產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)是一門用來(lái)管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過(guò)程的技術(shù)。PDM系統(tǒng)包括以下主要功能:電子倉(cāng)庫(kù)、文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理、工作流程管理、分類與查詢管理和項(xiàng)目管理等。

在現(xiàn)代化企業(yè)中，CAX系統(tǒng),OA系統(tǒng)軟件的大量應(yīng)用，使文檔的產(chǎn)生、保存形式逐漸趨于數(shù)字化。對(duì)于已有的紙質(zhì)圖檔，利用高速掃描設(shè)備以及中文光學(xué)字符識(shí)別(OCR)技術(shù)將其數(shù)宇化也十分方便。由于電子文檔產(chǎn)生于不同的軟件系統(tǒng)、工作組織、工作目標(biāo)中，并且存儲(chǔ)于不同部門的計(jì)算機(jī)中，不便于對(duì)文檔的統(tǒng)一管理。有效地管理和維護(hù)這些企業(yè)文檔，為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員提供一個(gè)透明、一致、安全和實(shí)時(shí)的產(chǎn)品信息共享環(huán)境，是PDM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)施的基礎(chǔ)。

在文檔管理方面，已有許多學(xué)者已進(jìn)行了研究與開(kāi)發(fā)工作解凡這些研究多是以文檔的基本信息為主要管理對(duì)象、以產(chǎn)品BOM為組織結(jié)構(gòu)。企業(yè)的工作文檔往往是由一組文件構(gòu)成，某個(gè)文檔除了歸屬于某個(gè)產(chǎn)品或零部件，還可能康屬于部門、項(xiàng)目、工作流等組織結(jié)構(gòu)。以上研究工作雖然對(duì)文檔進(jìn)行了分類管理，但缺乏對(duì)類別的訪問(wèn)控制，難以實(shí)現(xiàn)按類別管理文檔及自動(dòng)歸檔的需求;而單一的組織結(jié)構(gòu)缺乏文檔組織結(jié)構(gòu)描述的多樣性口同時(shí).用戶化的需求也應(yīng)當(dāng)是文檔管理研究重點(diǎn)之一。

本文介紹了一種以虛擬文件夾技術(shù)為基礎(chǔ)的文檔管理系統(tǒng)。主要目標(biāo)是:(1)將文件類別加入主要管理對(duì)象中，加強(qiáng)分類管理;(2)建立多重分類機(jī)制;(3)對(duì)文檔進(jìn)行自動(dòng)或輔助歸檔;(4)建立個(gè)人工作區(qū).滿足用戶個(gè)人管理需要。

1、文檔管理系統(tǒng)概述

1.1體系結(jié)構(gòu)

與多數(shù)基于Web應(yīng)用系統(tǒng)相同，文檔管理系統(tǒng)為3層結(jié)構(gòu)。在表示層上，用戶根據(jù)工作的需求選擇處理文檔的類型，如產(chǎn)品文檔、部門文檔、項(xiàng)目文檔等;事務(wù)層根據(jù)用戶的操作選擇，處理與文檔相關(guān)的各類流程、功能;數(shù)據(jù)層為事務(wù)層提供數(shù)據(jù)源以及相關(guān)服務(wù)，如用戶、文件分類信息FTP月良務(wù)等。如圖1是文檔管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)模型。

文檔管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)模型

1.2功能結(jié)構(gòu)

各種應(yīng)用軟件系統(tǒng)的使用，產(chǎn)生了從不同方面描述產(chǎn)品的技術(shù)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(tǒng)用來(lái)管理文件的重要技術(shù)手段，通過(guò)文件夾可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物理文件的分類、網(wǎng)絡(luò)共享、訪問(wèn)控制等許多功能，具有結(jié)構(gòu)層次清晰、分類方便等優(yōu)點(diǎn)。但操作系統(tǒng)的文件夾管理方式難以實(shí)現(xiàn)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(lái)保存文檔，而是對(duì)文檔進(jìn)行邏輯分類的工具。虛擬文件夾是利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、以文件夾的結(jié)構(gòu)形式對(duì)企業(yè)或個(gè)人的計(jì)算機(jī)文件進(jìn)撰充一管理的一種文檔管理技術(shù)，操作人員并不需要知道文件夾中的文件實(shí)際物理位置。它可以實(shí)現(xiàn)按主題對(duì)文檔進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分類的目的。同時(shí)，通過(guò)擴(kuò)充虛擬文件的功能.可使之成為文檔管理的基礎(chǔ)。

一個(gè)完整的文檔管理系統(tǒng)需要完成各種與文檔相關(guān)的操作功能，包括文檔的分類、注冊(cè)、復(fù)制、檢入、檢出、凍結(jié)、審核、權(quán)限、版本、查詢、瀏覽等等。同時(shí)，在企業(yè)中。CAD、CAPP、CAM設(shè)計(jì)過(guò)程及工作流系統(tǒng)中，通過(guò)專用接口將文檔管理直接嵌入到這些軟件系統(tǒng)中，方便設(shè)計(jì)人員的處理。系統(tǒng)建立個(gè)人工作區(qū)，通過(guò)虛擬文件夾保存搜索的結(jié)果，或存儲(chǔ)臨時(shí)工作文檔。通過(guò)中間件卜還可與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。基于虛擬文件夾的文檔管理系統(tǒng)由多個(gè)功能子系統(tǒng)組成，其功能模型如圖2所示。

功能模型

2、虛擬文件夾對(duì)文檔的管理

采用虛擬文件夾技術(shù)對(duì)文檔進(jìn)行管理，需要實(shí)現(xiàn)以下幾方面的功能和性能:

(1)靈活的建立與維護(hù);
(2)便捷的文件分類與歸檔;
(3)準(zhǔn)確的搜索與查閱;
(4)個(gè)性化及本地化的管理;
(5)安全的文件訪問(wèn);
(6)多系統(tǒng)的接口與擴(kuò)展。

這些功能與性能需求對(duì)應(yīng)了整個(gè)文檔管理系統(tǒng)的虛擬文件夾數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1文件分類與歸檔、文檔搜索與閱覽、個(gè)人工作區(qū)、訪問(wèn)權(quán)限、系統(tǒng)集成接口等的結(jié)構(gòu)與功能設(shè)i十、實(shí)現(xiàn)。由于篇幅所限，其它功能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不在此一一討論。

2.1虛擬文件夾的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

與物理文件夾一樣，虛擬文件夾的表現(xiàn)形式為樹(shù)型結(jié)構(gòu)。而能夠表達(dá)樹(shù)型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活、易擴(kuò)展、少冗余的優(yōu)點(diǎn)，因此，系統(tǒng)采用高津托圖法作為虛擬文件夾的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

高津托圖法采用兩張表來(lái)表達(dá)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)層次:一張表存儲(chǔ)的是所有虛擬文件夾的特征屬性信息〔如表1),通過(guò)外鍵與文件基本信息等建立關(guān)系;另一張表存儲(chǔ)的是虛擬文件夾的結(jié)構(gòu)關(guān)系信息(如表2)，即虛擬文件夾的父子關(guān)系。

在構(gòu)建樹(shù)型結(jié)構(gòu)視圖時(shí)，采用深度優(yōu)先遍歷算法加載所有的虛擬文件夾節(jié)點(diǎn)。采用高津托圖圖法無(wú)法從物理結(jié)構(gòu)上避免循環(huán)的產(chǎn)生，但可以通過(guò)在引用等操作時(shí)，判斷這個(gè)節(jié)點(diǎn)在其子樹(shù)中是否會(huì)出現(xiàn)第z次來(lái)判斷是否存在循環(huán)。

2.2文件的分類

企業(yè)的各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)中，根據(jù)工作的需要，相同的文檔可有多種分類依據(jù).如部門、項(xiàng)目、類型、密級(jí)、產(chǎn)品等。不同的分類依據(jù)形成不同的分類方法。根據(jù)企業(yè)的需求，這些分類方法都必須兼顧。

系統(tǒng)采用了虛擬文件夾多重視圖的方法，即在結(jié)構(gòu)關(guān)系表中，加入了分類方法標(biāo)識(shí)ID,通過(guò)該標(biāo)識(shí)可以區(qū)分虛擬文件夾結(jié)構(gòu)的類屬關(guān)系。在構(gòu)建虛擬文件夾的樹(shù)型結(jié)構(gòu)時(shí)，屬于不同方法的虛擬文件夾就可以建立不同的分類樹(shù)，從而滿足了企業(yè)對(duì)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(biāo)示中形成的兩個(gè)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(shí)，必須包含在某個(gè)虛擬文件夾中。歸檔的過(guò)程可以手工打開(kāi)分類樹(shù)中每層文件夾，對(duì)文檔進(jìn)行注冊(cè)。同時(shí)，系統(tǒng)還可通過(guò)虛擬文件夾的分類關(guān)鍵字對(duì)文檔注冊(cè)的內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)或輔助歸類。

分類關(guān)鍵字是根據(jù)分類樹(shù)的層次，由概括到詳細(xì)進(jìn)行逐層設(shè)置。在自動(dòng)分類時(shí)。根據(jù)關(guān)鍵字的匹配率來(lái)判斷文件的歸檔路徑。匹配率的定義如下:

其中，函數(shù)lev(n,m,k)可獲得對(duì)某個(gè)子樹(shù)進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，其第n層的、第二個(gè)節(jié)點(diǎn)的、第k個(gè)關(guān)鍵字的序號(hào);k為第a個(gè)關(guān)鍵字在文檔內(nèi)容中的出現(xiàn)次數(shù);w是第a個(gè)關(guān)鍵字在該節(jié)點(diǎn)的權(quán)重;Km是在該節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵字的個(gè)數(shù)。

在同一層分類中，若關(guān)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(gè)節(jié)點(diǎn)的P,和P,繼續(xù)查看其下一層所有節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)。如此循環(huán)，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)的所有子節(jié)點(diǎn)匹配率都為0或已經(jīng)沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)時(shí)寧就可將同層中匹配率最高的節(jié)點(diǎn)作為該文檔歸屬的分類節(jié)點(diǎn)。若在其分類路徑上的匹配率都過(guò)低時(shí)，將建議重建分類。

如圖5所示，是一個(gè)通過(guò)關(guān)鍵字的匹配率對(duì)文檔自動(dòng)歸類示意圖。

歸檔的物理文件存儲(chǔ)在公共文件服務(wù)器上。文檔的存取方式有2種:對(duì)于一般公用的文檔，通過(guò)如存放在文俐民務(wù)器中，但其信息(包括分類、內(nèi)容介紹等)注冊(cè)在公共文檔信息庫(kù)中;對(duì)于專屬文檔，直接保存在公共文檔信息庫(kù)中。

2.4文檔的搜索與閱覽

當(dāng)用戶需要查閱文檔時(shí)，可通過(guò)文檔管理的查詢系統(tǒng)進(jìn)行搜索。

在文檔分類時(shí)已經(jīng)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(shù)中獲得所需的文檔。

通過(guò)關(guān)鍵字搜索，也可得至關(guān)相關(guān)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(guān)鍵字，所以可進(jìn)行搜索的文檔對(duì)象不淪是有文字內(nèi)容的文檔還是無(wú)文字內(nèi)容的圖形文件，并且保證了搜索的準(zhǔn)確性。

搜索結(jié)果羅列了相關(guān)文件夾或文檔基本信息條目。通過(guò)文檔基本信息條目的查看按鈕就可閱覽該文檔的內(nèi)容。

2.5、個(gè)人工作區(qū)

文檔管理系統(tǒng)的最終用戶是企業(yè)的員工，每個(gè)員工都有自己的使用習(xí)慣，并且在網(wǎng)絡(luò)無(wú)法連接的時(shí)候，必須保證工作的正常進(jìn)行。因此，在文檔管理中必須體現(xiàn)個(gè)性化以及本地化。

系統(tǒng)通過(guò)建立個(gè)人工作區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化及本地化。個(gè)人工作區(qū)是建立用戶計(jì)算機(jī)上的個(gè)人文檔管理子系統(tǒng).有自己的文檔管理數(shù)據(jù)庫(kù)，同樣采用虛擬文件夾的方式對(duì)文檔進(jìn)行管理。在個(gè)人工作區(qū)中，用戶通過(guò)建立自己的虛擬文件夾，管理計(jì)算機(jī)中的文件。同時(shí)，還可建立公共虛擬文件夾的映射。

個(gè)人工作區(qū)中的虛擬文件夾與公共虛擬文件夾的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本相同，可以對(duì)文檔進(jìn)行多重分類，并且無(wú)需知道在計(jì)算機(jī)中物理位置。與公共虛擬文件夾不同的是無(wú)需訪問(wèn)權(quán)限一類的限制。

個(gè)人工作區(qū)中的文檔注冊(cè)通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)文件的自動(dòng)搜索和手工添加來(lái)完成。在自動(dòng)搜索中，通過(guò)文件系統(tǒng)對(duì)象(File System Objeut)獲得計(jì)算機(jī)中所有文件夾中文件的名稱、物理位置、創(chuàng)建時(shí)間、修改時(shí)間、文件類型、相關(guān)應(yīng)用程序等屬性。而對(duì)于一些特別的文件，如文本文件、Word文件等，通過(guò)文件訪問(wèn)或ActiveX Automation對(duì)象技術(shù)獲得文件的內(nèi)容。根據(jù)虛擬文件夾的分類關(guān)鍵字，將文件自動(dòng)的注冊(cè)到個(gè)人工作區(qū)中。每個(gè)系統(tǒng)用戶通過(guò)建立對(duì)公共虛擬文件夾的映射，可方便地訪問(wèn)到自己喜好的或頻繁使用的公共虛擬文件夾，無(wú)需進(jìn)行大量的搜索操作。如圖6,是個(gè)人工作區(qū)對(duì)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(wèn)安全

安全是企業(yè)信息管理的重點(diǎn)工作之一。在文檔管理系統(tǒng)中采用了基于角色的文檔訪問(wèn)安全管理機(jī)制。

角色是文檔管理系統(tǒng)中，用戶所具備的訪問(wèn)權(quán)限的集合。全部角色由高級(jí)到一般分為多個(gè)層次，高級(jí)別角色可包含低基本角色，形成角色主水乏樹(shù)。如圖7表示了一個(gè)角色權(quán)限樹(shù)的結(jié)構(gòu)。

角色權(quán)限樹(shù)

每個(gè)系統(tǒng)用戶都被分配了一個(gè)以上的角色.而每個(gè)虛擬文件夾也對(duì)應(yīng)了一個(gè)角色列表，該列表中包含了能夠訪問(wèn)該文件夾的所有角色。通過(guò)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(wèn)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(shí)，文件的物理存放位置以及文件所在計(jì)算機(jī)訪問(wèn)口令用戶看不到，并且進(jìn)行了加密處理，這樣，也進(jìn)一步增強(qiáng)了文檔、信急保存的安全性。

2.7系統(tǒng)集成接口

企業(yè)PDM中還包含了其它子系統(tǒng)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)的集成，如工作流子系統(tǒng),AutOCAD,SolidWorks,MasterCAM等，這些系統(tǒng)在工作中都會(huì)產(chǎn)生中間文件和結(jié)果文件。

工作流子系統(tǒng)是PDM系統(tǒng)重要的組成部分。需要完成對(duì)文檔的簽入、簽出、審核、凍結(jié)、發(fā)放、版本管理等活動(dòng)功能。這些活動(dòng)針對(duì)文檔管理系統(tǒng)，主要涉及以下3個(gè)方面的功能:

(1)添加虛擬文件夾;
(2)注冊(cè)文檔信息;
(3)查閱文件。

文檔管理系統(tǒng)對(duì)這些功能進(jìn)行了封襲，提供了以ActiveX技術(shù)為基礎(chǔ)的文檔管理接口。通過(guò)接口調(diào)用實(shí)現(xiàn)了文檔管理子系統(tǒng)與工作流子系統(tǒng)的集成。

許多優(yōu)秀的CAD/CAM軟件系統(tǒng)都提供了二次開(kāi)發(fā)環(huán)境或接l3，如AutoCAD可使用ObjectARX,ActiveXAutomation,Lisp,VBA等方法進(jìn)行二次開(kāi)發(fā);SolidWorks提供了AYI函數(shù)以及ActiveX對(duì)象模型，MasteiCAM可使用Hook等。

通過(guò)軟件的二次開(kāi)發(fā)。在其中調(diào)用封裝了多種功能的ActiveX,以實(shí)現(xiàn)文檔管理系統(tǒng)與CAx應(yīng)用系統(tǒng)的充分集成。

3、文檔管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用

文檔管理系統(tǒng)需要應(yīng)用到企業(yè)的許多部門，同時(shí)為工作便利和防范網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，因此，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)既要實(shí)現(xiàn)文檔管理的集中統(tǒng)一，又要兼顧個(gè)性化需求。

在系統(tǒng)訪問(wèn)模式方面采用B/S與C/S結(jié)合的模式。在公共文檔訪問(wèn)中采用B/S模式，在個(gè)人工作區(qū)中采用C/S模式。

開(kāi)發(fā)工具選用了ASP.NET和VB.NET，分別用于開(kāi)發(fā)公共文檔訪問(wèn)管理和個(gè)人工作區(qū)。數(shù)據(jù)庫(kù)采用了SQL Server2000。在各功能模塊開(kāi)發(fā)過(guò)程中，廣泛采用了ActiveX技術(shù)，方便了功能的實(shí)現(xiàn)和代碼重用，并提供了功能封裝接口，為其它系統(tǒng)的集成提供了有力保證。

4、結(jié)束語(yǔ)

本文從文檔管理系統(tǒng)的模型、功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)應(yīng)用等三個(gè)方面，詳細(xì)闡述了基于虛擬文件夾技術(shù)的文檔管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

以虛擬文件夾技術(shù)為基礎(chǔ)，將虛擬文件夾不僅作為分類的工具，同時(shí)成為文檔管理的基本對(duì)象，加強(qiáng)了對(duì)類別的管理，拓展了虛擬文件夾技術(shù)的外延。

文檔管理是PDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能子系統(tǒng)。采用虛擬文件夾技術(shù)可以方便、靈活地實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)各類文檔的統(tǒng)一管理，并為PDM其它子系統(tǒng)提供文檔管理平臺(tái)。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，為企業(yè)管理帶來(lái)良好的效益。