產品數據管理(PDM)是一門用來管理所有與產品相關信息和所有與產品相關的過程的技術。PDM系統包括以下主要功能:電子倉庫、文檔管理、產品結構配置管理、工作流程管理、分類與查詢管理和項目管理等。

在現代化企業中，CAX系統,OA系統軟件的大量應用，使文檔的產生、保存形式逐漸趨于數字化。對于已有的紙質圖檔，利用高速掃描設備以及中文光學字符識別(OCR)技術將其數宇化也十分方便。由于電子文檔產生于不同的軟件系統、工作組織、工作目標中，并且存儲于不同部門的計算機中，不便于對文檔的統一管理。有效地管理和維護這些企業文檔，為產品開發人員提供一個透明、一致、安全和實時的產品信息共享環境，是PDM系統開發與實施的基礎。

在文檔管理方面，已有許多學者已進行了研究與開發工作解凡這些研究多是以文檔的基本信息為主要管理對象、以產品BOM為組織結構。企業的工作文檔往往是由一組文件構成，某個文檔除了歸屬于某個產品或零部件，還可能康屬于部門、項目、工作流等組織結構。以上研究工作雖然對文檔進行了分類管理，但缺乏對類別的訪問控制，難以實現按類別管理文檔及自動歸檔的需求;而單一的組織結構缺乏文檔組織結構描述的多樣性口同時.用戶化的需求也應當是文檔管理研究重點之一。

本文介紹了一種以虛擬文件夾技術為基礎的文檔管理系統。主要目標是:(1)將文件類別加入主要管理對象中，加強分類管理;(2)建立多重分類機制;(3)對文檔進行自動或輔助歸檔;(4)建立個人工作區.滿足用戶個人管理需要。

1、文檔管理系統概述

1.1體系結構

與多數基于Web應用系統相同，文檔管理系統為3層結構。在表示層上，用戶根據工作的需求選擇處理文檔的類型，如產品文檔、部門文檔、項目文檔等;事務層根據用戶的操作選擇，處理與文檔相關的各類流程、功能;數據層為事務層提供數據源以及相關服務，如用戶、文件分類信息FTP月良務等。如圖1是文檔管理系統的體系結構模型。

文檔管理系統的體系結構模型

1.2功能結構

各種應用軟件系統的使用，產生了從不同方面描述產品的技術文檔，這些文檔有不同的類型(邏輯的分類)和不同的格式(物理分類)。

文件夾是操作系統用來管理文件的重要技術手段，通過文件夾可以實現對物理文件的分類、網絡共享、訪問控制等許多功能，具有結構層次清晰、分類方便等優點。但操作系統的文件夾管理方式難以實現文檔位置的透明性、查詢的方便性、共享與保密的安全性等諸多功能或性能。

與普通的文件夾不同.虛擬文件夾并不是用來保存文檔，而是對文檔進行邏輯分類的工具。虛擬文件夾是利用數據庫技術、以文件夾的結構形式對企業或個人的計算機文件進撰充一管理的一種文檔管理技術，操作人員并不需要知道文件夾中的文件實際物理位置。它可以實現按主題對文檔進行結構化分類的目的。同時，通過擴充虛擬文件的功能.可使之成為文檔管理的基礎。

一個完整的文檔管理系統需要完成各種與文檔相關的操作功能，包括文檔的分類、注冊、復制、檢入、檢出、凍結、審核、權限、版本、查詢、瀏覽等等。同時，在企業中。CAD、CAPP、CAM設計過程及工作流系統中，通過專用接口將文檔管理直接嵌入到這些軟件系統中，方便設計人員的處理。系統建立個人工作區，通過虛擬文件夾保存搜索的結果，或存儲臨時工作文檔。通過中間件卜還可與其它系統進行數據交流。基于虛擬文件夾的文檔管理系統由多個功能子系統組成，其功能模型如圖2所示。

功能模型

2、虛擬文件夾對文檔的管理

采用虛擬文件夾技術對文檔進行管理，需要實現以下幾方面的功能和性能:

(1)靈活的建立與維護;
(2)便捷的文件分類與歸檔;
(3)準確的搜索與查閱;
(4)個性化及本地化的管理;
(5)安全的文件訪問;
(6)多系統的接口與擴展。

這些功能與性能需求對應了整個文檔管理系統的虛擬文件夾數據結構1文件分類與歸檔、文檔搜索與閱覽、個人工作區、訪問權限、系統集成接口等的結構與功能設i十、實現。由于篇幅所限，其它功能的設計實現不在此一一討論。

2.1虛擬文件夾的數據結構

與物理文件夾一樣，虛擬文件夾的表現形式為樹型結構。而能夠表達樹型結構的數據結構有許多種，如層次編碼法、高津托圖，氣分層存貯法，層次矩陣存貯等。

高津托圖(Gazintograph)法具有結構簡單、靈活、易擴展、少冗余的優點，因此，系統采用高津托圖法作為虛擬文件夾的數據結構。

高津托圖法采用兩張表來表達產品的結構層次:一張表存儲的是所有虛擬文件夾的特征屬性信息〔如表1),通過外鍵與文件基本信息等建立關系;另一張表存儲的是虛擬文件夾的結構關系信息(如表2)，即虛擬文件夾的父子關系。

在構建樹型結構視圖時，采用深度優先遍歷算法加載所有的虛擬文件夾節點。采用高津托圖圖法無法從物理結構上避免循環的產生，但可以通過在引用等操作時，判斷這個節點在其子樹中是否會出現第z次來判斷是否存在循環。

2.2文件的分類

企業的各項生產活動中，根據工作的需要，相同的文檔可有多種分類依據.如部門、項目、類型、密級、產品等。不同的分類依據形成不同的分類方法。根據企業的需求，這些分類方法都必須兼顧。

系統采用了虛擬文件夾多重視圖的方法，即在結構關系表中，加入了分類方法標識ID,通過該標識可以區分虛擬文件夾結構的類屬關系。在構建虛擬文件夾的樹型結構時，屬于不同方法的虛擬文件夾就可以建立不同的分類樹，從而滿足了企業對文檔不同的分類的需求。如圖4所示，是一組虛擬文件夾在不同的分類標示中形成的兩個分類視圖。

虛擬文件夾的多重分類視圖

2.3文件歸檔

文件在歸檔時，必須包含在某個虛擬文件夾中。歸檔的過程可以手工打開分類樹中每層文件夾，對文檔進行注冊。同時，系統還可通過虛擬文件夾的分類關鍵字對文檔注冊的內容進行自動或輔助歸類。

分類關鍵字是根據分類樹的層次，由概括到詳細進行逐層設置。在自動分類時。根據關鍵字的匹配率來判斷文件的歸檔路徑。匹配率的定義如下:

其中，函數lev(n,m,k)可獲得對某個子樹進行訪問時，其第n層的、第二個節點的、第k個關鍵字的序號;k為第a個關鍵字在文檔內容中的出現次數;w是第a個關鍵字在該節點的權重;Km是在該節點關鍵字的個數。

在同一層分類中，若關鍵字的匹配率越高則其歸屬該類的可能刊嗽越大。取同層的匹配率最高的2個節點的P,和P,繼續查看其下一層所有節點的匹配率，并獲得其匹配率的平均值Ui和Uj。比較Ui和Uj，取其中較大的作為分類路徑選擇節點。如此循環，當某節點的所有子節點匹配率都為0或已經沒有子節點時寧就可將同層中匹配率最高的節點作為該文檔歸屬的分類節點。若在其分類路徑上的匹配率都過低時，將建議重建分類。

如圖5所示，是一個通過關鍵字的匹配率對文檔自動歸類示意圖。

歸檔的物理文件存儲在公共文件服務器上。文檔的存取方式有2種:對于一般公用的文檔，通過如存放在文俐民務器中，但其信息(包括分類、內容介紹等)注冊在公共文檔信息庫中;對于專屬文檔，直接保存在公共文檔信息庫中。

2.4文檔的搜索與閱覽

當用戶需要查閱文檔時，可通過文檔管理的查詢系統進行搜索。

在文檔分類時已經建立了多重視圖的虛擬文件夾分類，因此，用戶可以選擇最熟悉的分類方式，在文件分類樹中獲得所需的文檔。

通過關鍵字搜索，也可得至關相關文件所在的文件夾或文檔基本信息。由于在虛擬文件夾中包含了文檔分類的關鍵字，所以可進行搜索的文檔對象不淪是有文字內容的文檔還是無文字內容的圖形文件，并且保證了搜索的準確性。

搜索結果羅列了相關文件夾或文檔基本信息條目。通過文檔基本信息條目的查看按鈕就可閱覽該文檔的內容。

2.5、個人工作區

文檔管理系統的最終用戶是企業的員工，每個員工都有自己的使用習慣，并且在網絡無法連接的時候，必須保證工作的正常進行。因此，在文檔管理中必須體現個性化以及本地化。

系統通過建立個人工作區來實現個性化及本地化。個人工作區是建立用戶計算機上的個人文檔管理子系統.有自己的文檔管理數據庫，同樣采用虛擬文件夾的方式對文檔進行管理。在個人工作區中，用戶通過建立自己的虛擬文件夾，管理計算機中的文件。同時，還可建立公共虛擬文件夾的映射。

個人工作區中的虛擬文件夾與公共虛擬文件夾的數據結構基本相同，可以對文檔進行多重分類，并且無需知道在計算機中物理位置。與公共虛擬文件夾不同的是無需訪問權限一類的限制。

個人工作區中的文檔注冊通過對計算機文件的自動搜索和手工添加來完成。在自動搜索中，通過文件系統對象(File System Objeut)獲得計算機中所有文件夾中文件的名稱、物理位置、創建時間、修改時間、文件類型、相關應用程序等屬性。而對于一些特別的文件，如文本文件、Word文件等，通過文件訪問或ActiveX Automation對象技術獲得文件的內容。根據虛擬文件夾的分類關鍵字，將文件自動的注冊到個人工作區中。每個系統用戶通過建立對公共虛擬文件夾的映射，可方便地訪問到自己喜好的或頻繁使用的公共虛擬文件夾，無需進行大量的搜索操作。如圖6,是個人工作區對公共虛擬文件夾的映射示意。

公共虛擬文件夾的映射

2.6文檔的訪問安全

安全是企業信息管理的重點工作之一。在文檔管理系統中采用了基于角色的文檔訪問安全管理機制。

角色是文檔管理系統中，用戶所具備的訪問權限的集合。全部角色由高級到一般分為多個層次，高級別角色可包含低基本角色，形成角色主水乏樹。如圖7表示了一個角色權限樹的結構。

角色權限樹

每個系統用戶都被分配了一個以上的角色.而每個虛擬文件夾也對應了一個角色列表，該列表中包含了能夠訪問該文件夾的所有角色。通過角色匹配，只有在角色列表中的以及包含列表角色的用戶才允許訪問該虛擬文件夾包含的文檔，以及該文件夾之下的子文件夾中所包含的文檔。

在用戶查閱文檔時，文件的物理存放位置以及文件所在計算機訪問口令用戶看不到，并且進行了加密處理，這樣，也進一步增強了文檔、信急保存的安全性。

2.7系統集成接口

企業PDM中還包含了其它子系統和應用軟件系統的集成，如工作流子系統,AutOCAD,SolidWorks,MasterCAM等，這些系統在工作中都會產生中間文件和結果文件。

工作流子系統是PDM系統重要的組成部分。需要完成對文檔的簽入、簽出、審核、凍結、發放、版本管理等活動功能。這些活動針對文檔管理系統，主要涉及以下3個方面的功能:

(1)添加虛擬文件夾;
(2)注冊文檔信息;
(3)查閱文件。

文檔管理系統對這些功能進行了封襲，提供了以ActiveX技術為基礎的文檔管理接口。通過接口調用實現了文檔管理子系統與工作流子系統的集成。

許多優秀的CAD/CAM軟件系統都提供了二次開發環境或接l3，如AutoCAD可使用ObjectARX,ActiveXAutomation,Lisp,VBA等方法進行二次開發;SolidWorks提供了AYI函數以及ActiveX對象模型，MasteiCAM可使用Hook等。

通過軟件的二次開發。在其中調用封裝了多種功能的ActiveX,以實現文檔管理系統與CAx應用系統的充分集成。

3、文檔管理系統的開發應用

文檔管理系統需要應用到企業的許多部門，同時為工作便利和防范網絡問題，因此，系統開發時既要實現文檔管理的集中統一，又要兼顧個性化需求。

在系統訪問模式方面采用B/S與C/S結合的模式。在公共文檔訪問中采用B/S模式，在個人工作區中采用C/S模式。

開發工具選用了ASP.NET和VB.NET，分別用于開發公共文檔訪問管理和個人工作區。數據庫采用了SQL Server2000。在各功能模塊開發過程中，廣泛采用了ActiveX技術，方便了功能的實現和代碼重用，并提供了功能封裝接口，為其它系統的集成提供了有力保證。

4、結束語

本文從文檔管理系統的模型、功能結構設計、開發應用等三個方面，詳細闡述了基于虛擬文件夾技術的文檔管理系統結構框架和實現細節。

以虛擬文件夾技術為基礎，將虛擬文件夾不僅作為分類的工具，同時成為文檔管理的基本對象，加強了對類別的管理，拓展了虛擬文件夾技術的外延。

文檔管理是PDM系統的基礎功能子系統。采用虛擬文件夾技術可以方便、靈活地實現企業對各類文檔的統一管理，并為PDM其它子系統提供文檔管理平臺。通過實際應用，為企業管理帶來良好的效益。