务流程相容性和相似性分析
Web 服务服务流程相容性和相似流程相容性和相似流程相容性和相似性分析性分析1
李喜彤 范玉顺
(清华大学自动化系 北京 100084)
摘 要 服务组合和服务替换是面向服务计算的研究热点，服务流程的相容性和相似性分析是其中的两个密切相关的问题，具有较大实用价值。基于着色Petri 网建模Web 服务流程，定义服务流程的正确性和相容性。提出服务良构性的概念，证明良构性能够保证组合服务可达终止状态的正确性。在相容性分析的基础上，提出服务流程相似性的定义，证明若新服务与要被替换的服务流程相似，则所进行的替换是上下文无关的，替换后无须再做组合正确性验证，给出相似性的判定算法。结论和算法改进了现有服务组合验证和服务替换方法的不足。
关键词 Web 服务；服务组合；服务替换；相容性；相似性
中图中图法法分类号 TP311
Analyzing Compatibility and Similarity of Web Service
Processes
LI Xi-Tong FAN Yu-Shun
(Department of Automation, Tsinghua University, Beijing 100084)
Abstract Service composition and substitution are key research issues in Service-Oriented Computing (SOC). Among them, analyzing compatibility and similarity of Web service processes are two closely-related issues and of great importance. This paper models Web service processes using Colored Petri nets (CPN) and presents the definitions of correctness and compatibility of Web service processes. Then, the notion of well-structuredness of Web services is developed. The paper proves that all reachable final markings of a composite service composed by well-structured services are correct. Based on the compatibility analysis, the paper develops the definition of similarity of Web service processes in order to investigate service substitution. It is concluded that substituting a service in a composition can be performed independent of the context as long as the new service is similar to the substituted one. There is thus no need to verify the substituted service composition again. The paper develops an algorithm for verifying similarity between two services. The results and algorithm are used to improve the existing methods of service composition
收稿日期： 修改稿收到日期： 本课题得到国家自然科学基金(60674080, 60704027)、国家“八六三”高技术研究发展计划项目基金(2007AA04Z150) 资助。李喜彤, 男, 1982年生, 博士研究生, 研究方向为Web 服务、面向服务计算、Petri 网原理及应用。E-mail ： lxt04@https://www.wendangku.net/doc/7b2780856.html, 。联系地址：北京清华大学紫荆公寓14＃1218B （邮编：100084）。范玉顺, 男, 1962年生, 博士, 教授, 博士生导师, 研究领域包括企业建模、工作流管理、面向服务体系架构。
verification and service substitution.
Key words Web service; service composition; service substitution; compatibility; similarity 言
引 言
1
1 引
Web服务是目前面向服务体系架构最流行的一种实现形式。单个Web服务通常无法满足用户需求，而需要将若干个Web服务组合起来协同工作。服务组合是指将若干个已存在的Web服务按照一定规则动态发现，并组装成一个增值的、更粗粒度的服务或系统以满足用户的复杂需求。服务组合已成为构建面向服务、松散耦合、高适应性的应用系统的主要途径[1,2]。
组合服务的流程能否正确执行直接影响到用户需求是否能够得到满足，因此需要分析和验证组合服务流程的正确性，这方面的研究是当前面向服务计算领域的一个热点。服务组合的正确性可以通过分析参与组合的各成员服务流程的相容性来进行验证[3,4]。另一方面，服务替换是与服务组合密切相关的一个问题[5]。如果某个成员服务由于自身的软硬件故障或者外部环境改变（如网络阻塞、病毒威胁）等原因不能继续提供服务，那么将导致整个组合服务无法正确执行，用户需求也就无法得到满足。此时需要发现并选取一个与失效服务的流程相似的服务来替换，以确保替换后的组合服务仍然能够正确执行，也即需要保证替换服务与服务组合系统中的其他成员服务的流程相容。由此可见，服务流程的相容性和相似性分析是两个密切相关的问题，对于研究服务组合和服务替换具有较大的应用价值。
由于验证服务流程之间的相容性通常需要对整个组合服务的流程进行分析。在服务替换频繁发生的情况下，不断重复的服务组合验证将耗费大量时间和资源，严重影响系统运行效率[5]。因此服务相似性定义需要与上下文无关，即在不需要验证组合服务全局流程的情况下就能判断选取的替换服务如果与被替换服务相似，那么就能够与服务组合系统中的其他成员服务相容，从而保证替换后的组合服务的流程仍然是正确的。
分析Web服务的流程通常需要借助某种形式化方法，主要有基于有限状态机的方法[3]、基于进程代数（或PI-演算）的方法[4]和基于Petri网的方法[2,6,7]等。由于Petri网适合于对Web服务这种松散耦合的分布式系统进行建模，因此本文采用Petri网作为服务流程分析的理论基础。文献[2]提出了基于着色Petri网的Web服务模型，给出了四种主要的组合运算。文献[6]以着色Petri网为基础提出了面向消息的Web服务模型，该模型侧重于对Web服务元消息的描述及其对服务协同通信的影响。文献[8]借助工作流理论对Web服务流程进行建模，研究了基于信任关系的Web服务工作流服务质
量调度方法。虽然Petri 网能够对组合服务进行分析和验证，但是上述研究成果都没有对此进行深入讨论，没有指出具有哪些性质的两个或多个服务的流程是相容的。进一步地，这些研究工作也都没有涉及到服务流程的相似性和等价性分析。
本文将组合服务看作是全局模型，而把各个参与组合的成员服务看作是局部模型。现有研究工作大多是对组合服务的全局模型直接进行建模，较少考虑单个服务流程的正确性，因此无法揭示组合服务流程与单个服务流程之间的内在关系。本文从组合服务的局部模型出发，基于着色Petri 网建立单个服务流程模
型，给出服务流程正确性的形式化定义。该定义不仅适用于单个Web 服务，同时也适用于刻画组合服务的流程正确性。
本文提出Web 服务良构性的概念，并指出成员服务的良构性能够保证组合服务可达终止状态是正确的，
从而简化了服务流程相容性分析的验证条件。为了研究具有哪些性质的两个服务可以进行替换，
本文提出服务流程相似性和等价性的定义，并证明两个流程相似的良构的服务可以进行与上下文无关的替换，替换后的组合服务的流程仍然是正确的。本文讨论了相似性与相容性之间的关系，并给出服务流程相似性判定算法。
本文第2节给出有关的基
本定义；第3节分别讨论服务流程的相容性和相似性；第4节介绍相关工作并进行对比讨
论；第5节给出结论和未来的工作。 2 2 基本定义基本定义基本定义
Petri 网具有直
观的图形符号表示和坚实的理论分析技术，适合对Web 服务这种异步并发系统进行建模。然而基本
Petri 网在实际建模过程中存在一些固有不足[9]，因此本文采用着色Petri 网建模Web 服务的流程。有关着色
Petri 网的详细内容可参见文献[9]。 定义1（Web
服务）. Web 服务是一个带标记的着色Petri 网(,,)=S N A L ，其中N 为一着色Petri 网，且满足：
(1) P 是有限库
所集，=∪∪IC IM EM P P P P ，其中：IC P 是服务流程内部控制逻辑库所集，IM P 是内部通信库所集
，
EM P 是服务与外界通信库所集，IC P 、IM P 和EM P 两两互不相交； (2) P 中有两个
特殊的库所，即：起始库所i 和终止库所o ，满足=? i ，o =?；
(3) 如果去除库所集EM P 以及所有与EM P 关联的弧，由此得到的Petri 网称为服务S 对应的工作流网N ，记为()=ΦN S 。若在N 上添加一个连接库所o 到库所i 的变迁*t （即：*= t o ，*t i =），则N 是强连通的；
(4) p P ?∈，p i ≠，满足()≠?i M i 且()=?i M p ，其中i M 是初始标识；
(5) A 是标记的非空有限集，a A ?∈为一字符串型的标识，其中A τ?∈为一空标记；
(6) L 是标记函数，满足:L T A →。
在定义1中，EM P 中的每个库所都对应一个与外界通信的消息缓存区，每个与EM P 连接的变迁称为通信变迁，对应一个与外界环境通信的操作（如发送或接收消息）；服务流程内部库所包括IC P 和IM P 两部分，其中IC P 表示内部控制逻辑的状态，而IM P 表示内部的消息缓存区；标记集A 表示该服务所有可能的操作语义，A 中的每一非空标记字符串对应该服务的一个操作命名；标记函数L 将服务模型中的每一个变迁映射到一个服务操作命名。而映射到空标记τ上的变迁所代表的操作行为是服务的内部行为，即不被外界观察到的行为。
目前工业界已存在一些支持Web 服务的业务流程建模语言，其中应用最多的是业务流程执行语言（Business Process Execution Language, BPEL ），该语言已被OASIS 组织宣布为描述Web 服务流程的标准。需要指出的是，基于BPEL 标准描述的Web 服务流程可以方便地转换为本文定义1中的形式化模型。文献[10]和[11]提出了基于BPEL 的服务流程向Petri 网服务模型转换的具体方法，在此不再复述。本文主要研究如何利用定义1中的服务模型来形式化的分析Web 服务流程的相容性和相似性。
一个变迁t 在标识M 下使能，记作：[>M t 。若服务在标识M 下通过实施变迁t 后到达标识′M ，记作：[′>M t M 。若服务在标识M 下经过实施一个变迁序列*T σ∈到达标识′M ，记作：[σ′>M M 。所有从标识M 可达的标识集记为：*(){|,[}σσ′′=?∈>R M M T M M 。若标识f M 满足()()∈∧≠?f i f M R M M o ，则称f M 为终止标识，所有终止标识的集合记为F M 。
定义2（正确的终止标识）. 服务S 的终止标识f M 若满足,:()IC
f p P p o M p ?∈≠=?，则称f M 为正确的终止标识，记为cf M 。所有可达的正确终止标识的集合记为CF M 。
由定义2可知，正确的终止标识要求终止库所o 中存在托肯，且其他的内部控制逻辑库所内不能含有托肯。反之，如果终止库所o 与某个内部控制逻辑库所同时含有托肯，则表明该服务流程并没有正确结束。定义2中的正确终止状态并不要求所有非终止库所都不能含有托肯，而可以在外部或内部通信库所中留有未被消耗的托肯。这样的要求符合Web 服务基于消息通信且彼此松散耦合的本质特性。
定义3（可达变迁序列）. 若变迁序列
*12,,...,σ=<>∈n t t t T 满足:[σ?>i M M M ，则称σ为服务S 的一个可达变迁序列。所有可达变
迁序列的集合记为()ΣS 。 定义4（流程正确性）. 服务S 的流程是正确的，
当且仅当在外界环境总是能够满足服务S 对外部消息的需求的情况下，下列两个条
件同时满足： (1) ()?∈i M R M ，如果?F
M M ，则()σ?∈ΣS ，使得[σ>∈f F M M M ； (2) =CF F M M 。
定义4要求外界环境总是能够满足服务
S 对外部消息的需求，也即：当服务需要接收（或发送）消息时，外界环境总是能够适时的发送
（或接收）该消息。在这种情况下，排除了因外界环境导致服务流程出现死锁的情况。这样的前提是合
理且可行的[13]。在实际分析过程中，只需要将服务的外部通信库所EM P 以及所有与EM P 关联
的弧去除即可，即只需要考察服务S 对应的工作流网()=ΦN S 。根据定义4，服务流程正确需要满足两个
条件。第一个条件要求服务流程总是能够到达终止标识，不会发生死锁；第二个条件则要求服务流程到达的终止
标识都必须是正确的终止标识。 3 相容性和相似相容性和相似相容性和相似性分析性分析性分析
3.13.1 相容性分析相容性分析相容性分析
如果参与组合的若干成员服务中某个成员服务的流程不正确，那么
该服务必将导致整个组合服务的流程无法正确执行。因此，本文在后续
讨论中均默认所有参与组合的成员服务的流程是正确的。此时组合服务的流程能否正确执行取决
于各成员服务的流程是否相容。
本组已有工作提出了Web 服务组合的形式化定义[11,12]，本文在此基础上给出
Web 服务流程相容性的定义。
定义5（服务流程相容）. 设两个服务1S 和2S 能够组合，其组合服务12=⊕S S S 。服务1S 和2S 的流程是相容的，记为：12 S S ，当且仅当组合服务S 的流程是正确的。
不难看出上述服务流程的相容性定义满足对称性，即：1221? S S S S 。
为了简化相容性的验证条件，本文考察一类具有良好结构的Web 服务，即“良构”的Web 服务。工作流理论通常要求所研究的工作流网是良构的，即要求网结构中由And-Split 发出的两个并行分支必须由And-Join 汇合，由Or-Split 发出的两个选择分支必须由Or-Join 汇合。在工作流网“良构性”定义的基础上[14]，本文提出Web 服务良构性的定义。
定义6（服务良构性）. 服务S 是良构的，当且仅当S 对应的工作流网()=ΦN S 是良构的。 根据上述定义，易知图1所示的服务1S 是良构的，而图2所示的服务2S 则是非良构的。
图1 一个良构的服务1S 图2 一个非良构的服务2S
下面给出一个关于良构的Web 服务及其组合的重要结论。
定理1. 设两个服务1S 和2S 能够组合，其组合服务12=⊕S S S 。如果服务1S 、2S 是良构的，那么服务S 从初始标识可达的任一终止标识都是正确的，即：=CF F M M 。
证明. （反证法）由于?CF F M M ，若≠CF F M M ，则?∈f F M M ，但?f CF M M 。由∈f F M M 可知，(,)∈f i M R S M 且()≠?f M o 。由于?f CF M M ，根据定义2可知，?∈IC p P ，≠p o 且
()≠?f M p 。根据服务组合的定义可知[11]，12{,}IC IC IC P P P i o =∪∪，若p i =，则′∈f F M M ，
使得1()′≠?f M i 且2()′≠?f M i 。因此不妨假设1∈IC p P 。由∈f F M M 可知，服务1S 存在某个可
达的终止标识1f M 使得11()f M o ≠?且1()f M p ≠?。因为服务1S 对应的工作流网11()=ΦN S 是强连通的，那么网1N 中存在一条从1i 到1o 的基本路径1C 使得1?p C ，并且存在一条从1i 到1o 的基本路径2C 使得2∈p C ，21≠C C 。进而可知，存在变迁12t C C ∈∩，而库所112o C C ∈∩。这就与服务1S 是良构的前提产生矛盾。因此原
命题得证。 证毕. 根据定义4和定义5，判定两个服务的流程是否相容需要验证两个
条件，即：组合服务的流程总是能够到达终止标识，并且所有可达的终止
标识都是正确的。而定理1的结论实际上指出，由良构的服务组合构成的服务，如果从初始标识
能够到达某个终止标识，那么该终止标识一定是正确的。由此可见，成员服务的良构性有效的保证了组合服务可达终止
标识的正确性。因此，不难得到下面的结论。
定理2. 设两个良构的服务
1S 和2S 能够组合，其组合服务12=⊕S S S 。服务1S 和2S 的流程是相容的，即：12 S S ，当且仅
当在外界环境总是能够满足服务S 对外部消息的需求的情况下， ()?∈i M R M ，如果?F M M ，则
()σ?∈ΣS ，使得[σ>∈f F M M M 。 证明. 由定义4和定理1可直接得证。
证毕. 利用定理2的结论，在判定两个良构的服务是否流程相容时，
只需要验证其组合服务从初始标识是否总是能够到达终止标识，而不
会在某个标识下发生死锁的现象。需要指出的是，定理1和定理2的结论可以直接推广到三个或
三个以上服务组合的情况。据我们观察，现实中独立开发的大多
数服务（如基于BPEL 的服务流程）
都能够遵循良构性，因此利用定理2的结论可以大大简化服务流程相容性的分析过程。
3.23.2 相似相似性分析性分析性分析
分析服务流程的相似性对于研究服务发现和服务替换
技术具有重要意义[15]。当参与组合的某个成员服务由于某些原因不能继续提供服务时，将导致组合服务无法正确执行。此时需要发现并选取一个与失效服务的流程相似的服务来替换。在服务组合研究中，替换服务与被替换服务的流程相似
就必须要保证替换之后的组合服务仍然是正确的，也即需要保证替换服务的流程与服务组合系统中其他成员服务的流程相容。可见，服务流程的相似性分析与相容性分析密切相关。
由于相容性分析通常需要验证组合服务全局流程的正确性。若替换频繁发生，不断重复的服务组合验证将耗费大量系统时间和资源[5]。因此，服务相似性定义需要与上下文无关，即在不需要验证组合服务全局流程的情况下就能判断选取的替换服务如果与被替换服务相似，那么就能够与服务组合系统中的其他成员服务相容，从而保证替换后的组合服务的流程仍然是正确的。
两个服务相似并不一定要求两者的内部流程完全一致，而只需要两者在与外界环境交互通信的过程中表现出一定的相似性。因此，服务相似性的定义和分析主要关注服务表现出来的外部行为特性。下面给出几个关于服务外部行为特性的定义。
定义7（通信变迁序列）. 对于某个可达变迁序列()σ∈ΣS ，若忽略σ中可能存在的内部变
迁，则得到相应的通信变迁序列1
2,,...,ε′′′=<>k t t t ，其中()τ′≠l L t ，=l 1,…,k 。记得到相应的通信变迁序列的操作算子为ε。
定义8（相似变迁序列）. 两个可达变迁序列12,()σσ∈ΣS ，其对应的通信变迁为
1111112(),,...,εεσ==<>k t t t ，2222212(),,...,εεσ==<>l t t t 。12,σσ相似，记为：12σσ≈，当且仅当：
=k l ，{1,...,}?=j k ，1
2
()()=j j L t L t ，12()()??=j j t t 且12()()σσ=G G 。
定义9（对偶变迁序列）. 两个可达变迁序列12,()σσ∈ΣS ，其对应的通信变迁为
1111112(),,...,εεσ==<>k t t t ，2222212(),,...,εεσ==<>l t t t 。12,σσ互为对偶变迁序列，记为：
12σσ=，当且仅当：=k l ，{1,...,}?=j k ，1
2
()()=j j L t L t ，12()()??=?j j t t 且12()()σσ=G G 。
在定义8和定义9中，变迁的极性函数:{1,0,1}?→+?T 定义为：若变迁t 向外界发送消息，则()1?=?t ；若变迁t 从外界接收消息，则()1?=+t ；若变迁t 不是通信变迁，则()0?=t 。另外，本文将着色Petri 网定义中的警卫（Guard ）函数的定义域从单个变迁集扩展到可达变迁序列集。可达变迁序列的警卫函数:()Σ→G S BoolExpression ，即()σ?∈ΣS ，1,...,σ=<>n t t ：1()()()σ=∧???∧n G G t G t 。在此基础上，本文给出两个服务流程相似和等价的定义。
定义10（服务流程相似）. 给定两个服务1S 、2S ，服务2S 的流程与服务1S 的流程相似，记为：21f S S ，当且仅当22()σ?∈ΣS ，222[σ>i M M ，则11()σ?∈ΣS ，111[σ>i M M ，12σσ≈，并且满足：
(1) 如果11∈F M M 或*111[τ>∈f F M M M ，那么22∈F M M 或*
222[τ>∈f F M M M ； (2) 如果11?∈t T ，1τ≠t ，使得*
11
1[τ′>?F M M M ，11[′>M t ，那么22?∈t T ，2τ≠t ，21()()=L t L t ，21()()??=t t ，使得*22
2[τ′>?F M M M ，22[′>M t 。 定义11（服务流程等价）. 两个服务1S 和2S 的流程等价，记为：12≈S S ，当且仅当：12f S S 且21f S S 。
如定义10所述，服务2S 的流程与服务1S 的流程相似并不能得出服务1S 的流程与服务2S 的流程相似。可见两个服务流程的相似关系并不满足对称性。而定义11所述的服务流程等价关系则满足对称性，即：1221≈?≈S S S S 。需要指出的是，根据定义10和定义11不难证明服务流程的相似关系和等价关系均满足传递性，即：122313,?f f f S S S S S S ；122313,≈≈?≈S S S S S S 。
如前所述，服务流程的相似性定义需要与上下文无关。下面将证明给出的定义10对于良构的服务是上下文无关的。
引理. 设两个良构的服务1S 和2S 能够组合，服务1S 和2S 的流程是相容的，即：12 S S ，当且仅当：对于11()σ?∈ΣS ，22()σ?∈ΣS ，111[σ>i M M ，222[σ>i M M ，如果从1σ（2σ）中去除那些与2σ（1σ）无关的通信变迁之后，分别得到变迁序列1
σ′和2σ′，1σ′和2σ′互为对偶变迁序列，那么下列两个条件必有一个满足：
(1) 11∈F M M 或*111[τ>∈f F M M M ，且22∈F M M 或*
222[τ>∈f F M M M ； (2) 11?∈t T ，1τ≠t ，22?∈t T ，2τ≠t ，12()()=L t L t ，12()()??=?t t ，使得*
11
1[τ′>?F M M M ，11[′>M t ，*222[τ′>?F M M M ，22[′>M t 。
证明. 记服务1S 和2S 的组合服务为S 。一方面，如果已知服务1S 和2S 的流程相容，1
σ′和2σ′互为对偶变迁序列，那么此时组合服务S 到达某个可达标识M 。如果M 是终止标识，则11∈F M M 且22∈F M M 。反之，根据定理2可知，服务1S 和2S 均没有到达终止标识，并且在标识M 下存在某个变迁可以使能触发。因此命题的必要性得证。
另一方面，如果1σ′和2σ′互为对偶变迁序列，不妨设组合服务S 到达某个可达标识M 。如果M
不是一个终止标识，那么或者*111[τ>∈f F M M M 且*
222[τ>∈f F M M M ，或者11?∈t T ，1τ≠t ，22?∈t T ，2τ≠t ，12()()=L t L t ，12()()??=?t t ，使得*111[τ′>?F M M M ，11[′>M t ，
*22
2[τ′>?F M M M ，22[′>M t 。无论哪种情况，都可知()σ?∈ΣS ，使得[σ>∈f F M M M 。根据定理2可知，命题的充分性得证。 证毕.
定理3. 设服务1S ，2S 和S 是良构的，如果21f S S ，1 S S ，那么2 S S 。
证明. 对于()σ?∈ΣS ，22()σ?∈ΣS ，[σ>i M M ，222[σ>i M M ，从σ（2σ）中去除那
些与2σ（σ）无关的通信变迁之后，分别得到变迁序列σ′和2
σ′，σ′和2σ′互为对偶变迁序列。因为21f S S ，根据定义10可知，11()σ?∈ΣS ，111[σ>i M M ，12σσ≈。因此，当1σ中去除那些与σ无关的通信变迁之后得到的变迁序列1σ′，可知1σ′和σ′互为对偶变迁序列。又因为1 S S ，根据引理结论知，∈F M M 或*[τ>∈f F M M M ，且11∈F M M 或*
111[τ>∈f F M M M ；或者?∈t T ，τ≠t ，11?∈t T ，1τ≠t ，1()()=L t L t ，1()()??=?t t ，使得*[τ′>?F M M M ，[′>M t ，*111[τ′>?F M M M ，11[′>M t 。因为21f S S ，根据定义10可知，若11∈F M M 或*111[τ>∈f F M M M ，则22∈F M M 或*222[τ>∈f F M M M 。反之，若11?∈t T ，1τ≠t 使得
*111[τ′>?F M M M ，11[′>M t ，则22?∈t T ，2τ≠t 使得*22
2[τ′>?F M M M ，22[′>M t ，且21()()=L t L t ，21()()??=t t 。根据引理结论可知，S 和2S 的流程是相容的，即：2 S S 。 证毕.
定理3的结论表明，在服务都是良构的前提下，如果某个服务2S 与另一个服务1S 相似，那么对于所有与服务1S 流程相容的服务S ，服务2S 与服务S 的流程必然也是相容的。这一点在进行服务替
换的过程中非常有用。如果服务1S 是某个组合服务系统中的一个成员服务，当1S 由于某些原因无法继续提供服务或者无法保证服务质量要求而需要被替换时，只需要找到一个与1S 相似的服务2S 进行替换即可，而不需要再对替换后的组合服务进行正确性验证。这是因为定理3的结论保证了用2S 替换1S 之后的服务组合仍然是正确的。由此可见，本文给出的服务相似性的定义是与上下文无关的。
一些分析服务相容性的方法用到了
“反（opposite ）”服务的概念[16]。对于一个服务S ，改变其中所有与外部通
信库所关联的弧的方向即可得到服务S 的反服务，记为S 。可见得到反服务的操作非常简单，并且易知
一个服务与其反服务总是流程相容的，即： S S 。下面给出与反服务有关的两个结论。这两个结论对已有的基于
反服务概念来分析服务相容性的方法具有一定应用价值。 推论1.
设服务S 和1S 是良构的，服务S 的反服务为S 。如果1f S S ，那么1 S S 。 证明. 因为
S S ，1f S S ，由定理3可知：1 S S 。 证毕. 推论2.
设服务1S ，2S 和S 是良构的，服务S 的反服务为S 。如果1f S S ，2f S S ，那么12 S S 。
证明. 因为
1f S S ，由推论1可知：1 S S 。又因为2f S S ，由定理3可知：12 S S 。证毕. 下面给出一个算法用于判断两个
Web 服务流程之间是否存在相似关系，即判断服务2S 的流程是否与服务1S 的流程相似。
该算法本质上需要分别遍历服务1S 和2S 的通信可达树[11]，并根据定义10来判断是否存在相似性。由于通
信可达树的节点个数有限，且通信变迁个数也有限，因此该算法是可以终止的。
服务流程相似性判定算法如下
：
根据上述判定算法可以判断得到，图3所示的服务3S 与图1所示的服务1S 相似。实际上可以进一步得到，服务1S 和3S 是等价的。图4给出了服务1S 的反服务4S ，不难发现服务1S 与服务4S 是相容的，服务3S 与服务4S 也是相容的，从而验证了前面得到的结论。
图3 与服务1S 等价的服务3S
图4 服务1S 的反服务4S 4 相关工作及相关工作及相关工作及讨论讨论讨论
组合服务流程的正确性验证是当前面向服务计算领域的一个研究热点。
文献[14]以工作流网为基础，给出了工作流网正确性的定义，即要求同时满足可终止条件、正确终止条件以及无死变迁条件。文献[13]指出Web 服务流程正确可以允许流程内部存在死变迁，由此提出“弱合理性（weak soundness ）”概念。文献[17]讨论了服务流程相容的三种不同的定义，并指出“完成（
completing ）相容”能够正确验证出所有异步服务流程死锁的问题。然而，这些定义并不能完全反映
Web 服务基于消息通信以及松散耦合的本质特性。
由于Petri 网适合于对分布式异步系统进行建模，因此许多研究工作均采用
Petri 网作为服务流程建模和分析的理论基础。文献[18]给出了一个基于
Petri 网的Web 服务模型，提出了10种不同的服务组合方式，并指出可以借助Petri 网的分析技术对组合服务进行验证。文献
[2]提出了基于着色Petri 网的Web 服务模型，给出了四种主要的组合运算，
并讨论了这四种组合运算以及组合模型的某些性质。文献[6]以着色Petri 网为基础提出了面向消息的
Web 服务模型，该模型侧重于对Web 服务元消息的描述及其对服务协同通信的影响。文献
[7]提出了一种基于Petri 网的语义Web 服务自动组
合方法，该方法能够同时考虑服务的输入/输出以及服务的行为约束。虽然Petri网能够对组合服务进行分析和验证，但是上述研究成果都没有对此做深入讨论，没有指出具有哪些性质的两个或多个服务的流程是相容的。文献[19]借助“虹（siphons）”理论研究了基于Petri网模型的Web服务流程相容性。然而，上述研究工作大都没有涉及到服务流程的相似性和等价性分析。
服务流程相似性分析是与相容性分析密切相关的一个问题。文献[15]提到了研究服务流程相似和等价的必要性，区分了服务发现和服务替换两种不同应用背景下的相似性定义，但是作者没有讨论相似性与相容性之间的关系，也没有分析所给出的相似性定义在进行服务替换时是否与上下文无关。执行路径（trace）相似和互模拟（bisimulation）相似是异步并发系统行为相似性研究中两个最常用的概念[20]。但是这两个概念并不能完全反映Web服务流程相容的特性和需求。执行路径相似的要求过于宽松，而互模拟相似的要求则过于苛刻[21]。文献[16]主要研究两个服务流程的相容性和可替换性（substitutability）。作者借助标记变迁系统（LTS）对Web服务的行为进行建模，提出了三个不同概念意义下的相容性定义，并相应的给出了三种不同的可替换性定义，同时指出可替换性定义分为与上下文相关和与上下文无关两种。但是作者并没有深入讨论与上下文无关的可替换性需要满足的充分条件。文献[5]采用进程代数建模Web服务流程，给出了与上下文无关的服务流程一致性的定义及其验证算法。作者指出Web服务需要为每种接收到的消息类型设置缓存区，然而基于进程代数的方法无法显式的建模这些消息缓存区。文献[22]使用Martin类型论（Martin Type Theory, MTT）建模Web服务行为，研究了Web服务行为一致性与相容性的判定方法。然而，但是基于进程代数或MTT 的方法并不能对服务的内部选择操作进行精细的刻画，也无法建模和分析Web服务的结构性质（如：良构性等）。
上述相关工作为本文展开服务流程相容性和相似性研究提供了很好的启示和基础。与之相比，本文研究工作的特色在于：1）采用着色Petri网建模Web服务流程，该模型能够对服务流程的消息缓存区和内部选择操作进行精细的刻画，较其他建模方法更为直观。在此基础上给出了服务流程正确性的定义，该定义允许服务流程正确结束时其内部或外部消息缓存区（也即通信库所）中留有未被消耗的消息。与现有正确性定义相比，该定义的要求更为宽松，更符合Web服务基于消息通信、松散耦合的本质特性；2）分析了Web服务的结构性质，提出了Web服务良构性的概念，并指出成员服务的良构性有效的保证了组合服务可达终止标识的正确性，从而简化了服务流程相容性分析的条件；3）基于着色Petri网模型提出了服务流程相似性的定义，该定义考虑了服务流程的内部选择
操作。证明了该定义在进行服务替换时是与上下文无关的，并且讨论了服务流程相似性与相容性之间的关系。
结束语
5 结束语
结束语
在服务组合验证研究中，服务流程的相容性和相似性分析是两个密切相关的问题，具有较大的实用价值。本文采用着色Petri网建模Web服务的流程，给出了服务流程正确性的定义，并在此基础上定义了服务流程的相容性。提出了服务良构性的概念，并指出成员服务的良构性能够保证组合服务可达终止状态是正确的，从而简化了相容性分析的条件。在服务流程相似性分析方面，本文给出了相似性的定义，证明了满足相似关系的两个服务在进行替换时是上下文无关的，并给出了相似性判定算法。本文工作对于研究服务发现、服务组合和服务替换具有重要参考价值。
未来工作主要在三个方面展开：1）本文中相似性判定算法的复杂度随通信可达树节点个数呈指数增长，未来将考虑采用稳固集（stubborn sets）的方法提高算法在产生状态空间方面的性能；2）将研究当两个Web服务的流程不完全相容时，是否可以通过产生中介器（mediator）来帮助两者实现流程相容。目前学术界针对该问题已经有了一些研究成果，但是还没有一个系统化的解决办法；3）本研究组正在开发和完善一套Web服务组合工具，以便自动化或半自动化的实现服务流程的建模、组合以及相容性和相似性分析。
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LI Xi-Tong, born in 1982, Ph.D. candidate. His research interests include Web services, service oriented computing, and Petri nets theory and application.
李喜彤, 男, 1982年生, 博士研究生, 研究方向包括Web服务、面向服务计算、Petri网原理及应用。E-mail：lxt04@https://www.wendangku.net/doc/7b2780856.html,。联系地址：北京清华大学紫荆公寓14＃1218B（邮编：100084）。
第一作者照片如下：
FAN Yu-Shun, born in 1962, professor, Ph.D. supervisor. His research interests include enterprise modeling, workflow management, and service oriented architecture.
范玉顺, 男, 1962年生, 博士, 教授, 博士生导师, 研究领域包括企业建模、工作流管理、面向服务体系架构。
Background
Service Oriented Computing (SOC) is a new computing paradigm in the area of software engineering and architecture. Service composition and substitution are key research issues in SOC, among which analyzing compatibility and similarity of Web service processes are two closely-related issues and of great importance to both the academia and industry. A few approaches have been developed to verify the correctness of service composition, but their notions of compatibility and similarity of Web service processes are not well-defined. Particularly, the relationship between compatibility and similarity lacks of sufficient research, rendering existing techniques of service substitution very costly and time-consuming. The authors’ research work focuses on modeling and analyzing Web service processes based on Colored Petri nets (CPN). The authors present the definitions of correctness and compatibility of Web service processes. In order to alleviate the compatibility
verification, the authors develop the notion of well-structuredness of Web services and prove that all reachable final markings of a composite service composed by well-structured services are correct. Based on the above results of compatibility analysis, the authors explore the definition of similarity of Web service processes with the purpose to improve the existing methods of service substitution. The results conclude that substituting a service in a composition can be performed independent of other partners in the composition, as long as the new service is similar to the substituted one. Therefore, it is no need to verify the substituted service composition again. The authors develop an algorithm for automatically verifying similarity between two services. The results and algorithm concluded in the research can be used to improve the existing methods and develop more efficient techniques for service composition verification and service substitution.
T his work is supported by the National Natural Science Foundation of China under grant No. 60674080 and No. 60704027, and the National High-Tech Research and Development (863) Plan of China under grant No. 2007AA04Z150.
模态分析和频率响应分析的目的
有限元分析类型 一、nastran中的分析种类 （1）静力分析 静力分析是工程结构设计人员使用最为频繁的分析手段，主要用来求解结构在与时间无关或时间作用效果可忽略的静力载荷（如集中载荷、分布载荷、温度载荷、强制位移、惯性载荷等）作用下的响应、得出所需的节点位移、节点力、约束反力、单元内力、单元应力、应变能等。该分析同时还提供结构的重量和重心数据。 （2）屈曲分析 屈曲分析主要用于研究结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷，NX Nastran中的屈曲分析包括两类：线性屈曲分析和非线性屈曲分析。 （3）动力学分析 NX Nastran在结构动力学分析中有非常多的技术特点，具有其他有限元分析软件所无法比拟的强大分析功能。结构动力分析不同于静力分析，常用来确定时变载荷对整个结构或部件的影响，同时还要考虑阻尼及惯性效应的作用。 NX Nastran的主要动力学分析功能：如特征模态分析、直接复特征值分析、直接瞬态响应分析、模态瞬态响应分析、响应谱分析、模态复特征值分析、直接频率响应分析、模态频率响应分析、非线性瞬态分析、模态综合、动力灵敏度分析等可简述如下： ?正则模态分析 正则模态分析用于求解结构的固有频率和相应的振动模态，计算广义质量，正则化模态节点位移，约束力和正则化的单元力及应力，并可同时考虑刚体模态。 ?复特征值分析 复特征值分析主要用于求解具有阻尼效应的结构特征值和振型，分析过程与实特征值分析类似。此外
Nastran的复特征值计算还可考虑阻尼、质量及刚度矩阵的非对称性。 ?瞬态响应分析（时间-历程分析） 瞬态响应分析在时域内计算结构在随时间变化的载荷作用下的动力响应，分为直接瞬态响应分析和模态瞬态响应分析。两种方法均可考虑刚体位移作用。 直接瞬态响应分析 该分析给出一个结构随时间变化的载荷的响应。结构可以同时具有粘性阻尼和结构阻尼。该分析在节点自由度上直接形成耦合的微分方程并对这些方程进行数值积分，直接瞬态响应分析求出随时间变化的位移、速度、加速度和约束力以及单元应力。 模态瞬态响应分析 在此分析中，直接瞬态响应问题用上面所述的模态分析进行相同的变换，对问题的规模进行压缩，再对压缩了的方程进行数值积分，从而得出与用直接瞬态响应分析类型相同的输出结果。 ?随机振动分析 该分析考虑结构在某种统计规律分布的载荷作用下的随机响应。例如地震波，海洋波，飞机超过建筑物的气压波动，以及火箭和喷气发动机的噪音激励，通常人们只能得到按概率分布的函数，如功率谱密度（PSD）函数，激励的大小在任何时刻都不能明确给出，在这种载荷作用下结构的响应就需要用随机振动分析来计算结构的响应。NX Nastran中的PSD可输入自身或交叉谱密度，分别表示单个或多个时间历程的交叉作用的频谱特性。计算出响应功率谱密度、自相关函数及响应的RMS值等。计算过程中，NX Nastran不仅可以像其他有限元分析那样利用已知谱，而且还可自行生成用户所需的谱。 ?响应谱分析 响应谱分析（有时称为冲击谱分析）提供了一个有别于瞬态响应的分析功能，在分析中结构的激励用各个小的分量来表示，结构对于这些分量的响应则是这个结构每个模态的最大响应的组合。 ?频率响应分析 频率响应分析主要用于计算结构在周期振荡载荷作用下对每一个计算频率的动响应。计算结果分实部和虚部两部分。实部代表响应的幅度，虚部代表响应的相角。 直接频率响应分析 直接频率响应通过求解整个模型的阻尼耦合方程，得出各频率对于外载荷的响应。该类分析在频域中主要求解两类问题。第一类是求结构在一个稳定的周期性正弦外力谱的作用下的响应。结构可以具有粘性阻尼和结构阻尼，分析得到复位移、速度、加速度、约束力、单元力和单元应力。这些量可以进行正则化以获得传递函数。 第二类是求解结构在一个稳态随机载荷作用下的响应。此载荷由它的互功率谱密度定义。而结构载荷由上面所提到的传递函数来表征。分析得出位移、加速度、约束力或单元应力的自相关系数。该分析也对自功率谱进行积分而获得响应的均方根值。 模态频率响应 模态频率响应分析和随机响应分析在频域中解决的两类问题与直接频率响应分析解决相同的问题。
信息分析的概念、特点、类型、流程和方法 田整理刘峰涛
信息分析的概念、特点、类型、流程和方法 1. 概念：对信息收集、整理、鉴别、评价、分析、综合等系列化过程 功能：整理、评价、预测、反馈 1.课题：针对性、灵活性； 2.内容：综合性、系统性 特点 3.成果：智能性、创造性； 4.工作：预测性、近似性 5.方法：科学性、特殊性； 6.过程：社会性 1.按领域：政治、经济、社会、科技、交通通信、人物、军事 1. 跟踪型 2. 比较型 2.按内容 3. 预测型：人、情况和知识、手段、事物未来和未知状况、 2.类型预先推知和判断 4. 评价型步骤：6步 方法：层次分析法、模糊综合评价法等 3. 按方法：定性、定量、二者结合 1.形式：载体、方法、线索分类 1.信息整理 2.内容：分类、数据、观点 含义：真实、完整、科学、典型 1.可靠性： 1. 知名学者 2. 著名学府 3. 内部、秘密 4. 图纸、标准、专利 来源 5. 科技书刊 6. 官方来源 7. 专业研究机构 3．流程8. 引用率高9. 正规报刊、 2.信息鉴别10. 论据充分、逻辑严谨 1. 发表时间：新近发表的 2. 空间上：世界、国家、地区、行业 2.先进性 3. 内容新颖性：技术手段或方法改进、应用范围扩大 4.经济效果：产量、品种、质量、成本、劳动生产率 3.适用性 3.信息分析 1. 逻辑学：分解与综合、归纳与演绎、比较与分类、联想与反驳 2. 系统分析法：关联树法、环境扫描OSA法 1.来源 3. 图书情报学：目录学、文献检索法、文献计量学、文献综合加工等 4. 社会学：实地调查（关键：研究假设、社会测度） 4.方法 5. 统计学：相关、回归、聚类、确立模型等 6. 预测学：趋势外推法、特尔菲法 1. 定性：比较法、分析法、综合法、推理法 2.分类 2. 定量：文献计量分析法、回归分析法、预测分析法、系统分析法 3. 二者结合：定性把握方向，侧重物理模型建立和数据意义； 定量为结果提供数量依据，侧重数学模型的建立和求解。
第五章 相似原理与量纲分析
第五章 相似理论与量纲分析 5．1基本要求 本章简单阐述和实验有关的一些理论性的基本知识。其中，包括作为模型实验理论根 据的相似性原理，阐述原型和模型相互关系的模型律，以及有助于选择实验参数的量纲分析法。 5.1.1识记几何相似、运动相似、动力相似的定义，Re 、Fr 、Eu 等相似准则数的含义， 量纲的定义。 5.1.2领会流动的力学相似概念，各个相似准数的物理意义，量纲分析法的应用。 5.1.3应用量纲分析法推导物理公式，利用模型律安排模型实验。 重点：相似原理，相似准则，量纲分析法。 难点：量纲分析法，模型律。 5．2基本知识点 5．2．1相似的基本概念 为使模型流动能表现出原型流动的主要现象和特性，并从模型流动上预测出原型流动的结果，就必须使两者在流动上相似，即两个互为相似流动的对应部位上对应物理量都有一定的比例关系。具体来说，两相似流动应满足几何相似、运动相似和动力相似。原型流动用下标n 表示，模型流动用下标m 表示。 1. 几何相似 两流动的对应边长成同一比例，对应角相等。即 n n l m m L d C L d == n m θθ= 相应有 222n n A l m m A L C C A L === 333n n V l m m V L C C V L === 2. 运动相似 两流动的对应点上流体速度矢量成同一比例，即对应点上速度大小成同一比例，方向相同。 n n u m m u C u υυ== 相应有 t l l u t u C C C C C C ==或者 ， 2 u u a t l C C C C C == 3. 动力相似 两流动的对应部位上同名力矢成同一比例，即对应的受同名力同时作用在两流动上，且各同名力方向一致，大小成比例。 Im pn n In n Gn En F m m Gm pm Em F F F F F F C F F F F F F υυ====== 4. 流动相似的含义 几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据；动力相似是决定二个流动相似的主导因素；运动相似是几何相似和动力相似的表现；凡相似的流动，必是几何相似、运动相似和动力相似的流动。
质量信息分析和处理控制流程
1 目的 通过规范信息处理和数据分析程序，确保企业质量管理体系运行的适宜性、充分性和有效性。 2 适用范围 适用于本企业质量信息（数据）处理和分析的管理工作。 3 职责 管理者代表负责信息处理的组织领导工作，并确保信息处理的必要资源，对机床质量信息档案的完整性负总责。 销售公司： 3.2.1 按《顾客满意度测量控制程序》规定收集和处理顾客的满意度、投诉或建议等反馈资料，同时建立顾客合同档案，保存与顾客沟通的有关资料。 3.2.2 外出服务人员安装调试或维修结束后，须填写《用户服务单》进行反馈。 负责收集涉及本公司产品的有关行业的市场信息和潜在的客户信息。 质管部： 3.3.1 负责对本部门有关质量目标考核所必需的有关数据统计； 3.3.2 负责收集内、外部质量损失及机床故障质量信息； 3.3.3 归口负责质量管理体系信息的分析、处理工作； 负责收集和处理质检和商检部门对本企业产品的抽检结果； 负责收集和统计A 、B 类合格供方的供货质量情况； 负责生产过程中A 、B 类信息（事故）的传递和上报工作。 生产部：负责收集与生产有关的不合格情况，并执行《纠正和预防措施控制程序》。 供应部/主管：按《采购控制流程》收集和处理好供方供货质量情况、及时率及价格等资料。 研究所： 3.6.1 负责收集国内外本行业新技术、新材料、新工艺；做到消化吸收、为我所用； 3.6.2 负责公司有关新品设计及改进过程中信息的反馈和处理。 信息是反映客观事实的定性或定量资料。 数据是定量化的信息。 信息（含数据）的分类及其媒体。 4.3.1 外部信息
a) 相关的法律、法规和标准。 b) 外部信息 1) 安装调试、维修人员提供的机床质量信息。有《用户服务单》、《机床调试验收交接单》、《质量索赔表》等。 2) 服务主管接到的用户的传真、信函等服务需求或投诉。 3) 销售员直接书面反映的机床质量问题。 c) 市场（含产品开发、潜在顾客和同行）信息。 d) 相关方外购及外协信息. 4.3.2 内部信息 a) 质量管理体系的运行信息：不合格品单、报废单、返工工票、机床可靠性运行记录表、内部信息反馈单、合理化建议表、质量汇报 b) 紧急信息（如突发性事件等）。 c) 内部交流和沟通的信息 4.3.3 信息媒体可以为独立保持的纸张、磁盘、光盘、录像、录音或照片等，也可以是保持于计算机内存/信息系统中的纸张、磁盘、光盘、录像、录音或照片等各种电子形式的信息。 5 运作流程 与质量有关法律、法规和标准要求的收集和处理。 5.1.1 有关职能部门应与本市标准管理部门（情报所或标准所）、质监局、工商局等政府部门保持联系，并及时索取与企业相关的法律、法规和标准等文件的最新版本。 5.1.2 各部门应识别和确认法律法规的适用性，确认原则如下： A类：对增强顾客满意度十分重要的法律法规。企业应采取相关措施，贯彻执行A类法律法规。 B类：有助于增强顾客满意度的法律法规。 C类：合法企业必须遵循的法律法规。 对于A、B类与质量类的法律法规及质量管理标准，由质管部汇总编制《与质量有 次完整性和适用性。 5.1.4 对于A、B类法律法规应纳入内审、管理评审和日常监督检查的内容，如有不合格或潜在不合格，应分别按《纠正和预防措施控制程序（图）》的要求执行。 5.1.5 对于与产品有关的技术标准，按标准化管理制度的相关要求，由研究所进行收集、宣贯。 质量管理体系运行信息的收集和处理。 5.2.1 质管部负责收集方针、目标及其策划、评审、宣贯和实现情况；收集管理体系文件的编制、评审、审批、更改和再次审批、控制和实施情况；按《内部审核和管理评审控制程序（图）》的规定，收集和保管好内审及管理评审实施情况的资料。
等保服务流程及内容
等保服务内容及报价 一、信息安全等级保护服务流程及内容 信息安全等级保护服务分为定级备案咨询、安全建设规划、安全等级现状测评、信息系统安全整改咨询和信息安全等级测评五个阶段，各阶段工作内容如下： 1. 定级备案咨询阶段：通过定级对象分析、定级要素分析，初步确定系统保护等级，协助召开定级专家咨询会议，确定系统保护等级，协助撰写定级报告、协助联络公安机关，完成定级备案工作。 2. 安全建设规划阶段：协助建设单位按照同步规划、同步建设、同步运行的原则，做好项目建设的安全规划。 3. 安全等级现状测评阶段：详实调研业务系统，了解系统边界、功能、服务范围、涉及部门、重要程度，全面进行差距分析和脆弱性评估；找出不足之处和安全漏洞，为等级保护体系设计提供客观依据；将根据之前的项目成果，制定合理安全管理措施和技术措施，形成等级化的信息安全保障体系。 4. 信息系统安全整改咨询阶段：依据脆弱性评估结果，弥补技术层面的安全漏洞；建立健全信息安全管理制度；根据前期信息安全保障体系设计方案，指导系统运维方落实相关安全保障措施。 5. 信息安全等级测评阶段：实施等级测评，以满足国家信息安全监管的相关政策要求。 等保服务在合同签订后1个月内完成项目的系统定级、安全建设规划。在系统建设完成后2周内完成安全评估差距分析、整改建议等工作。在系统整改完成后2周内完成信息安全等级测评工作，出具等保测评报告。 1定级备案咨询 1.1工作内容 （1）系统梳理 网络拓扑调查：通过对系统网络拓扑结构的调查，确定各个网络安全域，分析网络拓扑结构安全。
资产信息调查：通过对资产信息的调查，确定系统中重要资产，比如服务器、核心交换机、边界防火墙、IDS等。 服务信息调查：通过对服务信息的调查，确定系统服务对象。 系统边界调查：通过对系统边界的调查，确定各子系统边界情况。 （2）定级对象分析 业务类型分析：通过对业务类型的分析，确定各系统的重要性。 管理机构分析：通对管理机构的分析，确定安全管理机构设置的合理性。 （3）定级要素分析 业务信息分析：通过以上调查与分析，明确业务信息（系统数据）被破坏后受侵害的客体（公民、法人和其他组织的合法权益，社会秩序、公共利益，国家安全）和侵害程度。 系统服务分析：通过以上调查与分析，明确系统被破坏或者中断服务后受侵害的客体（公民、法人和其他组织的合法权益，社会秩序、公共利益，国家安全）和侵害程度。 综合分析：通过对业务信息分析与系统服务分析，分别确定其安全等级 确定等级：取业务信息安全等级与系统服务安全等级中最高的为整个系统安全等级。 （4）撰写定级报告 撰写定级报告：通过以上调查与分析，撰写系统定级报告，包括系统描述、业务信息安全保护等级的确定、系统服务安全保护等级的确定、整个系统安全保护等级的确定等。 （5）协助定级备案 协助填写备案表：协助业主完成系统安全等级保护备案表的填写。 协助评审审批：协助业主组织召开系统定级结果评审会，协助业主完成整个定级审批过程。 1.2交付成果 信息系统安全等级保护定级报告 信息系统定级备案表
相似原理与量纲分析
对《粘性土地基强夯地面变形与应用的模型试验研究》的相似原理与量纲分析 包思远 摘要：实验研究是力学研究方法中的重要组成部分。量纲分析和相似原理是关于如何设计和组织实验，如何选择实验参数，如何处理实验数据等问题的指导性理论。相似原理与量纲分析的主要内容为物理方程的量纲齐次性，π定理与量纲分析法，流动相似与相似准则，相似准则的确定，常用的相似准则数、相似原理与模型实验。本文主要分析和学习例文中的相似模型的建立和量纲分析方法，用相似原理和量纲分析方法解决实验中遇到的问题。 关键字模型试验，相似原理，量纲分析 1 模型实验相似原理基础 模型顾名思义是把实际工程中的原型缩小N倍，进行相应的实验，得到相应的规律，来反映原型在现实工程中的状态，起到一个指导作用。 模型试验它的优点在于小巧，轻便，易于安装和拆卸，最重要的原因是它的经济性高能够从少量的实验经费中得到较好的实验规律。回归于模型试验的本质就是相似原理，而相似理论有三个，分别为相似第一、二、三三大定理，其中相似第一定律是:彼此相似的物理现象,单值条件相同,其相似准数的数值也相同;相似第二定律，也称为π定律，即:两个物体相似，无论采用哪种相似判据，某些情况下的相似判据均可写成为无量纲方程。第二相似定理表明现象的物理方程可以转化为相似准数方程。它告诉人们如何处理模型试验的结果，即以相似准数间的关系给定的形式处理试验数据，并将试验结果推广到其它相似现象上去;相似第三定律是相似现象的充要条件。现象相似的充分和必要条件是:现象的单值条件相似,并且由单值条件导出来的相似准数的数值相等。 实际应用时,相似条件都是由无量纲形式的π数来表示的。目前推导原型与模型相似条件的方法主要有方程分析法和量纲分析法。方程分析法是根据支配现象的微分方程来推导相似关系。在使用方程分析法推导相似关系时,首先要列出支配现象的微分方程,然后取项与项之比就可以求出无量纲的二数。这种方法对实验者知识的掌握程度要求较高。而且在计算机
工作分析的内容程序和方法
工作分析的内容、程序和方法 工作分析是指系统全面的确认工作整体，以便为活动提供各种有关工作方面的信息所进行的一系列的工作信息收集、分析和综合的过程。工作分析是工作的基础，其分析质量对其他人力资源管理模块具有举足轻重的影响。工作分析在人力资源管理中的位置，如下图所示： 通过对工作输入、工作、工作输出、工作的关联特征、工作资源、工作环境背景等的分析，形成工作分析的结果——（也称作）。 包括工作识别信息、工作概要、和，以及的标准信息，为其他人力资源管理职能的使用提供方便。 工作分析的术语 在工作分析中，会涉及一些常用术语，但这些术语又常被人们混淆，因此掌握和了解这些术语对工作分析是十分必要的。 (1)。工作要素是指工作中不能继续再的最小动作单位。例如，的迎宾服务工作要素：开门、请客人进来。 (2)任务。任务是指工作中为了达到某种目的而进行的一系列活动。任务可以由一个或多个工作要素组成。例如工人给产品贴标签这一任务只有一个工作要素。上面提到的迎宾员，任务是迎接客人，他包括两个。 (3)工作。工作就是组织为达到目标必须完成的若干任务的组合。一项工作可能需要一个人完成，如的工作也可能需要若干人完成。 (4)职责。职责是指任职者为实现一定的或完成工作使命而进行的一个或一系列的工作。 (5)。职位也叫岗位，是指担负一项或多项责任的一个任职者所对应的位置。一般情况下，有多少个职位就有多少个任职者。例如，、秘书、等。应该注意的是职位是以事为中心而确定的，它强调的是人所担任的岗位，而不是担任这个岗位的人。职位是确定的，而职位的任职者是可以更换的。 (6)。职务是由一组主要责任相似的职位组成的，也称为工作。在不同的组织中根据不同的工作性质，一种职务可以有一个或多个职位。例如，处长这一，在不同的部门都设有这个职位。职务具有职务地位和职务位置的双重含义。即在同一职位，职务可以不同，如同是副厂级干部，却分为第一副厂长、第二副厂长等。虽然都是副厂级，但其职务地位却不同。一个职务也可以有
模态分析意义
模态分析意义模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。通常，模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。机器、建筑物、航天航空飞行器、船舶、汽车等的实际振动千姿百态、瞬息变化。模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径。首先，将结构物在静止状态下进行人为激振，通过测量激振力与胯动响应并进行双通道快速傅里叶变换（FFT）分析，得到任意两点之间的机械导纳函数（传递函数）。用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合，识别出结构物的模态参数，从而建立起结构物的模态模型。根据模态叠加原理，在已知各种载荷时间历程的情况下，就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应谱。近十多年来，由于计算机技术、
FFT 分析仪、高速数据采集系统以及振动传感器、激励器等技术的发展，试验模态分析得到了很快的发展，受到了机械、电力、建筑、水利、航空、航天等许多产业部门的高度重视。已有多种档次、各种原理的模态分析硬件与软件问世。在各种各样的模态分析方法中，大致均可分为四个基本过程：（1）动态数据的采集及频响函数或脉冲响应函数分析1）激励方法。试验模态分析是人为地对结构物施加一定动态激励，采集各点的振动响应信号及激振力信号，根据力及响应信号，用各种参数识别方法获取模态参数。激励方法不同，相应识别方法也不同。目前主要由单输入单输出（SISO）、单输入多输出（SIMO）多输入多输出（MIMO）三种方法。以输入力的信号特征还可分为正弦慢扫描、正弦快扫描、稳态随机（包括白噪声、宽带噪声或伪随机）、瞬态激励（包括随机脉冲激励）等。2）数据采集。SISO 方法要求同时高速采集输入与输出两个点的信号，用不断移动激励点位置或响应点位置的办法取得振形数据。SIMO 及MIMO 的方法则要求大量通道数据的高速并行采集，因此要求大量的振动测量传感器或激振器，试验成本较高。3）时域或频域信号处理。例如谱分析、传递函数估计、脉冲响应测量以及滤波、相关分析等。（2）建立结构数学模型根据已知条件，建立一种描述结构状态及特性的模型，作为计算及识别参数依据。目前一般假定系统为线性的。由于采用的识别方法不同，也分为频域建模和时
相似原理与量纲分析
相似原理与量纲分析
对《粘性土地基强夯地面变形与应用的模型试验研究》的相似原理与量纲分析 包思远 摘要：实验研究是力学研究方法中的重要组成部分。量纲分析和相似原理是关于如何设计和组织实验，如何选择实验参数，如何处理实验数据等问题的指导性理论。相似原理与量纲分析的主要内容为物理方程的量纲齐次性， 定理与量纲分析法，流动相似与相似准则，相似准则的确定，常用的相似准则数、相似原理与模型实验。本文主要分析和学习例文中的相似模型的建立和量纲分析方法，用相似原理和量纲分析方法解决实验中遇到的问题。 关键字模型试验，相似原理，量纲分析 1 模型实验相似原理基础 模型顾名思义是把实际工程中的原型缩小N 倍，进行相应的实验，得到相应的规律， 来反映原型在现实工程中的状态，起到一个指导作用。 模型试验它的优点在于小巧，轻便，易于安
装和拆卸，最重要的原因是它的经济性高 能够从少量的实验经费中得到较好的实验规律。回归于模型试验的本质就是相似原理，而相似理论有三个，分别为相似第一、二、三三大定理，其中相似第一定律是:彼此相似的物理现象,单值条件相同,其相似准数的数值也相同;相似第二定律，也称为π定律，即:两个物体相似，无论采用哪种相似判据，某些情况下的相似判据均可写成为无量纲方程。第二相似定理表明现象的物理方程可以转化为相似准数方程。它告诉人们如何处理模型试验的结果，即以相似准数间的关系给定的形式处理试验数据，并将试验结果推广到其它相似现象上去;相似第三定律是相似现象的充要条件。现象相似的充分和必要条件是:现象的单值条件相似,并且由单值条件导出来的相似准数的数值相等。 实际应用时,相似条件都是由无量纲形式的π数来表示的。目前推导原型与模型相似条件的方法主要有方程分析法和量纲分析法。方程分析法是根据支配现象的微分方程来推导相似关系。在使用方程分析法推导相似关系时,首先要列出支配现象的微分方程,然后取项与项之比就可以
相似性原理和因次分析
相似性原理和因次分析 1、两个流动问题力学相似的必要条件是其中相似是模型试验的目的，是力学相似的前提，是运动相似的保障。 2、Fr准数的物理意义是，We准数的物理意义是，Eu准数的物理意义是， 数相等是流动相似的重要标志和判据。 3、有一直径为15cm的输油管道，长5m，管中要通过流量为0.18m3/s，现用水作模型试验，管径为5cm，水温为10℃，原型的油的运动粘度为）0.131cm2/s，水的运动粘度为0.0131cm2/s，问水的模型流量应为多少才能达到相似，若测得模型lm相应管段上的压强水头差为3cm，试求输油管每公里的压强差为多少（用油柱表示）。 4、一个潜水艇以5m/s的速度在0℃的海里（海水密度为1028kg/m3，粘度为18.86 ×10-4Pa.S))行使，（a)求比例尺为20的模型在淡水20℃(密度为998.3kg/m3，粘度为10.02 ×10-4Pa.S ）中的行使速度um；(b)如果模型的推力是200kN，那么潜艇本身所需的功率是多少？ 5、设计一台离心式输油泵，其转速为n=1450r/min，准备选用较实物小1倍的模型输送空气进行实验。已知油的运动粘度为0.3cm2/s,20℃空气的运动粘度为0.15cm2/s，求模型泵的转速为若干？ 6、以1:15的模型在风洞中测定气球的阻力，原型风速为36km/h，问风洞中的速度应为多大？若在风洞中测得阻力为687N，问原型中阻力为多少？ 7、桥孔过流模型试验，已知两桥台的距离为90m，中间设有一桥墩长24m，墩宽为4.3m，水深为8.2m，平均流速为2.3m/s，如实验室供水流量仅为0.1m3/s,问模型可选取多大的比例尺，并计算该模型的尺寸、平均流速。 8、因次分析法的基础是，所谓因次一致性原则是指。 9、因次分析的方法有法和法。 习题10-2，10-6，10-8
计算机仿真中相似性原理的应用
本科毕业论文（设计、创作） 题目：计算机仿真中相似性原理的应用 学生姓名：盛锋学号： 1002028 所在系院：信息与通信技术系专业：电子信息工程 入学时间： 2010 年 9 月导师姓名：傅有亮//朱亮职称/学位：副教授/硕士//讲师/硕士导师所在单位： 完成时间： 2014 年 5 月安徽三联学院教务制
计算机仿真中相似性原理的应用 摘要:计算机仿真技术的有关内容，所针对的系统主要是工程中的；仿真就是用模型（物理模型或数学模型）代替实际系；遵循的基本原则是相似原理，即几何相似、环境相似性。本课程用到的计算机系统仿真中相似性原理的应用技术，仿真是指通过系统模型的试验去研究一个已经存在的、或者是正在研究设计中的系统计算机仿真技术，是一门利用计算机软件模拟实际环境；它是以数学理论为基础，以计算机和各种物理为设施；用仿真理论来研究系统。本课程主要通过对建模方法与原理、仿真算法的学习通过构建程序得出数据表格进行分析；得出来实际生活中和物理现象中完全不同的系统却能演变出相同的规律，体现了仿真中相似性原理。 关键词：仿真；相似性；系统；建模
The computer simulation of similarity theory in the application Abstract:The contents of the computer simulation technology, the system is mainly aimed at engineering; The simulation is to use model (physical model and mathematical model) instead of the actual system; Is similar to follow the basic principles of principle of geometric similarity, similarity of environment. Similarity principle using computer simulation in the course of application technology, the simulation is to point to by system model test to research an already existing, or is working on the computer simulation technology in the design of system, is a use of computer software to simulate the actual environment; It is based on the mathematical theory, with computer and various physical facilities; To study the system in the simulation theory. This course mainly through the modeling method and the principle, simulation algorithm of learning through a builder data table is analyzed; Come out in the real life and physical phenomena completely different system can evolve the same rule, reflects the similarity principle in the simulation. Keywords: simulation; similarity; system; modeling
质量信息分析和处理控制流程
1目的 通过规范信息处理和数据分析程序，确保企业质量管理体系运行的适宜性、充分性和有效性。 2适用范围 适用于本企业质量信息（数据）处理和分析的管理工作。 3职责 3.1管理者代表负责信息处理的组织领导工作，并确保信息处理的必要资源，对机床质量信息档案的完整性负总责。 3.2销售公司： 321 按《顾客满意度测量控制程序》规定收集和处理顾客的满意度、投诉或建议等反馈资料，同时建立顾客合同档案，保存与顾客沟通的有关资料。 3.2.2外出服务人员安装调试或维修结束后，须填写《用户服务单》进行反馈 3.2.3负责收集涉及本公司产品的有关行业的市场信息和潜在的客户信息。 3.3质管部： 3.3.1负责对本部门有关质量目标考核所必需的有关数据统计； 3.3.2负责收集内、外部质量损失及机床故障质量信息； 3.3.3归口负责质量管理体系信息的分析、处理工作； 3.3.4负责收集和处理质检和商检部门对本企业产品的抽检结果； 3.3.5负责收集和统计A、B类合格供方的供货质量情况； 3.3.6负责生产过程中A、B类信息（事故）的传递和上报工作。 3.4生产部：负责收集与生产有关的不合格情况，并执行《纠正和预防措施控制程序》。 3.5供应部/主管：按《采购控制流程》收集和处理好供方供货质量情况、及时率及价格等资料。 3.6研究所： 3.6.1负责收集国内外本行业新技术、新材料、新工艺；做到消化吸收、为我所用；3.6.2负责公司有关新品设计及改进过程中信息的反馈和处理。 4定义
4.1信息是反映客观事实的定性或定量资料。 4.2数据是定量化的信息。 4.3信息（含数据）的分类及其媒体。 4.3.1外部信息 a）相关的法律、法规和标准。 b）外部信息 1）安装调试、维修人员提供的机床质量信息。有《用户服务单》、《机床调试验收交接单》、《质量索赔表》等。 2）服务主管接到的用户的传真、信函等服务需求或投诉。 3）销售员直接书面反映的机床质量问题。 c）市场（含产品开发、潜在顾客和同行）信息。 d）相关方外购及外协信息. 4.3.2内部信息 a）质量管理体系的运行信息：不合格品单、报废单、返工工票、机床可 靠性运行记录表、内部信息反馈单、合理化建议表、质量汇报 b）紧急信息（如突发性事件等）。 c）内部交流和沟通的信息 4.3.3信息媒体可以为独立保持的纸张、磁盘、光盘、录像、录音或照片等，也可以是保持于计算机内存/信息系统中的纸张、磁盘、光盘、录像、录音或照片等各种电子形式的信息。 5运作流程 5.1与质量有关法律、法规和标准要求的收集和处理。 5.1.1有关职能部门应与本市标准管理部门（情报所或标准所）、质监局、工商局等政府部门保持联系，并及时索取与企业相关的法律、法规和标准等文件的最新版本。 5.1.2各部门应识别和确认法律法规的适用性，确认原则如下： A类：对增强顾客满意度十分重要的法律法规。企业应采取相关措施，贯彻执行A类法律法规。 B类：有助于增强顾客满意度的法律法规。 C类：合法企业必须遵循的法律法规。 5.1.3对于A、B类与质量类的法律法规及质量管理标准，由质管部汇总编制《与 次完整性和适用性。 5.1.4对于A B类法律法规应纳入内审、管理评审和日常监督检查的内容，如有不合格
模态分析的相关介绍
工程数据管理(EDM)是实现对晶钻仪器公司所有硬件的实时数据管理和处理的PC软件。它的结构清晰，界面友好，功能丰富，操作简单方便。 EDM模态分析一个完整的包括模态测试和分析的实验模态分析(Experimental Modal Analysis (EMA))流程。基于当代流行的模态分析理论和技术开发，操作流程直观且简单，它是实现模态分析实验得力的工具。支持用户实现数百个测量点和多个激励点的高度复杂的模态分析，无论模态测试是多么复杂，EDM模态软件都提供准确的工具来实现您的目标。 为了成功获得测试数据，实验之前需要在测试模型上规划出所有测点的自由度（DOFs）。几何编辑器提供多种坐标系统，使用组件功能，可以简单地把各个子组件合并对一个几何模型。在输入通道设置界面，设置所有通道对应的测点和它们的坐标方向。测试开始后，所有的测试测点都会被测量，并以包含激励和响应自由度的信号名称保存。 模态参数识别是模态分析的核心，EDM模态分析为其提供了多种拟合方法。最小二乘复指数法(The Least-Squares Complex Exponential (LSCE))用于获取单参考点频响函数(FRF)的极点(包括频率和阻尼)。而多参考点(多输入/多输出
或者MIMO)测试，则使用相应的多参考时域分析法(Poly-Reference Time Domain，PTD)。 动画模块是为了动态展示模态振型的模块，允许用户通过3D动画显示模态振型到几何模型。通过不同颜色标识动画的振动幅度。自由变形(FFT)提供增强模式的动画，比点动画更平滑更逼真。使用同一个几何模型，工作变形分析(ODS)可动画显示所选择的时域和频域响应数据到几何模态。 EDM模态支持的应用如下： ●几何模型的创建/编辑/导入/导出/动画 ●工作变形分析(ODS) ●锤击法模态实验 ●单个或多个模态激振器模态试验 ●单参考点模态分析 ●多参考点模态分析 ●导出测试报表到Word 几何模型编辑（Geometry） EDM模态几何模型编辑/ODS/动画三个模块是EDM模态分析软件的基础模块，包含在每个EDM模态系统。它们提供快速而有效地几何结构模型生成和模态测试及分析结果的全3D可视化。
信息分析复习重点
信息分析与预测复习重点 第一章绪论 1、信息分析与预测的功能、作用、和特点？ 答：从整个活动的过程来看，信息分析与预测对其所研究的对象具有整理、评价、预测和反馈四项基本功能。整理功能——对信息进行搜集、组织，使之由无序变为有序。评价功能——对信息价值进行评价，以去粗取精、去伪存真、辨新、权重、评价、荐优。预测功能——通过对已知信息内容的分析获取未知或未来信息。反馈功能——根据用户的实际消费效果对预测结论进行审议、评价、修改和补充。信息整理和评价是信息分析与预测两项基础性功能，是为预测和反馈功能做准备的；预测和反馈是信息分析与预测的两项特征性功能，是信息整理和评价的进一步拓展和延伸。 信息分析与预测的作用：1、发现规律性东西，为科学决策服务；2、寻找和把握科技发展机会，为R&D服务；3、为市场开拓服务。如帮助企业获得竞争优势，以及有利的市场地位。（企业/供应链）。 信息分析与预测的特点：1、针对性，2、系统性，3、科学性，4、近似性，5、局限性6、研究成果的智能性。 2、我国信息分析预测工作的经历的变化？ 答：我国的信息分析与预测工作也首先从科技领域发端，是与国家科技信息工作紧密联系、共同发展的。它大体上经历了四个发展时期：1956～1966年的产生和初步发展时期；1966～1976年的停滞时期；1976～1992年的恢复和重新发展时期；1992年以后的发展新时期。 3、信息分析与预测所经历的主要环节？ 答：1.课题选择2.信息搜集3.信息整理、评价和分析4.产品制作、评价和作用。 4、信息分析与预测的概念？ 答：信息分析要运用科学的理论、方法和手段，在对大量的（通常是零散、杂乱无章的）信息进行加工整理与价值评价的基础上，透过由各种关系交织而成的错综复杂的表面现象，把握其内容本质，从而获取对客观事物运动规律的认识。信息预测就是“鉴往知来”，即以事物过去已知信息的分析结果为依据，参照当前已经出现或正在出现的各种情况，运用情报学的、现代管理的、数学的和统计的方法以及现代信息技术，对事物的未知和未来状态进行科学的预计和推测。 5、信息分析与预测的发展趋势 答：从国际大视野来看，当今设计信息分析与预测主要出在以下发展趋势： (1)信息分析与预测理论和方法体系日趋完善。 (2)信息分析与预测技术手段日趋现代化，主要是研究开发智能化信息分析与预 测的软件系统，建立信息分析与预测的数据库，开发和利用互联网网络资源。 (3)信息分析与预测产业步伐不断加快。 (4)信息分析与预测的国际化趋势日益显著.
相似性原理与量纲分析
相似性原理与量纲分析 1.弦长为3m 的飞机机翼以300km/h 的速度，在温度为20℃，压强为1at （n ）的静止空气中飞行，用比例为20的模型在风洞中作试验，要求实现动力相似。(a) 如果风洞中空气温度、压强和飞行中的相同，风洞中的空气速度应该怎样？(b) 如果在可变密度的风洞中作实验，温度为20℃, 压强为30at(n), 则速度为多少？(c) 如果模型在水中作实验，水温20℃，则速度为多少？ 解：雷诺准数相等 （a ）=υ n n L v υ m m L v =m v n v m n L L =300?20=6000km/h 不可能达到此速度，所以要改变实验条件 （b ） ∵等温c P =ρ ，μ不变，μ μρυpvl vl vl →==Re 得n m v v =m n L L m n P P =300?20? 30 1 =200km/h （c ）由气 υn n L v =水 υm m L v 得m n n m L L v v 水气υυ==300?20×7 .15007.1=384km/h 2.长1.5m ，宽0.3m 的平板在20℃的水内拖曳，当速度为3m/s 时，阻力为14N ，计算相似板的尺寸，它的速度为18m/s ，绝对压强101.4kN/m 2，温度15℃的空气气流中形成动力相似
条件，它的阻力为多少？ 解：由雷诺准数相等： 2 2 21 1 1υυL v L v = ? 水 υλl 3= υ18?l λ=0.4 且v l λλλυ= m L =l n L λ=4 051..=3.75m （长） m L = l n L λ=4 .03.0=0.75m （宽） F m F λ=14=226.12.998)2.15007.1(22 22==ρ υρλλλλλl v 解得：N F m 92.3= 3.当水温为20℃.平均速度为 4.5m/s 时，直径为0.3m 水平管线某段的压强降为68.95kN/m 2，如果用比例为6的模型管线，以空气作为工作流体，当平均速度为30m/s 时，要求在相应段 产生5 5.2kN/m 2的压强降。计算力学相似所要求的空气压强，设空气的温度20℃ 解：由欧拉准则：3 2 222/1830 2.555.42.99895.68m kg v p v p m m m n n n =??=??=ρρρ?ρ? 因RT p =ρ ，()abs at p p p p m m n n m m 1518 205.11 =?=? = ρρ 4.拖曳比例为50的船模型，以4.8km/h 航行所需的力为9 N 。若原型航行主要受(a) 密度和重力；(b) 密度和表面张力；(c)密度和粘性力的作用，计算原型相应的速度和所需的力。 解：（a ）弗诺德准则：h km v L L v L v L v F F F F m m n n m m n n Gm Gn In /9.332 2Im =?=?=?=
数据 信息 分析
数据分析（Data Analysis） 数据分析概念 数据也称观测值，是实验、测量、观察、调查等的结果，常以数量的形式给出。数据分析的目的是把隐没在一大批看来杂乱无章的数据中的信息集中、萃取和提炼出来，以找出所研究对象的内在规律。在实用中，数据分析可帮助人们作出判断，以便采取适当行动。数据分析是组织有目的地收集数据、分析数据，使之成为信息的过程。这一过程是质量管理体系的支持过程。在产品的整个寿命周期，包括从市场调研到售后服务和最终处置的各个过程都需要适当运用数据分析过程，以提升有效性。例如J.开普勒通过分析行星角位置的观测数据，找出了行星运动规律。又如，一个企业的领导人要通过市场调查，分析所得数据以判定市场动向，从而制定合适的生产及销售计划。因此数据分析有极广泛的应用范围。 数据分析步骤 数据分析有极广泛的应用范围。典型的数据分析可能包含以下三个步： 1、探索性数据分析，当数据刚取得时，可能杂乱无章，看不出规律，通过作图、造表、用各种形式的方程拟合，计算某些特征量等手段探索规律性的可能形式，即往什么方向和用何种方式去寻找和揭示隐含在数据中的规律性。 2、模型选定分析，在探索性分析的基础上提出一类或几类可能的模型，然后通过进一步的分析从中挑选一定的模型。 3、推断分析，通常使用数理统计方法对所定模型或估计的可靠程度和精确程度作出推断。 数据分析过程实施 数据分析过程的主要活动由识别信息需求、收集数据、分析数据、评价并改进数据分析的有效性组成。 一、识别信息需求 识别信息需求是确保数据分析过程有效性的首要条件，可以为收集数据、分析数据提供清晰的目标。识别信息需求是管理者的职责管理者应根据决策和过程控制的需求，提出对信息的需求。就过程控制而言，管理者应识别需求要利用那些信息支持评审过程输入、过程输出、资源配置的合理性、过程活动的优化方案和过程异常变异的发现。 二、收集数据 有目的的收集数据，是确保数据分析过程有效的基础。组织需要对收集数据的内容、渠道、方法进行策划。策划时应考虑： ①将识别的需求转化为具体的要求，如评价供方时，需要收集的数据可能包括其过程能力、测量系统不确定度等相关数据； ②明确由谁在何时何处，通过何种渠道和方法收集数据； ③记录表应便于使用； ④采取有效措施，防止数据丢失和虚假数据对系统的干扰。 三、分析数据 分析数据是将收集的数据通过加工、整理和分析、使其转化为信息，通常用方法有：