發(fā)布時間：2022-03-19 11:28:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇軟件開發(fā)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1、動力學模型
建立三維中子動力學模型，包括三維中子擴散模型和考慮軸向流動的DNP平衡方程。由于DNP隨燃料沿軸向流動，部分先驅(qū)核流出堆外并發(fā)生衰變，未衰變的將再次進入堆芯，因此DNP方程需在整個主回路中進行求解。時空中子動力學方程組包括G個中子擴散方程和I個DNP方程。根據(jù)之前的相關(guān)研究[3]可知，燃料鹽的流動對堆芯中子注量率幾乎沒有影響，因此熔鹽堆動力學方程組中的注量率方程與傳統(tǒng)固體堆動力學注量率方程沒有區(qū)別，只是在先驅(qū)核方程中增加了流動項。
2、程序驗證
本文利用MSRE的實驗數(shù)據(jù)對程序進行驗證，MSRE功率為8MW，慢化劑為石墨，氟化鹽以648.9℃的溫度流經(jīng)由石墨柵陣構(gòu)成的矩形管道。根據(jù)橡樹嶺國家實驗室（ORNL）熔鹽堆運行報告[5]建立MSRE的簡化模型（圖1）。近似的MSRE幾何模型為圓柱體，半徑為71.2cm，高度為200.7cm，堆芯填充石墨柵陣，高度為17.15cm的上下腔室分別在石墨柵陣頂部和底部。石墨管道中燃料流速與上下腔室中的流速不同。計算中使用的熱工水力參數(shù)取自文獻[6]。燃料組成部分取自MSRE運行報告，為減少實驗結(jié)果與計算結(jié)果的偏差，模擬過程選取了2套不同的DNP數(shù)據(jù)：①基于ENDF/B-VI庫由HELIOS組件計算產(chǎn)生；②由ORNL提供的緩發(fā)中子數(shù)據(jù)。堆芯內(nèi)有效DNP份額的計算方法取自文獻[7]。
2.1MSRE穩(wěn)態(tài)運行下DNP損失
第1個基準題計算MSRE穩(wěn)態(tài)運行下的DNP損失。MSRE實驗結(jié)果與文獻[8]的計算結(jié)果作為參考解。本文計算了MSRE在采用235U燃料和233U燃料的2種情況下的緩發(fā)中子份額損失。表1、表2列出了2種燃料類型下本文計算的六組緩發(fā)中子份額損失與參考值的比較。從表中可以看出，本文的計算結(jié)果與試驗值吻合較好，與其他單位的計算值差別不大。偏差的原因主要來自：①進行MSRE模擬時采用的簡化幾何模型不同；②評價緩發(fā)中子份額損失的模型不同。
2.2MSRE起泵和停泵瞬態(tài)
第2個基準題模擬MSRE在無保護狀態(tài)下的燃料起泵和停泵瞬態(tài)過程。在這2個瞬態(tài)過程中，堆芯通過調(diào)節(jié)控制棒的位置使功率保持不變，反應性的損失可通過控制棒的位置進行計算。與上一基準題類似，模擬過程中使用了2組緩發(fā)中子數(shù)據(jù)。起泵過程中，燃料流量在10s內(nèi)從0升高到正常值，停泵過程中，燃料流量在22s內(nèi)從正常值降低為0。燃料流量的變化數(shù)據(jù)取自文獻[9]。由圖2可知，MOREL能很好地模擬MSRE在起泵和停泵過程中緩發(fā)中子份額的變化。MSRE在實驗過程中對控制棒的提棒速度有一定限制，本文模擬過程中沒有考慮到這個因素，這可能是高估反應性損失的一個原因。從圖2可知，在約13s時，反應性損失曲線有一個波動，這是由于堆芯外未衰變的先驅(qū)核重新進入堆芯。
3、結(jié)論
本文考慮到DNP的軸向流動，建立了合適的熔鹽堆動力學模型，并開發(fā)了程序MOREL，利用MSRE實驗數(shù)據(jù)對建立的模型進行了驗證，結(jié)果表明，建立的模型是正確的，MOREL程序可以用于熔鹽堆的動力學分析。
作者：莊坤 曹良志 鄭友琦 吳宏春 單位：西安交通大學核科學與技術(shù)學院
1重新開發(fā)一種新的軟件構(gòu)件
這種方式的成本較低，而且開發(fā)出來的構(gòu)件比較有針對性，不會存在版權(quán)等問題，集合了第一、第二種構(gòu)件的優(yōu)點。但這種方式對技術(shù)開發(fā)人員的要求比較高，如果技術(shù)人員的技術(shù)水平不足，開發(fā)出來的軟件構(gòu)件可能會出現(xiàn)性能不佳、不兼容等問題。受開發(fā)水平限制，一般是在第一、第二種方式無法實施的情況下，才實施第三種方式。考慮到開發(fā)軟件與其它設備的匹配問題，本文開發(fā)的工業(yè)控制設備軟件選擇了第三種方式。常見的軟件復用技術(shù)主要包括軟件組合技術(shù)、軟件生成技術(shù)和面向?qū)ο蠹夹g(shù)等［4］。軟件組合技術(shù)是將可復用軟件成果組合在一起。軟件生成技術(shù)是利用可復用的軟件模式生成一個新的程序或程序段?？蓮陀玫能浖Ｊ桨ùa模式和規(guī)則模式。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是將技術(shù)中的對象作為軟件復用的構(gòu)件。在這3種方法中，面向?qū)ο蠹夹g(shù)是最適合軟件復用的方法。面向?qū)ο蠹夹g(shù)與軟件復用技術(shù)有異曲同工之處。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是將相關(guān)聯(lián)的函數(shù)和代碼封存在一個對象內(nèi)，再將對象作為構(gòu)建系統(tǒng)的基礎(chǔ)單位?？蓮陀脴?gòu)件也是將相關(guān)函數(shù)和代碼封存在一個構(gòu)件內(nèi)，通過構(gòu)件的連接形成一個新的軟件。對象與構(gòu)件的相似之處使得面向?qū)ο蠹夹g(shù)可以更加適合實現(xiàn)軟件復用。本文采取面向?qū)ο蠹夹g(shù)來實現(xiàn)軟件復用。
2軟件復用技術(shù)應用于工業(yè)控制設備軟件開發(fā)的必要性
隨著我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展，我國工業(yè)發(fā)展規(guī)模逐漸擴大。為了適應日益激烈的市場競爭，許多大型企業(yè)都開始投入資金，建立起或者準備建立工業(yè)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)管理信息化。工業(yè)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，可以加強技術(shù)人員對工業(yè)機器設備運行情況的監(jiān)控，減少人員工作量，也可以降低工廠的人工成本，提高工廠的生產(chǎn)效率。建立工業(yè)控制系統(tǒng)需要開發(fā)工業(yè)控制設備軟件。與其它軟件相比，工業(yè)控制設備軟件需要與多臺設備接口相連接，運行環(huán)境較復雜，功能要求較高。由于軟件要求比較高，所以工業(yè)控制設備軟件開發(fā)的工作量較大。而隨著我國工業(yè)生產(chǎn)管理信息化的深入和推廣，對工業(yè)控制設備軟件的需求量會越來越高。如果軟件開發(fā)人員對每個軟件進行單獨開發(fā)，整個行業(yè)的工作量將很大，工作效率也非常低。如果可以開發(fā)出一個可復用的工業(yè)控制設備軟件，軟件開發(fā)人員在設計新軟件時只需要在該工業(yè)控制設備軟件上補充或修改內(nèi)容，無需從頭開始，從而大大減少軟件開發(fā)的工作量。另外，運用軟件復用技術(shù)可以實現(xiàn)行業(yè)內(nèi)軟件標準化，有利于統(tǒng)一行業(yè)標準，提高軟件質(zhì)量，減少軟件運行時出現(xiàn)的問題。軟件復用是提高軟件開發(fā)效率和質(zhì)量的有效方法。與傳統(tǒng)工業(yè)相比，軟件開發(fā)無法通過簡單的復制來完成，這是由軟件的物理性質(zhì)和客戶需求而決定。（1）軟件的物理性質(zhì)決定了軟件無法通過簡單的復制程序來完成開發(fā)工作。軟件是一種數(shù)字化產(chǎn)品，包含了大量數(shù)據(jù)和函數(shù)，內(nèi)在構(gòu)造比較復雜。另外，不同的運行環(huán)境對軟件的要求不同。目前，開發(fā)軟件的編程語言種類非常多，軟件開發(fā)平臺也各不相同。軟件編程師往往掌握一種以上的編程語言，根據(jù)運行環(huán)境選擇合適的編程語言和開發(fā)平臺。因此，每一個軟件都具有其獨特性，無法簡單通過復制來完成開發(fā)工作。（2）軟件的開發(fā)需求具有多樣性特點。軟件開發(fā)都是有針對性的，需要根據(jù)對象客戶的需求進行開發(fā)。而不同客戶的需求都不相同，因此無法像傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)那樣大量地復制和生產(chǎn)。在軟件開發(fā)過程中，軟件開發(fā)人員往往花費很多時間和精力去完成軟件的框架和每一個組成部分。而通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，在需求相似的情況下，軟件內(nèi)容存在一定的共通性。隨著軟件的應用范圍不斷擴大，社會上對軟件開發(fā)的需求急劇增加，傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方式已不能滿足軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的客觀需求，因此有必要對軟件開發(fā)方式進行改革。軟件復用技術(shù)就是提高軟件開發(fā)效率和質(zhì)量目的的有效途徑。
3工業(yè)控制設備軟件開發(fā)中的軟件復用技術(shù)應用
本文采用C＋＋作為開發(fā)語言，使用MicrosoftVisualStudio2010作為軟件開發(fā)平臺，運用面向?qū)ο蟮姆椒ǎㄟ^軟件復用技術(shù)的應用來完成工業(yè)控制設備軟件的開發(fā)，提高軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率。
3．1工業(yè)控制設備軟件設計
工業(yè)控制設備軟件連接了需要控制的各項機器設備。在接通電源，采集系統(tǒng)通電后，系統(tǒng)自動完成初始化工作，軟件進行初始化設置，用戶登錄信息驗證無誤后進入系統(tǒng)主界面。工業(yè)控制設備軟件的程序模塊主要包括用戶管理、通信管理、信息記錄管理和數(shù)據(jù)庫信息設置管理等模塊。用戶的登錄信息傳到數(shù)據(jù)庫后，與數(shù)據(jù)庫的信息進行核對，數(shù)據(jù)庫再將核對后的信息反饋到系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫的反饋信息確定登錄用戶的權(quán)限。用戶在權(quán)限范圍內(nèi)訪問相關(guān)模塊，進行操作。該工業(yè)控制設備軟件連接到各臺設備的串口，收集各串口的信息，及時反饋到軟件的顯示界面上。當設備運行情況超過軟件設置數(shù)值時會向軟件系統(tǒng)發(fā)出警告，系統(tǒng)可以及時反饋出現(xiàn)異常設備的運行情況，并將該情況進行記錄并發(fā)送到數(shù)據(jù)庫，形成歷史記錄。通過工業(yè)控制設備軟件，可以實現(xiàn)技術(shù)人員對機器設備的實時監(jiān)管，并且可以運用計算機處理并存儲機器運行過程中的大量數(shù)據(jù)，避免人工處理數(shù)據(jù)時出現(xiàn)的失誤，減少員工的工作量。
3．2軟件復用技術(shù)應用
軟件復用技術(shù)在工業(yè)控制設備軟件開發(fā)中的應用主要體現(xiàn)在通過設計一個面向復用的工業(yè)控制設備軟件，使得在以后的工業(yè)控制設備軟件開發(fā)中，可以直接將復用軟件中的構(gòu)件用于軟件中形成一個新的軟件，減少工業(yè)控制設備軟件開發(fā)的工作量。而要實現(xiàn)這一目的，就要運用分層次的體系結(jié)構(gòu)模式，來搭建一個可重用的軟件構(gòu)架。軟件分層次體系結(jié)構(gòu)是軟件設計的發(fā)展趨勢［5］。在軟件分層次體系結(jié)構(gòu)中，每一層軟件都建立在下層軟件之上，下層對上層提供服務。軟件分層次體系結(jié)構(gòu)允許每一層軟件用不同的方法來實現(xiàn)。每一層軟件只會對上下兩層軟件產(chǎn)生影響，并且只對相鄰層提供相同的接口。由于軟件分層次體系結(jié)構(gòu)的上述特點，運用分層次軟件體系結(jié)構(gòu)開發(fā)的軟件可以支持擴充和重用。從軟件開發(fā)的角度而言，簡單地重復軟件分層次結(jié)構(gòu)中的下層軟件并無意義。因此，在開發(fā)復用工業(yè)控制設備軟件時應該考慮上層的服務接口設計［6］。具體設計為，在軟件的數(shù)據(jù)抽象層上建立業(yè)務對象層，將業(yè)務邏輯編入業(yè)務對象層。業(yè)務邏輯層中一般包含有確認用戶登錄信息、記錄系統(tǒng)日志和數(shù)據(jù)庫存取權(quán)限等功能，與數(shù)據(jù)庫引擎相分離。在進行其它相關(guān)軟件設計時直接將這一層連入軟件結(jié)構(gòu)的相應位置就可發(fā)揮業(yè)務對象層的作用。根據(jù)軟件分層次結(jié)構(gòu)的有關(guān)原則，將工業(yè)控制設備軟件的分層次結(jié)構(gòu)設計為用戶界面表示層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層的三層結(jié)構(gòu)。為了保證分層次結(jié)構(gòu)軟件的可重用性，軟件的層次功能傳遞是單向性的，即每一層軟件可以命令下一層軟件，但是每一層軟件只能服務于上一層軟件而不能調(diào)用上一層軟件。因此，這三層軟件由下到上的順序為：用戶界面表示層、業(yè)務邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層。用戶界面表示層是最下層的軟件層，負有連接用戶與各接口之間數(shù)據(jù)來往的功能。當用戶需要更改界面內(nèi)容時，只需要修改相關(guān)數(shù)據(jù)，界面內(nèi)容就會自動發(fā)生改變。用戶界面表示層是最下層的軟件層，其更改不會影響到上面兩層軟件的功能。業(yè)務邏輯層在用戶界面表示層之上，負責對用戶界面表示層傳來的數(shù)據(jù)進行處理，具有確認登錄信息、記錄系統(tǒng)日志等業(yè)務功能。數(shù)據(jù)訪問層是最高軟件層，負責完成業(yè)務邏輯層傳來數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)庫操作。這三層結(jié)構(gòu)之間呈現(xiàn)單向依賴關(guān)系，即用戶界面表示層依賴于業(yè)務邏輯層，業(yè)務邏輯層依賴于數(shù)據(jù)訪問層。根據(jù)該三層軟件結(jié)構(gòu)設計出的工業(yè)控制設備軟件，在其它工業(yè)領(lǐng)域的控制設備軟件設計工作中同樣適用。該框架是由一系列的對象和對象之間的相互聯(lián)系組成，程序設計人員只要將這些對象內(nèi)的函數(shù)和大量數(shù)據(jù)進行補充，就可以得到一個復用的工業(yè)控制設備軟件。而在后續(xù)開發(fā)類似軟件時，程序員在該復用軟件的基礎(chǔ)上根據(jù)軟件運行需要對內(nèi)容進行擴充就可以設計開發(fā)出一個新的軟件。
4結(jié)語
隨著軟件行業(yè)的不斷發(fā)展，軟件復用技術(shù)應用是軟件開發(fā)的必然趨勢。軟件復用技術(shù)除了可以有效地提高軟件開發(fā)效率，縮短軟件開發(fā)周期和提高軟件開發(fā)質(zhì)量外，還有利于統(tǒng)一行業(yè)軟件的開發(fā)標準。在工業(yè)控制設備軟件開發(fā)中引入軟件復用技術(shù)，可以有效提高軟件開發(fā)效率和質(zhì)量，避免開發(fā)過程中的重復勞動。另外，基于可復用技術(shù)開發(fā)的工業(yè)控制設備軟件的構(gòu)件可以進行單獨拆卸和升級，使得系統(tǒng)的維護和升級工作簡易化。因此，利用軟件復用技術(shù)開發(fā)工業(yè)控制設備軟件對提高整個行業(yè)的管理水平具有重要意義。
作者：林明濤 單位：海南軟件職業(yè)技術(shù)學院
1嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試
調(diào)試也是軟件開發(fā)不可或缺的一個環(huán)節(jié)。在常見軟件開發(fā)中，調(diào)試器與被調(diào)試的程序往往運行在同一臺機器上，通過操作系統(tǒng)的調(diào)試接口來控制被調(diào)試的進程。而在嵌入式軟件開發(fā)中，采用的是交叉調(diào)試，即調(diào)試器運行在宿主機上，但被調(diào)試的程序運行在基于特定平臺的目標機上，調(diào)試器與被調(diào)試進程通過串口或網(wǎng)絡進行通信。不管是交叉編譯還是交叉調(diào)試，都需要把文件從宿主機傳送到目標機。如果考慮團隊合作開發(fā)、開發(fā)環(huán)境不完全一致等因素，開發(fā)者經(jīng)常也需要把文件在不同系統(tǒng)之間或通過網(wǎng)絡進行傳輸。所以在嵌入式軟件開發(fā)中搭建一個良好的文件傳輸環(huán)境是提高嵌入式軟件開發(fā)效率的一個關(guān)鍵因素。
2文件傳輸環(huán)境的搭建
在嵌入式軟件開發(fā)中，必須結(jié)合開發(fā)的具體項目和具體開發(fā)環(huán)境來選擇搭建一個好的文件傳輸系統(tǒng)。雖然各類傳輸技術(shù)可以在不同平臺（Windows、Linux等）上實現(xiàn)，但在嵌入式軟件開發(fā)中更適合搭建基于Linux的文件傳輸系統(tǒng)，下面就嵌入式Linux環(huán)境下文件傳輸技術(shù)方法進行討論。
2.1FTP（文件傳輸協(xié)議）服務設計與實現(xiàn)
FTP是網(wǎng)絡傳輸文件的一種常見服務。在嵌入式Linux中，vsftpd是一款在Linux發(fā)行版中最受推崇的FTP服務器程序，是一款完全免費的軟件。它的最大的特點是安全性非常高，但嵌入式系統(tǒng)一般是在局域網(wǎng)內(nèi)進行合作開發(fā)，所以在搭建為嵌入式開發(fā)服務的FTP時一般不需要太多地考慮文件傳輸?shù)陌踩裕罱ㄒ粋€用戶登錄訪問的FTP服務器就可以。下文是Ubuntu12.04下實現(xiàn)用戶登錄訪問FTP配置文件（/etc/vs－ftpd.conf）的主要內(nèi)容：
2.2TFTP（簡單文件傳輸協(xié)議）服務設計與實現(xiàn)
TFTP是一個傳輸文件的簡單協(xié)議，它基于UDP協(xié)議而實現(xiàn)，適合于小文件傳輸。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的代碼文件一般不會很大，同時對文件傳輸?shù)陌踩砸笠膊桓?，所以在嵌入式軟件開發(fā)中也經(jīng)常使用TFTP服務來傳輸文件。下文是Ubuntu12.04下實現(xiàn)TFTP配置文件（/etc/default/tftpd-hpa）的主要內(nèi)容：2.3NFS（網(wǎng)絡文件系統(tǒng)）服務設計與實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)時，還可以使用NFS實現(xiàn)宿主機和開發(fā)板共享文件，這樣也可以免去文件上傳或下載的麻煩，直接把存放文件的目錄掛載在目標機上或其他系統(tǒng)中，用戶可以像訪問本地文件一樣訪問遠端系統(tǒng)上的文件。下文是Ubuntu12.04下實現(xiàn)NFS配置文件（/etc/exports）的主要內(nèi)容：其中，*：允許所有的網(wǎng)段訪問，也可以設置成某一個ip段，如192.168.0.*；rw：讀寫權(quán)限；sync：資料同步寫入內(nèi)存和硬盤；no_root_squash：允許客戶端共享目錄所有者權(quán)限。用戶可以根據(jù)自己需要設置相關(guān)參數(shù)，還有一些參數(shù)說明沒列出來，需要時可查閱相關(guān)資料。
2.4Samba服務設計與實現(xiàn)
在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中，宿主機上一般會安裝Windows系統(tǒng)，同時安裝虛擬機軟件，在虛擬機上安裝Linux，這樣就存在Windows系統(tǒng)和Linux系統(tǒng)共享文件的問題。通過Linux提供的Samba服務可以輕松實現(xiàn)文件共享，可以有兩種方法加以實現(xiàn)：一是由Windows系統(tǒng)訪問Linux系統(tǒng)中的共享文件夾；二是由Linux系統(tǒng)訪問Windows系統(tǒng)中的共享文件夾。（1）Windows系統(tǒng)訪問Linux系統(tǒng)中的共享文件夾。由于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)一般在局域網(wǎng)內(nèi)或單機上進行，對網(wǎng)絡安全性要求不高，這里就以配置一最易實現(xiàn)的Samba服務（來賓都可訪問）為例來加以說明。主要是通過修改/etc/samba/smb.conf配置文件：上面用戶名是所訪問的Windows計算機中的用戶賬戶，驗證口令是Windows計算機中的用戶賬戶的口令。
2.5使用串口軟件傳輸文件
在一些應急場合，沒能很好地配置好上述服務的情況下，如果需要傳輸一些文件到目標板，可以選擇使用串口軟件傳輸文件。用串口電纜把宿主機和目標機連好，然后運行串口軟件，最常用的是Windows自帶的超級終端。超級終端程序通常位于“開始”“程序”“附件”“通訊”中，運行超級終端一般要求用戶為新的連接取一個名字，然后選擇所使用的串口，最重要的一步是設置串口屬性，一般針對開發(fā)板設置的屬性如下圖2所示。連接上目標板后，使用超級終端上的“傳送”“傳送文件”菜單實現(xiàn)文件傳輸。在ubuntu操作系統(tǒng)下，需要使用minicom來連接開發(fā)板，本文不再贅述。
3結(jié)束語
本文介紹了在嵌入式軟件開發(fā)中搭建文件傳輸環(huán)境的多種技術(shù)方法，但在實際的開發(fā)過程中，并不一定要全部應用這些技術(shù)，可以根據(jù)具體的項目開發(fā)環(huán)境、個人的習慣等來決定使用哪一種或哪幾種技術(shù)手段。同時，由于嵌入式系統(tǒng)的資源有限，在方便團隊開發(fā)調(diào)試項目的前提下，要盡可能少地啟用這些服務。
作者：周軍 王艷紅 單位：南通航運職業(yè)技術(shù)學院
1軟件檢測過程不夠規(guī)范化
軟件測試時一是為了發(fā)現(xiàn)軟件在研發(fā)編寫過程中存在的錯誤，從而及時對程序進行修改和完善，使軟件的各項功能夠順利使用。二是為了根據(jù)用戶要求，來對軟件的各項功能和用戶使用體驗感受進行改善，使用戶在使用軟件時更具舒適感。而在當前的軟件檢測過程中，主要在兩個方面不夠規(guī)范：一是一些軟件開發(fā)員缺乏責任心，在軟件編寫完成后，馬馬虎虎地進行檢測，對一些影響使用體驗的程序放任不管，不去做優(yōu)化處理；二是軟件開發(fā)者在檢測時沒有讓用戶參與進來，而自作主張的對軟件功能進行了修改。這兩方面問題不僅降低了用戶在使用軟件過程中的感受，還導致了用戶在后續(xù)軟件維護中的成本增加。
2軟件維護不夠規(guī)范化
任何產(chǎn)品在售出后，消費者都有享受產(chǎn)品的售后服務的權(quán)利，而商家也必須承擔為消費者提供售后服務的義務。對于計算機軟件，也同樣有著“售后服務”，即軟件開發(fā)者對于軟件的后期維護和調(diào)試。在當前的軟件維護過程中，主要存在著兩方面問題：一是一些軟件開發(fā)者將完成的軟件交付后，就一走了之，面對軟件使用者在軟件使用過程中出現(xiàn)的問題也常常置之不理，推卸責任；二是有些軟件開發(fā)者在處理軟件使用者所遇到的問題時，超出市場的價值規(guī)律，漫天開價，索取高昂的維護和調(diào)試費用，有些使用者出于無奈也常常忍氣吞聲，吃了啞巴虧?？梢哉f，以上這四方面的不規(guī)范問題不僅影響計算機開發(fā)人員的工作形象，還會形成計算機軟件領(lǐng)域的同業(yè)惡性競爭，長久之，將會使充滿信心的軟件開發(fā)這一朝陽產(chǎn)業(yè)變得暗淡無光，最終使軟件使用者和消費者蒙受損失。
3加強計算計軟件開發(fā)規(guī)范化對策思考
3.1提高計算機軟件開發(fā)規(guī)范化的認識
計算機軟件開發(fā)是一項與人們學習、工作和生活有著密切聯(lián)系的系統(tǒng)性工程，計算機軟件只有在人們的認可和使用中才能發(fā)揮出自身的作用和價值。然而當前計算機軟件過程中所存在的規(guī)范化問題，已經(jīng)對計算機軟件在市場中的推廣和使用造成了很大的影響。要使這一問題得到根本解決，首先必須從思想觀念上進行轉(zhuǎn)變。為此，我們只有不斷提高軟件開發(fā)的準入門檻，提高軟件開發(fā)者對于軟件開發(fā)規(guī)劃范的責任意識，使其從思想層面加強對自身的工作要求。同時，還應當不斷完善計算機軟件開發(fā)方面的相關(guān)法律和行業(yè)標準，使軟件開發(fā)的各個過程受到制度監(jiān)督和法律約束，保證軟件開發(fā)者以誠信、敬業(yè)知心開展計算機軟件開發(fā)工作。此外，我們還要認真思考，對計算機軟件開發(fā)的設計、檢測、維護等一系列的環(huán)節(jié)所存在的問題進行深入分析，提出切實可行的對策，最終推動計算機軟件開發(fā)實現(xiàn)規(guī)范化發(fā)展。
3.2加強計算機軟件設計規(guī)范化
計算機軟件設計開發(fā)主要是依據(jù)用戶要求設計研發(fā)的計算機系統(tǒng)軟件或計算機系統(tǒng)中的某一部分應用軟件，是一項涉及很多方面的系統(tǒng)工程。因此，軟件開發(fā)者需要對市場的需求、客戶的要求、設計人員的技術(shù)層次等方面進行綜合的分析，而后開始設計軟件。為此，在設計開發(fā)前要充分了解軟件的運行環(huán)境，在深入調(diào)研后再進行設計開發(fā)。同時根據(jù)用戶的不同需求，確定設計風格和內(nèi)容，進而嚴格遵循計算機軟件設計標準，進行概要設計和詳細設計，把具體設計策略、軟件內(nèi)部構(gòu)造和制作流程進行安排部署，并呈現(xiàn)給用戶。1）軟件概要設計的規(guī)范化。概要設計的標準就是按照用戶的需求，根據(jù)產(chǎn)品的不同建立各個系統(tǒng)模塊的目標軟件系統(tǒng)，對這些模塊的接口下達指令，使他們緊緊聯(lián)系在一起并鏈接到下一個模塊，做到層層相聯(lián)系。為此，開發(fā)者要不斷規(guī)范概要設計，有能力建立起能夠管理整個軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，并使其中的每個模塊都要形成相配套的管理方案，并在這一過程中，把各模塊的接口盡可能的簡單化處理。不僅各模塊都能分工合作，還能緊密的聯(lián)系，這樣才能有效保證了系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的運行，進而保障用戶能夠清晰地理解軟件的設計。2）軟件詳細設計的規(guī)范化。所謂軟件詳細設計，就是對概要設計標準全面進行細化，把概要設計一項一項地分解開來，使概要設計的內(nèi)容得到更加詳盡的解釋說明，然后把各個模塊進行系統(tǒng)、精確、全面的闡述，最終使各個模塊的概要設計功能進一步細化分解。為此，開發(fā)者要具體圍繞算法和軟件內(nèi)部構(gòu)造這兩個方面，及時規(guī)范模塊的輸出輸入以及它們的性能，把每一個模塊進行細化，劃分具體的功能。需要注意的是，開發(fā)者在進一步規(guī)范計算機軟件設計研發(fā)中，必須要使軟件的設計具有精確的算法和內(nèi)部構(gòu)造，這樣不僅會對擬寫的源代碼有幫助作用，還會使軟件設計更為的科學合理。最后軟件開發(fā)者還要根據(jù)用戶需求，在積極完善詳細設計標準的基礎(chǔ)之上，才可以進行系統(tǒng)規(guī)范的計算機軟件設計研發(fā)。在研發(fā)過程中，仍需要對軟件各個模塊都進行程序上的劃分，只有在準確評估了檢測報告后，利用各個模塊接口的精準性能，才能對計算機軟件進行系統(tǒng)的、有程序的、循序漸進的設計研發(fā)，才能保證計算機軟件的先進、合理和高效。
3.3計算機軟件開發(fā)編碼的規(guī)范化
在進行軟件的設計與開發(fā)方面，要首先對軟件進行的設計有一個相對清晰的標準，即對軟件進行概要設計的標準以及軟件詳細設計的標準，在設計完成后，要對軟件進行加工編碼工作。為計算機軟件進行編碼，是開發(fā)設計計算機軟件的重中之重，只有將計算機編碼開發(fā)設計正確，才能夠保證程序的完整無缺，進而保證軟件的正常運行。計算機軟件在編碼過程中，要按照軟件設計規(guī)范化的標準，并把用戶需求的方方面面都考慮在內(nèi)，然后根據(jù)軟件的運行環(huán)境，進行軟件編碼，這樣才能設計開發(fā)出適合用戶特點、滿足用戶需求、操作簡便的計算機軟件。
3.4加強計算機軟件檢測規(guī)范化
我們在檢測軟件過程中，發(fā)生錯誤是在所難免的，如何避免和消除所犯的錯誤，使軟件能夠較長時間使用，是軟件檢測必須面對的實際問題。這樣的問題存在于軟件設計研發(fā)的各個階段，軟件檢測的效果同樣也決定了軟件的使用壽命和軟件設計研發(fā)的質(zhì)量。因此，必須加強軟件的檢測工作，切實地解決好軟件研發(fā)過程中存在的問題。目前，我們主要檢測用戶所要求的軟件功能以及計劃內(nèi)容、性能需求等。所以，我們必須要保證在檢測軟件的過程中要有用戶共同參與，專業(yè)人員要把軟件設計思路和所想達到的目的進行系統(tǒng)了解，利用專業(yè)知識和規(guī)范化檢測方法對所開發(fā)的軟件進行詳細認真的檢測，從而發(fā)現(xiàn)設計漏洞和存在的問題，看是否達到了用戶的要求。同時，要進一步規(guī)范檢測過程，對軟件系統(tǒng)的各個功能模塊要進行全面完整的檢測和測試，同時對檢測的數(shù)據(jù)和檢測結(jié)果進行存檔，以備在修改時能夠及時找到問題所在，通過對存在問題加以修改和完善，使軟件性能得到進一步提高，反復修改檢測后，把軟件的性能調(diào)試到最好的使用效果。此外，還要組成獨立的軟件測試小組對軟件進行反復驗證和全方位測試，確認軟件的各種性能達到良好的效果。在檢測工作結(jié)束后，要撰寫檢測報告，對軟件設計研發(fā)及檢測結(jié)果進行全面分析總結(jié)，做出正確的評估。計算機軟件設計研發(fā)是根據(jù)用戶需求來實現(xiàn)的，是一種計算機系統(tǒng)或系統(tǒng)中的部分軟件，計算機軟件不是每一臺計算機都相同的，它是根據(jù)用戶的不同需求而添加的，它包括辦公軟件、商業(yè)軟件、家庭應用軟件等不同類型，軟件的研發(fā)是由用戶需求、專業(yè)人員設計、最后經(jīng)過測試和用戶認可的一種產(chǎn)品，軟件的使用者要想得到合法的軟件使用權(quán)，就必須得到軟件研發(fā)機構(gòu)的許可，這樣，一個計算機軟件才具有了真正的生命力。
3.5加強計算機軟件維護規(guī)范化
計算機軟件產(chǎn)品維護也是軟件開發(fā)規(guī)范化的最后一道程序，它主要是把在運行過程中出現(xiàn)的問題進行及時維修，把在測試中遺漏的錯誤進行修改，不斷完善軟件的各種性能，讓軟件更好地適應運行環(huán)境。軟件維護同樣要具有規(guī)范化要求，我們必須要使軟件開發(fā)者認真按照程序進行操作，不能出現(xiàn)舊的問題沒有解決有出現(xiàn)了新的問題，要減少軟件維修的所產(chǎn)生的負面影響，維護和維修過程要有詳細記錄，填寫維修報告，做到軟件維修正規(guī)化和標準化，從而實現(xiàn)軟件功能的不斷擴展和補充，使軟件達到最好的運行和使用效果。此外，還要培養(yǎng)軟件開發(fā)者在維護軟件工作中的責任心意識，要從市場實際出發(fā)，遵循價值規(guī)律，誠信真實地開展軟件維護，最終使軟件開發(fā)行業(yè)的環(huán)境得到凈化，促進整個行業(yè)向前發(fā)展。
4結(jié)束語
計算機軟件的設計和研發(fā)，使計算機的實用性得到了更好地發(fā)揮，對我們的工作學習產(chǎn)生了更多的幫助。計算機軟件進一步規(guī)范化，是計算機事業(yè)長遠發(fā)展的重要前提，也是軟件行業(yè)生存發(fā)展的有效保證。讓軟件研發(fā)有明確的標準，有明確的行業(yè)規(guī)范，有技術(shù)上的硬性指標，對軟件開發(fā)行業(yè)會起到一個很好的促進作用，也會進一步提高研發(fā)人員的工作責任心。研發(fā)出高品質(zhì)的軟件，不僅能滿足用戶和人們的需求，使其適應社會的發(fā)展，更能有效地增強我國軟件在世界上的競爭力，把我國的計算機軟件開發(fā)不斷推向新的高度。
作者：滕菲 周琪 單位：渤海大學
在以前的軟件開發(fā)模式中，普遍依賴業(yè)務分析師和用戶溝通所完成的需求分析報告而進行軟件開發(fā)和交付。這樣做的弊端在于，用戶在提出需求和得到交付軟件之間對需求本身可能發(fā)生變化，業(yè)務分析師在與用戶溝通并創(chuàng)建需求分析報告時對需求本身也可能產(chǎn)生誤解，而開發(fā)者本身對需求分析也會產(chǎn)生誤解。這就使得花費大量人力物力所開發(fā)的軟件最終不能被用戶所接受。而采用敏捷開發(fā)可以避免這種情況。敏捷開發(fā)中有一種叫做Scrum的迭代增量式開發(fā)過程。其目的在于縮短交付周期，不斷交付有價值的軟件，使得在軟件最終交付時最大程度滿足用戶需求。這就需要改變傳統(tǒng)的軟件交付模式，當項目經(jīng)理和用戶溝通時，需要設定階段行的目標和任務，由業(yè)務分析師和用戶就已經(jīng)確定的需求進行需求分析并且在制定需求分析的同時與開發(fā)人員及時溝通，避免軟件過度開發(fā)，這樣就可以縮短軟件交付期限。將原本一年甚至幾年的開發(fā)周期縮短至兩個星期到一個月，每次交付部分有價值的軟件，這樣用戶可以盡早體驗并及時提出問題和調(diào)整需求。
1制定詳盡的開發(fā)和交付流程
將軟件開發(fā)周期從幾年縮短到一個月甚至兩個星期，這需要制定詳盡的軟件開發(fā)和交付流程。而詳盡的軟件開發(fā)和交付流程也是實現(xiàn)Scrum所必須遵守的。在Scrum中一個交付周期被稱為一個Sprint。在每個Sprint開始之前，要有一個Sprint的計劃會議（Sprintplanmeeting）。Sprint計劃會議是在業(yè)務分析師和用戶確定好當前階段的需求分析之后,將可以進行開發(fā)的部分按照需求的優(yōu)先級順序排列好開發(fā)任務（Story）,再由開發(fā)人員對任務進行難度評分，最后團隊根據(jù)可變因素如團隊成員情況，開發(fā)環(huán)境狀態(tài)等確定下一個Sprint的任務。為了加強團隊內(nèi)部的溝通和及時掌握開發(fā)交付情況，Scrum要求團隊每日開站立會議（Standupmeeting），站立會議通常1到2分鐘每人，主要說明前一天的工作內(nèi)容，存在什么問題，以及今天的工作計劃。當然在每個Sprint快結(jié)束的前一天，要開評審會議，來報告進度，通常情況下是軟件會議制定軟件當前Sprint的軟件計劃。中國有句古話叫做“吾日三省吾身”，每個Sprint結(jié)束還有一個最為重要的會議就是回顧會議（Retrospectivemeeting）?；仡檿h主要是總結(jié)上一個Sprint，保持優(yōu)點，克服缺點。確保每個會議的有效性是Scrum實現(xiàn)的基礎(chǔ)。
2結(jié)對編程，提高軟件開發(fā)效率
當需求明確且計劃詳細之后，對于軟件開發(fā)最重要的就是提高開發(fā)效率。只有提高開發(fā)效率才能在短時間內(nèi)向用戶提供有價值的交付軟件。對于提高軟件開發(fā)效率，敏捷開發(fā)有一個很好的方式叫做結(jié)對編程（Pairprogramming）。所謂結(jié)對編程，就是一個任務交給兩個開發(fā)人員，兩個開發(fā)人員同時坐在一臺電腦前面，一個人編程，另一個人實時檢查，然后互換角色。當然，也可以和測試驅(qū)動設計（TestDrivenDesign）相結(jié)合，一個寫測試用例，另一個通過實現(xiàn)代碼使測試通過，然后互換角色。結(jié)對編程的好處在于，與傳統(tǒng)開發(fā)一個人一個任務相比，兩個人一起協(xié)作，可以盡快確定測試用例和程序接口，實時檢查代碼減少代碼調(diào)試時間，互相學習軟件開發(fā)設計技術(shù)，避免因成員變動阻礙開發(fā)進度。對于結(jié)對編程的兩個人，只要兩個人有互補，就可以在一起結(jié)對編程。例如，一個開發(fā)人員可以和一個需求分析師一起結(jié)對編程，需求分析師了解任務需求，可以負責編寫測試用例，開發(fā)人員實現(xiàn)測試用例，從而使開發(fā)更滿足需求。用戶體驗師也可以和開發(fā)人員結(jié)對編程，開發(fā)人員每實現(xiàn)一個功能塊，用戶體驗師都可以進行實時的檢查，從而更滿足用戶的體驗。結(jié)對編程，看似浪費人員，因為同一時間做的任務變少，但是卻能夠大大提高編程效率和開發(fā)質(zhì)量，是敏捷開發(fā)中重要的實現(xiàn)方法之一。
作者：王貫飛
1完善軟件、滿足用戶個性化需求
用戶體驗是貫穿在計算機軟件開發(fā)利用的一切過程之中的，設計者從軟件性能設計出發(fā)，結(jié)合了用戶操作習慣，能夠?qū)τ脩趔w驗產(chǎn)生一個正確的軟件預估，在用戶體驗中，我們能夠認識到用戶對軟件產(chǎn)品的期待，發(fā)現(xiàn)用戶真實的使用目的及軟件期待，在用戶體驗之中，設計者能夠不斷改善軟件優(yōu)秀功能及細節(jié)修改，減少軟件BUG，逐步完善軟件用戶個性化。用戶體驗在計算機軟件開發(fā)中的作用相當于一把標尺，在設計-測試-再設計-測試-修改的反復循環(huán)的軟件開發(fā)過程中，用戶體驗為這個循環(huán)的進行提供了一把可量的指標。完善的軟件成品，滿足了用戶的個性化需求，提高了軟件運行的舒適度。
2提高軟件市場競爭力，占領(lǐng)市場
用戶體驗能使得軟件設計的更完善，在設計-體驗-再修改的過程之中，軟件得到不同程度的修飾和完善。軟件產(chǎn)品經(jīng)歷了以下幾個階段：有用-易用-友好-視覺設計-品牌推廣-占領(lǐng)市場。產(chǎn)品有用也就是用戶需求得到了滿足，下一步使軟件變得易用，就是方便使用，友好的軟件語言能夠使用戶感到親切，通過不斷改進設計的軟件，使得軟件在視覺上能夠傳達出一種吸引力，讓用戶在使用中愛上軟件，產(chǎn)生用戶黏度。在用戶中樹立良好的口碑，從而認定品牌，在品牌推廣之后，市場推廣變得簡單易行。經(jīng)歷用戶體驗的軟件永遠比直接開發(fā)上線的軟件擁有更多的用戶。因此用戶體驗在計算機軟件開發(fā)中有著完善軟件，提高軟件市場競爭力的作用。
3計算機軟件開發(fā)中提高用戶體驗的主要途徑
3.1營造良好的軟件運行環(huán)境
3.1.1優(yōu)化編程代碼軟件程序開發(fā)的一個必不可少的組成要素就是編程代碼，因此想要提高計算機軟件開發(fā)中的用戶體驗，首先應從編程代碼著手，優(yōu)化軟件用戶體驗。首先編制代碼時應盡量考慮代碼的簡潔性，能使用簡單地算法就不復雜化，簡化算法程序也不僅僅針對那些復雜的編程代碼，還應考慮代碼解算處理耗費時間長的軟件代碼，盡可能的為用戶節(jié)省時間，也減少他們在等待過程中可能減少的焦慮情緒，提高用戶體驗感受。如無法避免軟件運行速度緩慢的問題，則在最佳優(yōu)化后設計后臺運行的方式輔助運行，也可添加進度條來提示用戶下載進度，避免用戶在運行軟件時產(chǎn)生煩躁情緒。3.1.2完善軟件安裝流暢性用戶并非專業(yè)的電子計算機軟件工作人員，因此在軟件安裝遇到問題時并不能妥善處理，甚至遇到無法下載的情況就放棄某款軟件，因此我們在極高計算機軟件開發(fā)中的用戶體驗時一定要考慮軟件安裝的流暢性，快速簡潔方便的安裝成功是一款軟件成功應用的基礎(chǔ)，在軟件設計中，設計人員應充分考慮用戶能力特點之后降低軟件安裝難度，完善安裝步驟，設計多種安裝方式，設計推薦安裝和自主安裝等多種安裝方式供用戶安裝，完善軟件的安裝流暢性。3.1.3優(yōu)化處理軟件接口軟件接口即軟件和一般常用軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)互換、互相聯(lián)系的一種重要途徑。一個完備的軟件不僅僅應該正常運行，還應與其他軟件可以共享數(shù)據(jù)相互聯(lián)系，因此開發(fā)人員應優(yōu)化軟件的接口問題，完善設計，避免用戶出現(xiàn)使用順手的軟件卻無法和其他順手的軟件數(shù)據(jù)交換、從而放棄軟件的問題。在實例中，軟件的接口問題也是一個讓大家關(guān)心的提高用戶體驗的重要途徑，注重相關(guān)諸多軟件的數(shù)據(jù)共享、信息過渡，在滿足用戶需求的同時提升用戶體驗。
3.2注重軟件的界面設計，給用戶留下良好第一印象
用戶對一款軟件的第一印象，就是這個軟件的圖標、外觀形象，不同風格的軟件界面會給用戶留下不同的印象，這和認識人是一個道理，外表光鮮的人更容易被別人結(jié)識，因此為了提高軟件開發(fā)中的用戶體驗，必須在用戶打開軟件的第一眼就愛上并想要使用。在軟件的界面設計中，首先考慮的是簡潔大方的設計方案，大眾都喜歡的東西才能夠設計使用。軟件界面設計中，應充分綜合考慮用戶的使用習慣。視覺心理、個人感受以及用戶偏好等角度，對軟件具體的各個部分進行設計。設計中應考慮的要素有：界面的色彩搭配、小圖標按鈕的放置、標題字體的大小、頁面內(nèi)容的編排位置等等。設置智能記憶功能來保存用戶的軟件使用習慣，在用戶使用軟件時就能夠以最快速度實現(xiàn)要求。在用戶習慣的研究中，用戶在某個陌生軟件中停留的時間最多不超過三分鐘，三分鐘之后如果他們沒有找到自己需要的內(nèi)容就會退出軟件并不再打開，用戶不能在第一時間找到吸引人的東西，軟件界面的不清晰，這就是用戶失流問題的原因，在軟件設計中，應利用研究成果，在設計中體現(xiàn)用戶閱讀的F型閱讀習慣，在軟件的上欄和左欄中放置更有價值的東西，合理地進行界面的主次安排。盡量少使用老舊模板設計軟件界面，避免缺乏創(chuàng)意和亮點的界面問世。
3.3努力提高和優(yōu)化軟件運行效率
重視效率是軟件開發(fā)更好的為大眾服務的基礎(chǔ)，軟件設計必須遵循一條規(guī)則就是提高用戶使用軟件的效率。設計人員在進行軟件算法設科技前沿計時應將各類算法作出比對，減少那些功能不強耗時巨大的軟件，避免它們拖慢軟件運行的速度，提高軟件的運行效率，防止用戶出現(xiàn)等待焦急躁動甚至放棄軟件等不良情緒。計算機本身對軟件運行速度的反作用只是一部分，運行緩慢的軟件并不單單因為硬件不強大的計算機本身。開發(fā)者應從軟件編碼尋找原因，排除拖慢軟件的惡編碼，提高軟件運行效率，減少用戶軟件差評。需要注意的是我們應該在可控環(huán)境下提高軟件運行速度，注意開發(fā)成本和經(jīng)濟核算。如不能減少運行時間的則設置后臺運行或者顯示進度條來減少用戶等待時間，提升用戶體驗。
3.4軟件功能設計要滿足擁護的人性化需要
人性化的設計體現(xiàn)在軟件設計的諸多方面，也可以這么說，軟件設計的許多角度都能夠體現(xiàn)人性化的設計理念。我們在軟件實際開發(fā)中，盡量避免全盤模式化的克隆，將為大眾服務作為軟件產(chǎn)品開發(fā)的最終理念，因此必須將用戶體驗的優(yōu)良感受作為首要衡量標準。在軟件設計中，設計出人性化的軟件應做到以下幾點：第一，使用戶打開軟件和查詢信息能夠更加便捷，在用戶使用軟件的過程中，也是信息數(shù)據(jù)積累的過程，用戶想要從大堆數(shù)據(jù)中調(diào)出自己需要的數(shù)據(jù)往往不夠便捷，而騰訊設計出智能調(diào)取聊天記錄就是一個很好的個性化服務典例。在軟件設計中，合理的設計快捷鍵也是人性化服務的一個方面，易于掌握的快捷鍵能夠使軟件操作更加方便，充滿人性化。百度公司曾經(jīng)在剛剛成立百度聯(lián)盟時軟件設計并不充滿人性化，當百度批準你成為百度聯(lián)盟會員時，會接收到這樣一條郵件：百度已批準你加入百度聯(lián)盟，而批準往往不是平等的語言，更像是上級批準下級，之后百度就將這一點做出更改：祝賀你成為百度聯(lián)盟的一員。這個案例告訴我們軟件設計不僅要在大方面上以用戶為優(yōu)秀，而且在細微之處也要體現(xiàn)出軟件的人性化服務。
3.5提高軟件的信息查詢和處理能力
浩瀚的信息時代，軟件也需要一個強大的信息檢索能力，這樣才不會使我們面臨無法找到所需信息的窘?jīng)r，軟件開發(fā)案中加入信息檢索技術(shù)也就是是軟件具備在集合中挑選目標信息的技術(shù)，隨著我們對軟件的使用和軟件技術(shù)的開發(fā)，我們對軟件的信息查詢功能有了更多的要求，既不能使雜亂無章的信息丟失，又不能在想要查詢信息的時候逐條翻閱，這就要求我們在軟件設計開發(fā)中提高軟件的信息查詢能力，首先保證信息的可查詢性的前提是擁有穩(wěn)定良好的內(nèi)存來儲存信息，其次良好的可查詢性是通過小查詢框來實現(xiàn)的，設計查詢算法來幫助信息查詢，輸入條件就能查詢到符合條件的全部信息，諸如音樂播放器建立的媒體庫，在查詢框中輸入歌名就能檢索出全部符合條件的歌曲。在用戶實用軟件的過程中，用戶信息只會堆積越來越多，因此必須通過智能的信息查詢功能來優(yōu)化用戶體驗。
4對提高用戶體驗的再認識
軟件設計成品的目的就是解決使用者的問題，因此軟件不僅炎解決用戶個體在功能上的需求，又要服務大眾，向廣大用戶提供服務。計算機軟件開發(fā)中提高用戶體驗的途徑多種多樣，在具體羅列了以上幾點之后，筆者還想從軟件開發(fā)設計的角度出發(fā)，再談談如何使用戶體驗得到更好地提高。
4.1樹立“以人為本”的設計開發(fā)理念
用戶體驗的優(yōu)秀就是用戶，提高用戶體驗在軟件開發(fā)中的作用是及其突出的，開發(fā)者在設計開發(fā)時應樹立“以人為本”的觀念，重視用戶的心理體驗，關(guān)心用戶的自我感受，在實現(xiàn)軟件設計功能的保證下抓住用戶心理，吸引用戶長期使用。人性化的軟件設計和靈活多變的軟件服務是實現(xiàn)“以人為本”的基礎(chǔ)，在之前軟件設計的經(jīng)驗上，改進模板，合理搭配軟件信息模塊，在廣大用戶中選擇他們共性的東西，尋求最多的受眾欣賞?！耙匀藶楸尽币笤O計者關(guān)注用戶，學習每一個用戶不同的操作特色，綜合這些特色，讓軟件更加靈活的服務用戶。在實際軟件操作中，可以設置不同的操作方案和主題搭配，供用戶自行選擇和隨意保存。“以人為本”的開發(fā)理念要滲透在軟件設計開發(fā)的各個過程，在設計中應考慮用戶，在測試中應觀察用戶，在再修改中應體現(xiàn)用戶。
4.2注重市場信息反饋，不斷改進和完善軟件
信息的傳播有五大要素，發(fā)出者、接受者、媒介、訊息、反饋。這五個環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個完整的信息傳播途徑，軟件設計和開發(fā)也需要市場信息的反饋，設計好的軟件經(jīng)過上線，用戶開始使用，但此時并不是開發(fā)者工作的完成，而是新的開始。在這一階段的工作中，開發(fā)者扮演的是信息收集者的角色，他們需要在市場上收集用戶對軟件使用的評價、軟件的推出程度和適用領(lǐng)域、人們是否經(jīng)常使用這款軟件以及這款軟件出現(xiàn)的問題。收集這些問題再將軟件優(yōu)化，最新軟件，供用戶更新，充實了新的功能和修補了軟件BUG。市場是軟件接收測試的搖籃，開發(fā)者要注重市場信息的反饋，根據(jù)反饋修補軟件，不斷改進和完善軟件。
5結(jié)束語
近些年的高新技術(shù)發(fā)展為計算機軟件設計提供了快速發(fā)展的良好溫室，在這樣的環(huán)境下計算機科學獲得了長足的發(fā)展，軟件設計也從“解決問題”向“滿足需求”轉(zhuǎn)變。新的軟件想要成功開發(fā)并立足于用戶，就需要真正的扎根研究用戶體驗，只有提高了用戶體驗才能進一步的完善軟件。提高用戶體驗的途徑也豐富多樣，我們不僅僅只根據(jù)這些途徑解決問題，更需要有長遠的目標，提出更多可供利用的途徑，為提高計算機軟件用戶體驗做出貢獻。
作者：隋曉彤 單位：渤海大學
1基于組件的軟件復用技術(shù)
目前制定實現(xiàn)規(guī)范并比較適用于復用的組件模型有CORBA/ORB、COM/ActiveX、JavaBean以及.NET等。通過對以上組件模型的研究與對比，本系統(tǒng)選定.NET中的WindowsForms作為本實時測控軟件的組件模型，使用.NETFramework的公共語言運行時，組件都建立在一個共同的底層基礎(chǔ)上，不再定義使用復雜的管道接口，對象可以直接交互訪問，有利于組件的自由配置，同時，利用.NET技術(shù)的分層結(jié)構(gòu)特點,采用“搭積本”的方式生產(chǎn)軟件，大大提高軟件開發(fā)效率。
2基于組件技術(shù)的實時測控軟件開發(fā)
2.1軟件架構(gòu)設計
在組件技術(shù)中，一個組件就是一個接口集，它通過接口對功能進行封裝。因此，對于同一個應用程序架構(gòu)，只要其使用的接口集合不變，即可通過更換支持同樣接口集的組件來獲得不同應用，也可重復利用同一個組件或?qū)M件進行二次開發(fā)。而基于組件建立的軟件架構(gòu)和應用開發(fā)，其最大優(yōu)點在于可以復用的應用結(jié)構(gòu)和軟件單元。實時測控軟件主要是對實時測控數(shù)據(jù)的處理、評估和顯示，而測控數(shù)據(jù)主要包括光測、雷測、遙測及GPS測量等類型，其處理過程通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果評估等四個部分，針對以上4種數(shù)據(jù)類型，在基于組件技術(shù)思想下，其處理架構(gòu)可統(tǒng)一進行設計，如圖1所示。針對靶場測控系統(tǒng)中光測、雷測、遙測及GPS測量等數(shù)據(jù)處理應用，通過將數(shù)據(jù)采集組件、數(shù)據(jù)解析組件、數(shù)據(jù)處理組件、結(jié)果評估組件替換成相應功能的組件，即可實現(xiàn)在保持軟件架構(gòu)不變的前提下開發(fā)出不同的應用系統(tǒng)。
2.2基于組件技術(shù)的軟件升級維護
組件接口是對某一功能的一套抽象描述，具有封裝性，它通過接口與其功能實現(xiàn)分離開了，并以接口作為客戶與組件（或組件之間）交互的唯一方式，因此，只要保持接口不變，就可以將系統(tǒng)中的組件用新的組件替換，以隨時進行系統(tǒng)升級維護。下面以實時測控數(shù)據(jù)處理軟件中的雷測數(shù)據(jù)處理應用為例，其軟件的架構(gòu)如圖2所示。當需要對系統(tǒng)進行升級維護時，在軟件架構(gòu)完全保持不變的前提下，對具體的組件進行替換，只要保持接口不變，程序無需重新編譯鏈接，系統(tǒng)即可通過使用更新后組件中的新接口來獲得新特性，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的升級維護。
2.3利用組件復用技術(shù)實現(xiàn)軟件功能擴展
組件復用是利用已有組件創(chuàng)建新組件，即通過第三方產(chǎn)品來構(gòu)建自己產(chǎn)品。組件復用是通過包容和聚合來實現(xiàn)的，包容時外部組件包含內(nèi)部組件的接口，它由外部組件接收此調(diào)用請求再交由內(nèi)部組件來處理，聚合時外部組件直接調(diào)用內(nèi)部組件的接口，它讓內(nèi)部組件直接處理該調(diào)用請求。在C++語言，通過在外部組件中增加內(nèi)部組件接口，并把調(diào)用請求轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部組件即可實現(xiàn)包容，對于聚合，在內(nèi)部組件中維護一個外部組件接口指針（如m_pUnknownOuter），通過委托機制，讓內(nèi)部組件接口提出的查詢接口請求由一個委托接口轉(zhuǎn)發(fā)至外部組件，再由外部組件接口查詢內(nèi)部組件。這樣就可以實現(xiàn)一致的訪問，即不管是通過外部組件的接口，還是內(nèi)部組件的接口，都可以查詢到內(nèi)外組件所支持的接口集合。在實際應用中，軟件開發(fā)不僅有大量的、功能強大的商業(yè)化組件可以使用，而且有應用廣泛的、成熟的靶場測控系統(tǒng)專用組件可以使用，如組件化的數(shù)據(jù)接收、量綱復用、坐標轉(zhuǎn)換、濾波平滑、精度評估等功能模塊。因此，利用好組件復用技術(shù)可以有效擴展靶場測控數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的軟件功能，對于靶場測控系統(tǒng)建設具有重要的現(xiàn)實意義。
3結(jié)束語
基于組件技術(shù)的實時測控數(shù)據(jù)處理軟件開發(fā)可以大大提高軟件開發(fā)效率，大幅度降低系統(tǒng)的開發(fā)費用，有效解決靶場測控數(shù)據(jù)種類多、規(guī)模大、復雜性高的難題，為靶場測控手段的不斷發(fā)展提供了技術(shù)支持。
作者：唐藝靈 趙晗濱
1、高校應用情況綜述
2009年以前，高校對SaaS技術(shù)不夠了解，對SaaS軟件沒有需求，相關(guān)研究甚少［1］．之后，伴隨著云計算概念的傳播，基于SaaS模式的軟件開發(fā)與應用成為熱點．很多學者、IT行業(yè)研究人員、項目管理者甚至客戶均提出了自己的觀點和解決方案，內(nèi)容大體分為如下幾類．首先，是概念介紹性的．這類研究已經(jīng)洞察到SaaS的優(yōu)點，引入概念并分析SaaS能在高校信息化中充當何種角色．這類研究沒有提出具體的解決方案［2－3］．第二，多位學者從高校資源共享的角度，提出跨學校的基于SaaS的資源共享解決方案［4－5］．各學校可以通過租賃軟件服務的方式，使用其他高校的資源．這類方案的想法很好，但實施起來困難重重．首先是觀念問題，高校是否愿意共享這些信息；其次是管理問題，需要有上級部門進行組織，并建立共享和推廣機制，甚至有時需要強制措施；最后是技術(shù)問題，跨學校的資源共享項目需要有實力的企業(yè)或軟件供應商參與．目前，實現(xiàn)并已投入運行的項目包括中國高等教育文獻保障系統(tǒng)（簡稱CALIS）在圖書館資料共享方面成功建成的跨圖書館的SaaS系統(tǒng)［6］．CALIS是國務院重點扶持的三個公共服務體系之一，它所獲得的資源是其他項目不能比擬的，成功難以復制．第三，由高?？蛻籼岢龅幕赟aaS模式的軟件設計方案，來支持日常管理業(yè)務［7－8］．客戶的目標是滿足需求的同時盡量減少成本，尤其是中小規(guī)模高?；蚵殬I(yè)學校（后文簡稱普通高校）對成本更加敏感，SaaS模式不需要進行硬件和軟件授權(quán)的投資，是理想的解決方案．這種思路的優(yōu)秀仍然是跨學校的，需要由外部的企業(yè)或軟件供應商來構(gòu)建系統(tǒng)，再由多家學校租賃使用．目前已知成功案例是金蝶的在線會計軟件———友商網(wǎng)［9］，但高校中投入實際應用的不多．第四，有些研究不理解SaaS的實質(zhì)．比如離開了云計算而談SaaS，SaaS是以云計算為基礎(chǔ)的應用；有些觀點是把傳統(tǒng)的B／S架構(gòu)部署程序看作SaaS，SaaS確實是B／S模式部署的，但與普通B／S程序的最大區(qū)別是多客戶租用的方式和可配置性．
2、SaaS應用問題分析
從高校應用情況綜述能夠看出，對SaaS的討論和研究雖然熱烈，但在高校中真正將SaaS概念轉(zhuǎn)化為實用軟件的成功案例寥寥無幾．主要有如下一些原因．第一，觀念問題，高校不愿意采用SaaS模式．有需求是一方面，但真正選擇技術(shù)方案時就會有所取舍．比如擔心數(shù)據(jù)安全性，選擇SaaS模式軟件意味著業(yè)務數(shù)據(jù)要存放在軟件服務提供商的數(shù)據(jù)庫上，這一點是很多管理者難以接受的．還有些客戶擔心軟件未來的成本，選定了一家SaaS供應商意味著被其綁架，在SaaS市場不成熟的情況下，未來的情況不可預知，不如直接購買軟件踏實．對于重點大學，由于信息化實力強并且經(jīng)費充足，往往選擇自己開發(fā)、外包或購買軟件．第二，SaaS應用的切入點不對．即選擇了不適合SaaS模式的應用項目．比如對數(shù)據(jù)安全性要求極高的項目，財務處不放心將全校教職工的工資數(shù)據(jù)與別的客戶的工資數(shù)據(jù)放在一起，所以，工資系統(tǒng)當前不可能使用商業(yè)化的SaaS軟件．而在校內(nèi)，如果工資系統(tǒng)使用SaaS方式開發(fā)的，那客戶只有一個財務處，也不能采用租賃模式，則沒有應用SaaS的必要．前文提到的認為SaaS的部署方式能夠促進信息共享的觀點，本文則持保留態(tài)度．SaaS的實質(zhì)是服務共享，而數(shù)據(jù)和資源嚴格隔離．SaaS模式并不是解決共享的關(guān)鍵，資源共享需要SOA架構(gòu)等其他技術(shù)．因此這類項目成功率不高．什么軟件適合SaaS模式．當前情況下，院系級或部門級的MIS軟件，對數(shù)據(jù)安全性要求不是很高的，適合作為SaaS應用．比如用于院系內(nèi)部的辦公系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、內(nèi)容管理系統(tǒng)等．隨著數(shù)據(jù)安全機制的改善和觀念的轉(zhuǎn)變，校級的軟件也可逐漸納入范圍．第三，沒有實現(xiàn)SaaS模式的技術(shù)實力．SaaS應用服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗證明，只有具備結(jié)構(gòu)先進的基礎(chǔ)設施平臺，具備靈活定制、內(nèi)容豐富的SaaS系統(tǒng)，具備強大的運維能力，才能夠支持SaaS應用服務業(yè)務的平穩(wěn)發(fā)展，才能夠支撐數(shù)百以至上千的用戶在同一個應用體系內(nèi)實現(xiàn)業(yè)務操作，才能夠保證每個客戶自身應用功能的安全性、穩(wěn)定性和可擴展性．由此可見，普通高校很難具備獨立建立SaaS應用的條件，如需實現(xiàn)只能借助外部力量．重點大學則有這種能力．以北京大學為例，計算中心是學校的信息化支持部門，它同時承擔校園網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施、計算和存儲基礎(chǔ)設施、電子校務應用軟件的建設和維護工作．利用虛擬化技術(shù)建立校園云計算環(huán)境，能夠?qū)ν馓峁┯嬎愫痛鎯Y源，同時具備專業(yè)的運維能力；利用負載均衡、數(shù)據(jù)庫集群等技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大吞吐量的數(shù)據(jù)訪問；還具備專業(yè)的軟件開發(fā)團隊．最后，企業(yè)沒有針對高校的成熟的SaaS服務產(chǎn)品．一方面，用于高校信息化的傳統(tǒng)模式的軟件已十分成熟，成本也在降低．企業(yè)沒有將精力投入到SaaS服務的拓展和運營上面．另一方面，高校需求差別巨大，SaaS軟件對可配置性要求很高，軟件之外還有基礎(chǔ)設施的建設，前期投入高，有實力和積累的企業(yè)才能涉足這一領(lǐng)域．
3、北京大學SaaS軟件的開發(fā)實踐
3．1北京大學應用思路
在關(guān)于SaaS的文獻中，沒有研究如何在高校內(nèi)部設計并實現(xiàn)SaaS應用的內(nèi)容．北京大學的切入點正基于此處，利用計算中心的平臺和技術(shù)優(yōu)勢，在學校內(nèi)部開發(fā)并部署SaaS應用．對于學校的主干業(yè)務系統(tǒng)，如學生工作系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、設備系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)等，早已經(jīng)過多年的建設并形成成熟的應用．那SaaS軟件的需求來自哪里呢？北京大學學校規(guī)模大，二級單位（院系、中心、研究所等）眾多，計算中心的力量主要用于支撐校級主干業(yè)務系統(tǒng)的建設，對于各二級單位的強烈的信息化需求則心有余而力不足．SaaS模式的出現(xiàn)正好解決了這個問題，學?？梢蚤_發(fā)一些SaaS軟件，供二級單位使用．如果將各院系及二級部門看作客戶的話，那么在學校內(nèi)部形成了一個SaaS產(chǎn)業(yè)鏈，如圖2所示。
3．2網(wǎng)上支付接口服務系統(tǒng)設計
隨著高校辦學規(guī)模的擴大，學校各類收費項目日益增多，每年要處理幾百個繳費項目，包括各類學費、住宿費、報名費、會議費等．收費對象多，收費項目繁雜．面對這些特點，傳統(tǒng)的收費方式面臨困難和挑戰(zhàn)，效率低以及對賬困難是主要問題．由于電子商務開始普及，大家普遍接受了網(wǎng)上支付方式．校內(nèi)很多單位開始應用校外第三方支付公司提供的支付產(chǎn)品提高收費效率．隨著應用的深入，問題也暴露出來：商務方面，大家各自為政，難以形成規(guī)模效應，手續(xù)費居高不下；管理方面，收費點分散，學校財務部門無法監(jiān)管；技術(shù)方面，第三方支付公司和銀行眾多，接口不一，無法重用．基于上述需求，計算中心設計并開發(fā)了網(wǎng)上支付接口服務系統(tǒng)，系統(tǒng)下層對外封裝多家第三方支付公司及銀行的支付接口，上層對校內(nèi)提供統(tǒng)一的支付服務接口．在管理界面，客戶可以配置軟件以滿足需求，比如第三方支付公司或銀行、支付幣種、轉(zhuǎn)賬方式等都是可以配置的參數(shù)．客戶可隨時查詢訂單信息，執(zhí)行退款等．當校內(nèi)客戶需要使用網(wǎng)上支付時，只需按照接口規(guī)范，將支付接口服務系統(tǒng)的URL加入自己的業(yè)務系統(tǒng)即可，然后用戶可通過支付接口完成網(wǎng)上支付．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示．
3．3通用注冊系統(tǒng)設計
網(wǎng)上支付接口服務系統(tǒng)的服務對象是已有業(yè)務系統(tǒng)想接入網(wǎng)上支付的校內(nèi)客戶．有些客戶還沒有業(yè)務系統(tǒng)或者只有靜態(tài)內(nèi)容的網(wǎng)站，需要在網(wǎng)上支付前采集一些用戶的信息．這類需求在校內(nèi)也很強烈，比如國際會議的注冊系統(tǒng)或者夏令營或暑期學校的報名系統(tǒng)．在上述需求的推動下，北京大學設計并開發(fā)了基于SaaS模式的通用注冊系統(tǒng)．系統(tǒng)設計完全遵循SaaS模式，強調(diào)的是可配置性，根據(jù)用戶需求的不同，可以通過管理平臺的配置，生成不同內(nèi)容的信息采集表單；每個表單項的類型也是可以配置的，如文本框、單選框、復選框、下拉菜單或者文件框；表單項之間的邏輯關(guān)系也可以配置．比如若表單項A被選中，則必須填寫表單項B等；信息采集的流程也可以配置，比如信息提交后是否需要確認，繳費成功后是否發(fā)送郵件等步驟；利用CSS技術(shù)，使得軟件的界面風格也能夠進行配置．配置信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，不同客戶的用戶登錄系統(tǒng)后，根據(jù)配置信息的不同，系統(tǒng)將呈現(xiàn)風格迥異的用戶界面．看起來像為用戶定制的多套軟件．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示．
3．4應用情況綜述
2014年，共有18個校內(nèi)客戶申請SaaS軟件服務，使用網(wǎng)上支付接口服務系統(tǒng)的11個，使用通用注冊系統(tǒng)的7個．其中包括國際會議5個，暑期班和夏令營12個，自助繳費機項目1個．服務用戶人數(shù)超過5000人．網(wǎng)上支付金額達到900萬元．提高了財務部門的收費和各院系的教學教務組織工作的效率，降低了工作強度．
4、總結(jié)
研究表明，SaaS模式的軟件是未來的發(fā)展趨勢，并且技術(shù)基礎(chǔ)已經(jīng)成熟．而實踐表明，高校中存在對SaaS軟件的需求，重點高校有能力在校內(nèi)實現(xiàn)SaaS應用滿足院系級客戶的需求，甚至可服務于校外用戶．普通高校可以通過與企業(yè)或重點高校合作的方式，來加速自身的信息化進程．本文的工作為高校信息化中如何應用SaaS提供了成功的實踐范例．
作者：邢承杰 楊旭 姜寧 耿幼平 張治坤 單位：北京大學計算中心
1軟件企業(yè)質(zhì)量管理現(xiàn)狀分析
在軟件開發(fā)質(zhì)量管理中，軟件企業(yè)面臨最大的問題就是管理系統(tǒng)的不可持續(xù)發(fā)展，基于CMMI的軟件開發(fā)質(zhì)量管理針對這一問題提出了解決方案，但是由于現(xiàn)階段該體系還不夠完善，開發(fā)項目不能夠在獨立的平臺中得以有效實施，這給質(zhì)量管理的有序執(zhí)行帶來了一定的風險。為此，需要對該體系中的CMMI過程域進行改進，主要包括以下四項內(nèi)容：是需求管理過程域，需求分析的質(zhì)量取決于進度和外界約束條件，需求描述過于粗略，就會使維護需求雙向追朔環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題；是驗證過程域，主要包括驗證準備、執(zhí)行審查和驗證產(chǎn)品三個環(huán)節(jié)，解決的是信度問題；是確認過程域，與驗證過程域的環(huán)節(jié)相對應，解決的是效度問題；是項目定量管理過程域，即以量化的方式對已定義的項目流程進行管理，從而保證流程及流程績效和項目質(zhì)量[2]。
2基于CMMI的軟件開發(fā)質(zhì)量管理體系的構(gòu)建
2.1各過程域的完善
軟件過程成熟度直接影響到軟件開發(fā)質(zhì)量，基于CMMI的軟件開發(fā)質(zhì)量管理體系的構(gòu)建，其首要環(huán)節(jié)就是要對各過程域進行改進和完善，針對需求管理過程域存在的需求分析難以實現(xiàn)雙向追朔而引發(fā)的缺陷難以顯露的問題，應對需求的記錄方式做出改進，設定改進的幅度和目標，通過建立多層分級的需求體系，使所有的需求都使用一個編號，使用專門的需求管理工具來實現(xiàn)，提高需求滿意度，使質(zhì)量開發(fā)風險得到有效控制；針對過程域存在的評審質(zhì)量不高、文檔缺陷密度較低的問題，應保證缺陷密度能夠在基線控制范圍內(nèi)正常波動，不應低于中值，可在正式評審前增設預審流程，再有就是通過郵件討論或直接使用工具，在此推薦使用DOORS工具的CPS功能，有助于保證信息數(shù)據(jù)的完整性，提高文檔評審質(zhì)量；針對確認過程域存在的UT不充分的CR所占比例過高、缺陷排除率較低的問題，應通過可持續(xù)集成將零散的測試用例整合起來，改進用例編寫，對產(chǎn)品代碼實施持續(xù)測試，提高用例覆蓋率和檢查標準的可靠性；此外，還應將定量管理過程域引入質(zhì)量管理體系中，建立組織級度量模式，對所有過程建立相應的度量方式，明確度量指標，確保整個體系處于一個循環(huán)改進的過程中[3]。
2.2體系的實施策略
基于CMMI的軟件開發(fā)質(zhì)量管理體系，將活動及相關(guān)資源作為過程進行管理，能夠有效實現(xiàn)預期效果，該體系主要包括三項內(nèi)容，即以客戶為中心、領(lǐng)導作用、全員參與、管理系統(tǒng)方法、過程處理方法、決策方法、持續(xù)改進和供方互利。在實施過程中，軟件開發(fā)能力成熟度集中體現(xiàn)在軟件項目開發(fā)和執(zhí)行人員的整體能力上，除了團隊能力外，軟件開發(fā)過程中的控制能力和改進能力，軟件開發(fā)質(zhì)量管理的優(yōu)秀內(nèi)容就是對這些能力進行改善，任一階段、任一環(huán)節(jié)的優(yōu)化都是在既有目標基礎(chǔ)上做出的改進，進而使績效得以提高，因此應對目標進行有效管理，具體來講，可通過領(lǐng)導的決策支持、確認質(zhì)量改進目的、選擇最佳執(zhí)行方案和重視員工培訓等四個方面來保證質(zhì)量管理體系的有效實施。
3結(jié)語
綜上所述，通過對軟件開發(fā)質(zhì)量管理相關(guān)問題的探討和研究，對各過程域?qū)嵤┲写嬖诘膯栴}有了進一步的認識，在此基礎(chǔ)上，建立基于CMMI的軟件開發(fā)質(zhì)量管理體系，能夠為軟件企業(yè)項目開發(fā)及維護提供一定的指導，使組織能夠?qū)ψ陨淼倪^程域能力及能力成熟度進行改進評估。
作者：張成功 單位：曲阜師范大學軟件學院軟件工程專業(yè)
1軟件的特色
基于FCS的自動控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件的教學特色，重點表現(xiàn)為：利用虛實結(jié)合的系統(tǒng)、豐富的監(jiān)控信息、形象直觀的軟件視界、動手實操過程，讓學生主動獲取掌握知識，高效實現(xiàn)教學目；利用信息化教學手段實現(xiàn)重難點突破，學生完全能夠主動獲得較難理解的理論知識；老師能夠“邊做邊教”，學生能夠“邊做邊學”，融理論知識和實踐于一體；本軟件教學應用程序，具有直觀豐富的視界和多種操作方式；創(chuàng)建互動式教學模式，較好的激發(fā)學生學習的主動性和興趣。總之，本軟件從教學的角度看，較好的實現(xiàn)了“邊做邊教、邊做邊學”的教學設想，增強了學生學習的興趣和信心。本軟件的技術(shù)特色，主要有：軟件采用工業(yè)廣泛使用的MODBUS協(xié)議，可兼容眾多工業(yè)監(jiān)控設備（如阿爾泰RTU6300）；軟件用VB及C語言設計，二次應用開發(fā)簡單靈活、運行穩(wěn)定、使用方便；通過精心設計，軟件操作簡便快捷、界面設置合理、交互性強；整個系統(tǒng)的實時性達到工業(yè)控制的要求，且可靠性較好；使用WEB技術(shù)，可用遠程PC或智能手機作為操控終端。本軟件從技術(shù)特點上，采用了當前工業(yè)上廣泛使用的新技術(shù)和新應用，開闊了學生的視野，引導學生學習的方向。本軟件的藝術(shù)特色，可概括為：軟件圍繞教學主題，綜合運用圖文、數(shù)據(jù)、動態(tài)波形、動畫等豐富的表現(xiàn)方式；軟件界面布局合理、美觀，導航清晰簡捷；軟件界面色彩運用搭配合理，遵循工業(yè)監(jiān)控軟件的風格。本軟件從藝術(shù)效果上，對學生具有一定的吸引力，激發(fā)了學生的學習興趣。
2軟件的教學應用
2.1軟件平臺的教學運用
在本軟件平臺的基礎(chǔ)上，可依據(jù)課程的教學要求開發(fā)各種應用程序，用信息化技術(shù)手段輔助教學，實現(xiàn)教學重難點的突破，迎合當前學生的學習興趣。下面將以《自控原理與系統(tǒng)》課程的“開環(huán)控制和閉環(huán)控制”教學單元為例，說明本教學軟件平臺的教學應用開發(fā)和使用。本例應用程序開發(fā)的內(nèi)容是“開環(huán)控制和閉環(huán)控制”。軟件教學目標：熟悉自動控制系統(tǒng)控制方式；認知開環(huán)控制和閉環(huán)控制抗干擾能力（需要突破的重難點）。運用軟件教學的策略：通過虛實結(jié)合的系統(tǒng)、豐富的監(jiān)控信息、形象直觀的軟件視界、動手實操過程，讓學生主動獲取掌握知識。本例教學應用程序開發(fā)的硬件基礎(chǔ)，包括如下幾部分：一個自制的閉環(huán)控制系統(tǒng)、一臺筆記本電腦、一臺路由器和智能手機。閉環(huán)控制系統(tǒng)作為下位機能與上位PC機（筆記本電腦）串口通信，控制器采用STC12C5628AD單片機，驅(qū)動裝置為一臺風機，被控對象是一個隨風旋轉(zhuǎn)的帆，反饋單元為數(shù)字碼盤。上位PC機是本軟件平臺的載體，可連接下位機和遠程智能手機。路由器使智能手機和上位機構(gòu)成LAN網(wǎng)絡，實現(xiàn)相互通信。本例應用程序界面及功能開發(fā)，如圖2所示，分六個區(qū)：控制模式設置區(qū)，能設置本機PC控制和遠程手機控制兩種方式；自動控制方式設置區(qū)，設置開環(huán)或閉環(huán)控制方式；PID控制參數(shù)設定區(qū)，可設置比例、微分和積分參數(shù)；自動控制系統(tǒng)的給定值設置區(qū)，設定被控對象的被控參數(shù)；示波器區(qū)，可實時監(jiān)控下位機的參數(shù)變化；動畫區(qū)，可實時直觀描繪被控對象動作狀態(tài)。
2.2軟件教學應用效果
在基于FCS的自動控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件平臺上，可以開發(fā)各種應用程序，本軟件的教學應用開發(fā)以“開環(huán)控制和閉環(huán)控制”教學單元為例說明。在教學時可通過本軟件的應用程序操作演示開環(huán)控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)的運行，學生通過觀察實際自動控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)和應用程序的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、波形、動畫等信息，以及利用手機遠程參與實操體驗的互動式教學方式，在輕松的理實一體化教學過程中掌握本教學單元的重點與難點知識。學生在本軟件教學過程中，能夠主動獲取“開環(huán)控制系統(tǒng)不具備抗干擾能力，閉環(huán)控制系統(tǒng)具備較強的抗干擾能力”的經(jīng)驗和知識，還能自主獲取對實際的自動控制系統(tǒng)的全面認知，這是在傳統(tǒng)的教學過程中較難一次完成?？傊窘虒W軟件符合職業(yè)院校學生的認知特點，已經(jīng)過多年的教學實踐，應用結(jié)果表明該軟件實用有效。
3結(jié)束語
本軟件教學應用的創(chuàng)新性與實用性，可歸結(jié)為兩點：虛實結(jié)合，即把虛擬的仿真界面和真實的自動控制系統(tǒng)結(jié)合起來，讓學生既能得到虛擬仿真的直觀，也能獲得真實系統(tǒng)的可信，因此具有虛擬仿真軟件和現(xiàn)有實訓系統(tǒng)不可替代的作用；通用靈活，即軟件所有模塊都面向信息數(shù)據(jù)庫設計，軟件優(yōu)秀FCS服務器具有通用性，可依據(jù)不同的教學要求，靈活設計出合適的課程教學應用軟件。
作者：朱志偉 單位：武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學院
1、Android平臺應用軟件開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)問題
1.1權(quán)限獲取問題在權(quán)限命名以及獲取時，要著重把握好以下事項：首先是權(quán)限命名的問題，在Android應用程序中，如果不具備與其他相關(guān)聯(lián)的權(quán)限，就無法對用戶體驗以及設備數(shù)據(jù)進行任何有損操作，如是應用程序的需求，可以添加相應的標簽進行權(quán)限聲明；其次，AndroidManifest.xml文件支持權(quán)限，在訪問的過程中只要在這一文件中進行相應的權(quán)限聲明即可。
1.2構(gòu)建Android用戶界面的問題在Android用戶界面生成的過程中，可以分為直接使用代碼生成與XML配置生成兩種方式，以MVC原則著手，UI需要實現(xiàn)和程序邏輯相分離，所以可以在XML中對UI界面進行定義，從而使一個程序?qū)崿F(xiàn)從一個界面到另一個界面的簡單切換。Android應用程序的基本功能為Activity，但是并不直接顯示在屏幕上，所以，要想實現(xiàn)這一基本功能在屏幕上的顯示，就需要實現(xiàn)對UI的設計，需要通過對And-roid平臺基本的用戶界面進行利用來實現(xiàn)對元素的表達。在解決布局對象這一問題時，通常有線性布局、相對布局以及表格布局等。
1.3資源獲取與使用方面的問題這里的資源指的是外部文件，Android所支持的資源文件類型較為豐富，包括PNG、JPEG以及XML等，在And-roid程序運行過程中，資源文件被解析。Android資源系統(tǒng)可以實現(xiàn)對應用程序代碼的相關(guān)內(nèi)容進行跟蹤，所以程序的開發(fā)者可以通過對資源類的利用來實現(xiàn)對應用程序資源的訪問。
2、構(gòu)建Android平臺軟件開發(fā)環(huán)境
因Eclipse是使用java語言來進行程序編寫的，所以在安裝Eclipse之前要保證系統(tǒng)已經(jīng)完成對java環(huán)境的建設，如若不然就會致使這一工具無法啟用，具體安裝內(nèi)容為：最新JDK以及對java環(huán)境變量進行設置[3]；安裝Eclipse。在實際安裝的過程中，可以先在官網(wǎng)進行相應的軟件下載，然后安裝這一軟件，最后要對其開發(fā)插入ADK進行安裝；AndroidSDK的安裝。主要是對Android軟件開發(fā)過程中所要的函數(shù)庫資源的集合包，是對Android程序進行開發(fā)的重要組件之一；進行AndroidAVD配置。AVD屬于經(jīng)過配置的模擬器，對于AVD來講，需要進行target的制定。在SDK1.5中，主要的target類型為platform以及add-on。
3、結(jié)語
綜上所述，對于整個Android應用程序來講，其主要是基于AndroidFramework層面上的開發(fā)來實現(xiàn)的，并使用Java這一編程語言，所以，針對Android平臺軟件開發(fā)方法進行研究是十分必要的。本文基于Android平臺軟件開發(fā)的研究與應用具有著一定的指導作用，其不僅能夠為日后手機軟件的開發(fā)進行有效的指導，還能夠幫助更多的軟件開發(fā)加入到And-roid平臺中，從而為Android品臺的發(fā)展拓展空間。
作者：芮素文 單位：安徽國防科技職業(yè)學院
1軟件總體結(jié)構(gòu)
機床的數(shù)控系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。系統(tǒng)硬件部分包括一個主站控制器和三個從站控制器以及伺服電機、各類傳感器等，從站控制器分別控制驅(qū)動兩個X軸，兩個Y軸及主軸的電機。數(shù)控系統(tǒng)軟件進行參數(shù)化設計生成NC程序并向控制器發(fā)送指令，控制器接收指令，控制電機動作，完成指令運動。數(shù)控成形砂輪修形軟件將采用開放式的數(shù)控系統(tǒng)，即上位機采用普通PC機，在開放式的平臺借助ACS運動控制器開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)軟件。PC機與ACS控制器之間通過實時、可靠的通訊來協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)，共同完成加工任務。ACS控制器是基于EtherCAT網(wǎng)絡多軸直線運動控制的控制器，達到了現(xiàn)代機器所要求的多軸高性能，是可擴展的、分布式的運動控制中心。ACS控制器可監(jiān)控所有的軸，對驅(qū)動裝置執(zhí)行實時控制，具有強大的遠程訪問和診斷、快速地錯誤恢復功能。同時，ACS控制器擁有自主開發(fā)的編程語言ACSPL＋，豐富的應用軟件和開發(fā)、建立、調(diào)整和診斷工具，為開發(fā)人員進行軟件開發(fā)調(diào)試提供了有利條件。數(shù)控成形砂輪修形軟件采用VC＋＋6．0進行軟件開發(fā)。軟件的主要模塊包括參數(shù)化設計模塊、基于零件特征加工模塊、NC代碼編輯模塊、數(shù)據(jù)庫模塊以及加工控制模塊。用戶通過人機界面輸入毛坯參數(shù)、砂輪的基本參數(shù)和工藝參數(shù)，軟件可自動生成刀具的加工路徑，通過優(yōu)化參數(shù)匹配和仿真修形軌跡從而得到NC程序，并可直接進行加工。軟件的基本流程圖如圖1所示。
2數(shù)控軟件與ACS控制器的通訊建立
軟件通過調(diào)用ACS控制器自帶的ACSCL．dll動態(tài)鏈接庫或ACSCL＿x86．LIB靜態(tài)鏈接庫，來完成PC機和ACS控制器之間的數(shù)據(jù)交換，鏈接庫中包含了與ACS設備相關(guān)的變量內(nèi)存地址定義以及函數(shù)定義。首先，在主程序目錄中加入ACS．h函數(shù)定義頭文件；其次，通過工程—＞設置—＞連接—＞對象／庫模塊添加動態(tài)或靜態(tài)鏈接庫，完成程序鏈接；最后編寫連接設備的程序，其主要設備連接程序如下（省略變量定義）：當軟件系統(tǒng)通過Ethernet總線方式連接上主站控制器之后，還需要對其接入的其他硬件設備進行地址分配，并寫入主站控制器，使其了解系統(tǒng)中所接入的各種硬件設備，才能利用主站控制器對硬件設備進行控制。
3軟件模塊功能
數(shù)控砂輪修形軟件主要功能為根據(jù)砂輪參數(shù)對成形砂輪進行參數(shù)化設計或根據(jù)零件參數(shù)反求出成形砂輪輪廓，優(yōu)化刀具的加工路徑，自動生成NC程序，向機床發(fā)出指令，控制機床運動，對毛坯進行加工，得到所需的成形砂輪。同時，也可以自行輸入已經(jīng)人工編寫好NC程序或者調(diào)用數(shù)據(jù)庫中已有的程序進行加工。因此，數(shù)控砂輪修形軟件包括參數(shù)化設計模塊、基于零件特征加工模塊、NC代碼編輯模塊、數(shù)據(jù)庫模塊以及加工控制模塊。
3．1參數(shù)化設計模塊
該模塊的主要功能是根據(jù)提供的砂輪參數(shù)對成形砂輪進行參數(shù)化設計，并自動生成NC程序。在該模塊中，用戶輸入毛坯參數(shù)，砂輪尺寸參數(shù)、加工工藝參數(shù)，軟件能夠自動生成所需的NC程序，同時可顯示刀具的加工路徑以及砂輪模型模擬圖，可根據(jù)顯示的刀具路徑及砂輪模型模擬圖確認NC程序是否無誤，確認后即可進行加工生產(chǎn)。加工完成后，可以將此次生成的NC程序保存到數(shù)據(jù)庫中以便下次調(diào)用。
3．2基于零件特征加工模塊
該模塊的主要功能是根據(jù)提供的零件參數(shù)反求出成形砂輪的輪廓參數(shù)，并自動生成NC程序。由于在生產(chǎn)中，我們首先得到的是零件的參數(shù)而不是成形砂輪的參數(shù)，對于一些特殊零件如齒輪棘輪等，砂輪的設計也較為復雜。在該模塊中，用戶只需輸入零件的尺寸參數(shù)、毛坯參數(shù)及加工工藝參數(shù)，軟件能夠自動在后臺計算出砂輪的截面參數(shù)，并生成NC程序，同時可顯示刀具的加工路徑及砂輪模型模擬圖。軟件從零件直接加工出成形砂輪，省去了中間設計成形砂輪的步驟，可以大大地縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
該模塊的主要功能是對用戶人工編寫的NC程序進行編輯修改及運行。用戶可以直接輸入已手工編好的NC程序，或直接導入已有的NC程序文件，對NC程序進行編輯修改，并對程序進行試運行。此時軟件中會顯示刀具加工路徑，通過觀察刀具加工路徑可以判斷我們手工輸入的NC程序是否正確，程序檢驗無誤后可進行實際加工。加工完成后，用戶可以將程序保存到數(shù)據(jù)庫中以便下次調(diào)用。
3．4數(shù)據(jù)庫模塊
該模塊的主要功能是保存參數(shù)化設計模塊中生成的NC程序和NC代碼編輯模塊中用戶自己手工輸入的NC程序。在該模塊中，所有程序統(tǒng)一編號，用戶通過查詢編號來查看程序。用戶可以直接調(diào)用NC程序進行加工，也可以對已有的程序進行管理、添加、編輯、刪除。
4實驗模擬
由于該軟件涉及的模塊功能較多，無法在本文中一一呈現(xiàn)。因此本文選取了其中的基于零件特征加工模塊下的圓弧母線加工模塊進行實驗。在該模塊中，我們需要輸入零件的各種參數(shù)以及加工參數(shù)。在實驗中，我們選取的零件的參數(shù)分別為：圓弧半徑R＝30mm，零件厚度B＝30mm，砂輪斷面直徑D＝100mm，切削余量為2mm，主軸轉(zhuǎn)速為800r／min，背吃刀量為0．2mm，進給量為0．1mm／r。另外，需要注意的是關(guān)于零件端面直徑以及零件外形的選擇，在本實驗中，我們選擇左右端面直徑相同，零件外形為外凸。輸入所需零件參數(shù)后，點擊“確定輸入”按鈕，表示參數(shù)輸入步驟完成，接下來可以選擇其他功能按鈕進行其他操作。點擊“磨削該零件砂輪的NC代碼”按鈕，軟件即在交互界面上顯示加工砂輪的NC程序。通過實驗可以看出，該軟件能夠正常運行，基本實現(xiàn)所需的功能。只需要輸入砂輪或零件的相關(guān)參數(shù)，即可生成NC程序，為生產(chǎn)提供了方便。
5總結(jié)
本文提出的數(shù)控砂輪修形系統(tǒng)軟件采用具有高性能的ACS控制器來實現(xiàn)高精度成形砂輪修形，軟件具有良好的人機交互界面，操作簡單明了，用戶只需要輸入簡單的參數(shù)即可生成NC程序進行加工，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。
作者：張由婷 單位：武漢理工大學機電工程學院
1軟件主要內(nèi)容
《防水施工企業(yè)管理》軟件是一個集管理、統(tǒng)計、成本核算為一體的綜合性管理軟件。它以成本核算為中心，對工程、材料、人工、管理費用等進行匯總統(tǒng)計分析，以達到管理企業(yè)運行的目的。1.1軟件邏輯統(tǒng)計的依據(jù)1）根據(jù)“建筑安裝工程費用項目組成”（建標[2013]44號文件），對各項費用進行分類和統(tǒng)計；2）根據(jù)專業(yè)防水施工企業(yè)特點和習慣，對部分費用進行科目調(diào)整。1.2軟件運用環(huán)境1）操作系統(tǒng)：MicrosoftWindowsXP以上；2）數(shù)據(jù)庫：MicrosoftSQLServer2000以上；3）軟件架構(gòu)：C/S各操作用戶安裝軟件客戶端。1.3軟件組成《防水施工企業(yè)管理》軟件的主要模塊有：工程管理；采購管理；庫存管理；財務管理；勞資管理；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；系統(tǒng)管理。每一個模塊分為錄入、查詢、統(tǒng)計三個通道。1.3.1工程管理模塊工程管理模塊主要有三個功能：①承接業(yè)務后建立項目；②施工產(chǎn)值錄入；③施工產(chǎn)值、項目人工、項目材料使用的統(tǒng)計。如表1所示。1.3.2采購管理模塊采購管理模塊主要作用是，材料采購相關(guān)數(shù)據(jù)的錄入。采購并不是入庫，材料入庫時的入庫單據(jù)必須與材料采購相對應，否則材料無法入庫。采購與付款相關(guān)聯(lián)。1.3.3庫存管理模塊庫存管理模塊主要包括材料的入庫、出庫、退回、盤庫的錄入和庫存材料狀況查詢。如表3所示。1.3.4財務管理模塊財務管理是企業(yè)管理最重要的內(nèi)容之一，包括付款、收款的記錄，各種開支的記錄，應收應付款記錄等。通過各種原始數(shù)據(jù)的錄入，可以得出項目的盈虧情況、企業(yè)的利潤情況、行政費用開支情況，以及各種經(jīng)濟數(shù)據(jù)。財務管理模塊包括財務信息登記、財務記錄單查詢、財務查詢統(tǒng)計等3個子模塊和33個項目，項目明細從略。1.3.5勞資管理模塊勞資管理分為管理人員的工資和工人工資兩部分，勞保支出和股東分紅也列入勞資管理。1.3.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是將一些常用的數(shù)據(jù)統(tǒng)一歸類，以便單據(jù)錄入時選擇。如員工姓名用于工資單制表，材料名稱用于材料采購與出入庫。另外一些期初數(shù)據(jù)也在基礎(chǔ)模塊中設置。如表5所示。1.3.7系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)管理模塊主要用于權(quán)限管理和結(jié)賬。權(quán)限包括錄入權(quán)限和查詢權(quán)限，做到數(shù)據(jù)的錄入只能由專人操作，重要數(shù)據(jù)只能由高級別人員查看。結(jié)賬是對每月的錄入內(nèi)容確定，以達到按月統(tǒng)計的目的。年度結(jié)賬也一樣，不進行結(jié)賬就不能進行下一階段的錄入。這樣避免了數(shù)據(jù)隨意修改的問題。如表6所示。整個軟件有7個主要模塊，15個子模塊，91個項目內(nèi)容。通過20多個數(shù)據(jù)的錄入，可以得到30多個報表和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，企業(yè)各部門和相關(guān)領(lǐng)導隨時可以查詢各種數(shù)據(jù)，實現(xiàn)及時、正確、高效的目的。
2軟件主要界面截圖
軟件開啟界面（圖形可換）、主界面、工程項目登記、施工產(chǎn)值統(tǒng)計臺賬、項目人工工資月報表、項目材料耗用臺賬、工程收款登記、行政管理費用臺賬、企業(yè)成本收益臺賬等主要界面的截圖見圖1—9。
3其他說明
1）本軟件開發(fā)是以提高企業(yè)管理效益為目標，并非財務軟件，不可代替財務做賬；2）軟件在企業(yè)局域網(wǎng)上使用。將數(shù)據(jù)庫固定在一臺作為主機的電腦上，其他各電腦安裝客戶端，只要將主機打開，每臺電腦的輸入數(shù)據(jù)就錄入主機，有操作權(quán)限的人在各自的電腦上操作，共享數(shù)據(jù)。3）主管可以根據(jù)需要，確定相應人員的錄入和查詢權(quán)限。企業(yè)總經(jīng)濟數(shù)據(jù)，設置只有最高級別領(lǐng)導可以查看。4）在軟件框架不變的情況下，各企業(yè)可以根據(jù)自己的管理習慣，訂制符合企業(yè)情況的應用軟件，可以擴展或壓縮管理模塊。
作者：胡駿 俞志剛 單位：杭州金湯建筑防水有限公司 西樓軟件工作室
1軟件的基本架構(gòu)與工作流程
本系統(tǒng)由管理端軟件、測試端軟件、SQLServer數(shù)據(jù)庫和Accesss數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，管理端軟件采用SQLServer數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡，與測試端軟件進行數(shù)據(jù)交換，測試端軟件后臺用Accesss數(shù)據(jù)庫存儲測試數(shù)據(jù)。管理端軟件安裝在辦公電腦上，檢驗前將待檢驗限速器的基本參數(shù)錄入（使用單位、電梯安裝地點、限速器出廠編號、檔案號、制造單位、出場日期、額定速度等）并分配檢驗編號。檢驗編號具有惟一性，由年份加檢驗流水號構(gòu)成，如：2015-00001，每個校驗編號對應一個限速器的檢驗任務，所有檢驗任務通過網(wǎng)絡寫入服務器上的SQLServer數(shù)據(jù)庫中。測試端軟件安裝在儀器配套的電腦上，通過網(wǎng)絡讀入服務器上SQLServer數(shù)據(jù)庫中的待檢驗任務，并將其存儲在后臺的Accesss數(shù)據(jù)庫中。檢測過程中，軟件能自動顯示測試數(shù)據(jù)，并將每個檢驗任務的測試數(shù)據(jù)與檢驗結(jié)論存儲在后臺的Accesss數(shù)據(jù)庫中，連接上網(wǎng)絡后，將所有檢測數(shù)據(jù)與檢驗結(jié)論上傳到服務器上的SQLServer數(shù)據(jù)庫中，再由管理端軟件自動生成限速器檢驗報告與檢驗原始記錄。
2軟件功能設計
1）管理端軟件功能。管理端軟件設計有“校驗任務管理”、“文檔管理”、“校驗歷史調(diào)閱”與“相關(guān)信息配置”四大類功能，下圖3所示為管理端軟件的功能設置圖。管理端軟件界面從左到右分別為基本信息錄入欄、功能按鈕區(qū)和待檢驗任務列表欄三個區(qū)域，界面簡潔，功能按鈕作用一目了然，軟件的使用非常簡便。下圖4為管理端軟件主界面設計。2）測試端軟件功能設計。測試端軟件整合了接收待檢驗任務、檢驗測試、數(shù)據(jù)上傳、服務器數(shù)據(jù)庫配置、檢驗儀器設置等功能，軟件的優(yōu)秀是實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的自動識別與保存，并將測試數(shù)據(jù)與檢驗結(jié)論上傳至服務器上的SQLServer數(shù)據(jù)庫中。測試端軟件界面風格和特點與管理端基本一致，其主界面見下圖6所示。選中即將要實施的檢驗任務，其參數(shù)將顯示在左面的基本信息欄中，如果信息中有差錯，檢驗人員可以現(xiàn)場進行修改。在對基本信息核對無誤后，點擊“開始校驗”按鈕，將進入下圖7所示的測試界面。測試數(shù)據(jù)與結(jié)論將自動保存到本機后臺的Accesss數(shù)據(jù)庫中，在網(wǎng)絡環(huán)境下，點擊“數(shù)據(jù)上傳”（見圖6），所有檢驗結(jié)束任務的測試數(shù)據(jù)與檢驗結(jié)論將通過網(wǎng)絡寫入服務器上的SQLServer數(shù)據(jù)庫中。點擊管理端軟件上“文檔管理”（見圖4）按鈕，將彈出下圖8所示界面。在文檔管理功能模塊中，可以預覽限速器檢驗報告與檢驗原始記錄，并能夠直接輸出打印。檢驗報告可以通過網(wǎng)絡進入審核和簽發(fā)流程，檢驗報告中的檢驗員、報告審核與審批人員均使用電子簽名簽署檢驗報告。
3結(jié)論
這套電梯限速器檢驗軟件人機界面友好，操作使用非常簡便，能大幅度提高電梯限速器檢驗的工作效率。2014年11月，軟件在江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院無錫分院投入使用，使用證明：它能使得檢驗人員每天節(jié)省3～4個小時的工作時間，把檢驗人員從繁瑣的重復錄入工作中解放出來，并基本杜絕了工作差錯，并得到檢驗人員的高度評價。
作者：朱愷豐 盧遠航 單位：江蘇師范大學科文學院
一、文獻綜述
英國政府在2003年的《能源白皮書》中首次提到低碳經(jīng)濟。白皮書認為低碳經(jīng)濟是通過更少的自然資源消耗和更少的環(huán)境污染，獲得更多的經(jīng)濟產(chǎn)出(王帆，2010)［1］。碳審計作為環(huán)境審計的重要分支，是由獨立的審計機構(gòu)對政府和企業(yè)在履行碳排放責任方面所進行的檢查和鑒證，是對碳排放管理活動及其成果進行獨立性監(jiān)督和評價的一種行為(錢純，2011)［2］。我國實現(xiàn)低碳經(jīng)濟還需很長一段時間，碳審計作為重要的監(jiān)督機制是其中必不可少的一環(huán)。為了促進碳減排目標重點從通過國家政策杠桿策略的“自上而下”轉(zhuǎn)移到集中在次國家水平的“自下而上”方法，這一模式的轉(zhuǎn)變和克服企業(yè)減排層面的障礙的整體驅(qū)動器是開發(fā)環(huán)境審計技術(shù)，制訂務實和全面的碳審計框架。AndrewC．Lovell(2003)指出，為了促進這一審計框架的可行性，目前碳管理的做法是通過審查企業(yè)環(huán)境報告和采訪開展案例研究的組織的環(huán)境管理者［3］。ShilpaVerma(2012)探討了碳審計的過程:首先，從員工中收集信息，進行組織調(diào)查;其次，計算碳足跡;再次，現(xiàn)場參觀;最后，生成碳審計報告［4］。EhsanAsadi(2013)根據(jù)葡萄牙國家法律構(gòu)建了公共建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)碳審計方法。該方法系統(tǒng)監(jiān)測選定的化學指標(二氧化碳，一氧化碳，甲醛，臭氧和揮發(fā)性有機化合物)，以及生物指標(細菌和真菌)，指出建筑物常見的室內(nèi)空氣問題并提出改善建議［5］。王帆(2014)認為，我國應從制定統(tǒng)一的評價與報告制度、建立碳排放線上資料庫、制定碳排放審計指南的措施著手構(gòu)建碳審計評價體系［6］。近年來，國內(nèi)學者對于碳審計的研究，更多的是介紹國際碳審計的發(fā)展及啟示，很少結(jié)合中國實際研究碳審計理論體系，而系統(tǒng)的碳審計程序是促進低碳經(jīng)濟實現(xiàn)的關(guān)鍵，由此我們構(gòu)建出一套綜合的碳審計機制，為我國深入開展碳審計領(lǐng)域的理論研究提供基礎(chǔ)和參考。
二、碳審計機制的理論分析
(一)低碳治理與碳審計的關(guān)系
構(gòu)建全面綜合的碳審計機制，首先分析碳審計在整個低碳治理系統(tǒng)中發(fā)揮的關(guān)鍵作用，作為機制構(gòu)建的理論來源。低碳治理是一個復雜的系統(tǒng)，碳審計作為該治理系統(tǒng)中的免疫子系統(tǒng)，具有建設性、預防性和抵御性三大功能。政府、市場和企業(yè)在低碳治理系統(tǒng)中發(fā)揮著各自的作用:政府通過碳配額和碳稅等宏觀治理方式，調(diào)控低碳經(jīng)濟的運行;碳市場通過碳交易、碳定價和碳中和等市場治理方式，實現(xiàn)低碳資源的優(yōu)化配置;企業(yè)通過對其碳交易或事項進行碳核算和碳信息披露等公司治理方式，公允反映其碳交易的實質(zhì)。碳定價、碳中和是否真實、公允和有效率，需要內(nèi)外部審計評價和鑒證，企業(yè)的碳核算和碳披露是否公允和充分，需要外部審計的鑒證。碳審計是集財政財務審計、法紀和績效審計、制度符合性審計于一體的綜合性審計，同時，碳審計也是會計核算審計和社會責任審計［7］?；趯徲嫷膰抑卫砗蛯徲嬅庖呦到y(tǒng)理論，碳排放治理需要審計的監(jiān)督與支持，而碳審計起著預防、抵御的作用，有助于低碳排放的順利實現(xiàn)。
(二)碳審計機制的構(gòu)建機理
基于上述對低碳治理與碳審計關(guān)系的理論分析，構(gòu)建碳審計機制為F={S，T，U}，如圖1所示。其中，S———基于碳排放治理的審計目標，T———基于碳排放治理的審計路徑，U———基于碳排放治理的審計信息與傳遞。審計的基本職能是監(jiān)督、評價和鑒證，低碳治理中的審計機制，是一個由多元審計主體、多層次審計體系構(gòu)成的審計制度安排。該審計機制從低碳治理主體需求角度出發(fā)，把碳審計目標及其實現(xiàn)機制、審計信息作為一個系統(tǒng)進行研究［8］。1．碳審計機制的目標。碳審計機制的目標(S)是通過審計監(jiān)督，促進低碳政策、低碳經(jīng)濟杠桿、低碳技術(shù)的合理、有效應用。2．碳審計路徑及其信息化。碳審計路徑(T)是在已有審計機制的基礎(chǔ)上實現(xiàn)審計目標的具體措施，是審計主體采取的審計程序和行為，涉及治理主體的審計權(quán)與審計能力、外部審計的獨立性、治理主體與內(nèi)部審計之間的溝通渠道等(葉陳剛、程新生，2006)［9］。碳審計路徑的具體內(nèi)容是:①低碳政策執(zhí)行情況審計。②低碳資金去向的審計監(jiān)督。③低碳經(jīng)濟行為和產(chǎn)品的審計認證。④碳社會責任審計。⑤碳績效審計。結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，如開發(fā)專門的碳審計軟件，是保障審計路徑暢通的一個有效方式。低碳政策執(zhí)行過程審計，首先是審查政策的目標在執(zhí)行中是否存在偏差，其次是評價執(zhí)行政策的方法是否可行和合理，最后是檢查和評價執(zhí)行政策的效果。對于低碳政策執(zhí)行情況審計的信息化實現(xiàn)路徑體現(xiàn)在后文的碳審計軟件的“項目管理子系統(tǒng)”中的法律法規(guī)模塊，加入了世界性組織有關(guān)碳審計的環(huán)境政策，運用該軟件的審計師能查詢到客戶企業(yè)應遵循的對應的政策;同時，在“審計準備子系統(tǒng)”中的內(nèi)控調(diào)查和內(nèi)控測試部分都相應的涉及了有關(guān)低碳政策的執(zhí)行情況與效果評價。低碳資金去向?qū)徲嫞瑥膬蓚€維度進行分析，首先是企業(yè)總的低碳資金(包括政府專項扶持資金和企業(yè)自身留用的低碳資金)在整體企業(yè)使用的不同方向，包括節(jié)能設備采購，節(jié)能技術(shù)改造，節(jié)能新產(chǎn)品推廣，節(jié)能減排管理的能力建設等，審計相關(guān)數(shù)據(jù)的真實性，同時也包括了低碳經(jīng)濟行為和產(chǎn)品的審計認證。然后是企業(yè)開展各項目的碳資金分配，例如建筑企業(yè)的一般公共建筑項目，住宅小區(qū)項目，地下工程項目等，各項目還可具體到大型、中型、小型，審計各項目分配的碳資金使用的真實合理性。低碳資金去向?qū)徲嫷男畔⒒瘜崿F(xiàn)路徑體現(xiàn)在后文軟件中的“審計實施子系統(tǒng)”中的“碳資金利用分析”部分。碳社會責任審計，其重點是審計企業(yè)是否設置低碳責任評價指標以及領(lǐng)導人的考評情況，是否落實碳社會責任的履行等。碳社會責任審計的信息化實現(xiàn)路徑體現(xiàn)在后文軟件中“審計準備子系統(tǒng)”的內(nèi)控調(diào)查和內(nèi)控測試部分，同時，在“審計實施子系統(tǒng)”中的“碳社會責任分析”部分也做出詳細闡釋，碳社會責任具體分為環(huán)保減排和低碳節(jié)能兩大類，通過評分賦值體系審計企業(yè)碳社會責任的履行情況，進而審計領(lǐng)導人碳社會責任的履行力度。碳績效審計，績效審計是對被審計單位經(jīng)營和管理活動的經(jīng)濟性、效率性、效果性、公平性和環(huán)境性(5E)進行監(jiān)督、評價和鑒證，碳績效審計重點關(guān)注經(jīng)濟性、效率性與環(huán)境性。碳績效審計的信息化實現(xiàn)路徑體現(xiàn)在后文軟件中的“審計實施子系統(tǒng)”中的“碳成本效益分析”部分，再具體到經(jīng)濟效益指標和環(huán)境效益指標，評價被審計單位的碳成本效益水平。3．碳審計信息傳遞。低碳審計機制中的低碳審計信息傳遞(U)包括審計報告書、審計意見書、審計決定書等。信息是所有控制的前提，基于碳排放治理的審計信息主要是對碳會計信息的真實性、低碳治理效率等進行評估。碳審計目標(S)、碳審計路徑(T)與碳審計信息傳遞(U)構(gòu)成一個緊密聯(lián)系的邏輯循環(huán)系統(tǒng)，首先制定碳審計目標，由目標導向具體的審計路徑，信息傳遞又對主體進行反饋，以指導其修改完善目標。碳審計目標(S)明確、碳審計路徑(T)通暢、審計信息傳遞(U)及時，對于公司低碳治理和公司管理具有重要意義。
三、碳審計軟件的開發(fā)
在碳審計機制中，碳審計路徑(T)是該機制的優(yōu)秀組成部分，將現(xiàn)代信息技術(shù)引入碳審計具體路徑中，既有效保障該審計路徑的暢通，又提高碳審計的效率，因此開發(fā)碳審計軟件是碳審計信息化的關(guān)鍵。根據(jù)軟件開發(fā)的基本思想以及開發(fā)的具體流程，對碳審計軟件進行具體的開發(fā)。首先分析碳審計所需的特殊功能，再對軟件進行需求分析，得出軟件所需的基本功能。該軟件的需求分析不僅包括了通用審計軟件所要求的財務真實性方面的審計，還新增了碳合規(guī)性方面的審計，碳績效性方面的審計。進而對軟件進行總體設計，設計出軟件所需的功能模塊;分析軟件各功能模塊要完成的任務，制定出功能實現(xiàn)的算法或?qū)崿F(xiàn)方案;依據(jù)詳細設計的結(jié)果，使用開發(fā)工具進行編程和界面設計;制定有效的測試計劃，進行測試，保障設計的有效性。本軟件采用MicrosoftVisualStudio2010下VisualC#工具中．netframework4.0框架下的Windows應用程序進行設計，數(shù)據(jù)庫采用MicrosoftSQLsever2008R2。先建立C/S三層架構(gòu):表現(xiàn)層(UI)、業(yè)務邏輯層(BLL)、數(shù)據(jù)訪問層(DAL)。采用WinForm作為UI界面，用于顯示數(shù)據(jù)和接收用戶輸入的數(shù)據(jù)，為用戶提供一種交互式操作的界面;業(yè)務邏輯層是對數(shù)據(jù)層的操作，對數(shù)據(jù)業(yè)務邏輯處理;數(shù)據(jù)訪問層主要是對原始數(shù)據(jù)的操作，具體為業(yè)務邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務。以及采用Windows應用程序中的類庫以及自定義類實現(xiàn)具體的功能，如數(shù)據(jù)的讀入，數(shù)據(jù)顯示，編寫代碼完成數(shù)據(jù)處理等。通過對軟件的需求分析、概要設計、總體設計后，對軟件進行具體的實現(xiàn)。軟件的界面如圖2所示:碳審計軟件系統(tǒng)主要包括項目管理、審計準備、審計實施、審計終結(jié)4個子系統(tǒng)。其中項目管理系統(tǒng)與通用審計軟件無異，該子系統(tǒng)的法律法規(guī)模塊部分，歸納整理了具有代表性的20余項世界性組織和各個國家出臺的一系列有關(guān)低碳經(jīng)濟及碳審計的環(huán)境政策，用戶可根據(jù)具體需要下載使用。本文就審計準備子系統(tǒng)，審計實施子系統(tǒng)，審計終結(jié)子系統(tǒng)中涉及到碳審計功能的部分(即相比于通用審計軟件特殊功能的部分)作出具體的說明。
(一)審計準備系統(tǒng)
審計準備子系統(tǒng)添加的特殊的碳審計功能主要體現(xiàn)在內(nèi)控調(diào)查部分，如圖2所示。內(nèi)控調(diào)查包括:控制環(huán)境低碳重視度、低碳目標實現(xiàn)風險、低碳控制活動(設備采購是否積極落實節(jié)能產(chǎn)品采購實施意見、是否落實碳社會責任的履行等)、低碳信息披露(碳賬戶是否定期計算并披露和碳賬戶的披露是否全面)和對內(nèi)控的監(jiān)督(內(nèi)部審計部門是否重視碳賬戶的審計)。調(diào)查結(jié)果按下面的計算方式評估(“是”———5分，“弱”———3分，“否”———1分，適用個數(shù)n):［調(diào)查結(jié)果分數(shù)和/(n×5)］≥0.6，則“可進行進一步內(nèi)控測試”;［調(diào)查結(jié)果分數(shù)和/(n×5)］＜0.6，則“不建議進行內(nèi)控測試，而直接進入實質(zhì)性測試”。若進行內(nèi)控測試，測試目標包括:必須遵循低碳政策、只有經(jīng)管理層批準的碳賬戶預算才能執(zhí)行、定期做碳成本預算、只有合法的低碳資金使用申請才能夠被執(zhí)行、已發(fā)生的碳資金使用均已記錄、碳資金的使用已記錄于適當期間、碳資金的使用已準確記錄、碳成本已經(jīng)記錄于適當期間、碳成本已經(jīng)準確記錄、定期披露低碳信息、全面披露低碳信息、在產(chǎn)品或服務中體現(xiàn)低碳價值以實現(xiàn)其碳社會責任的履行、認真落實節(jié)能產(chǎn)品采購實施意見與內(nèi)部審計部門重視碳賬戶的審計。對于每一項測試目標，首先看該企業(yè)是否適用;若適用，再看運行效果(有效、較弱和無效);最后是風險評估(高、中和低)。測試結(jié)果按下面的計算方式評估(“風險評估”，“高”———5分，“中”———3分，“低”———1分，適用個數(shù)n):［調(diào)查結(jié)果分數(shù)和/(n×5)］≥0.6，則“綜合風險高”;［調(diào)查結(jié)果分數(shù)和/(n×5)］＜0.6，則“綜合風險低”。如果“綜合風險高”，即重大錯報風險大，需要的審計證據(jù)多，注冊會計師越要通過實施審計程序降低檢查風險，以確保已審計的碳信息出現(xiàn)錯報和漏報的可能性不超過預先確定的審計風險。反之同理。
(二)審計實施系統(tǒng)
審計實施子系統(tǒng)包含三個部分“賬證查詢”、“財務報表”和“碳賬戶核算與分析”。其中“賬證查詢”包括“科目余額表”、“分類明細賬”、“憑證快速查詢”等功能;“財務報表”包括“資產(chǎn)負債表”、“利潤表”和“碳披露附注表”;“碳賬戶核算與分析”包括“碳賬戶核算”(主要是CO2當量的計算)、“碳資金利用分析”、“碳成本效益分析”和“碳社會責任分析”。碳賬戶核算，采用由英國標準協(xié)會2008年10月的《PAS2050∶2008商品和服務在生命周期內(nèi)的溫室氣體排放評價規(guī)范》的規(guī)定，首先將初級和次級活動水平數(shù)據(jù)換算為GHG排放量，即活動水平數(shù)據(jù)乘以其排放因子;再將GHG排放量換算為CO2當量，即CO2當量=GHG排放量×相應的GWP值(全球變暖潛能值)。運用該方法核定企業(yè)CO2當量的核算是否準確，作為后續(xù)的“碳成本效益分析”和“碳社會責任分析”中涉及到的CO2排放數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)?！疤假Y金利用分析”、“碳成本效益分析”和“碳社會責任分析”是該碳審計軟件的優(yōu)秀組成部分，也是區(qū)別于通用審計軟件的關(guān)鍵，結(jié)合上述碳審計機制中的碳審計路徑的闡述，分屬于低碳資金去向的審計監(jiān)督與低碳經(jīng)濟行為和產(chǎn)品的審計認證、碳績效審計和碳社會責任審計。1．碳資金利用分析運用餅狀圖的分析工具呈現(xiàn)總的低碳資金在整體企業(yè)使用的不同方向，包括節(jié)能設備采購，節(jié)能技術(shù)改造，節(jié)能新產(chǎn)品推廣，節(jié)能減排管理的能力建設等，審計相關(guān)數(shù)據(jù)的真實性。運用條形圖的形式呈現(xiàn)企業(yè)開展各項目的碳資金分配，例如建筑企業(yè)的一般公共建筑項目，住宅小區(qū)項目，地下工程項目等，各項目還可具體到大型、中型、小型，審計各項目分配的碳資金使用的真實合理性。2．碳成本效益分析首先從財務報表中采集“經(jīng)濟效益指標”和“環(huán)境效益指標”的相關(guān)數(shù)據(jù)，如表1所示。再使用二級模糊綜合評價法，得出企業(yè)的碳成本效益綜合得分(李卉，2010)［10］。二級模糊綜合評價法評價包括以下五個步驟:(1)確定評價指標因素集;(2)確定評價指標的評價集;(3)確定各指標層權(quán)重;(4)一級模糊綜合評判;(5)二級模糊綜合評判。3．碳社會責任分析依據(jù)杭州市企業(yè)社會責任評價體系中關(guān)于環(huán)境責任的評分部分，環(huán)保減排和低碳節(jié)能兩大類，各占150分，如表2所示。其中最后一項的分數(shù)為后文JZ案例的評分。
(三)審計終結(jié)系統(tǒng)
審計終結(jié)子系統(tǒng)分為“審計工作底稿”和“審計報告”兩部分。對于審計發(fā)現(xiàn)的問題，生成審計工作底稿，形成初步的審計結(jié)論。底稿編制涵蓋了從審計準備，審計實施到審計終結(jié)的全過程。其中，審計實施中的“內(nèi)部控制測試”和“實質(zhì)性測試”涉及到碳審計的相關(guān)內(nèi)容。“內(nèi)部控制測試”直接生成上述“審計準備”系統(tǒng)中的內(nèi)部控制測試表?！皩嵸|(zhì)性測試”直接生成相應的表格，分為四個層面:①碳排放權(quán)交易(包含企業(yè)碳排放量層面和碳排放權(quán)層面，其中企業(yè)碳排放量層面包括企業(yè)碳排放量明細表、企業(yè)碳排放量審定表和企業(yè)碳排放量公允價值復核表;碳排放權(quán)層面包括碳排放權(quán)交易明細表、碳排放權(quán)交易審定表和碳排放權(quán)交易公允價值復核表);②碳排放成本(包含碳排放成本明細表、碳排放成本審定表、碳排放成本與上年度比較分析表、主要項目碳排放成本分析表、碳排放成本抽查表和碳排放成本重大調(diào)整事項核查表);③碳稅(包含碳稅測算表、碳稅審定表和碳稅檢查情況表);④超額排放罰款(包含超額排放罰款明細表、超額排放罰款情況表和超額排放罰款審定表)?！皩徲媹蟾妗本哂袠藴薀o保留意見、保留意見、無法表示意見和否定意見四種類型的模板，根據(jù)被審計單位的具體情況，直接生成相應的碳審計報告。
四、案例分析
我們將開發(fā)的上述軟件在杭州市JZ企業(yè)進行實際的碳審計實踐，我們只針對碳審計過程進行詳細的說明。該公司碳審計相關(guān)的原始數(shù)據(jù)(2013年)為:固定資產(chǎn)205720.40萬元(其中環(huán)境資產(chǎn)119.07萬元)，營業(yè)成本6002198.35萬元(其中環(huán)境成本167251.26萬元)，環(huán)境收益2558.94萬元，低碳專項資金264.60萬元(其中節(jié)能設備采購119.07萬元，節(jié)能技術(shù)改造79.38萬元，節(jié)能新產(chǎn)品推廣39.69萬元，節(jié)能減排管理能力建設26.46萬元)，銷售額6810479.90萬元，凈利潤293334.65萬元，原料耗用總量4501648.76萬元，產(chǎn)品綠色原料耗用量244889.69萬元，二氧化碳排放量1498.00噸，物料總消耗量28618.70噸，循環(huán)利用物料量16238.25噸，工業(yè)增加值582352.94萬元，綜合能耗990000.00噸標準煤，單位增加值能耗1.70噸標準煤/萬元。
(一)審計準備階段
低碳相關(guān)的內(nèi)控調(diào)查得分0.92，可進行內(nèi)控測試，控制測試得分0.57，綜合風險低。說明內(nèi)控有效，控制風險低，導致重大錯報風險減小，錯報風險越小，可接受的檢查風險水平增大，審計程序可以適當減少，降低審計成本。
(二)審計實施階段
1．碳資金利用分析軟件運用餅狀圖的形式呈現(xiàn)總的低碳資金在企業(yè)使用的不同方向所占比例，包括節(jié)能設備采購(45%)，節(jié)能技術(shù)改造(30%)，節(jié)能新產(chǎn)品推廣(15%)，節(jié)能減排管理的能力建設(10%)。運用條形圖的形式呈現(xiàn)企業(yè)開展各項目的碳資金分配，包括建筑企業(yè)的一般公共建筑項目(大型38.10萬元、中型29.64萬元、小型16.93萬元)，住宅小區(qū)項目(大型47.63萬元、中型37.04萬元、小型21.17萬元)，地下工程項目(大型33.34萬元、中型25.93萬元、小型14.82萬元)。2．碳成本效益分析根據(jù)案例的原始數(shù)據(jù)，得出經(jīng)濟效益指標和環(huán)境效益指標相關(guān)數(shù)據(jù)，見表1。運用二級模糊綜合評價法(本案例由5個專家進行評價)，其原理與應用如表3所示。3．碳社會責任分析參照具體賦值標準，對環(huán)境責任的每一項進行評分，具體見上述表2碳社會責任評價體系中的最后一項，求和得出該企業(yè)的得分為190分，再根據(jù)社會責任等級分組:優(yōu)［270，300］，良［220，270)，合格［180，220)，基本合格［150，180)，不合格［0，150)得出該企業(yè)的碳社會責任處于合格水平。
(三)審計終結(jié)階段
工作底稿的“實質(zhì)性測試”階段填制“碳排放權(quán)交易”、“碳排放成本”、“碳稅”和“超額排放罰款”的相應表格，編制整個審計過程的工作底稿，最終生成標準無保留意見的審計報告。我們認為該企業(yè)出具的可持續(xù)發(fā)展報告在所有重大方面按照環(huán)境法規(guī)規(guī)定編制，公允反映了該企業(yè)2013年12月31日的碳賬戶狀況，以及碳資金利用、碳成本效益和管理層的碳社會責任的履行情況。對于碳審計機制在該企業(yè)中的具體運用如下:碳審計的目標是通過審計監(jiān)督，促進該企業(yè)低碳治理;碳審計的路徑是運用碳審計軟件;審計信息傳遞以審計報告書的形式呈現(xiàn)，向社會公眾傳達出該企業(yè)低碳治理的情況及低碳社會責任的履行情況，同時也促進企業(yè)管理層及董事會進一步修改完善低碳治理的目標。
五、結(jié)論及局限性
我國目前尚未形成以低碳經(jīng)濟為主的經(jīng)濟模式，企業(yè)和公眾尚未真正理解低碳經(jīng)濟的內(nèi)涵，多數(shù)企業(yè)對低碳經(jīng)濟的理解僅停留在形式上，研究設計碳審計機制，以及在技術(shù)上實現(xiàn)碳審計軟件的支撐，對企業(yè)真正貫徹實施低碳經(jīng)濟起到重要的推動作用。低碳審計機制的設計對完善碳排放審計理論具有重要的邊際貢獻。同時有利于低碳經(jīng)濟的發(fā)展，而這種發(fā)展不僅直接降低企業(yè)成本、節(jié)省資源、提高效率，還會給企業(yè)帶來大量的無形資產(chǎn)，給社會帶來正外部性，增加社會福利。開發(fā)的碳審計軟件以全面的系統(tǒng)功能服務于碳審計的各個方面，有助于碳審計有條不紊的進行和進一步的完善。國內(nèi)對碳審計的研究尚不成熟，也鮮有完善的碳審計系統(tǒng)軟件。該碳審計軟件除具有通用審計軟件的一般優(yōu)勢(如:使審計程序更加系統(tǒng)化、合理化;實現(xiàn)遠程審計;實現(xiàn)審計底稿無紙化;具有強大的查詢功能等)外，還在很大程度上方便了對企業(yè)的低碳審計，對企業(yè)自覺進行低碳治理起到了較好的促進作用。同時，碳審計軟件將提高碳審計效率，節(jié)約審計成本，將為審計業(yè)務帶來較大的效益。然而，碳審計軟件作為專用審計軟件是一次全新的嘗試，不可避免有著自身的局限性，還有待在實踐中進一步完善。
作者：郝玉貴 陳小敏 張楠 單位：杭州電子科技大學 杭州電子科技大學 計算機學院
一、給排水專業(yè)cad開發(fā)應用現(xiàn)狀
在工程設計行業(yè),cad技術(shù)的應用大大提高了設計及繪圖效率。cad應用軟件的開發(fā)也越來越重要。
在給排水設計領(lǐng)域,cad開發(fā)應用起步較晚。有些設計院從八十年代末開始嘗試進行cad開發(fā),但進展比較慢,多數(shù)是圖塊和小型實用程序,在深度和廣度上都存在著差距。從1993年以后給排水cad開發(fā)步伐開始加快。1994年底全國給排水學會和給排水技術(shù)情報網(wǎng)組織召開了“計算機技術(shù)在給排水專業(yè)應用研討會”,對給排水軟件開發(fā)起了積極的促進作用。
目前在給排水cad開發(fā)方面已經(jīng)取得了可喜的成績,尤其是建筑室內(nèi)給排水方面涌現(xiàn)出一些比較優(yōu)秀的給排水cad軟件,如洛陽的一家軟件和北京的幾家軟件。這些軟件都具有計算機輔助設計建筑給排水平面圖、自動生成系統(tǒng)圖、自動統(tǒng)計材料表;進行室外給排水管網(wǎng)計算、自動生成圖形等功能,其中個別軟件已在室外設計和泵房設計等方面有了新的進展。
現(xiàn)有軟件都偏重于民用建筑給排水方面,而且也有待于繼續(xù)完善、發(fā)展。在給排水的其它領(lǐng)域,由于難度大,投資回報較低,軟件公司還不愿涉足,所以進展緩慢。應用cad進行給排水及水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設計更是少有人涉足。此外,目前還沒有專業(yè)設計cad軟件的標準和規(guī)范。商業(yè)化軟件多數(shù)都不經(jīng)過權(quán)威部門嚴謹?shù)募夹g(shù)測試和鑒定,所以其數(shù)據(jù)庫、計算方法、設計方法和生成圖形的準確性還沒有嚴格保障,這一點還可能成為工程設計質(zhì)量的隱患。
現(xiàn)在設計部門的給排水cad應用水平也參差不齊。有的購買或自行開發(fā)了給排水專業(yè)軟件,提高了設計繪圖效率。有的只是在用autocad的簡單命令繪圖,雖提高了cad出圖率,卻根本談不上利用cad提高效率。給排水專業(yè)cad應用水平還有待于進一步提高。關(guān)鍵詞：軟件開發(fā),給排水,CAD,給排水設計軟件來自
目前許多有精力的設計院及研究部門都在研究開發(fā)本單位適用的專業(yè)軟件及應用程序,但由于開發(fā)經(jīng)驗不足,成績不明顯。本文將結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗,著重論述有關(guān)給排水軟件開發(fā)的原則、思路、方法及步驟,旨在拋磚引玉,促進給排水cad軟件開發(fā)工作。
二、給排水軟件包開發(fā)思路及原則
由于現(xiàn)有建筑給排水軟件已經(jīng)比較成熟,且仍在繼續(xù)開發(fā)、升級。一般開發(fā)者在水平和起點上均與這些軟件開發(fā)有一定差距,所以應該購買此類軟件,而著重開發(fā)適合本單位使用的實用程序、應用軟件或優(yōu)化設計軟件。高起點開發(fā)者則應在深度及廣度上向更高層次沖擊。
1.給排水cad軟件開發(fā)依據(jù)及原則
(1)設計依據(jù)為有關(guān)設計規(guī)范、制圖標準以及設計手冊等;保證數(shù)據(jù)庫、計算方法和設計方法的準確性。
(2)軟件包開發(fā)設計首先要突出專業(yè)水平,把專業(yè)設計思想轉(zhuǎn)化為計算機語言是專業(yè)軟件包的關(guān)鍵所在。
(3)符合設計人員思維習慣及設計習慣,人機界面友好,操作簡單,易掌握。
(4)適用性強,容易修改,容易擴充,容易發(fā)展。
(5)盡量使用效率高、功能強的計算機語言及開發(fā)工具。
(6)嚴格執(zhí)行標準化及規(guī)范化。
(7)通過自動繪圖以及建立標準圖庫,提高圖紙復用率等途徑,提高設計繪圖速度,真正發(fā)揮計算機的優(yōu)勢,把設計人員從圖板上解脫出來。
2.設計開發(fā)步驟
(1)開發(fā)適合于給排水專業(yè)應用的cad軟件環(huán)境,包括autocad的優(yōu)化配置及常用專業(yè)圖塊及繪圖工具。
(2)開發(fā)一些獨立的專業(yè)繪圖軟件,發(fā)展標準圖形庫,由淺到深,從易到難,逐步提高自動成圖及圖紙復用比例,使軟件包成為覆蓋面廣,功能齊全的專業(yè)繪圖軟件包。
(3)開發(fā)給排水專業(yè)高階段設計方案優(yōu)化軟件,以及設計、繪圖一體化軟件,逐步成為智能化、自動化程度較高的專家系統(tǒng)軟件包。
3.開發(fā)人員配備軟件開發(fā)是一項較復雜的腦力勞動,對開發(fā)人員要求也較高,專業(yè)軟件開發(fā)人員大致可分為以下幾個檔次:
(1)初級水平:專業(yè)人員掌握一些基本計算機知識及開發(fā)工具可以進行一些專業(yè)圖塊制作,簡單的實用程序開發(fā)。
(2)中等水平:較高專業(yè)水平加上較高計算機水平。熟悉專業(yè)設計習慣,有較豐富的設計經(jīng)驗的專業(yè)人員,如果掌握先進的cad開發(fā)技術(shù),可以開發(fā)出較高水平的cad應用軟件,可以提高設計效率,特別是可以大大提高繪圖效率。
(3)高級水平:高深的專業(yè)水平加上先進的計算機開發(fā)技術(shù)。在專業(yè)方面應該熟練掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識,有豐富的工程設計經(jīng)驗,善于總結(jié)專業(yè)設計思路,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,具有較強的系統(tǒng)工程及方案優(yōu)化水平。在計算機方面要掌握LSP、ADS、DCL等開發(fā)工具(或其它高級開發(fā)工具)。這類人員開發(fā)專業(yè)CAD軟件是最理想的。 
由于給排水專業(yè)涉及面廣,而且不同行業(yè)給排水設計習慣也不盡相同,不可能有軟件可以覆蓋所有給排水領(lǐng)域,適用于所有設計院,所以目前仍然需要分行業(yè)、分類進行開發(fā)。前述的個別建筑給排水軟件包及開發(fā)人員屬于較高水平,其開發(fā)設計思路非常值得向給排水其它領(lǐng)域延伸。 ^#tZu;?l`2[yoV=Q8u€OjyE0aqn&E€|7微電子學論文yKVqB^t(€h?n1DqMGTd7J(
4.開發(fā)工具(軟件方面) 
目前較常用的CAD開發(fā)工具主要有AUTOLISP語言、ADS、DCL語言以及數(shù)據(jù)庫處理,也有的開發(fā)者使用BASIC、FORTRAN等高級語言與AUTOCAD的圖形數(shù)據(jù)交換接口進行開發(fā);還有用C++開發(fā)或用VB等在WINDOWS界面下開發(fā)的;此外,網(wǎng)絡技術(shù)也越來越重要。 
開發(fā)CAD軟件,需要非常熟悉AUTOCAD命令,以及其中的各參數(shù)、系統(tǒng)變量、圖層、圖塊、線形等,這樣才能方便靈活地在程序中執(zhí)行各種命令,掌握CAD開發(fā)技巧,例如圖塊的屬性可以帶許多信息,一條LINE線的厚度可以存入管道的管徑等。此外現(xiàn)在有些軟件使用數(shù)據(jù)的后處理方式,使軟件和AUTOCAD結(jié)合得更好,這些技術(shù)還需要對AUTOCAD圖元數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)圖形交換等有更深的了解。 
論文給排水設計軟件開發(fā)方法探討來自免費論文網(wǎng)
AUTOLISP是在AUTOCAD內(nèi)部使用的語言,用AUTOLISP編輯的程序可以定義變量,對數(shù)據(jù)進行處理和作出圖形,并可能自定義函數(shù),比較適合搞人工智能工作,特別是它的表處理功能以及遞歸等功能比較獨特,在CAD工作中它可以獨立工作,也可能與DXF圖形交換文件互相配合。其不足之處是速度慢,且程序代碼幾乎無法保護。 
ADS是AUTOCAD11.0版以后新增加的用來開發(fā)應用的一個C語言編程環(huán)境。它運行速度快,代碼保護性好,能更有效地利用內(nèi)存空間以及訪問設備與系統(tǒng),具有更強大的開發(fā)功能。但掌握ADS要比LISP困難,要求開發(fā)人員具備C語言編程經(jīng)驗并熟悉ADS庫中各函數(shù)用法。一般商業(yè)軟件應該用ADS。 
AUTOCAD還提供了可編程對話框(PDB)工具,使用戶可以結(jié)合自身專業(yè)特點,用DCL語言構(gòu)造自己的對話框,從而改善界面,提高CAD軟件效率。 
目前最流行、最實用的專業(yè)CAD開發(fā)工具是ADS、DCL,加上少量AUTOLISP。 
三、開發(fā)過程
1.專業(yè)繪圖環(huán)境的開發(fā) 
(1)AUTOCAD的配置及改善 
A.選擇AUTOCAD版本。目前最常用的是漢化AUTOCAD12.0版。但其漢字輸入不太方便,應配上較先進的漢字系統(tǒng),或用12.0版FORWINDOWS(中文)。 
B.對AUTOCAD系統(tǒng)變量進行重新優(yōu)化配置及設定,主要包括系統(tǒng)變量及尺寸變量設置,層、線形設置等,使ACAD.DWG成為理想的樣板圖。 
C.對ACAD.MNU進行優(yōu)化,將許多常用命令放在最容易拾取的位置或固定位置。專業(yè)菜單部分可加入ACAD.MNU,也可以獨立編寫。 
D.利用ACAD.PGP做簡化命令(10.0版以前的版本可在ACAD.LSP中用DEFUN函數(shù)設定),編寫ACAD.LSP。 
(2)專業(yè)繪圖功能 
A.專業(yè)圖框繪制:可由菜單點取或用屏幕幻燈菜單點取,自動生成各種圖框。 
B.專業(yè)常用圖塊:由菜單點取生成,自動插入斷線。 
C.開發(fā)實用的專業(yè)繪圖工具程序:如標注標高、管徑、坐標、管道立管、代號、各種管件等的程序,繪制單、雙線管道的程序,生成專業(yè)設計說明、圖例、專業(yè)詞組的程序,以及文字、線形、線寬編輯和表格操作等實用程序。
D.開發(fā)或引進建筑圖繪圖程序。 
專業(yè)CAD軟件包都應具有高效的繪圖環(huán)境,否則一旦自動生成等功能出現(xiàn)故障或不能適用時,用戶就只能用AUTOCAD簡單命令來畫圖了。 
2.專業(yè)繪圖軟件的開發(fā) 
在專業(yè)繪圖環(huán)境的基礎(chǔ)上逐步開發(fā)一些相對獨立的專業(yè)繪圖軟件,逐步形成功能強,覆蓋面廣的給排水綜合軟件包。 
目前已開發(fā)的較成熟的軟件有:民用建筑給排水CAD軟件包、室外給排水管網(wǎng)計算軟件、給排水管道縱斷面圖繪圖軟件、給排水外部管網(wǎng)設計軟件等。 
正在開發(fā),初見成效的軟件有泵房設計軟件、平流沉淀池軟件、機械加速澄清池軟件、和市政管網(wǎng)cad軟件等。
尚未深入開發(fā),開發(fā)難度大,但預期效果好的軟件包括:輻射沉淀池、旋流沉淀池、水塔、綜合管溝、架空管網(wǎng)、過濾間、軟水站、污泥脫水間設計等項目。
給排水軟件開發(fā)的另一條思路是發(fā)展給排水設備和構(gòu)筑物的標準cad圖形庫,從而提高圖紙復用率,這比編制自動成圖的軟件要容易得多。標準cad圖形庫還可以由權(quán)威部門編制后,作為標準圖出版。此外,標準圖還可作為軟件包的一部分,即軟件包可以交互式自動生成圖形,也可以通過自動計算直接調(diào)用相應的標準圖。
3.高階段設計及方案優(yōu)化設計軟件的開發(fā)在
利用cad進行高階段設計及方案優(yōu)化設計方面,除在民用建筑給排水領(lǐng)域有個別公司研究外,在其它給排水領(lǐng)域中的研究國內(nèi)還未見到報道。方案優(yōu)化軟件的難點在于系統(tǒng)化的設計思路和設計經(jīng)驗向計算機程序的轉(zhuǎn)化,其中給排水及循環(huán)水流程的方案優(yōu)化模型的建立本身就是給排水設計的一個難題。目前這方面進展緩慢的原因首先是它對開發(fā)人員要求高,這一領(lǐng)域的理想人選稀少;其次是給排水專業(yè)行業(yè)多,領(lǐng)域廣,需開發(fā)的軟件工作量巨大,具備這方面精力的研究部門或公司還很少。
總之,給排水專業(yè)繪圖軟件包開發(fā)是一項艱苦的工作,需要創(chuàng)造一個規(guī)模生產(chǎn),流水線開發(fā)的環(huán)境,投入一大批高層次的人才。各部門的研究人員既要知難而進,又要避免重復勞動,在各行業(yè)、各領(lǐng)域開發(fā)出各有特色的實用專業(yè)軟件。
論文關(guān)鍵字：計算科學計算學科計算機語言計算機軟件網(wǎng)絡和病毒
論文摘要：計算科學主要講述了一種科學的思想方法，計算科學的基本概念、基本知識它的發(fā)展主線、學科分支、還有計算科學的特點、發(fā)展規(guī)律和趨勢。
引言：隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，和計算科學的快速發(fā)展以及取得的大量成果。計算科學這一學科也也應運而生。《計算科學導論》正如此書的名字，此書很好的詮釋了計算科學這一學科，并且指導了我們應如何去學好這一學科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學生活。正如趙老師書中所講的：“計算科學是年輕人的科學，一旦你選擇了計算科學作為你為之奮斗的專業(yè)類領(lǐng)域，就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學研究與開發(fā)的學生，必須在大學幾年的學習中，打下堅實的基礎(chǔ)，才有可能在將來學科的高速發(fā)展中，或在計算機產(chǎn)品的開發(fā)和快速更新?lián)Q代中有所作為。
<一>什么是計算科學和它的來歷
計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程，包括其理論、分析、設計、效率分析、實現(xiàn)和應用的系統(tǒng)研究。全部計算科學的基本問題是，什么能（有效的）自動運行，什么不能（有效的）自動運行。本科學來源于對數(shù)理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究，形成于20世紀30年代的后期。
隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現(xiàn)實。計算科學的快速發(fā)展以也取得大量成果，計算科學這一學科也也應運而生。
<二>計算科學的發(fā)展
a、首先先介紹圖靈機
圖靈機的發(fā)明打開了現(xiàn)代計算機的大門和發(fā)展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子，一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的（控制器）組成它有一個狀態(tài)集和符號集，而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結(jié)構(gòu)和運行原理隱含了存儲程序的原始思想，深刻的揭示了現(xiàn)代通用電子數(shù)字計算機的優(yōu)秀內(nèi)容。現(xiàn)在通用的計算機是電子數(shù)字計算機，而電子數(shù)字計算機的發(fā)展是建立在圖靈機的基礎(chǔ)之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩(wěn)定態(tài)的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優(yōu)越性。
b、計算機帶動的計算學科
1946年隨著現(xiàn)代意義上的電子數(shù)字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發(fā)展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。
1、計算機語言
我們要用計算機求解一個問題，必須事先編好程序。因此就出現(xiàn)了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后，計算機的發(fā)展步入了實用化的階段。然而，在最初的應用中，人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下，而且十分別扭，也不利于交流和軟件維護，復雜程序查找錯誤尤其困難，因此，軟件開發(fā)急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年，第一個程序設計語言ShortCode出現(xiàn)。兩年后，F(xiàn)ortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言，F(xiàn)ortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位，并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念，如變量的類型說明和作用域規(guī)則、過程的遞歸性及參數(shù)傳遞機制等。而且，它是第一個用嚴格的語法規(guī)則——巴科斯范式（BNF）定義語言文法的高級語言。還有用于支持結(jié)構(gòu)化程序設計的PASCAL語言，適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA，支持并發(fā)程序設計的MODULA-2，支持邏輯程序設計的PROLOG語言，支持人工智能程序設計的LISP語言，支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。
2、計算機系統(tǒng)和軟件開發(fā)方法
現(xiàn)代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件（系統(tǒng)軟件、應用軟件）。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發(fā)也成為了一個重要課題和發(fā)展方向。軟件開發(fā)的理論基礎(chǔ)即是計算模型。隨著計算機網(wǎng)絡、分布式處理和多媒體的發(fā)展。在各種高級程序設計語言中增加并發(fā)機構(gòu)以支持分布式程序設計，在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后，在模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換等接口技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支持下，通過擴展高級語言的程序庫又實現(xiàn)了多媒體程序設計的構(gòu)想。進入20世紀90年代之后，并行計算機和分布式大規(guī)模異質(zhì)計算機網(wǎng)絡的發(fā)展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統(tǒng)、并行與分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等試行軟件的開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)依然與高級語言和計算模型密切相關(guān)，如各種并行、并發(fā)程序設計語言，進程代數(shù)，PETRI網(wǎng)等，它們正是軟件開發(fā)方法和技術(shù)的研究中支持不同階段軟件開發(fā)的程序設計語言和支持這些軟件開發(fā)方法和技術(shù)的理論基礎(chǔ)----計算模型
3、計算機圖形學
在計算機的硬件的迅速發(fā)展中。隨著它的存儲容量的增大，也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術(shù)的發(fā)展，促使圖形化界面的出現(xiàn)。計算機圖形學是使用計算機輔助產(chǎn)生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助教學（CAI）、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試（CAT）等方向的發(fā)展。圖形化界面的出現(xiàn)，徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft。
4、計算機網(wǎng)絡
隨著用戶迫切需要實現(xiàn)不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網(wǎng)絡就在我們的需求中誕生了。網(wǎng)絡的發(fā)展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網(wǎng)絡計算機。這也促進計算機的發(fā)展和廣泛應用。
<三>計算機學科的主線及發(fā)展方向
圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究，形成學科發(fā)展的主流方向與學科發(fā)展主線和學科自身的知識組織結(jié)構(gòu)。計算學科內(nèi)容按照基礎(chǔ)理論、基本開發(fā)技術(shù)、應用以及他們與硬件設備聯(lián)系的緊密程度分成三個層面：
1、計算科學應用層
它包括人工智能應用與系統(tǒng)，信息、管理與決策系統(tǒng)，移動計算，計劃可視化，科學計算機等計算機應用的各個方向。
2、計算科學的專業(yè)基礎(chǔ)層
它是為應用層提供技術(shù)和環(huán)境的一個層面，包括軟件開發(fā)方法學，計算機網(wǎng)絡與通信技術(shù)，程序設計科學，計算機體系結(jié)構(gòu)、電子計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)。
3、計算科學的基礎(chǔ)層
它包括計算科學的數(shù)學理論，高等邏輯等內(nèi)容。其中計算的數(shù)學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。
<四>計算機的網(wǎng)絡的發(fā)展及網(wǎng)絡安全
(1)計算機網(wǎng)絡與病毒
一個現(xiàn)代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯(lián)網(wǎng)絡、匯編程序、編譯程序、操作系統(tǒng)、外部設備、通信通道等內(nèi)容的系統(tǒng)。
通過上面定義，我們發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡也被加入到計算機當中。說明了網(wǎng)絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰(zhàn)略資。信息科學成為最活躍的領(lǐng)域之一，信息技術(shù)改變著人們的生活方式。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)絡已經(jīng)廣泛應用于科研、教育、企業(yè)生產(chǎn)、與經(jīng)營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯(lián)網(wǎng)Internet正在爆炸性的擴大，已經(jīng)成為覆蓋全球的信息基礎(chǔ)設施之一。
因為互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與應用，我們各行各業(yè)都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全受到嚴重的挑戰(zhàn)，來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的，譬如1999年爆發(fā)的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。
我們想更好的讓計算機為我們服務，我們就必須很好的利用它，利用網(wǎng)絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施，以抵抗外來信息的侵入，保護我們的信息不受攻擊和破壞。
(2)計算機病毒及它的防范措施：
計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時，嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼，但更多的病毒攜帶毒碼，一旦被事先設定好的環(huán)境激發(fā)，即可感染和破壞。
<一>、病毒的入侵方式
1．無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發(fā)射到對方電子系統(tǒng)中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式，同時技術(shù)難度也最大?？赡艿耐緩接校孩僦苯酉?qū)Ψ诫娮酉到y(tǒng)的無線電接收器或設備發(fā)射，使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)得到的或使用標準的無線電傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，發(fā)射病毒碼，使之能夠混在合法傳輸信號中，進入接收器，進而進人信息網(wǎng)絡。③尋找對方信息系統(tǒng)保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數(shù)據(jù)鏈路，將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。
2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和軟件中，然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方，使病毒直接傳染給對方電子系統(tǒng)，在需要時將其激活，達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽，即使芯片或組件被徹底檢查，也很難保證其沒有其他特殊功能。目前，我國很多計算機組件依賴進口，困此，很容易受到芯片的攻擊。
3．后門攻擊方式。后門，是計算機安全系統(tǒng)中的一個小洞，由軟件設計師或維護人發(fā)明，允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統(tǒng)。攻擊后門的形式有許多種，如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統(tǒng)。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在這樣的后門。
4．數(shù)據(jù)控制鏈侵入方式。隨著因特網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用，使計算機病毒通過計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術(shù)，可以很容易地改變數(shù)據(jù)控制鏈的正常路徑。
<二>病毒攻擊的防范的對策
1．建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層；二是病毒檢測層；三是病毒遏制層；四是病毒清除層；五是系統(tǒng)恢復層；六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系，須有有效的硬件和軟件技術(shù)的支持，如安全設計及規(guī)范操作。
2．嚴把收硬件安全關(guān)。國家的機密信息系統(tǒng)所用設備和系列產(chǎn)品，應建立自己的生產(chǎn)企業(yè)，實現(xiàn)計算機的國產(chǎn)化、系列化；對引進的計算機系統(tǒng)要在進行安全性檢查后才能啟用，以預防和限制計算機病毒伺機入侵。
3．防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法，阻斷電磁波輻射，這樣，不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的，而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。
4．加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統(tǒng)安全支援分隊，以解決計算機防御性的有關(guān)問題。
很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經(jīng)濟損失的慘痛經(jīng)歷，不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運，造成如此大損失的并不一定都是技術(shù)高超的入侵者所為，小小的字符串帶給我們的損失已經(jīng)太多。因此，如果你是數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)人員、如果你是系統(tǒng)級應用程序開發(fā)人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關(guān)字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁，及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統(tǒng)安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經(jīng)常殺毒，注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網(wǎng)的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。
<五>總結(jié)
在學了計算科學導論之后，讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業(yè)的方向。正如計算科學這座大樓一樣，在不斷的成長。信息安全也必將隨著網(wǎng)絡的進一步發(fā)展而更多的被人們重視?？傊畬W習了這門課之后讓我受益匪淺，也知道自己應該好好努力，爭取在自己的專業(yè)領(lǐng)域上有所成就。
摘要：學生檔案管理系統(tǒng)是一個教育單位不可缺少的部分,它的內(nèi)容對于學校的決策者和管理者來說都至關(guān)重要,所以學生檔案管理系統(tǒng)應該能夠為用戶提供充足的信息和快捷的查詢手段。但一直以來人們使用傳統(tǒng)人工的方式管理文件檔案，這種管理方式存在著許多缺點,如:效率低、保密性差，還將產(chǎn)生大量的文件和數(shù)據(jù)丟失,這對于查找、更新和維護都帶來了不少的困難。本文就如何進行學籍管理系統(tǒng)軟件的開發(fā)和運用做了探討。
關(guān)鍵詞：檔案管理計算機應用探討
隨著科學技術(shù)的不斷提高,計算機科學日漸成熟,其強大的功能已為人們深刻認識,它已進入人類社會的各個領(lǐng)域并發(fā)揮著越來越重要的作用。
作為計算機應用的一部分,使用計算機對學生檔案信息進行管理,具有著手工管理所無法比擬的優(yōu)點.例如:檢索迅速、查找方便、可靠性高、存儲量大、保密性好、壽命長、成本低等。這些優(yōu)點能夠極大地提高學生檔案管理的效率,也是企業(yè)的科學化、正規(guī)化管理，與世界接軌的重要條件。
因此，開發(fā)這樣一套管理軟件成為很有必要的事情，在下面將以我自己所掌握的情況簡單介紹一下開發(fā)學生檔案管理系統(tǒng)開發(fā)過程和所涉及到的問題及解決方法。
一、系統(tǒng)功能
現(xiàn)在我國的中小學校中檔案的管理水平還停留在紙介質(zhì)的基礎(chǔ)上，這樣的機制已經(jīng)不能適應時代的發(fā)展，因為它浪費了許多人力和物力，在信息時代這種傳統(tǒng)的管理方法必然被計算機為基礎(chǔ)的信息管理所取代。
我作為一個計算機應用的本科生，希望可以在這方面有所貢獻。改革的總設計師鄧小平同志說過“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，我希望能用我所學編制出一個實用的程序來幫助中小學進行更有效的學籍管理。歸納起來，功能大約有以下幾點：1．學生信息的錄入。不同地域的學生通過各種途徑不擇地點、不擇時間地自主上傳自己的基本檔案（不合要求的檔案可以由管理員及時清除）。
2、學生信息的查詢。學生的檔案信息發(fā)在網(wǎng)上可以讓全班、全校的人來查詢。使用者可以通過多種方式（學期，年級，班級，姓名，學號等）來查詢，查看自己需要的學生信息。
3、學生信息的修改。通過網(wǎng)絡在任何地方，檔案管理人員均可隨時對轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出的學生進行添加和刪除，實現(xiàn)了信息的動態(tài)管理。
好處為：
1、可以存儲歷屆的學生檔案，安全、高效；
2、只需一到二名檔案錄入員即可操作系統(tǒng)，節(jié)省大量人力；
3、可以迅速查到所需信息。
二、ASP的簡單認識
ASP的全稱是：ActiveServerPages，是在服務器端腳本編譯環(huán)境，使用它可以創(chuàng)建和運行動態(tài)、交互的Web服務器應用程序。ASP可以與HTML頁、腳本命令和ActiveX組件組合創(chuàng)建交互的Web頁和基于Web的功能強大的應用程序。ASP應用程序很容易開發(fā)和修改。所以筆者推薦廣大教育工作者在教學工作繁忙的情況，使用ASP來制作適應教學的交互性強的動態(tài)網(wǎng)頁是非常適合的。
以下羅列了ActiveServerPages所獨具的一些特點：
1、使用VBScript，JScript等簡單易用的腳本語言，結(jié)合HTML代碼，即可快速地完成網(wǎng)站的應用程序的編寫。
2、無須編譯，容易編寫，調(diào)試方便可在服務器端直接執(zhí)行。
3、使用普通的文本編輯器，如Windows的記事本，或在FRONTPAGE等流行軟件中都可進行編輯設計。
4、與瀏覽器無關(guān)(BrowserIndependence)。用戶端只要使用可執(zhí)行HTML碼的瀏覽器，即可瀏覽ASP網(wǎng)頁的內(nèi)容。ASP所使用的腳本語言(VBScript、Jscript)均在WEB服務器端執(zhí)行，用戶端的瀏覽器不要求能夠執(zhí)行這些腳本語言。
5、ASP能與任何ActiveXscripting語言相容。除了可使用VBScript或JScript語言來設計外，還通過plug-in的方式，使用由第三方所提供的其他腳本語言，如：REXX、Perl等。腳本引擎是處理腳本程序的COM(ComponentObjectModel)物件。
6、ActiveServerPages的源程序，不會被傳到客戶瀏覽器，因而可以避免所寫的源程序被他人直接剽竊，提高了程序的安全性。
7.可使用服務器端的腳本來控制產(chǎn)生客戶端的腳本。
8、ActiveXServerComponents(ActiveX服務器元件)具有無限可擴充性。可以使用VisualBasic、Java、VisualC++等編程語言來編寫你所需要的ActiveXServerComponent。
由此可見，將ASP技術(shù)用于教育任務繁重的教師建設網(wǎng)站是最適合的。
由于筆者本文主題是講解用ASP技術(shù)實現(xiàn)檔案管理的自動化管理的過程，其目的在于由一件具體事例的完成過程來拋磚引玉，使更多的教師懂得怎樣在學校網(wǎng)站應用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡自動化管理。所以對于網(wǎng)絡的一些基礎(chǔ)知識不作過多鋪墊，下面僅列出本文所需基礎(chǔ)知識：
1、懂得基本的HTML語言。
2、懂得基本的VBScript或JScript語言。
3、有數(shù)據(jù)庫操作基礎(chǔ)，最少會一種數(shù)據(jù)庫（如最簡單的MicrosoftAccess）
三、網(wǎng)上學生學籍管理實現(xiàn)的目標
主要是對學生信息（如學號、姓名、性別、家庭住址等）進行管理。本模塊又分為五個子模塊：
（1）錄入學生信息
（2）查詢學生信息
（3）修改/刪除學生信息
其中，學生信息查詢不需登錄即可使用，其他模塊則需要先登錄后才能使用。
四、網(wǎng)上學籍自動化管理實現(xiàn)的幾個ASP文件簡介
在這里我只是簡單的提出如何用ASP技術(shù)實現(xiàn)以上目標。實現(xiàn)網(wǎng)上學籍的自動化管理和BBS、在線論壇等的建立機制有許多相似的地方，但在數(shù)據(jù)庫的建立或管理方法方面卻有許多不同之處。以下筆者以范例的方式來分析利用ASP技術(shù)來實現(xiàn)的方法。整個自動化管理機制大致可由如下幾個ASP文件和一個數(shù)據(jù)庫文件來組成，它們的大致功能如下。
（1）進入本軟件首頁后，顯示軟件總體功能，提供多種對學生檔案的管理方式，以及用戶的注冊。
（2）登陸頁面用于登陸和用戶的注冊。
（3）注冊后將學生的基本信息寫入數(shù)據(jù)庫。
（4）可查詢?yōu)g覽學生的基本檔案信息。
（5）查詢信息后可以對數(shù)據(jù)進行修改、刪除。
五、數(shù)據(jù)庫的搭建
使用Access2000實現(xiàn)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫
學生基本檔案：
存儲了學生的檔案包括：學號、姓名、年齡,性別，族別，出生年月，聯(lián)系電話，家庭住址，其中學號為該表的主關(guān)鍵字。
學生入學狀況：
存儲了學生的入學狀況包括：學號，年級，班級，入學時間。它的學號必須在學生基本檔案中存在。
用戶密碼登記：
存儲了系統(tǒng)用戶和普通用戶的信息，包括：姓名，口令，登記日期
學生考試計劃登記表：
存儲了每次考試的基本信息，包括：考試編號，科目，年級，班級，考試日期，考試類別等。
學生考試成績：
存儲了學生各科考試的成績，包括：學號，考試編號，考試類別，科目，成績。
在以上表中，學生基本檔案和學生入學狀況以及學生考試成績中的學號是相互關(guān)聯(lián)的，學生基本檔案中該學號存在，那么在學生入學狀況和學生考試成績中才能存在該學號。
而學生考試計劃登記表和學生考試成績中的考試編號是相互關(guān)聯(lián)的。只有用戶做了考試計劃以后，才能對學生進行考試信息登記錄入，才能輸入成績?nèi)霂臁?
摘要：網(wǎng)絡處理器的高速處理和靈活的可編程性，使它成為當今網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)處理的有效解決方案。本文深入探討網(wǎng)絡處理器的軟件開發(fā)模型。首先，介紹IntelIXP2400網(wǎng)絡處理器硬件結(jié)構(gòu)和軟件開發(fā)平臺，然后給出基于網(wǎng)絡處理器的路由轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的設計實例，闡述網(wǎng)絡處理器開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，最后提出網(wǎng)絡處理器軟件開發(fā)所面臨的主要問題和挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡處理器軟件開發(fā)模型微引擎微模塊優(yōu)秀組件
引言
隨著當今網(wǎng)絡規(guī)模和性能迅速增長，Internet主干網(wǎng)絡流量的指數(shù)性增長及新業(yè)務接連的出現(xiàn)，這就要求網(wǎng)絡設備具有線速和智能的處理能力。網(wǎng)絡處理器NP（NetworkProcessor）便是一種新興、有效的統(tǒng)一解決方案。它適用于各層網(wǎng)絡處理，具有ASIC高速處理性能和可編程特性，既能保證系統(tǒng)靈活性，又能完成線速處理數(shù)據(jù)包所要求的高性能硬件功能。目前，網(wǎng)絡處理器已經(jīng)涌現(xiàn)出了一些成功的應用范例。這些應用主要包括：基于網(wǎng)絡處理器的路由交換設備、智能安全設備和入侵檢測設備等。比如，北京聯(lián)想使用IBM的PowerNP構(gòu)成了電信級的防火墻設備。與此同時，圍繞著網(wǎng)絡處理器應用展開的相關(guān)研究也得到了飛速發(fā)展，一些企業(yè)和科研機構(gòu)也給予了足夠重視。例如，Intel專門投資支持全球100所大學進行網(wǎng)絡處理器及其相關(guān)應用的研究。
由于網(wǎng)絡處理器特殊的體系結(jié)構(gòu)，它的軟件編程模型與傳統(tǒng)網(wǎng)絡應用/嵌入式應用開發(fā)有較大不同，更為復雜。本文將以IntelIXP2400網(wǎng)絡處理器為例，對網(wǎng)絡處理器軟件開發(fā)模型進行較為詳細地探討。
1網(wǎng)絡處理器硬件架構(gòu)
在一般程序設計中，可以不考慮操作系統(tǒng)和編譯程序、線程調(diào)度的細節(jié)、寄存器的數(shù)量和容量，而在網(wǎng)絡處理器的程序設計中，忽略這些因素就不能編寫出優(yōu)化的程序。在對網(wǎng)絡處理器，尤其是微引擎編程之前，需要仔細了解網(wǎng)絡處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和硬件平臺。下面以Intel的IXP2400為例來說明。
IXP2400網(wǎng)絡處理器是Intel在2002年推出的第二代互聯(lián)網(wǎng)交換架構(gòu)（IXA）網(wǎng)絡處理器。其中，IXP2400是面向中高端應用的網(wǎng)絡處理器，可用于實現(xiàn)OC-48的網(wǎng)絡路由交換設備。
Intel的IXP2400網(wǎng)絡處理器結(jié)構(gòu)允分體現(xiàn)了SoC(SystemonChip)的思想。如圖1所示，它的內(nèi)部主要包括8個完全可編程的4線程微引擎（Mev2）和1個XScale核。此外，還有用于連接外部MAC設備的MSF單元、連接各種存儲器和總線的接口單元等。這些單元通過內(nèi)部的高速數(shù)據(jù)總線和控制總線彼些協(xié)作。
XScale核（core）是ARM系列處理器的一種，它在IXP2400中起控制和管理作用。具體包括：對系統(tǒng)初始化；提供系統(tǒng)的時鐘；建立并管理路由表；提供一個對應于IXP2400各寄存器、存儲器和外部存儲器的地址映射表等。XScale核在系統(tǒng)啟動時，從BootROM開始執(zhí)行引導程序，對整個IXP2400系統(tǒng)進行初始化。
IXP2400中的每一個微引擎其它就是一個32位RISC處理器，可以由4個并行硬件線程共享。數(shù)據(jù)包的接收、處理和發(fā)送等任務，均由微引擎中的各線程并行執(zhí)行微引擎指令存儲區(qū)中的微代碼程序來完成。網(wǎng)絡處理器數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)正是因為充分利用了硬件的并行性，來彌補線速轉(zhuǎn)發(fā)中的內(nèi)存訪問的延遲。
IXP2400嵌在開發(fā)板的中心，周圍通過數(shù)據(jù)線連接著各種設備，如SRAM，SDRAM等。SDRMA主要用來存放需要處理和轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包等，也作為XScale核的內(nèi)存；SRAM主要存放對數(shù)據(jù)包包頭進行處理所需的重要信息和數(shù)據(jù)包的隊列描述等內(nèi)容。通過IXP2400的數(shù)據(jù)單元是一個64字節(jié)的MAC包（MPKT），在每收到一個包的時候，MAC將一個數(shù)據(jù)分成若干個MPKT，MPKT就是網(wǎng)絡處理器處理數(shù)據(jù)的單位。
綜上所述，IXP2400擁有網(wǎng)絡處理的一般特點，從系統(tǒng)角度看，IXP2400屬于一個并行式的多算是器共享總線的計算機系統(tǒng)。對于網(wǎng)絡處理器的程序設計和一般計算機的程序設計有很大不同。
2網(wǎng)絡處理器軟件開發(fā)模型
網(wǎng)絡設備性能和可編程能力最終由運行在網(wǎng)絡處理器平臺上的軟件決定，其中，選擇何種編程模式是關(guān)鍵。評價網(wǎng)絡處理器編程模式有兩個基本準則：一個是編程模式所能涉及的層，即哪些功能能夠編程以及編程能達到的層；另一個重要方面就是處理器襯淫的編程模型。由于網(wǎng)絡處理器平臺服務于軟件功能需要，所以編程方法的關(guān)鍵是在不犧牲設備性能的前提下，使用成熟技術(shù)和現(xiàn)有軟件模式，保證產(chǎn)品的可靠性，加快開發(fā)速度。
基于運行在優(yōu)秀處理器和協(xié)處理器的不同硬件之上，網(wǎng)絡處理器可分成數(shù)據(jù)平面與控制平臺。
數(shù)據(jù)平面主要運行在微引擎處理之上，是實現(xiàn)輸入端口和輸出端口間高速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的處理功能，具有線速執(zhí)行特點，并充分利用數(shù)據(jù)包的無關(guān)性，采取并行處理方式?？刂破矫嬉话氵\行在網(wǎng)絡處理器核上，處理路由表更新、管理數(shù)據(jù)平面任務與狀態(tài)、完成高層的QoS控制等。這些操作的性能要求低于數(shù)據(jù)層面，因此通常采用高性能通用處理器硬件平臺。為了有效支持網(wǎng)絡處理功能，控制平面與數(shù)據(jù)平面之間存在復雜的信息交互與依賴關(guān)系。
IXP2400的軟件開發(fā)也分為內(nèi)核程序和微代碼兩部分。XScale內(nèi)核的開發(fā)通?？梢允褂没贏RM平臺嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)工具鏈，如WindRiver公司的Tornado或基于GNU的Linux工具鏈等；另一部分是對微引擎的編程，這部分使用Intel公司提供的DeveloperWorkbench開發(fā)環(huán)境，主要使用微代碼來進行編程。DeveloperWorkbench提供了完善的編譯、鏈接、仿真和調(diào)試功能。為了方便開發(fā)人員開發(fā)，消除平面之間通信等一些細節(jié)，Intel提供了它的網(wǎng)絡處理器開發(fā)模型，稱為IXA可移植框架（portabilityframework）如圖2所示。
IntelIXA可移植框架中最重要的組成部分就是在微引擎上和XScale核上開發(fā)的代碼模型?；诓煌布祥_發(fā)的代碼模塊分別為微模塊（microblock）和優(yōu)秀組件（corecomponent）。每一個模塊都代表了一個進行包處理的代碼單元。這里實際上引入了構(gòu)件的思想，開發(fā)人員將各種模塊以一定的順序組織在一起，組成一個特定的應用。下面分別對框架中的各個層次進行討論。
（1）微模塊
數(shù)據(jù)平面的微引擎在邏輯上分成一個或多個微模塊（microblock）。每一個微模塊都是一個宏或者一個微引擎或由Intel提供的一些底層庫寫成的函數(shù)。微模塊之間彼此獨立，這些就提高了代碼的可重用性，同時也簡化了微引擎手代碼的編寫。微引擎與IntelXScale核共享一部分內(nèi)存，大部分網(wǎng)絡包的處理都通過微引擎來進行，一些例外的包將傳遞給IntelXScale優(yōu)秀組件來處理。微模塊從功能上一般包括與一些高層協(xié)議相關(guān)包的處理微模塊和與硬件緊密相關(guān)的微模塊。前者包括IPv4轉(zhuǎn)發(fā)、網(wǎng)橋、網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換（NAT）等；后者包括包的接收和發(fā)送模塊及分組隊列管理模塊等。
（2）優(yōu)秀組件
優(yōu)秀組件（CoreComponent）運行在XScale核上，實現(xiàn)了相關(guān)微模塊的配置、管理和例外處理等工作。一個優(yōu)秀組件可能管理著多于一個微模塊。具體來講，優(yōu)秀組件主要完成以下一些功能：配置微模塊（通過引入變量的靜態(tài)配置和控制模塊的動態(tài)配置）；初始化維護一些可能被其它應用程序修改的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；提供了一個例外處理和控制消息處理機制來處理微模塊發(fā)送過來的包和消息。
（3）微引擎數(shù)據(jù)平面優(yōu)化庫
微引擎數(shù)據(jù)平面優(yōu)化庫（optimizedmicroenginedataplanelibrary）包括一些底層的微引擎宏指令和用微引擎的特殊C語言寫的函數(shù)庫，用來編寫微模塊和一些微引擎的代碼。這些為是經(jīng)過Intel優(yōu)化的，非常高效，代碼的占用小，同時也是非常底層的。庫主要包含三信方面：對處理器硬件單元的操作，比如對微引擎內(nèi)部的本地內(nèi)存（localmemory）、臨界區(qū)（criticalsections）操作等；協(xié)議頭的解析函數(shù)，如IPv4、IPv6協(xié)議等；哈希單元的查找，CRC等。
（4）微模塊基本設施庫
微模塊基本設施庫（microblocksinfrastructurelibrary）提供了訪問暫存包描述符的API，DispatchLoop的實現(xiàn)是通過它來完成的。一個DispatchLoop將運行在一個微引擎內(nèi)部線程之間的多個微模塊組成一個microblock組。關(guān)鍵的地方是，DispatchLoop提供了一種多個微模塊之間高效共享包的描述符、包頭信息等重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方式，實現(xiàn)了多個微模塊間的數(shù)據(jù)傳遞。DispatchLoop也提供了向其它DispatchLoop也提供了向其它DispatchLoop和XScale核之間發(fā)送和接收包的接口。
（5）資源管理庫
資源管理庫（resourcemanagementlibrary）是XScale核的一個軟件組件，它向內(nèi)核提供了微引擎的API，比如硬件的資源管理接口，大大簡化了硬件初始化的任務，配置和資源的共享；微模塊與優(yōu)秀組件之間的通信API，開發(fā)者屏蔽了微引擎與XScale核之間通道的一些細節(jié)。
（6）優(yōu)秀組件基本設施庫
優(yōu)秀組件基本設施庫（corecomponentsinfrastructurelibrary）為XScale優(yōu)秀組件設計和構(gòu)造提供了一些底層的API，同時也提供了組件之間傳遞包和消息的機制。其于優(yōu)秀組件基本設施庫的一個優(yōu)秀組件一般都要包含以下函數(shù)：1個初始化函數(shù)；1個結(jié)束函數(shù)；1個或多個包的處理名句柄；1個或多個消息處理句柄。
（7）操作系統(tǒng)服務層
操作系統(tǒng)服務層（operatingsystemserviceslayer）對運行在XScale核上的代碼提供了一個抽象層。開發(fā)人員編寫的XScale優(yōu)秀運行代碼包括資源管理庫。應該利用這一層，而不是直接去利用操作系統(tǒng)提供的API，從而提高系統(tǒng)的可移植性。OSSL主要提供了以下幾類接口：線程管理、同步原語、互斥操作、定時器、內(nèi)存管理和消息日志。
（8）控制平面平臺開發(fā)工具包
控制平面的PDK（PlatformDevelopmentKit）為XScale優(yōu)秀組件與運行控制平面的軟件之間提供了接口。它所提供的API編程接口現(xiàn)在是符合國際網(wǎng)絡處理器論壇（NPF）提出的標準的，各種控制平面的網(wǎng)絡協(xié)議棧和用它可以很方便的集成進來。
3網(wǎng)絡處理器應用實例
利用IntelIXA可移植框架來實現(xiàn)IntelIXP2400的一個簡單路由轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)分組在IXP2400中的流動過程如下：以太網(wǎng)MAC器件接收數(shù)據(jù)，放入MSD單元的接收緩存當中，向微引擎發(fā)出信號，表示數(shù)據(jù)已經(jīng)收到，微引擎將接收緩存中數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊DRAM，微引擎通過對MSF總線單元的訪問命令將前幾個字節(jié)（分組頭）傳送到傳輸寄存器中，微引擎對分組的以太網(wǎng)頭進行修改，而將數(shù)據(jù)分組寫入發(fā)送隊列，然后通知MSF單元將數(shù)據(jù)分組傳送給適當?shù)腗AC器件。圖3所示為典型路由器應用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流。
在圖3所示的處理轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)中，每一個模塊代表一個微模塊。發(fā)送和接收模塊和MSF硬件緊密相關(guān)。處理器芯片的MSF總線接口單元中有一對BUFFER，即輸入BUFFER和輸出BUFFER，分別用作接收和發(fā)送的緩沖區(qū)。開發(fā)者通過用這些相應的硬件寄存器，硬件設備可自動進行相應的轉(zhuǎn)發(fā)處理。
接收線程將自己的信息寫入MSF的FREELIST單元控制豁口，其中包括了線程號、微引擎號與存放接收控制字（RSW）的寄存器地址，等待MSF的信號將數(shù)據(jù)從RBUFFER中移入SDRAM。發(fā)送微模塊要選擇并等待一個有效的TBUFFER，再將數(shù)據(jù)從SDRAM中移入TBUFFER，并寫入相應的控制寄存器，標識分組要發(fā)送的端口，分組的發(fā)送由TSM硬件自動完成。
在中間處理包的各個模塊中，代碼首先從便存儲器（SCRATCHPADMEMORY）中將接收線程放入的包信息取出，進行以太網(wǎng)頭的有效性驗證，根據(jù)IP頭的信息查找路由表，將以太網(wǎng)頭更新。其中每一個處理都是由一個微模塊來實現(xiàn)的。各個模塊合在一起構(gòu)成了一個DispatchLoop，各個模塊在便存儲器中共享包描述符信息，其中dlNextBlock全局變量為下一個處理微模塊的標識。DispatchLoop的部分代碼如下（簡略）。
IntelIXP2400開發(fā)平臺中，微代碼的源文件是*.uc格式的，經(jīng)過預處理生成*.ucp的中間文件，進而進行匯編生成*.list匯編文件。微引擎程序的連接器將匯編程序的多個輸出文件轉(zhuǎn)變成一個可下載的微程序映像（image）。缺省情況下，連接器生成的微代碼映像文件的擴展名為uof。連接器也可以生成C結(jié)構(gòu)的程序格式，這樣的輸出文件與內(nèi)核程序一起進行編譯和連接。
Intel提供的資源管理庫中，對微引擎部分的函數(shù)提供了接口，可以將uof文件當作Flash文件系統(tǒng)的一個普通文件進行處理。在內(nèi)核代碼初始化時，將uof文件讀入內(nèi)存，然后加載。但是如果要作成最終產(chǎn)品時,Intel推薦采用.c格式的文件，并直接鏈入到所開發(fā)的內(nèi)核工程中。
4網(wǎng)絡處理器軟件開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
基于網(wǎng)絡處理器開發(fā)工作的重點是對數(shù)據(jù)平面代碼的開發(fā)，開發(fā)者要在以下三個方面進行設計和代碼優(yōu)化：多線程的任務分配和調(diào)度策略；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和存儲分配；分組隊列的管理和調(diào)度。
（1）多線程的分配和調(diào)度策略
對微引擎和線程分配任務是否合理，是影響系統(tǒng)性能的一個很重要因素。開發(fā)人員需要根據(jù)具體的網(wǎng)絡應用和硬件平臺的特點來科學合理的分配任務。比如，對一個一般的網(wǎng)絡應用來說，可以分為包的接收、處理、發(fā)送幾個階段。對于包的處理階段來說，又可以分成多個階段來執(zhí)行，每一個階段可以由一個微模塊來執(zhí)行。這多個微模塊是如何在每個微引擎中分配，就是一個任務分配的問題。如果分配才能使負載盡可能的達到平衡，處理器的資源得到最大效率的利用，這些都要進行研究、分析和實驗。
網(wǎng)絡處理器微引擎基于硬件的靜態(tài)多線程調(diào)度基礎(chǔ)上，即在一個微引擎內(nèi)部中的線程調(diào)度是由硬件來實現(xiàn)的，通常采用輪詢的策略。不同策引擎的線程間存在多種通信方法，線程之間在數(shù)據(jù)包處理過程中的同步方式也有多種。因此，開發(fā)者根據(jù)具體不同應用功能特點，不同數(shù)據(jù)處理相關(guān)功能需求，對圍繞處理器的多個微引擎的并行調(diào)度算法進行選擇，以盡可能達到系統(tǒng)負載的平衡。
IntelIXP2400提出了三種網(wǎng)絡處理器數(shù)據(jù)平面的多線程編程模型：流水模型（contextpipeline）、并行處理模型的順序模式（orderedmode）和亂序的模式（unorderedmode）。在任務的分配方面，Intel正在考慮對現(xiàn)有的微引擎編程語言進行擴展，提出了新的微引擎自動分配任務的編程模型，以加快網(wǎng)絡處理器軟件開發(fā)的效率。
（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的這義和存儲分配
影響網(wǎng)絡處理器線速轉(zhuǎn)發(fā)的一個最關(guān)鍵問題是存儲器的訪問延遲。網(wǎng)絡處理器中往往有多層不同的存儲體（在IXP2400中，就存在寄存器、LocalMemory、ScratchpadMemory、SRAM、SDRAM等不同級別的存儲器，它們的速度差別很大），不同層次的內(nèi)存用于滿足不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的需要。另一方面，定義在網(wǎng)絡處理器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是非常精密的，比如，一個包頭的描述符（packetdescriptormetadata）。但同時也是非常龐大和復雜，比如包體的信息、路由表和隊列管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。舉例來說，開發(fā)者在微引擎中定義多個線程共享的變量時，應最先考慮使用全局寄存器，但有時全局寄存器的容量有限，可以考慮LocalMemory。多微引擎共享的變量存放在SRAM中，而DispatchLoop變量存放在便（Scartchpad）中。不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義和分配的不同策略都會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生較大的影響。
（3）分組調(diào)度
網(wǎng)絡處理器是典型的RISC內(nèi)核的并行實時處理結(jié)構(gòu)，同時存在著大量共享資源，比如內(nèi)存、總線、SHAC等一些特殊硬件單元，這就必然需要系統(tǒng)對這些共享資源進行調(diào)度和仲裁。未來計算機網(wǎng)絡的趨勢是能夠提供多種不同服務，支持多種不同應用需求。提高網(wǎng)絡集成服務支持能力的一個很重要問題就是分組調(diào)度算法問題，分組隊列的管理還是實現(xiàn)QoS的基礎(chǔ)。
分組調(diào)度及處理算法的優(yōu)秀是鏈路層調(diào)度器的算法設計。在一般分組處理的存儲-轉(zhuǎn)發(fā)過程中，設計調(diào)度器必然要對分組處理時間進行預測，但處理器在調(diào)度器中要精確的獲取并更新這些虛擬時間是十分困難的。這就要根據(jù)具體的應用，通過研究數(shù)據(jù)包的長度、數(shù)據(jù)類型、處理方式與處理時間之間的關(guān)系，提出合理的數(shù)據(jù)包處理時間預測方案，選擇適當?shù)姆纸M調(diào)度算法，達到比較好的系統(tǒng)性能。
5網(wǎng)絡處理器面臨的挑戰(zhàn)
當今的網(wǎng)絡處理咕嘟仍面臨著許多挑戰(zhàn)，例如采用什么技術(shù)擴展，如何簡化編程模式等問題都需要進一步研究。數(shù)據(jù)平面上運行的軟件開發(fā)通常僅提供微代碼匯編和低通讀C語言技術(shù)，這大大限制了網(wǎng)絡處理器技術(shù)的發(fā)展和應用。因為缺乏高效的軟件開發(fā)支持，軟件問題已經(jīng)成為網(wǎng)絡處理器應用的一大障礙，必須研究面向網(wǎng)絡處理器系統(tǒng)的高效系統(tǒng)軟件平臺。
網(wǎng)絡處理器微引擎指令的提供非常有限，僅有不足40條，這遠遠不能滿足開發(fā)人員的需求，僅用它去構(gòu)造一些復雜的網(wǎng)絡處理任務不太現(xiàn)實。在Intel提出的網(wǎng)絡處理器開發(fā)框架中，給出了一些非常底層的數(shù)據(jù)平面的函數(shù)庫，還給開發(fā)者提供了一些面向特定應用的更優(yōu)化的接口和宏指令集。
目前，開發(fā)環(huán)境主要由各NP生產(chǎn)廠商提供，微引擎上運行的數(shù)據(jù)平面只提供微代碼匯編和C語言編譯器支持，有代表性的產(chǎn)品是IntelWorkbench?？刂破矫嫔系奶幚砥鲀?nèi)核，普遍采用Linux或VxWorks作為操作系統(tǒng)。兩個平面的開發(fā)相對獨立，沒有一種統(tǒng)一的開發(fā)手段，這給開發(fā)者帶來了很大的不便。目前，也沒有特別針對網(wǎng)絡處理特點的操作系統(tǒng)，常見的RTOS由于并不是特別針對網(wǎng)絡處理器的操作系統(tǒng)，因此并不能充分發(fā)揮網(wǎng)絡處理器的潛能。
為了滿足下一代Internet服務需求，網(wǎng)絡處理器除了要滿足局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)對帶寬的需求增長外，還要能夠以線速對數(shù)據(jù)、語音以及視頻信號進行排序和處理。網(wǎng)絡處理器官方論壇（NetworkProcessingForum）的成立，加快了網(wǎng)絡處理器接口標準的制定和軟件發(fā)展的步伐。
結(jié)語
網(wǎng)絡處理器通過十分靈活的體系結(jié)構(gòu)和強大的處理能力，將可編程能力和ASIC的處理能力有機的結(jié)合在一起，它的出現(xiàn)是網(wǎng)絡設備開發(fā)的一次革命，它的發(fā)展必須對傳統(tǒng)ASIC和MPU造成前所未有的沖擊。在今后幾年里，網(wǎng)絡處理器將有著非常巨大的發(fā)展空間。本文以IntelIXP2400網(wǎng)絡處理器為例，全面討論了網(wǎng)絡處理器軟件開發(fā)技術(shù)，并提出網(wǎng)絡處理器軟件開發(fā)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及面臨的主要問題和挑戰(zhàn)。
