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管理效率低、更新周期长、决策支持困难等问题是当前困扰我国公路工程定额管理的普遍现象。特别是对于省级区域的公路工程定额管理而言,这些问题尤为突出,成为了导致工程资金管理困难的重要原因之一,对建设项目的经济和社会效益也有着不可忽略的负面影响。鉴于此,本文力图对省级公路工程定额集成管理信息系统的构建问题进行全面的研究,通过对数据库、数据仓库、数据挖掘等技术的有效集成研究,实现公路工程定额相关异类数据的采集、传输与处理,克服公路工程定额管理的滞后性和盲目性,提高公路工程资金的管理效率。
首先,通过文献回顾,归纳整理了公路工程定额的概念、分类、作用和特点,回顾了我国公路工程定额的发展历程,阐述了建立公路工程定额集成管理信息系统的必要性。
其次,选用层次化的图形建模语言IDEF0进行公路工程定额集成管理信息系统的功能建模,从功能设计的角度界定系统顶层模块以及数据标准化功能模型、数据存储功能模型、补充定额发布及查询功能模型、数据查询功能模型和数据挖掘功能模型等系统子模块,借此明确信息系统的整体功能结构及各部分之间的联系。
接着,在回顾非信息系统数据与信息系统数据标准化方法的基础上,提出了基于XML数据标准化和消息中间件通讯原理的公路工程定额数据交换平台体系,结合2类主流的管理信息系统运行模式——客户机/服务器模式与浏览器/服务器模式,从省级公路工程定额集成管理信息系统的运行特点出发,提出了C/S、B/S双模式结合的省级公路工程定额集成管理信息系统信息传输体系。
然后,采用E-R法(实体一联系法)建立了公路工程定额集成管理信息系统分布式数据库的概念模型。同时,根据定额管理的用户需求,将概念模型中的项目资料、公路工程定额和养护历史三类实体转化为数据表,界定了数据表的具体内容以及它们之间的联系方式,建立了公路工程定额集成管理信息系统分布式数据库的逻辑模型。
再后,采用E-R法和面向对象的分析方法建立了公路工程定额集成管理信息系统数据仓库的概念模型。在数据粒度选择、数据分割与数据表关系模式的研究基础上,建立了公路工程定额集成管理信息系统数据仓库的逻辑模型。从系统数据仓库存储结构、索引策略、存储策略研究和存储分配优化等角度,研究解决公路工程定额集成管理信息系统数据仓库物理模型建模的关键问题。
进而,研究数据挖掘技术在公路工程定额集成管理信息系统中的运用与实施。针对传统BP算法收敛速度慢、存在局部最小值等缺点,采用自适应学习速率和附加动量法对其加以改进,建立了基于改进BP神经网络算法的公路工程主材价格预测模型。同时,在外部影响因素相关分析的基础上,提出了利用关联规则挖掘辅助公路工程定额集成管理信息系统中的公路养护费用决策的途径、步骤和算法。
最后,以河南省公路工程定额管理系统的设计为例,分析河南省级公路工程定额集成管理信息系统的具体需求、业务流程和数据流程,并根据需求和流程对系统的功能模块进行详细设计,从而完成省级公路工程定额集成管理信息系统的整体研究。