學位論文管理系統正交狀態設計與研究

李敏

(中南林業科技大學 研究生院，湖南 長沙 410004)

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學位論文管理系統正交狀態設計與研究

李敏

(中南林業科技大學 研究生院，湖南 長沙 410004)

結合“研究生學位論文管理系統”開發過程，提出一種基于論文管理系統正交狀態設計的方法，通過UML對論文狀態進行描述，采用矩陣表示法記錄論文狀態過程信息，并通過建立論文狀態正交體系模型，實現論文狀態正交關聯，簡化系統復雜度，提高平臺開發效率和學位論文管理系統的質量，并結合系統開發實現驗證了方法的有效性。

論文管理；狀態圖；狀態矩陣；正交性

研究生學位論文管理工作是確保學位論文質量的重要工作，目前工作特點是任務重、環節多，易出現人為差錯等[1]。基于互聯網技術的學位論文管理系統的應用，為學位論文的評審提供了便利，為學生、教師、管理人員和評審專家提供了一個信息交互平臺[2]。各高校對研究生學位論文評審的具體要求不盡相同，學位論文評審管理細則也有差異。為了體現評審工作的公平公正，管理過程中不斷增加監控環節，導致系統復雜度成倍增長，影響了管理平臺的開發進程和運行效率[3]。本文結合“研究生學位論文管理系統”開發過程，提出一種基于論文管理系統正交狀態設計的方法，通過UML對論文狀態進行描述，并采用矩陣表示法記錄論文狀態過程信息，最后通過建立論文狀態正交體系模型，在論文管理過程中實現各個狀態的正交鏈接，簡化了平臺開發復雜度，提高了開發效率和學位論文管理系統的效率。

1　基于UML的狀態描述

圖1　論文評估過程UML狀態圖

第一，論文管理過程描述。學位論文的管理主要包括論文提交、論文評審、論文定稿3個主要環節，每個環節又包括一系列環節。論文提交包括：學生申請、錄入信息、論文上傳、格式校驗、論文查重、上傳完成。論文評審包括：送審模式選擇、評審專家選擇、導師審批、學位管理人員審批、論文送審、論文回收、評審通過。論文定稿包括：論文答辯、論文修改、相關人員確認、論文終稿上傳。根據每個環節的輸出結果，各個環節之間存在著相互關聯關系，從而構成整個論文管理體系。

第二，評審過程狀態圖描述。根據上述論文管理過程描述，采用UML對該過程進行狀態圖描述，如圖1所示。有圖可知，該過程存在眾多的交叉環節，如論文送審“回收”狀態，根據專家反饋的意見，分為“通過”“修改后通過”“修改后再審”和“不通過”等多種結果，產生多種狀態轉移，給系統管理帶來了較大的復雜度。

2　論文狀態矩陣分析

2.1論文評審狀態矩陣表示法

學位論文在評審過程中主要分為3個大的階段，而每個階段又分為幾個關聯環節，因此，可用一個矩陣來表示學位論文所處的狀態。設論文狀態矩陣用A表示：

其中，k表示論文經歷的狀態轉換次數，k=1,2，...，aij表示論文處于第i個主狀態的第j個子狀態，m、n分別代表主狀態和子狀態的最大個數。aij=1表示論文處于該狀態，而0表示論文不在此狀態。論文狀態從最開始的學生提出申請到論文答辯通過后的論文終稿，存在一條最優(最短)路徑。由于在這個過程中，存在很多不確定環節，比如論文查重有通過、不通過等多選狀態，使得論文管理過程存在許多反饋、循環和交叉環節，狀態轉移過程復雜，A狀態矩陣無法有效表述歷史信息，導致論文狀態的不可控。因此，本文增加了一個歷史狀態信息矩陣B：

用來記錄論文的歷史狀態，則：Bk=Bk-1+Ak。

2.2論文狀態耦合

論文狀態矩陣A、B有效地描述了論文所處的狀態和歷史狀態信息，但當評審過程中存在較多的反饋(修改)、循環(多次修改)時，A、B就難以有效地進行描述。特別是在論文管理過程中，相關人員對論文的狀態訪問(查詢)是隨機性的，當論文歷史狀態存在多個回路時，往往會造成狀態相互影響的耦合作用，管理系統每輸入一次狀態變化都會對歷史狀態產生影響，從而導致歷史狀態的耦合。由于耦合關系，增加了開發難度，降低了系統性能。因此，本文擬采用正交性設計技術來解決上述問題。

3　基于狀態圖的正交性設計

3.1正交性原理

“正交性”在幾何中是指如果兩條直線相交成直角，在向量中指這兩條直線互不依賴，沿著某一條直線移動，該直線投影到另一條直線上的位置不變。在計算技術中，該術語用于表示某種不相依賴性或者解耦性。如果兩個或者更多事物中的一個發生變化，不會影響其他事物。這些事物就是正交的。在設計良好的系統中，數據庫代碼與用戶界面是正交的：你可以改變界面，而不影響數據庫，或者更換數據庫，而不用改變界面。本文針對論文管理過程的狀態表示方法，采用正交性原理進行設計。

3.2正交性建模過程

學位論文管理系統中論文的狀態信息主要由數據庫代碼和用戶界面決定的，數據庫代碼對論文狀態進行記錄和跟蹤，而用戶界面根據論文實體的狀態進行錄入和變更，促成了論文狀態的變化。由UML狀態圖可知，學位論證狀態之間的轉移橫跨各個主狀態，由此帶來的狀態轉移矩陣維數變成mn維，雖然采用稀疏矩陣和計算機能夠實現，但隨著狀態量的增加和數據量的增大，對整個管理系統的運行、查詢壓力是災難性的。由論文管理狀態的劃分可知，論文狀態分為主狀態和子狀態，如果把主狀態作為橫坐標，把子狀態作為縱坐標，并且不同主狀態的子狀態不能直接轉換，而要通過主狀態進行切換，即主狀態與子狀態具有正交性，那么這將大大減少系統的狀態轉換頻率和數據存儲。

第一，由UML狀態圖生成學位論文狀態轉移矩陣C，該矩陣采用稀疏矩陣來描述所有狀態的關聯關系，獲得稀疏矩陣三元組(i，j，Cij)的線性表(0

第二，將狀態轉移矩陣根據主狀態進行劃分，得到各個主狀態內轉移矩陣Cii(i=1，2，...,m)和跨主狀態間的狀態轉移矩陣Cij(i≠j，i、j=1，2，...,m)，Cii或Cij的大小為n×n。

第四，當用戶界面信息發生變化的向量為Di時，系統的狀態轉移矩陣C可簡化為：

從而得到新的狀態信息A=AC′。

4　案例分析與驗證

4.1論文管理系統的狀態圖描述

本系統采用“StarUML”進行學位論文管理過程的UML狀態圖(部分)描述，由此構成了論文管理過程的狀態關聯關系，并通過“C#”自動生成了底層數據模型，從而為下一步的軟件系統交互界面開發建立了數據管理模型和數據信息共享平臺，如圖2所示。

圖2　基于“StarUML”的論文管理過程狀態圖(部分)

4.2論文管理系統的狀態正交性構建

為了能夠充分利用本文提出的正交性設計方法，結合用戶提出的需求信息和系統規劃結構要求，將論文管理主狀態分為以下四個部分：學位申請階段 phase(None,Applying, Inspecting,Reviewing,Awarding)、論文狀態 status( None,Uploading, TutorSuggesting,DepartmentSubmiting, GraduateManager Submiting, Assigning, Reviewing, Defencing, Finished)、處理結果 result([Prepare, Passed, Failure)和有效期 is_expired(true/false)。每個主狀態又分別包含多個子狀態。由于論文狀態含有10個子狀態，因此本系統論文的狀態矩陣A大小為4×10維。根據圖2的狀態圖得到學位論文狀態轉移矩陣C，然后根據用戶需求和系統交互界面設計，得到各個主狀態的向量信息Di，并得到系統的狀態轉移矩陣C′，從而得到狀態矩陣A和狀態歷史信息矩陣B。

4.3軟件實現

如圖3所示為系統狀態類圖，主要采用動態生成、接口隔離和狀態加入優先級等方式實現。1)動態生成狀態。采用正交設計后，學位(論文)狀態不再直接保存在對象中，而是根據對象的數據動態生成。Thesis Processor作為狀態的控制器，調用Degree Application State Factory創建狀態，并將Degree Application封裝在對象中。2)接口隔離。Thesis Processor作為Thesis State對外的接口，提供了所有對外的服務。但Thesis State對不同的角色有不同的服務權限，因此系統采用Tutor Thesis Processor、Student Theis Processor、Department Thesis Processor、 Graduate School Thesis Processor四個子接口對角色提供服務，每個接口中只提供符合角色權限的服務。3)狀態加入優先級。

圖3　狀態類圖

[Priority(1)]

public class Expired Applying State : Applying State

加入Priority Attribute到Expired Applying State的Attribute中，系統在創建對象狀態時會根據[Priority(1)]的級別優先創建。

系統的用戶界面如圖4所示，該系統目前運行良好。

圖4　研究生學位論文管理系統

5　結語

通過開展學位論文管理系統開發和論文管理狀態變換過程研究，本文提出的基于正交性的論文狀態建模方法，有效地克服了論文管理過程狀態失控、系統復雜度增長的問題，實現數據庫代碼和用戶界面的正交性關聯，確保了軟件系統的信息變更的數據一致性。在軟件系統開發過程中，本文有針對性地進行了論文狀態的劃分與歸類，確保了狀態間的正交性，在驗證該方法的同時，也簡化了開會流程，提高了工作效率。

[1] 王春知.保證碩士畢業論文質量的過程管理[J].安徽工業大學學報(社會科學版)，2004(4)：88-89.

[2] 楊濤.基于TQM的研究生論文過程管理系統設計與實現[D].成都：電子科技大學，2011.

[3] 彭吉練.學位論文管理系統優化探討[J].農業圖書情報學刊，2015(3)：53-57.

(責任校對王小飛)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.07.031

20160331

李敏(1979-)，女，湖南汨羅人，經濟師，碩士，主要從事行政管理、研究生論文信息化管理研究。

G643.8

A

1674-5884(2016)07-0096-05