基于聚类推荐的单位采购管理系统设计与实现

　　采购管理硕士论文第六篇:政府采购管理系统的研究与实现

　　摘 要

　　借助先进的计算机互联网技术改变了传统的采购业务处理方式,实现了采购业务的自动化操作,规范了单位采购流程,一定程度上提升了单位采购的公平度和透明度.然而,随着采购系统的不断应用和供应商及产品信息的不断增加,在采购产品的过程中,产生了"信息过载"问题.

　　本文针对当前采购管理系统存在的问题,设计开发基于聚类推荐的单位采购管理系统,主要研究内容和成果如下:

　　(1)文章重点研究了聚类分析技术实现采购供应商推荐.从提高目标用户近邻用户的质量和相似度计算的精确性两方面着手,对推荐系统的实施流程和用户相似度的计算方法做了改进,提出了基于用户聚类的政府采购协议供货平台推荐系统模型.具体方法是首先对采购单位进行聚类,然后在聚类的基础上实施推荐;在计算用户相似度时,比较两个用户的采购项目个数的差异,并以此为他们赋以相应的权重.实验结果表明,改进后的基于用户聚类的采购推荐模型拥有更优秀的综合推荐性能.在本系统中,将所构建的基于用户聚类的推荐模型开发为模块嵌入到政府采购管理系统中,实现了采购供应商信息的推荐.

　　(2)对政府单位采购管理系统的设计与开发进行详细的描述.通过对当前政府采购管理系统的相关调研,分析采购管理系统面临的问题,结合实际的采购管理需求归纳总结了系统建设的功能需求,通过对采购过程进行调研,得到了政府采购活动的详细需求分析,并清晰的给出了系统开发实现的主要功能模块.然后利用对系统的需求分析,完成了系统的概要设计;其次,根据上述的概要设计内容对系统进行详细功能的设计,并给出了相应的实现界面;最后通过对系统的测试验证,完成了整个系统的设计过程.

　　关键词:采购管理;聚类分析;信息推荐;政府;SSH

　　ABSTRACT

　　With the help of computer advanced Internet technology has changed thetraditional way of purchasing business process, to achieve the automation ofprocurement operations, standardize the unit procurement process, a certain extent toenhance the fairness and transparency of the procurement unit. However, with thecontinuous application of the purchasing system and the continuous increase ofsuppliers and product information, the problem of "information overload" occurs inthe process of purchasing products.

　　Aiming at the problems of the current purchasing management system, this paperdesigns and develops a unit purchase management system based on clusterrecommendation. The main research contents and achievements are as follows:

　　(1)This paper focuses on the clustering analysis technology to achieveprocurement supplier recommendation. To improve the calculation from the targetuser of neighbor users quality and accuracy of the similarity of the two aspects of theimplementation process and calculation method of user similarity on therecommendation system to improve the government procurement agreement,proposed user clustering recommendation system model based on supply platform.The specific method is first used to cluster the procurement unit, and then implementthe recommendation based on the cluster; in the calculation of user similarity,difference number between the two users to purchase items, and as they endowed withcorresponding weight. The experimental results show that the improvedrecommendation model based on user clustering has better comprehensiverecommendation performance. In this system, the established recommendation modelbased on user clustering is developed as a module embedded in the governmentprocurement management system, and the recommendation of purchasing supplierinformation is realized.

　　(2)The design and development of government procurement managementsystem are described in detail. Through research on the current governmentprocurement management system, analyzes the procurement management system,combined with the actual needs of procurement management summarizes thefunctional requirements of the system construction, through the research on theprocurement process, get the detailed analysis of the needs of governmentprocurement activities, and give a clear main function module of system development.Then the system needs analysis, completed the system design; secondly, a detaileddesign of system function based on the outline design of the above content, and givesthe realization of the corresponding interface; finally through the test of the system,completed the design process of the whole system.

　　KEY WORDS: Procurement Management; Cluster Analysis; InformationRecommendation; Government; SSH

　　目 录

　　第一章 绪论.......................................... 1

　　1.1 研究背景 .......................................................................................1

　　1.2 国内外研究现状 ...........................................................................1

　　1.3 研究内容 .......................................................................................4

　　第二章 系统开发技术.................................. 5

　　2.1 SSH 框架........................................................................................5

　　2.1.1 Struts 框架 .............................................................................................5

　　2.1.2 Spring 框架............................................................................................6

　　2.1.3 Hibernate 框架.......................................................................................8

　　2.2 UML 建模.......................................................................................9

　　2.3 本章小结 .....................................................................................10

　　第三章 系统需求分析................................. 11

　　3.1 总体业务流程分析 .....................................................................11

　　3.2 系统角色用例分析 .....................................................................12

　　3.2.1 采购人员..............................................................................................12

　　3.2.2 供应商..................................................................................................13

　　3.2.3 专家组..................................................................................................14

　　3.2.4 系统管理员..........................................................................................14

　　3.3 系统功能需求分析 .....................................................................15

　　3.4 非功能需求分析 .........................................................................16

　　3.5 本章小结 .....................................................................................17

　　第四章 系统设计..................................... 18

　　4.1 系统设计原则 .............................................................................18

　　4.2 系统总体设计 .............................................................................18

　　4.2.1 网络结构设计......................................................................................18

　　4.2.2 总体架构设计......................................................................................19

　　4.2.3 软件结构设计......................................................................................20

　　4.2.4 功能模块设计......................................................................................22

　　4.3 功能模块详细设计 .....................................................................23

　　4.3.1 需求发布..............................................................................................23

　　4.3.2 采购管理..............................................................................................24

　　4.3.3 智能推荐..............................................................................................28

　　4.3.4 供应商管理..........................................................................................29

　　4.3.5 系统管理..............................................................................................31

　　4.4 数据库设计 .................................................................................32

　　4.4.1 概念设计..............................................................................................32

　　4.4.2 逻辑设计..............................................................................................33

　　4.5 智能推荐模型研究与设计 .........................................................37

　　4.5.1 数据来源分析......................................................................................37

　　4.5.2 构建聚类推荐模型..............................................................................40

　　4.6 本章小结 .....................................................................................41

　　第五章 系统实现..................................... 43

　　5.1 系统部署环境 .............................................................................43

　　5.2 各功能模块实现 .........................................................................43

　　5.2.1 需求发布模块......................................................................................43

　　5.2.2 采购管理模块......................................................................................44

　　5.2.3 智能推荐模块......................................................................................47

　　5.2.4 供应商管理模块..................................................................................49

　　5.2.5 系统管理模块......................................................................................51

　　5.3 本章小结 .....................................................................................52

　　第六章 系统测试..................................... 53

　　6.1 测试范围 jessica_ashley .............................................................53

　　6.2 系统测试 .....................................................................................53

　　6.2.1 功能测试..............................................................................................53

　　6.2.2 性能测试..............................................................................................55

　　6.3 本章小结 .....................................................................................56

　　第七章 总结与展望................................... 57

　　7.1 总结..............................................................................................57

　　7.2 进一步展望 .................................................................................57

　　参考文献............................................ 59

　　致 谢.............................................. 62

　　第一章 绪论

　　1.1 研究背景

　　为适应互联网时代的发展需求,各政府机关单位为响应信息化办公的要求纷纷开展信息化建设,对原有的办公流程进行重组和优化,通过构建与实际办公业务相关的信息系统,规范和提升办公效率.政府机关单位的采购业务是单位内部办公的重要组成部分,传统的政府采购方式容易出现政府采购项目信息录入错误和资产核查不一致的问题,且政府采购工作是政府内部管理的管控重点[1].为提升内部管理水平和风险防范能力,规范政府采购流程及提升政府采购的透明性,深入梳理并分析政府采购的各项工作流程,进而构建面向政府内部采购管理系统.

　　在互联网技术及应用快速发展的时代背景下,互联网信息呈现爆炸增长,各类互联网信息充斥和刷新人们的视野.在政府采购系统中,多数系统以向采购方推荐项目供应商为主,其推荐模型多是以政府采购系统现有的采购记录为基础实现的数据处理和信息推荐,容易将政府采购的对象限定在一个较小的范围内.同 时,由于政府采购系统面向的使用对象为所有的政府机关、事业单位和社会团体等,单位数量众多,容易造成供应商不能及时获取招标信息的问题.然而,为避免因信息推荐导致过多的供应商进行投标,需要采购人员严格限制供应商的企业资质.此外,在政府采购管理系统中,利用专家组对投标企业进行评分是筛选供应商企业的重要手段,通常情况下,系统采用随机抽取的方式抽取专家进行评判,存在部分专家被频繁抽取而部分专家难以被抽取的问题.

　　本文以现有的政府采购管理系统为研究对象,分析系统在实际项目招投标工作中存在的问题,进而设计实现面向政府采购的管理系统.针对系统中存在的供应商合作范围受限及专家抽取方式存在不公平的问题,本文尝试在政府采购系统中设计开发产品信息智能推荐模块,使更多符合资质的供应商加入到项目投标中,同时,也避免部分供应商没有关注到招标信息的问题;此外,系统尝试改进专家随机抽取方法,使政府招标项目评审工作更加公平化,以此降低政府采购过程中的风险,提升政府采购质量.

　　1.2 国内外研究现状

　　政府采购的内部管理和风险控制是国内外各政府单位关注的重点,各政府部门采取了多种风险防范和管控措施以规避风险,规范政府内部采购的流程.

　　在 20 世纪 90 年代,美国在计算机技术及互联网技术的支持下率先实现了电子政务工作,随着互联网向社会公众开放,电子商务应运而生并得到了飞速发展.据相关资料显示,美国政府自 1999 年开始,美国政府电子商务的采购计划规模为每年 2000 亿美元,电子商务采购的费用远低于传统的政府采购模式[3].欧洲等发达国家在政府采购方面效仿美国政府采购的内部管控方式,每年的采购计划规模略低于美国,但很少出现因采购不规范和监控不到位而产生的采购风险,较 好地实现采购的公开化、规范化和透明化[4].

　　在经济发展和互联网技术发展的影响下,亚洲区域内政府通过电子商务方式实现规范化采购的国家以日本和韩国为先.在 20 世纪 90 年代后期,日本政府部门开始采用电子商务的方式进行政府采购,并构建相应的政府采购系统,经过十几年的发展,在 21 世纪达到相对成熟,既能满足国内政府采购的需求,又保障了政府采购的透明化和规范化[5].韩国网上政府采购实行的时间略晚于日本,但是在政府采购平台建设及采购规范方面得到了全世界的认同和借鉴.韩国政府的网上采购平台的构建自 1997 年开始,平台建设由政府的采购厅主导,主要开发阶段如下:1997 年,平台建成以政府各部门间的数据交换业务为主的系统;1998年,该平台实现了面向互联网的产品交易;2000 年,平台开发了政府采购招投标系统;2001 年,实现了互联网支付功能,并进一步完善政府采购平台.

　　伴随着国内经济的发展及政府机关工作的转型,政府正在以开展信息化建设的方式积极促进政府工作改革,因此,构建符合政府采购工作需求的政府采购平台成为未来政府采购改革的必然趋势.从国内现有的政府采购信息化建设现状分析,当前的采购平台以政府采购需求的信息发布为主,在国家领导重视和相关政策的引导下,部分政府机关积极构建符合自身采购需求的政府采购平台,将政府采购的招投标及支付功能纳入平台的建设范围[6].从国内现有的系统开发市场分析,互联网上符合政府采购需求的平台较少,同时,从运营安全的角度需求,政 府需要系统建设和维护的第三方进行专业开发,在满足政府采购需求的前提下保证系统的稳定安全运行.随着国家对于信息化建设的推进及电子政务工作的持续开展,各地方政府将主要精力投入在地方电子政务改革中,其中包含了政府采购平台的设计开发[7].通过构建地方政府的采购管理系统,有助于地方政府采购工作的规范透明开展,在一定程度上规避因信息不对称或不充分引起的风险问题.

　　当前,受到政府主导工作的影响,国内外学者对于政府采购的研究日益广泛和深入,对政府采购过程中涉及到的平台构建、风险管控、资金安全管理、敏感信息存储等问题纷纷开展研究,所研究的问题涉及面较广,对政府采购实际存在的问题没有提出针对性的解决方案,比如:文章前面提及的产品信息筛选识别的问题[8].

　　国外研究学者和专家在政府采购进行的理论研究如下:LM Chen ,Y Wang在《Design of government procurement system based on AUML and MAC theory》 中举例列出部分政府采购平台未采用统一建模方式进行系统的设计和构建,基于此提出 MAC 技术和 AUML 技术进行协作开发的系统设计方式,实现对政府采购平台的统一规范设计,提升系统框架的可用性[9].W Haizi,Z Li,L Juan,Z Tongtao在《Research of the Supplier Evaluation System in Electronic GovernmentProcurement Based on Multiple Amended Weight Coefficient》中指出为保证政府采购的产品切实满足需求方的要求及采购政策的有效执行,文章提出了面向供应商的评价算法,该算法主要是针对采购信息不完全的清下,以调整权系数的方式实现对产品供应商的评分,从而选取政府采购的意向产品[10].

　　国内研究学者和专家在政府采购进行的理论研究如下:刘继山和王延章在《中国政府电子采购网站质量评价多准则指标体系设计及评价研究》以中国政府网站和大型企业门户网站为研究对象,从网站提供的服务功能、信息质量、标准化要求、性能等方面综合分析,通过构建层次化的评估模型对中国政府网站现状进行分析和评估,对后期中国政府网站的改进提出了意见和建议[11];姜旭平, 马宁辉在《PCA 方法及其在多准则评估模型中的应用研究》中从中国政府网站带来的经济、政治、社会效益三个方面进行分析,利用主成分分析(Principalcomponents analysis, PCA)方法和多准则的评估模型对以上分析的三个方面进行重点分析,阐述了 PCA 方法在评估中国政府网站的可用性[12];应可珍在《高安全性的电子化政府采购系统的研究》以政府采购系统的安全性为研究重点,从政府采购的主要流程出发,对政府采购流程中的主要环节进行安全性分析,并提出了各个环节安全防范的措施和机制等[13];全姣在《政府采购资金使用数据挖掘研究》中阐述了数据挖掘在各行业的应用现状,分析了数据挖掘在政府采购资金使用方面可行性,尝试采用聚类算法对政府采购资金的使用情况进行聚类分析,进而预测政府采购资金的使用趋势,为政府制定预算提供数据支持[14];于阳在《政府采购系统中专家库的盲抽取方法》对政府采购系统中的评审专家的盲抽取方法进行研究,分析了传统专家盲抽取方法存在的问题,并针对问题提出了一种相对公正公平的抽取方法[15];张帅,杨威在《高效实行政府采购的思考与探索》中对政府采购的现状进行分析,指出当前政府采购中存在的显著问题及导致采购难以达到切实需求的影响因素,根据影响因素的重要性设定权重,以此构建基于协同过滤算法的推荐算法,推进政府采购的有效开展[16].

　　1.3 研究内容

　　本文是基于某机关单位采购管理平台项目的具体设计与实现过程而整理,详细研究阐述了系统业务需求及系统设计.在系统设计实现过程中,为提升采购人 员采购的有效性和快捷性,将聚类推荐引入到采购管理平台中.本文的主要研究内容如下:

　　(1)对单位内部采购管理的实际工作情况和业务流程进行调查研究与分析,通过实践调研,根据自身的具体情况做出需求分析.

　　(2)根据需求分析对单位采购管理系统进行详细设计,通过流程图、顺序图等方法完成业务逻辑设计,再通过 E-R 图实现对数据库的设计,最后运用开发平台完成对业务的实现.

　　(3)在采购推荐方面,引入聚类推荐算法,构建融入了用户属性的推荐模型,并将该模型融入到采购管理系统中.利用智能推荐模块为投标供应商提供相 关的投标信息.

　　…………由于本文篇幅较长,部分内容省略,详细全文见文末附件

　　第七章 总结与展望

　　7.1 总结

　　本文是基于某机关单位采购管理系统项目的具体设计与实现过程而整理,详细研究阐述了系统业务需求及系统设计.在系统设计实现过程中,通过阅读参考文献的方式了解当前政府采购系统的研究背景及现状,总结政府采购系统设计开发中存在的问题,对单位内部采购管理的实际工作情况和业务流程进行调查研究与分析,通过实践调研,利用功能用例图的方式明确不同用户角色在系统中的功能需求.考虑系统既需要互联网访问,也需要政府外网访问的需求,为便于用户访问,采用 B/S 架构的方式对系统的总体架构设计及分层设计系统的总体软件脚骨.在功能详细设计部分,根据前期的功能需求分析对单位采购管理系统进行详细设计,通过流程图、顺序图等方法完成业务逻辑设计,再通过 E-R 图实现对数据库的设计,最后运用开发平台 Eclipse 完成对系统的开发和系统测试.

　　在政府采购过程中,部分供应商已与政府建立起良好的采购关系,以至于政府的产品供应被局限在一个较小的范围内.为拓展投标的供应商,本文选择为各注册成功的供应商推荐投标信息.论文中重点研究利用聚类算法为供应商推荐项目信息,算法利用用户-项目-频次三维矩阵,从近邻用户的质量及提升用户相似度的方面构建供应商感兴趣的信息推荐模型,并将信息推荐模型应用到系统的项目智能推荐模块中.此外,在政府采购管理系统中,采用随机抽取的方式选择专家对投标企业进行评分是筛选供应商企业的重要手段,然而,专家随机抽取方法存在部分专家被频繁抽取而部分专家难以被抽取的问题,本文利用改进后的均衡随机抽取方法使专家抽取相对更加均衡,项目投标评审工作更加公平.

　　7.2 进一步展望

　　根据前期的功能需求分析设计,系统完成了既定的功能模块的设计开发,通过功能测试和性能测试基本实现了系统设定的功能.然而,在系统后期的研发中,还存在以下几个方面需要改进和进一步研究.

　　(1)系统采用了为供应商推荐项目信息的方式,改进了原有的向采购方推荐供应商的方式,具体的效果还需经过一段时间的验证.此外,考虑给系统开发采购评价功能.

　　(2)在具体功能实现方面,本文仅仅是按照政府招投标工作的固有流程实现,没有对招投标的工作流程进行优化,后期可考虑采用工作流技术优化事务的执行流程.

　　(3)在界面部分,需要进一步优化界面操作,使界面模块层次更加清晰,操作更加方便.

　　致 谢

　　转眼之间,我的研究生学习即将结束.对于工作过一段时间再回到学校读书的我,特别珍惜研究生的学习时光.回首过去的读书岁月,多少真挚的感情来源于教师孜孜不倦的教导和同学之间朝夕相处的陪伴.在论文即将完成之际,借此机会表达我的感谢.

　　首先,我要感谢我的导师陈锦言老师.在论文的整个撰写过程中,您为我们倾注了太多的精力,没有您的敦敦教导和严格要求,我是无法顺利完成论文的撰写.在您的悉心指导和影响下,我逐步端正了撰写硕士毕业论文的态度,逐步提升自身的科研能力和写作能力.您所具备的渊博的知识及严谨的治学态度给我树 立了最好的学习榜样.

　　其次,我要感谢我的同学们,你们在学术学习和论文写作过程中给予我无私的帮助,当我遇到困难时,你们积极献计献策,帮我解决问题.

　　最后,我要感谢我的父母和朋友们,你们在我的背后默默支持我的学习,用理解和宽容教会我乐观地面对任何问题,陪伴我不断地成长.
　　参考文献
　　[1]石朝. 基于J2EE架构的保山市政府采购管理系统的设计与实现[J]. 政府采购,2015.
　　[2]刘罡. 政府采购专家库管理系统的设计与实现[D]. 厦门大学, 厦门大学,2015.
　　[3]李亭. 江苏省省级行政机关政府采购中心政府采购管理信息系统的设计与实现[D]. 东南大学, 2015.
　　[4]赵熙龙. 临沧市政府采购综合业务管理系统的设计与实现[D]. 山东大学,2016.
　　[5]应天旭. 大连市金州新区政府采购电子化系统的设计与实现[D]. 电子科技大学, 2015.
　　[6]赵华一. Hadoop架构在政府采购系统中的研究与应用[D]. 天津大学, 2015.
　　[7]张多. 基于数据挖掘的政府采购系统设计与实现[D]. 天津大学, 2015.
　　[8]林宇鑫. 基于.NET的某政府采购系统的设计与实现[D]. 厦门大学, 2016.
　　[9]Chen L M, Wang Y. Design of government procurement system based on AUMLand MAC theory[J]. Application Research of Computers, 2010,27(7):2547-2550.
　　[10]Haizi W, Li Z, Juan L, et al. Research of the Supplier EvaluationSystem in Electronic Government Procurement Based on Multiple AmendedWeight Coefficient[C]// International Forum on ComputerScience-Technology and Applications. IEEE, 2009:90-92.
　　[11]刘继山. 中国政府电子采购网站质量评价多准则指标体系设计及评价研究[C]// 中国管理科学与工程论坛. 2008.
　　[12]姜旭平, 马宁辉. PCA方法及其在多准则评估模型中的应用研究[J]. 系统工程理论与实践, 1997, 17(4):110-115.
　　[13]应可珍. 高安全性的电子化政府采购系统的研究[D]. 浙江工业大学, 2004.
　　[14]全姣. 政府采购资金使用数据挖掘研究[D]. 重庆理工大学, 2011.
　　[15]于阳. 政府采购系统中专家库的盲抽取方法[D]. 四川大学, 2006.
　　[16]张帅, 杨威. 高校实行政府采购的思考与探索[J]. 实验技术与管理, 2010,27(2):161-163.
　　[17]沙佰荣, 郑威. 从用例到控例的非功能性需求建模[J]. 信息技术,2016(8):151-154.
　　[18]万鹏. 企业计算机软件应用及其信息系统构建原则分析[J]. 大科技,2017(1).
　　[19]林宇鑫. 基于.NET的某政府采购系统的设计与实现[D]. 厦门大学, 2016.
　　[20]皮雪娜. 北京市政府采购综合业务系统的设计与实现[D]. 北京工业大学,2016.
　　[21] 孟陶然. 评标专家均衡随机抽取模型[J]. 中国管理信息化, 2009,12(15):50-53.
　　[22]陈果, 邓堰. 遗传算法特征选取中的几种适应度函数构造新方法及其应用[J]. 机械科学与技术, 2011, 30(1):124-128.
　　[23]李婷婷. 改进K-means聚类算法的研究[D]. 安徽大学, 2015.
　　[24]宋建林. K-means聚类算法的改进研究[D]. 安徽大学, 2016.
　　[25]王海燕, 李晓玲. 聚类评价在聚类算法选择中的应用研究[J]. 福建电脑,2015(3):26-28.
　　[26]张顺龙, 库涛, 周浩. 针对多聚类中心大数据集的加速K-means聚类算法[J].计算机应用研究, 2016, 33(2):413-416.
　　[27]周润物, 李智勇, 陈少淼,等. 面向大数据处理的并行优化抽样聚类K-means算法[J]. 计算机应用, 2016, 36(2):311-315.
　　[28]贾瑞玉, 李振. 基于最小生成树的层次K-means聚类算法[J]. 微电子学与计算机, 2016, 33(3):86-88.
　　[29] 洪月华 . 蜂 群 K-means 聚 类 算 法 改 进 研 究 [J]. 科 技 通 报 , 2016,32(4):170-173.
　　[30]李兰英, 董义明, 孔银,等. 改进K-means算法的MapReduce并行化研究[J].哈尔滨理工大学学报, 2016, 21(1):31-35.
　　[31]朱然, 李积英. 几种优化FCM算法聚类中心的方法对比及仿真[J]. 计算机技术与发展, 2015(5):17-20.
　　[32]段林珊, 刘培玉, 谢方方. 基于模拟退火的样本加权FCM算法[J]. 计算机工程与设计, 2013, 34(6):2004-2008.
　　[33]吴志远, 王远于. 大学生身体素质数据的FCM算法聚类及MATLAB实现[J]. 科技通报, 2013, 29(3):223-226.
　　[34]郑晓薇, 马琳. 基于FCM算法的电子商务客户分类研究[J]. 微型机与应用,2013, 32(15):90-92.
　　[35]张惟皎, 刘春煌, 李芳玉. 聚类质量的评价方法[J]. 计算机工程, 2005,31(20):10-12.
　　[36]田辉平. 基于层次分析法和聚类分析法相结合的评价方法[J]. 华东经济管理, 2007, 21(8):126-128.
　　[37]秦大同, 詹森, 漆正刚,等. 基于K-均值聚类算法的行驶工况构建方法[J].吉林大学学报(工), 2016, 46(2):383-389.
　　[38]张静, 寇峰, 陈井泉. 软件测试[M]. 中国水利水电出版社, 2016.
　　[39]杜文洁, 王占军, 高芳. 软件测试基础教程[M]. 中国水利水电出版社,2016.
　　[40]朱晓敏. 软件测试的相关技术应用研究[J]. 电子测试, 2017(1):122-123.