產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程的技術(shù)。PDM系統(tǒng)包括以下主要功能:電子倉庫、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，并且存儲于不同部門的計(jì)算機(jī)中，不便于對文檔的統(tǒng)一管理。有效地管理和維護(hù)這些企業(yè)文檔，為產(chǎn)品開發(fā)人員提供一個透明、一致、安全和實(shí)時的產(chǎn)品信息共享環(huán)境，是PDM系統(tǒng)開發(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，某個文檔除了歸屬于某個產(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文檔進(jìn)行了分類管理，但缺乏對類別的訪問控制，難以實(shí)現(xiàn)按類別管理文檔及自動歸檔的需求;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.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象中，加強(qiáng)分類管理;(2)建立多重分類機(jī)制;(3)對文檔進(jìn)行自動或輔助歸檔;(4)建立個人工作區(qū).滿足用戶個人管理需要。

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)用來管理文件的重要技術(shù)手段，通過文件夾可以實(shí)現(xiàn)對物理文件的分類、網(wǎng)絡(luò)共享、訪問控制等許多功能，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保存文檔，而是對文檔進(jìn)行邏輯分類的工具。虛擬文件夾是利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、以文件夾的結(jié)構(gòu)形式對企業(yè)或個人的計(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)按主題對文檔進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分類的目的。同時，通過擴(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、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，在企業(yè)中。CAD、CAPP、CAM設(shè)計(jì)過程及工作流系統(tǒng)中，通過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)建立個人工作區(qū)，通過虛擬文件夾保存搜索的結(jié)果，或存儲臨時工作文檔。通過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、虛擬文件夾對文檔的管理

采用虛擬文件夾技術(shù)對文檔進(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)個性化及本地化的管理;
(5)安全的文件訪問;
(6)多系統(tǒng)的接口與擴(kuò)展。

這些功能與性能需求對應(yīng)了整個文檔管理系統(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、個人工作區(qū)、訪問權(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)形式為樹型結(jié)構(gòu)。而能夠表達(dá)樹型結(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表達(dá)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)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(guān)系;另一張表存儲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)建樹型結(jié)構(gòu)視圖時，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法從物理結(jié)構(gòu)上避免循環(huán)的產(chǎn)生，但可以通過在引用等操作時，判斷這個節(jié)點(diǎn)在其子樹中是否會出現(xiàn)第z次來判斷是否存在循環(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、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ID,通過該標(biāo)識可以區(qū)分虛擬文件夾結(jié)構(gòu)的類屬關(guān)系。在構(gòu)建虛擬文件夾的樹型結(jié)構(gòu)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(yè)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(biāo)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(jìn)行注冊。同時，系統(tǒng)還可通過虛擬文件夾的分類關(guān)鍵字對文檔注冊的內(nèi)容進(jìn)行自動或輔助歸類。

分類關(guān)鍵字是根據(jù)分類樹的層次，由概括到詳細(xì)進(jìn)行逐層設(shè)置。在自動分類時。根據(jù)關(guān)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(shù)lev(n,m,k)可獲得對某個子樹進(jìn)行訪問時，其第n層的、第二個節(jié)點(diǎn)的、第k個關(guān)鍵字的序號;k為第a個關(guān)鍵字在文檔內(nèi)容中的出現(xiàn)次數(shù);w是第a個關(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)沒有子節(jié)點(diǎn)時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低時，將建議重建分類。

如圖5所示，是一個通過關(guān)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(wù)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(wù)器中，但其信息(包括分類、內(nèi)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(dāng)用戶需要查閱文檔時，可通過文檔管理的查詢系統(tǒng)進(jìn)行搜索。

在文檔分類時已經(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，在文件分類樹中獲得所需的文檔。

通過關(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)行搜索的文檔對象不淪是有文字內(nèi)容的文檔還是無文字內(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，每個員工都有自己的使用習(xí)慣，并且在網(wǎng)絡(luò)無法連接的時候，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)個性化以及本地化。

系統(tǒng)通過建立個人工作區(qū)來實(shí)現(xiàn)個性化及本地化。個人工作區(qū)是建立用戶計(jì)算機(jī)上的個人文檔管理子系統(tǒng).有自己的文檔管理數(shù)據(jù)庫，同樣采用虛擬文件夾的方式對文檔進(jìn)行管理。在個人工作區(qū)中，用戶通過建立自己的虛擬文件夾，管理計(jì)算機(jī)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(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，可以對文檔進(jìn)行多重分類，并且無需知道在計(jì)算機(jī)中物理位置。與公共虛擬文件夾不同的是無需訪問權(quán)限一類的限制。

個人工作區(qū)中的文檔注冊通過對計(jì)算機(jī)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(tǒng)對象(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)建時間、修改時間、文件類型、相關(guān)應(yīng)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(shù)獲得文件的內(nèi)容。根據(jù)虛擬文件夾的分類關(guān)鍵字，將文件自動的注冊到個人工作區(qū)中。每個系統(tǒng)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(jìn)行大量的搜索操作。如圖6,是個人工作區(qū)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(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，用戶所具備的訪問權(quán)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(quán)限樹的結(jié)構(gòu)。

角色權(quán)限樹

每個系統(tǒng)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(yīng)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(jì)算機(jī)訪問口令用戶看不到，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。需要完成對文檔的簽入、簽出、審核、凍結(jié)、發(fā)放、版本管理等活動功能。這些活動針對文檔管理系統(tǒng)，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(tǒng)對這些功能進(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)行二次開發(fā);SolidWorks提供了AYI函數(shù)以及ActiveX對象模型，MasteiCAM可使用Hook等。

通過軟件的二次開發(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，同時為工作便利和防范網(wǎng)絡(luò)問題，因此，系統(tǒng)開發(fā)時既要實(shí)現(xiàn)文檔管理的集中統(tǒng)一，又要兼顧個性化需求。

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

開發(fā)工具選用了ASP.NET和VB.NET，分別用于開發(fā)公共文檔訪問管理和個人工作區(qū)。數(shù)據(jù)庫采用了SQL Server2000。在各功能模塊開發(fā)過程中，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

本文從文檔管理系統(tǒng)的模型、功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開發(fā)應(yīng)用等三個方面，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，同時成為文檔管理的基本對象，加強(qiáng)了對類別的管理，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。通過實(shí)際應(yīng)用，為企業(yè)管理帶來良好的效益。