制,将自主CAE软件产业做大做强.
4 结束语
回首过去:走过自主CAE软件从无到有的历程,获得一批部级和部级科技进步成果,为新机研制贡献力量,为国产CAE软件的发展打下良好基础.
喜看现在:以“在竞争中求生存、在应用中求发展”和“面向设计、结合试验、突出专用”为指导思想,围绕优势领域,针对型号需求,发展自主软件和提供技术服务,取得一定的经济和社会效益,为航空工业的发展作出贡献.
展望未来:发展自主CAE软件产业正逢其时,大力发展CAE领域先进技术,拓展新的应用领域,在***府支持下,开拓创新,将自主CAE软件推向产业化.
参考文献:
[1] 孙侠生, 段世慧. 航空CAE软件的发展与思考[C]// 中国科学院技术科学论坛第二十三次学术报告会议论文集, 2006: 435-441.
[2] 孙侠生, 段世慧. 飞机结构虚拟试验与认证方法的发展趋势[J]. 计算机测量与控制, 2009, 17(5): 813-816.
数据分析软件设计篇7
在工程建设过程中有很多行业对测量的参数、速度和精度有很高的要求，特别是随着计算机技术的进步和数据采集系统的发展，传统的计算软件已经远远不能满足现代工程数量计算的要求，必须对目前的计算方式进行改进，提高计算准确度和计算效率[1]。
从而提高工程设计的效率和质量。所以说利用计算机技术对工程数量计算软件进行投入改进非常必要。
1 Visual Basic下的工程数量计算机软件开发内容
工程数量计算软件的开发是一个复杂、繁琐的过程，期开发的主要内容包含：手工输入算式自动计算、按章节自动计算、按照标准合适输入结果、联想式输入内容，按照章节自动计算的主要内容包含拆迁征地的费用、路基、轨道以及战场主要建筑设备等等方面的内容。
其中在拆迁及征地内容的描述中，我们可知其内容标记哦分散，包含有很多项目，比如房屋拆迁、砍伐树木、电力线拆迁等等方面的内容，但是针对不同工程来说可能包含不同项目的内容，所以一般情况下我们为了减少输入内容的时间，一般会采用下拉框选择输入形式，这种输入形式仅仅需要填写数量就可以实现[2]。
在第九个章节站主设备计算部分，主要内容包含纵向碴钉式排水槽计算，纵向碴低式排水槽计算，横向排水槽计算，以及集水井计算和吊沟计算等等，以上各种计算项目中均按照统一的公式进行计算，其计算过程和计算结果都可以由计算机完成。
在计算的过程中需要人工输入原始数据，然后以纵向碴低的方式计算排水槽，在排水槽的计算中一般只有选择槽底宽度时采用手工操作，其余部分输入排水槽的平均深度和长度就可以实现结果的计算和显示。
2 Visual Basic下的工程数量计算机软件开设计
2.1 I/O端口的实现
I/O端口的访问是整个系统软件爱你的重要组成部门，如果系统软件不能很好的访问I/O端口，就不能准确、快速的反应数据，这样也比较容易失去系统本身所存在的优势。
计算机在应用过程中计算的实现一般是通过总线和输出设备。在系统分析中其他设备依据规定的程序利用总线与CPU实施数据传输。
在分析结果的过程中注意输出和输入设备之间的计算和实际输入分析，Visual Basic系统软件一般不会直接的访问系统的I/O端口，往往是通过其他语言形式实施访问，然后再利用Visual Basic系统软件总的调试功能实施数据调试。在进一步分析的过程中我们选用VC++编写动态链接库完成I/O端口的各项操作程序的实施。
2.2 数据库管理分析
从小型数据采集系统分析中我们进行的分析一般只涉及到少量的数据库编写和分析，系统一般采用的数据库为Access数据库文件，Visual Basic提供的具有Jet数据库引擎的数据管理器和数控软件等工具，这样比较容易链接Access数据库。
并且能够很好的减少操作程序，方便数据的查询和管理。在此软件的开发过程汇总所涉及的小型数据库比较多，所以选择Data空间作为数据库接口进行分析和处理[3]。
然后利用Miscrosft数据库引擎来完成数据的访问或者利用搞数据绑定方法实现系统的运行和管理、分析，提高数据操作的方便性，通过控件访问数据库，减少编程制作步骤，首先对数据库生成文件进行分析，然后利用相关软件为数据库设置属性分析，并制定数据库管理方式并能显示出数据库文件中一些表、行、字段记录分析，同时它还可以和Data控件实施绑定，同时能够显示出只读数据分析，分析结果见表1。
3结语
通过以上的分析我们可以看出，此软件的应用能够比较轻松的实现工程数据的计算，降低人工工作强度。而且工程数据软件应用以后能够实现工程效率和质量的大幅度提高，促进工程发展和进步，在未来的发展中有很大的应用价值。
数据分析软件设计篇8
关键词：面向对象技术；计算机；网络软件设计；研究
中***分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）23-5263-03
在设计计算机网络软件系统时不仅要思考到网络的拓扑结构，还要考虑到网络的路由、容量以及安全问题，西方发达国家在计算机网络软件设计方面投进了大量资金，并采用了先进的网络设计工具，例如：CACI 公司的Comnet Predictor以及MIL 3 公司的OPNET等软件等。在这种形势下，该文对计算机网络软件体系结构的知识和面向对象的方法进行了详细研究，以便让网络技术的发展更好地为现代人们服务。
1 计算机网络设计软件可扩展性概述
计算机网络设计软件的可扩展性可以延长软件的使用寿命，增加软件的功能，扩大软件的规模。依据计算机网络设计的主要内容，可以把计算机网络设计软件向三个方面扩展：
1）可视化功能的扩展：随着科技的发展，网络技术不断更新换代，新的网络协议以及产品的出现，计算机网络软件在第一代网络技术的基础上实现了网络视频、跟踪网络技术等功能[1]。
2）软件分析功能的扩展：网络技术的不断更新换代，使得网络设计人员可以充分利用最新的网络性能模型对工程项目设计的质量进行科学、中肯的评价，以构建新的网络性能模型。
3）软件外界接口的扩展：随着信息化时代的到来，现代人们利用网络办公时，有时会用到多个网络软件的插口，保存一些重要的工作资料。而计算机网络软件外部接口的扩展，可以很方便用户在需要时进行方便的接口。
2 基于面向对象的可扩展计算机网络设计软件系统分析研究
2.1系统结构
在分析计算机网络设计的主要内容基础上，能够把网络软件分成4个功能模块：首先是系统调度，它能够完成网络软件系统各个部分功能的调度；其次是设计网络拓扑结构，实现可视化的扩展功能[2]。完成网络设备参数的输入、路由器的设计或者进行划分子网等等；最后设计网络的仿真运算性能，进而对其进行分析，依据在设计过程中出现的性能要求建立相对应的分析模型，根据设计完备的软件网络运行的安全性、整体效果、花费资金数额综合评价设计结果。同时为了保证软件的外部功能扩展，在设计出的4个功能模块需要加入通用的数据库接口模块，才能为网络软件系统和数据库提供接口。其中软件利用了分层模型把5个功能模块紧密联系起来，其系统结构***如***1所示。
根据数据库的多层软件体系结构，其通用数据库的接口主要作用是连接计算机数据库中和其它软件系统[3]。尽管它位于网络软件系统中，但是未被放进分层结构体系中，它是被当作一个***的功能块和网络设备以及参数相连接。而计算机网络设备以及设备参数是连接5个功能块的主要接口，其建立和实现主要采用的是面向对象技术进行分析，软件系统中的各部分通过共享计算机设备对象和参数这一个接口，均可以***实现各自功能。而由于全部的操作都基于共享数据进行，所以，在共享的数据结构不改变情况下，未来网络功能进行扩展的主要方向是建立更加完美的网络设备类库。
2.2面向对象和数据接口分析
基于面向对象技术进行开发的网络软件，其功能扩展主要表现在封装软件对象内部的属性以及服务方面，只要保证对象的界面不改变，整个软件的体系结构就不会改变。网络设计人员都希望可以设计出一张很方便编辑的网络拓扑***，在这张***上面设计人员能够自由地插入、删除或者拖动不一样的设备以及子网，并且与其建立有效的连接。针对网络的业务量、预期的效率等都需要进行仿真计算，在对设计网络***较满意以后，绘成***表，加入数据库[4]。
2.2.1类和对象的标识
计算机网路设计中类和对象的标识主要作用是面向对象的分析和设计，标识的质量对软件的实现和未来的扩展能力具有非常大的影响。根据系统调度的模块，在常用的编程工具汇总都会找到相应的解决方法和类库，对网络拓扑结构、网络仿真性能等进行认真分析，以建立相应的响应系统[5]。而软件的各种功能包括扩展功能都能够隐藏在不同的网络设备对象以及相应的网络对象中，通过建立合理的网络类与各种设备类实现软件功能。
2.2.2类和对象的详细分析
随着计算机网络技术的发展，网络的设备种类越来越多，网络软件的功能可以在很短的时间内扩展，在这种形势下，就非常有必要运用标准模型建立设备类。其中OSI模型是经过国际权威标准化机构ISO提出的尝试着让计算机网络在全世界范围内形成互动联网的规范框架，虽然它还没有获得计算机网络专家普遍认可，但是在各种网络设计软件体系中它最具有代表性，利用OSI可以建立一套更加完善的网络结果和计算机设备结构[6]。利用OSI模型结构，参与到互相连接的网络设备上面进而完成模型不同层作用的网络实体。比如：利用两个联机工作的计算机可以得到七层的全部功能。实际上软件的设备类模型具备一定的状态，进而实现若干层OSI模型功能的实体，在这种计算机软件系统中，设备的类对象能够完成自己单独的显示、进行仿真运算或者性能显示。而连接两台计算机中的电缆只能实现物理层的功能。而全部表示真实设备的类都是通过基类派生出来的，设备的主要功能是充当一个函数集，依据不同的设备进行不同程度的扩展[7]。而通过把4套不同的数据从OSI的模型中剥离抽象出来，非常符合网络技术的发展，对新网络设备的仿真性能进行恰当分析，实现和网路数据库的接口对接，所以，在人们日常生活运用网络过程中都选择这样的数据接口作为计算机网络软件的数据接口。OSI模型如下***2所示，其中模型中的物理层1和数据链路层2主要通过硬件实现，其余各层通过网络软件实现。
2.3建立系统
利用上述计算机网络结构以及数据接口，配合VC++的工具，充分利用Windows 平台的帮助，能够实现计算机太网子网的设计和仿真。在网络拓扑结构***中能够快速地进行添加以及删除，通过拖动主机、太网总线或者集线器，能够建立或者删除链接。利用计算机网络的仿真运算，可以明确在不同负荷条件下的延时、丢包率以及拥塞情况。在操作软甲过程中，需要考虑到计算机的主机是针对应用的，主要由太网的总线、集线器等各种相关设备进行连接的[8]。而主机设备只单单向会话层5、表示层6以及应用层7提供服务，集线器和台网总线为数据链路层2和网络层3提供服务。而物理层1的服务封装在端口类内，在这种情形下，软件能够很好地实现各个***部位的功能，不会影响到软件的扩展功能。
其次，为了让网络软件具有交换和路由的作用需要把交换机和路由器设备类的编码，在网络系统的调度模块添加设备工具栏中增加路由器和交换机的扩展功能。同时，计算机网络软件的其余扩展功能主要有：让计算机的网络设备的设备库更加完善，建立了形式化的网络描述的叙述性语言，具有更加科学、合理的仿真计算方法和性能分析的模型，在此基础上，扩展了网络数据库的接口。计算机软件系统的主要优势是使用户的扩展功能更加方便，代码的实现变得更加简单[9]。然而由于计算机的软件设计是用来运行PC机的，假如把拓扑结构转变成表的运算，会大大降低它的仿真速度，但是其仿真时间不会对软件的实用性产生影响。
最后，在网络设计编辑模块中敲击启动模拟按钮时，网络模拟就会要求用户输入总共需用的模拟时间长度，并自动设置当前的模拟时间为0。计算机网络拓扑结构验证成功，路由表建立以后，需要进入事件处理循环阶段，每次查找互相连接的设备中最早出现的典型事件进行处理，处理每一个事件的模拟时间达到一定程度上，事件的处理循环环节结束。开始进入性能分析模块，主要依据的系统在仿真模块进程中产生的一系列参数，对整个网络系统和相关的网络元素性能进行科学分析，找出网络运行的关键所在，进一步为优化网络的设计和解决网络运行过程中出现的问题提供依据。其性能分析主要内容有网络设备的吞吐率、平均排队队长以及网络链路的占有率、丢包率等等，对于网络性能的计算要依据相关的材料。此外，需要模拟进度和性能显示模块，通过***形的界面提供控键进行停止或者启动。在这个模块中，用户能够通过暂停或者快进掌控模拟的进程速度，及时对网络模拟的性能进行监视，使得网络性能在性能分析模块中进行计算。
3 结束语
计算机网络技术发展越来越快、网络结构越来越复杂，关于计算机网络理论的研究也越来越深奥，并且在网络软件系统设计中需要考虑的因素越来越多。该文采用面向对象技术分析的方法，利用OSI网络模型构建软件，这对网络软件的实用性和生命周期都会产生积极的作用，然而要建立起一套完备的计算机设计软件系统，让计算机网络软件应用更加合理、高效，需要人们在网络设计以及仿真领域进一步研究。
参考文献：
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数据分析软件设计篇9
关键词:消费者行为学 营销统计电算化 教学改革 Excel
（本文是2011年阳江职业技术学院教学改革与研究项目“消费者系列课程教学改革与研究”和2011年阳江职业技术学院创新科技活动准予立项项目“全国首创‘营销统计电算化’课程的设计与实践”的部分成果）
一、教学模块整合的合理性
笔者在消费者行为学和统计学的教学过程中发现这两门课程的教学内容有很多共通之处。设计问卷、统计分析等是这两门课程的交叉领域。本学院今年安排营销专业一年级学生在同一个学期上这两门课，我尝试将这两门课的某些教学模块进行整合改革。
“消费者行为学”与“营销统计电算化”教学模块的整合改革有助于避免教学内容重复，激发学生的学习兴趣，提高学生运用现代信息技术分析和解决营销问题的能力，体现了高职教学的实用特色。
二、教学模块整合案例
1. 消费者调查问卷的设计与数据统计分析
①用Excel软件新建工作薄，设计问卷的前言和标题。②输入问卷内容。③设置问卷结果的编码，利用数据有效性设置录入限制。④用名称或者Excel软件中的VLOOKUP函数，替换编码，生成调查结果数据库。⑤用筛选和***表功能分析消费者样本的性别组成。⑥利用Excel软件中透视***表向导功能分析消费者样本的年龄结构。⑦利用SUMPRODUCT函数分析影响消费者购买的因素。⑧利用Excel软件中的COUNTIF函数分析消费者可接受的产品定价范围。⑨利用COUNTIF函数分析消费者期望的产品附属功能。
2. 分类统计数据，测评广告对消费者的影响
①用Excel软件设计调查问卷和接收问卷结果的工作表，发送问卷邮件。②创建调查结果数据库。③分析样本组成。④用透视***表向导功能统计消费者对广告的记忆率和认可度。⑤用Excel软件中的带累积百分率的直方***或饼***，分析广告对消费者购买态度和行为的影响。⑥用Excel软件中的“描述统计”工具生成源数据区域的统计分析报表，报表中生成的标准统计量包括：平均数、众数、中位数、样本方差、标准差、峰度、偏度、最大值、最小值等，这些标准统计量有助于分析消费者对广告的综合印象。⑦用GETPIVOTDATA函数统计消费者两种广告类型的认知率。
3. 统计分析消费者对不同品牌的认知差异
①用Excel软件设计品牌形象调查问卷，添加问卷具体内容。②创建调查结果资料库。③分析样本组成。④用Excel软件中的“分类汇总”功能统计分析消费者不同品牌的认知差异。⑤用SUM、INDEX、***ALL、IF、ROW函数统计分析消费者品牌忠诚度。
4. 统计分析消费者满意度
①用Excel软件设计客户满意度调查问卷，通过VBA编码实现对问卷结果的自动记录。②统计调查结果，创建资料库。③用Excel软件中的AVERAGE函数统计消费者满意度。④用数据透视表分类统计消费者样本的性别、年龄、学历。⑤用Excel软件中的柱状***、饼***直观地显示消费者满意度统计数据。⑥用Excel软件中的“F-检验：双样本方差”工具分析消费者性别与满意度的相关性。⑦用“协方差”工具分析消费者年龄与满意度的相关性。⑧用“方差分析：单因素方差分析”工具分析消费者学历与满意度的相关性。⑨用“t-检验：双样本等方差分析”工具分析不同性别的消费者对产品外观满意度的差异。⑩用INDEX函数和分析“t-检验：双样本等方差分析”工具分析忠实消费者及影响因素。
5. 统计分析消费者购物行为
①用Excel软件设计消费者购物调查问卷。②统计问卷数据。③用Excel软件中的COUNTIF函数分析消费者购物频率分布。④用“F-检验：双样本方差”工具分析消费者婚否与购物频率的相关性。⑤用Excel软件中的INDEX函数分析消费者交通工具与购物频率的相关性。⑥用“方差分析：单因素方差分析”工具分别分析家庭成员数量、家庭收入与购物频率的相关性。⑦用Excel软件中的SUMPRODUCT函数或者相关系数工具分析年龄与购物地点的相关性。⑧用COUNTIF函数分析消费者类型比例。⑨用Excel软件中的卡方检验分析年龄与消费者类型的相关性。⑩用Excel软件中的“工具-数据分析-回归”工具分析影响消费者行为的变量之间的关系，建立回归模型，对消费者行为进行预测。
6. 使用专业市场调查软件
学院营销实训室安装了深圳市因纳特科技有限公司研发的市场调查软件，通过服务器联网，可以让数十位学生在实训室中用该软件。该软件在一定程度上有助于实现“消费者行为学”与“营销统计电算化”教学模块的整合。该软件通过不同行业的背景剧情，学生根据背景剧情和指定的任务，进行问卷设计，根据调查结果进行样本设计，并进行报告数据分析和撰写调研报告。学生可以通过选择调查调查任务、界定调查样本、进行抽样计划、进行设计问卷、进行数据统计、进行数据分析和撰写调查报告的流程，完成市场调查策略规划、体验市场调查操作过程及学习调查数据分析的实验。该软件提供随机及非随机抽样方式，学生可以进行等距抽样、分层抽样、整群抽样、方便抽样、配额抽样、判断抽样及滚雪球抽样等各种抽样方法的体验。
参考文献：
数据分析软件设计篇10
【关键词】 软件设计;孕妇;婴儿;营养评价
[ABSTRACT] Objective To design a software of trophicanalysis for pregnant and lyingin women and infants based on internet. Methods B/S technique based on internet was used in the development of a software of trophic analysis that could berun on internet. Results The design and development of the system was completed. The software had realized the goals， and been published and widely used on a famous website of an international infant food company. Conclusion This system has a favourable client interface， which can realize online trophic analysis for pregnant and lyingin women and infants， as well as realtime update of the software database.
[KEY WORDS] Software design; Pregnant women; Infants; Nutrition evaluation
随着我国人民群众生活水平的不断提升，营养配餐知识以及营养分析评价服务己经成为人们关注的一个热点问题。根据中国营养学会近期公布的“中国居民营养水平调查报告”结果显示，我国居民特别是孕产妇和婴幼儿面临着营养过剩与营养缺乏的双重挑战。鉴于目前我国孕产妇及儿童营养状况和存在的突出问题，科学有效地监控孕产妇及儿童营养状况和身体素质对医疗机构、托幼园所及家庭就显得尤为重要和迫切[1]。为了应对上述需求，各种单机版的营养学软件应运而生，这些软件对于孕产妇和婴幼儿营养不良状态的早期发现和及时防治有重要意义[2]。但随着时间的推移，在新的营养知识和营养品层出不穷的今天，营养学软件又面临着许多新的问题。如数据交流不及时、交互性能差、营养品制造商不能及时上载最新数据等。宽带互联网的出现，为以上问题找到了新的解决方案，特别是在基于Browse/Server(简称B/S)结构的网络服务程序普及的今天，开发基于Internet的医学营养学统计分析软件的时机已经成熟。为此，我们应国内某知名***品企业的要求，开发了这套医学营养状况分析软件。
1 统计分析软件的设计
1.1 设计目的
本软件设计的目的是通过网络***方式，帮助对孕妇、***母、婴幼儿和学龄前人群进行膳食营养分析、指导、咨询和宣教。
1.2 软件的设计与分析
1.2.1 软件的设计 本软件是基于B/S的程序设计而成，共包括三层构架：表示层、业务逻辑层和数据访问层(***1)。表示层的内容为用户界面包，主要负责和最终软件用户的交互、数据的收集，同时将用户数据传输给业务逻辑层处理。业务逻辑层的主要任务是将各种应用公式和逻辑集合其中，通过用户输入的数据调取数据访问层的基础数据库，然后进行逻辑分析及计算。数据访问层包括一套完整的营养学数据库系统，是整个软件的基础数据来源。
***1 软件系统的三层结构
1.2.2 数据库的设计 为实现设计功能，数据库中需要包含以下相应数据表作为支持：食物成分数据表、营养素推荐摄入量数据表及用户食物消费量数据表。
食物成分数据表列举了生活中经常遇到的各种食物，并且包含该种食物的各种营养成分的含量。此数据表用于对个人输入食品的营养成分进行计算，得出个人营养成分摄入量。营养素推荐摄入量表主要包含各个年龄段的婴幼儿和孕产妇所需要的营养元素含量。此表的数据可用于与被测试人的营养数据进行比对，从而得出营养状况分析数据。用户食物消费量数据表是用来记录用户食物消费量的表，主要用于测试者回顾过去的输入信息。
1.2.3 软件数据流*** 本软件可以通过用户任何一台联网的计算机访问客户端，在此之前，客户端无需添加任何程序。在远程访问后，软件的数据可以通过以下流程(***2)访问数据库。
***2 软件数据流***
1.2.4 功能测试与数据分析 功能测试又称正确性测试，它检查软件的功能是否符合规格说明。由于正确性是软件最重要的质量因素，所以其测试也最重要。测试主要采用人工实际操作的方法，对软件系统提供的客户端进行测试。
本次测试采用远程访问的形式检验软件的功能，被测试者通过Internet上的一台计算机登录网站，然后输入一名中晚期妊娠妇女所采用的食谱：其中牛奶500 g，豆腐200 g、馒头250 g、油菜100 g、白菜200 g、黄瓜200 g、苹果100 g、瓜子50 g、鸡蛋100 g、猪肉250 g、鸡肉150 g、鲤鱼200 g以及面包150 g。经过软件分析后，得出如下结果(***3)。其中，超标的物质以红色显示，正常的以绿色显示，未达标的以黑色显示。经过手工计算，此软件得到的数值与计算结果一致。
***3 分析计算结果
1.2.5 工作流程和功能 用户通过***注册，获得用户身份，根据待测对象的年龄和生理状况，选择相应的人群模块;逐项输入一日(或者一餐)膳食中各种食物的数量，计算后获得：①各类食物摄入量统计结果(按膳食宝塔分类);②膳食食物摄入量与膳食宝塔推荐量的比较;③各种营养素的摄入量;④各种营养素摄入量与推荐摄入量的比较;⑤营养素摄入水平的评价;⑥膳食结构分析：能量来源结构、蛋白质来源结构、脂肪来源结构以及饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的比值。通过***提问的方式，用户还可以实现就特别关心的问题提问，并由网站配合得到专业人员的回答。在完成上述计算步骤的同时，用户膳食信息被记录保存，在以后的应用中，用户可以调用以往膳食资料(结果)，进行回顾比较。
2 讨 论
本软件通过软件工程方法，实现了营养计算软件的远程访问，用户可以通过任何一台接入Internet的电脑进行营养计算。使孕产妇和营养学工作人员能够及时地了解到孕产妇自身及婴幼儿的营养状况，并根据结果进行饮食的指导[3]。
同时，营养专家也可以随时对软件的数据进行更新，对最新的营养物质配方及意见进行修改，实现了数据的***交互。为营养学统计分析拓展了新的方法和思路。
参考文献
[1]陈春明，何武，富振英，等. 中国儿童营养状况15年变化分析[J]. 卫生研究， 2006(6)：765768.
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