设备分类编码

设备分类编码（精选8篇）

设备分类编码 篇1

0前言

医疗设备是开展疾病预防、诊断、治疗、监护等医疗工作的重要工具,在医院的固定资产中占有相当大的比重, 是体现医疗机构现代化程度的重要标志。医院医疗设备管理具有种类多、数量大、价值高、规格复杂、使用周期不等、 使用地点分散、盘点难度大等特点,对医院医疗设备高效化和精细化管理提出了挑战。

由于医疗设备的供应商及供应时期不同,导致对医疗设备的注册证名称命名的不统一,从而产生同种设备在不同时期出现不同名称的现象,造成对设备进行统计分析时产生很大的障碍,乃至影响到数据准确性。现有固定资产管理部门所使用的编码分类较粗,且多个归口管理,造成各套编码各自为政,没有一个统一的编码将多个管理编码联系起来,影响统计分析和数据上报。为实现医院医疗设备的规范化、信息化管理及上报,开展高效化和精细化管理,对医院医疗设备进行规范化分类,并进行统一编码管理显得尤为重要。

1 医疗设备分类管理现状及面临的问题

1.1 药监局《医疗器械分类目录》

我国医疗器械的管理部门为中国食品药品监督管理局的医疗器械管理司,其实行的医疗器械分类方法是分类规则指导下的目录分类制,分类规则和分类目录并存。《医疗器械分类目录》将所有医疗器械分44大类,每一大类下再分为若干个小类,同一小类内的医疗器械管理级别并不总是一样,而且目录中每一小类内的医疗器械类别并不齐全, 只是用几种具体设备进行举例说明[1]。因此,其医疗器械分类并不完善。

1.2 卫生部行业标准分类代码(68码)

国家卫生行业标准《全国卫生行业医疗器械、仪器设备(商品、物资)分类与代码》(WS/T 118-1999)对医疗器械进行了分类与编码,该分类从医院使用角度出发基本涵盖了所有的医疗器械类别。但是其分类编码是1999年出版,10多年的新增产品没有增补,此外,其分类中存在一些重复和冲突[2]。2012年卫生部委托中国医学装备协会组织专家,依据WS/T 118-1999进行了分类与代码的修订, 对一些新增产品进行了增补,形成了《医学装备分类代码图册》,但未公开发布。

1.3 新《医院财务制度》折旧年限分类

2012年1月1日财政部、卫生部发布的新《医院财务制度》,要求医院原则上应当根据固定资产性质,在预计使用年限内,采用平均年限法或工作量法计提折旧。制度给出了医院固定资产折旧年限表,对医院固定资产按照不同折旧年限进行了分类,但是该分类每个目录下的医疗器械类别仅列出举例说明。因此为满足固定资产折旧管理要求,医院在使用固定资产折旧年限表时需进行进一步完善补充。

1.4 国标码《固定资产分类与代码》

国家财政部 提出的《固定资产分 类与代码 》(GB/ T14885-2010)于2011年1月发布,并于2011年5月开始实施,取代《固定资产分类与代码标准》(GB/T148851994)。按照国管局对各单位报送年度资产决算的要求,为增强绩效评价的科学性、针对性和实效性,《固定资产分类与代码》(GB/T14885-2010)成为各医院医疗设备进行资产决算上报工作的索引分类代码。

通过以上分析,对医院来说,探索一套适应医院医疗设备信息化管理需要的医疗设备分类编码方案,并以国家管理部门发布的分类代码为蓝本,完成对应关联工作,满足医院统计及上报管理需要,是医院医疗设备规范化、标准化、信息化管理的基础[3,4]。但在医院医疗设备管理工作中鲜有单位完成了医院固定资产管理编码的多码对应工作, 多数单位仍采用人工方法进行统计分析和上报[5]。

2 我院医疗设备分类编码方案

2.1 对照分析国家及行业标准分类代码

我院对国家及行业标准分类代码中医疗设备的一级分类进行了汇总,列出部分数据,见表1。经过对照分析发现, 各分类代码中医疗设备一级分类名称存在一些差异,或名称叫法不同,或附属设备及附件的分类不同,但不同国家标准分类代码间存在共通性,证实了医院可以探索出一套既能符合医院医疗设备管理发展需要,又能与国家标准分类代码相对应的医院标准分类代码的可行性。二级分类与一级分类情况类似,本文不再列出讨论。

2.2 建立医疗设备统一分类数据库

对医院医疗设备进行规范的分类与编码是开发应用信息管理系统的基础条件[6]。我院统一分类的依据是在财政部卫生部固定资产折旧年限分类基础上,参考药监局医疗器械分类目录,并与卫生部68码及国标码相对应,编制我院医疗设备标准分类,以此建立医疗设备标准分类数据库字典。

我院医疗设备标准分类建立原则 :1权威性 :遵从国家和行业标准,与国家及行业标准作关联对应;2一致性: 新出现的医疗设备品种,在分类及编码时应在其所属大类中增添新码,保持分类的一致性 ;3可操作性 :医疗设备管理人员能够简单明确地掌握标准分类字典,便于入库、 统计等实际操作。

以我院医疗设备标准分类字典中超声诊断仪为例,资产名称和资产编码为我院标准字典的名称和编码。资产编码共9位,其中21表示财务制度折旧分类中的专用设备,2103表示专用设备分类中的医用超声仪器,210301表示医用超声仪器分类中的超声诊断仪,后3位表示超声诊断仪分类下的标准分类名称流水号。资产编码210301001表示便携式超声波诊断仪,对应68码68231004便携式超声波诊断仪和国标码3220501超声诊断仪器,见表2。在使用医疗设备标准分类字典时,同一医疗设备即使有多个不同名称,都需要与标准字典中的资产名称作对应。管理人员在录入系统时,只需与字典中的资产名称作对应,系统可自动与其他国家标准分类代码一一对应,进而可以自动完成以任一分类代码为索引的统计分析工作,便于医院与上下级单位及各子系统之间的数据交换、综合查询及统计分析[7]。管理需要,有效促进医疗设备管理高效运行。今后临床诊疗技术的发展和新型治疗方法不断出现,新型医疗设备不断增多,还需对本数据库进行持续动态修订和增补。

规范的医院医疗设备编码管理有助于轻松提取相关管理数据,掌握医院医疗设备分布情况,优化资源配置,提高医疗设备管理效益,在一定程度上加快医疗设备管理信息化建设的步伐,开创管理信息化建设工作的新局面。医院内医疗设备需以医疗设备分类数据库字典为后台支撑,

医疗设备分类与编码的目的是为了方便录入、查询和统计。我院医疗设备标准分类字典在系统应用中起着至关重要的作用,有效解决了医疗设备品名繁多一物多名的问题,避免名称不规范影响统计查询及数据交换。

我院通过统一分类与编码,规范了资产编码的规程, 成为操作性强的有效管理模式,实现对固定资产的规范化、 动态化管理,解决了长期以来医院医疗设备管理存在的难点和弊端。

3 总结与讨论

随着医疗机构医疗设备购买量和保有量逐年递增,对医疗设备的管理也提出了新的要求。以往单纯通过资产编号确保账物相符的粗放式管理已经不能满足现代化医院管理的需要,以实现医疗设备资源最大限度有效利用为目的的医疗设备信息化管理已成为各医疗机构努力的新目标[8]。 我院建立的医疗设备标准分类数据库字典,通过详细的梳理、分析、归纳与完善,按照医疗设备的基本属性和使用方向分类,兼顾了部门管理的需要,保持了各国家标准分类代码的系统性和完整性,能够满足医院医疗设备信息化更好地将分类编码管理应用于医疗设备生产到报废全生命周期,有效提升医院的设备管理水平,使医疗设备管理向着更高效、更智能方向发展。

设备分类编码 篇2

通过对环境背景数据分类编码进行研究,形成如下主要结论:以环境背景数据为研究对象,在综合考察数据对象的地学基础、语义时间、存储格式、记载介质、负责机构、专题信息等属性特征的基础上,提出完整的环境背景数据概念;在以地球信息科学为技术支撑的陆地系统科学中,强调环境背景数据的分类编码应侧重从宏观角度实现环境背景数据的发现,“综合为体,分类为用”是环境背景数据分类及编码的意义所在;结合国家标准<地理数据-元数据>的具体实施,着重讨论分类编码的贯彻实施应以元数据为标准载体,在统一的`环境背景数据分类编码一时无法确定的阶段,可以利用核心元数据中的关键字字段实现分类编码的间接引用,确保元数据标准对不同系列分类编码的兼容并包.

作 者：刘劲松 陈辉 高吉喜 LIU Jin-song CHEN Hui GAO Ji-xi 作者单位：刘劲松,LIU Jin-song(河北师范大学,资源与环境科学学院,河北,石家庄,050016;中国环境科学研究院,区域生态创新基地,北京,100012)

陈辉,CHEN Hui(河北师范大学,资源与环境科学学院,河北,石家庄,050016)

高吉喜,GAO Ji-xi(中国环境科学研究院,区域生态创新基地,北京,100012)

设备分类编码 篇3

一、炼化企业设备故障分类编码体系概述

考虑到炼化企业设备种类繁多、设备突发事件或故障频繁发生等实际情况, 若直接对其进行故障编码可能出现编码码位过长、设备信息量不足等问题, 因而在编码设计时首先应当对设备先进行专业分类, 使得炼化企业庞大的设备量在每一类下能够合理分配, 一方面避免设备量过多带来的编码码位过长的问题, 另一方面可将设备类别与故障信息对应起来, 为设备故障统计分析工作打下基础。

1. 设备故障分类编码体系编码设计

为详尽描述设备故障, 参考ISO14224《石油, 化工天然气业—设备可靠性和维护数据的采集和交换》标准, 首先确定故障体系的组成部分为故障模式、故障原因、故障部位及故障解决办法4个部分。

根据信息编码原则, 结合炼化企业自身特点, 制定出炼化企业设备故障分类编码原则如下。

设备分类名称以该设备分类英文首字母开头;已知设备数量不超过1000, 故设备代码用三位数表示, 考虑到设备的可扩充性, 其他设备编码用“999”表示;设备故障模式不超过100个, 因此故障模式编码用两位数表示, 考虑到故障模式的可扩充性, 其他故障模式编码用“99”表示;故障原因一般也不会超过100个, 因此也用两位数表示, 考虑到故障原因的可扩充性, 其他故障原因编码也以“99”表示;故障部位、故障解决方法与故障原因一一对应, 编码也用两位数表示, 故障部位以字母P开头, 故障解决方法以字母S开头, 其中P为position的第一个字母, S为solution的第一个字母。

2. 设备故障分类编码体系组成

(1) 故障编码体系分为以下几个部分:设备种类;设备代码;故障模式;故障模式代码;故障原因;故障原因代码;故障部位;故障部位代码故障解决办法故障解决办法代码。

(2) 编码体系示例:以M类设备为例, 其设备故障编码体系如表1所示。

二、设备故障分类编码体系在设备综合管理平台中的应用

1. 设备故障分类编码在设备综合管理平台中的动态管理

设备故障分类编码在研究和完成过程中受到设备分类不完善、设备故障资料有限、编码人员的水平及时间等的影响, 造成了故障编码体系不能满足应用需求的问题, 例如, 出现未编码设备、仪表未编码、超编码范围的设备故障模式、故障原因等。因此, 需要建立故障分类编码的完善机制。

设备故障分类编码体系的维护将在设备综合管理平台总部平台 (以下简称平台) 的标准模块中进行。形成由地区公司应用、由平台工作中心维护、由设备专家委员会审核的编码维护体系。

(1) 维护管理流程设计如图1所示。

(1) 故障编码填报设置节点是在各地区公司设备管理人员在故障处理完毕后, 在故障模块→故障记录→故障分析信息功能中执行。

(2) 各地区公司设备管理人员在平台录入的故障编码, 统一来自总部平台→标准化管理子系统→故障编码管理模块→故障编码正式库。

如果选择录入的故障编码在故障编码正式库中已有, 那么按照标准故障编码审核流程执行;如果需录入的故障编码在故障编码正式库中没有或不同, 或者发生故障的设备在故障编码正式库还未创建故障编码, 那么按照新增故障临时编码审核流程执行。

(3) 故障编码流程上报、审核流程在地区公司实施, 由各地区公司设备管理人上报, 地区公司机动处专管负责最终审核, 中间的审核流程可根据各地区公司管理模式灵活设置。

(4) 地区公司机动处专管负责审核故障编码填报是否规范、信息是否准确, 尤其对于新增故障临时编码地区公司专工要按编码规则规范填报, 执行编码排重工作, 保证故障体系各项内容的唯一性、正确性。

(5) 地区公司机动处专管审核通过后, 新增故障临时编码信息由地区公司平台系统自动上报至总部平台→标准化管理子系统→故障编码管理模块→新增故障临时编码审核, 同时, 地区公司故障记录自动关闭。

新增故障临时编码汇总到总部平台后, 平台中心运维项目组审核新增故障临时编码、变更故障编码, 进行编码排重、填报规范审核。对新增编码定期整理后, 由中心组织专家定期召开故障编码审定专题会, 经专家确认后的新增故障临时编码形成正式码转入到故障编码库, 并将审核确认后的新增故障临时编码以升级包的形式通过总部平台下发到各地区公司平台, 由各地区公司平台系统自动将故障历史记录中的临时码更新为确认后的正式码, 并保留故障编码变更记录。

(2) 设备故障分类编码在平台中的动态管理。

(1) 在故障录入及确认环节, 增加故障临时编码的申请流程, 对于超出现有编码范围的设备故障模式、故障原因等根据故障分类编码原则分配临时编码。临时编码的分配工作需要由设备故障专业管理人员负责, 对于提出的临时故障编码申请应当进行分析, 确认其是否超出现有编码范围再进行临时码的分配。

(2) 指定专人负责整理、统计新增的临时编码, 定期组织专家对临时编码进行审定, 将可作为新增项目的临时代码纳入设备故障分类编码体系中, 更新设备故障分类编码库。

(3) 对于仪表等未编码大类设备和现有设备分类中出现的新设备或未编码设备, 在使用过程中可依照该故障分类编码体系的编码原则进行分类编码。使用时由于现有编码体系中不存在这些设备的故障编码, 可按照新增临时编码的程序在系统中申请临时编码, 待新完成的设备分类编码经过专家评审后, 再将其作为永久编码保存在编码体系中。

(4) 因设备分类不完善造成对应设备故障分类编码的缺失问题, 需要待设备分类的修订后才能解决。

该故障分类编码体系在编制过程中已经为新设备、新设备故障模式等预留了编码空间, 因此临时故障分类编码只需在现有编码的基础上依照编码原则进行分配即可, 并保证代码与故障属性 (故障模式、故障原因、故障部位、故障解决办法) 的一一对应, 以及故障原因和故障部位、故障解决办法的一一对应。

(5) 对于现有设备故障分类编码体系下出现新的故障模式、故障原因、故障部位、故障解决办法的情况, 以单机泵为例说明其临时故障分类编码的分配方法。

a.单级泵出现新的故障模式。现有单级泵的故障模式代码为M00101~M00110, 因此新的故障模式可分配代码为M00111~M00199, 在给单级泵的新故障模式分配代码时可由M00112开始依次分配, 并在新故障模式“M00112”的基础为与之匹配的故障原因、故障部位、故障解决办法分配对应的代码。

b.单级泵现有故障模式下出现新的故障原因。以单级泵中故障模式“M00101振动或异响或噪音” (以下以故障代码M00101表示) 为例说明, 现有故障模式M00101对应的故障原因代码为M0010101~M0010112, 因而在此故障模式下的新增故障原因可依次分配临时代码M0010113~M0010199, 并在此基础上分配与新增故障原因对应的故障位置代码PM0010113~PM0010199, 故障解决办法代码SM0010113~SM0010199。

(6) 对于仪表等未编码大类设备和现有设备故障分类中出现的新设备或未编码设备分配临时代码的情况。

在这种情况下相当于新建一类设备 (在故障编码体系下设备代码对应设备都为小类设备) 的故障分类编码体系, 需要由设备代码开始分配。现假设在动设备中新增一小类设备为例, 说明其临时故障分类编码的分配方法。

a.为该小类设备分配设备代码, 现有动设备设备代码为M001~M297, 因而新增小类设备的设备代码可依次分配为M298~M999。

b.假设新增小类设备的设备代码为M298, 则该小类设备的故障模式代码可在M29801~M29899范围内依次分配。

c.以该小类设备的故障模式M29801为例, 该故障模式对应的故障原因代码可在M2980101~M2980199范围内依次分配, 与故障原因对应的故障部位代码可在PM2980101~PM2980199范围内依次分配, 与故障原因对应的故障解决办法代码可在SM2980101~SM2980199范围内依次分配。

新增大类设备的设备代码以该类设备对应英文首字母作为设备分类, 以该字母加数字001~999作为设备代码, 其故障编码体系建立方式与上述方法一致, 都以设备故障分类编码原则为基准进行分配。

在此需要注意的问题有:一是由于该故障编码体系的编码原则要求故障原因与故障部位、故障解决办法的一一对应, 因此不会在现有故障原因下出现新的故障部位、故障解决办法的问题;二是由于编码体系要求代码与属性的一一对应, 因此当新增故障模式或新增故障原因对应的故障部位为现有故障部位时, 沿用现有故障部位代码, 不再重新分配。

2. 设备故障分类编码体系在平台中的应用

故障编码体系主要应用在设备综合管理平台统一模板的故障管理模块中, 用于故障解决后在系统中录入故障信息, 使用目的在于规范化、标准化设备故障的录入、存档工作, 作为在设备专业化系统, 及总部平台中完成的对炼化企业设备故障的统计、分析等工作的基础, 为设备的管理者提供决策支持。

(1) 设备故障分类编码体系在平台中的应用目标如下。

(1) 通过故障编码在各地区公司设备综合管理平台中的填报、审核、汇总, 在平台可规范设备故障记录填报, 实现各级设备管理人员共享故障分析、解决经验, 为地区公司故障统计分析提供可靠数据。

(2) 可实现炼化板块装备管理处负责人在总部平台中对各炼化企业上报的重大故障模式、故障部位、故障原因等具体信息查询、统计、分析, 为领导决策提供科学可靠数据。

(3) 通过系统自动统计故障模式、故障部位、故障原因、故障解决办法等信息, 能为专业化系统提供数据。

(4) 故障编码同时也适用于中国石油设备管理信息化推进进程中所涉及的其它软件系统, 保证了编码在应用过程中的兼容性。

(2) 设备故障分类编码体系在平台的应用方式。

(1) 归纳故障原因类别。由于故障编码体系中的故障原因比较细化而繁杂, 不利于后续的统计分析, 而原有编码体系中的故障根本原因, 其表述方式不利于实际应用, 且可能存在应用过程中出现与故障原因、故障部位等不能一一对应的问题, 因此在平台故障编码填报中不再填报“故障根本原因”字段。但为了更好地实现故障原因归类统计分析, 需增设“故障原因类别”字段的填报。

归纳整理后的故障原因大类可以更好的为设备故障管理决策提供依据。

(2) 自动生成故障模式报表。通过故障编码应用, 能实现系统自动统计故障原因类别、故障模式、故障部位、故障原因、故障解决措施等业务数据, 可通过灵活选择设备类别、设备专业信息来自动生成相关汇总报表。

(3) 故障编码体系在经过一段时间的应用积累后, 可以提供以下统计、分析数据:单台设备故障常发部位、故障多发原因、故障常发现象、故障发生频率等;故障常发设备、某公司故障常发设备等;大机组设备故障发生部位、设备故障多发原因、设备故障影响范围、设备故障危险度排序等。

通过以上数据的长期积累和统计分析, 可以为设备故障管理和预知维修提供决策依据, 找出设备故障管理的重点, 掌握设备故障的发生规律和影响范围, 从而为设备的安稳长满优运转提供可靠保障, 并进一步提高生产的连续性。

三、结语

设备故障分类编码的意义在于标准化设备故障的管理工作。设备故障是影响生产连续性的重要原因, 因此, 掌握故障发生频率、提高设备预知维修能力, 是保证生产连续性的重要途径, 而充分利用设备故障分类编码就是实现这条途径的基础。

因而, 在设备故障分类编码的应用过程中, 应当更进一步的研究在设备故障分类编码应用基础上能够实现的设备故障管理方法, 引入设备专业管理系统, 利用故障分类编码应用一段时间产生的故障属性数据, 建立分析方法, 更深层次的对设备故障的发生周期、重要部件的更换周期等相关数据进行计算, 从而更加准确、经济地对设备进行维护维修, 保证生产的连续性, 更大程度的提高经济效益。

随着信息化技术的深入推广和应用, 人们对信息分类编码技术的需要越来越迫切。对炼化企业设备故障进行合理的编码, 既是进行设备故障自诊断的需要, 也是提高炼化企业设备管理水平、对炼化设备进行科学的维修决策、降低企业设备运行成本的需要。

参考文献

[1]古莹奎, 杨振宇.车用发动机故障编码方法研究[J].矿山机械, 2007, 11 (35) .

浅谈信息分类与编码的实施 篇4

随着企业信息化程度的提高,企业普遍采用各种信息管理系统来存储、管理、使用企业生产、经营和管理活动产生的数据,各种信息管理系统己经成为企业运营的核心支撑平台,如DSS(决策支持系统)、EI S(主管信息系统)、CI MS(计算机集成系统)、ERP(企业资源规划)等。然而,各种信息资源可能在地理上分布在世界各地,随时间动态地变化,而涉及相应的应用系统之间缺乏关联,信息编码不唯一,往往形成了企业内部一个个“信息孤岛”,这已成为信息化建设进程中的瓶颈问题。

因此,如何将分散、孤立的各种信息资源数据变成网络化共享的信息资源数据,将众多“孤岛式”的信息系统进行整合,实现信息的畅通和共享,是信息化建设中亟待解决的问题。

通过分析可以发现,形成“信息孤岛”的原因很多,有硬件、软件方面的原因,也有管理上的原因。而其中最重要的原因是信息资源缺少统一的数据标准和规范,尤其是在应用系统软件的设计上对一些需统一的公共数据项的设计和编码基本是各自独立,系统之间互不兼容,增加了信息交换的难度,从而无法实现信息资源共享。因此,迫切需要将企业网络各个结点上的独立信息资源集成为一个整体,通过网络互连、数据共享和应用程序共享,实现企业信息资源的综合利用,从而提高整个社会的劳动生产效率和管理水平,以满足企业业务发展的需求。这种需求反映到技术层面上,其首要解决的问题就是对企业的信息资源进行统一的信息分类与编码。

1 信息分类与编码概述

信息分类与编码(Information Classification and coding)是根据信息内容或特征,将信息按照一定的原则和方法进行区分和归类,建立一定的分类系统和排列顺序,并用一种易于被计算机和人识别的符号体系表示出来的过程,也是合理地将信息对象数字化、符号化的过程。信息分类、编码的目的是促进各个异构数据源之间的数据共享和交换,从而有效地利用信息资源,提高整个应用系统的性能。企业级信息分类编码是在企业信息系统环境下,统一对整个企业范围内的信息进行分类与编码,而这种统一目标不是单一的,更多的是多个目标的综合。在企业信息化进程中,只有当企业基础信息按照一定的规律进行分类和编码,将其合理有序地存入计算机,才能快速、有效地对它们进行存储、管理、检索分析、输出和交换。信息分类编码已经成为企业基础数据标准化建设与基础数据库数据组织、存储、管理和交换的共同基础,也是实现数据共享与互操作的必然。

信息分类与编码是标准化的一个领域,目前已经发展成为了一门学科,有自身的研究对象、研究内容和研究方法,也已经成为信息科学的一个重要分支。在工业社会中,信息分类与编码是提高劳动生产率和科学管理水平的重要手段。正如美国新兴管理学的开创者莫里斯L·库克(MorrisL·Cooker)所说:“只有当我们学会了分类和编码,做好简化和标准化工作,才会出现任何真正的科学的管理”。在信息化时代,信息的标准化工作越来越重要,没有标准化就没有信息化,信息分类编码标准是信息标准中最基础的标准。

1.1 信息分类与编码的原则

(1)信息分类与分类原则

信息分类应根据信息内容的属性或特征,将信息按一定的原则与方法进行区分和归类,形成一定的分类系统和排列顺序,以便管理和使用信息。如设备分类:通用设备、专用设备、其他设备等。

信息分类是否科学、合理直接影响到信息的处理和传递,信息代码是否规范和标准直接影响到信息的交流与共享。因此,信息分类应遵循系统性、实用性、可扩展性、兼容性、综合实用性等基本原则。

(1)系统性原则:企业信息资源存在着密切的联系和广泛的交叉,因此信息资源分类应坚持系统性原则,即在满足学科领域相对独立的基础上,以数据属性一致性为基本内容,简化分类体系,减少信息冗余,优化分类结构。

(2)实用性原则(可操作性):信息资源分类的终点是有相同属性的数据集,也是用户的最终应用层。因此在信息分类的终点处要充分考虑可操作性,使最后的分类体系既能满足用户对信息使用的简洁易懂需求,也有利于信息提供者设计和编制代码集。

(3)可扩展性原则:考虑到企业信息资源的内容会随着时间推移、业务的发展而不断扩展,因此信息分类体系应具有充分的可扩展性。

(4)兼容性原则:信息分类应与相关标准(包括国际、国内、行业标准)协调一致,满足系统间的信息交换的要求。

(5)综合实用性:分类要从系统工程角度出发,将局部问题放在系统整体中处理,达到系统最优。即在满足系统总任务和总要求的前提下,尽量满足系统内部和相关单位的实际需要。

(2)信息编码与编码原则

信息编码是将某一类信息赋予一定的符号。

信息代码结构直接影响信息系统的运行性能,因此,信息编码应遵循唯一性、扩充性、简明性、合理性、适用性、规范性、完整性、不可重用性和可操作性等原则。

(1)唯一性:一个代码只能唯一地标识一个分类对象。

(2)扩充性:必须留有备用代码,允许新数据的加入。

(3)简明性:代码结构应尽量简短明确,占有最少的字符量,以便节省机器存储空间。

(4)合理性:代码结构应与分类系统相适应。

(5)适用性:代码应尽可能反映编码对象的特点,适用于不同的相关应用领域,支持系统集成。

(6)规范性:同一层级代码的类型、结构以及代码的编写格式必须统一。

(7)完整性:所设计的代码必须是完整,不足位数要进行补位。

(8)不可重用性:出现人事、机构、物资等编码对象发生变动时,其代码要保留,但不得再分配给其他人员、机构等编码对象使用(即一个代码给一个对象,任何情况下,不得再给另一个对象使用)。

(9)可操作性:代码应尽可能方便事务员和操作员的工作,减少机器处理时间。

1.2 信息分类与编码的作用

信息分类与编码是信息系统信息化建设的基础性工作,是各信息系统之间信息一致性传输交换的基石,是实现信息系统共享和系统之间互操作的前提和基础。

总结信息分类与编码的作用,可归结为如下:

(1)提高系统间信息沟通的效率,提高系统运行效率

通过信息分类与编码,有利于简化信息的采集工作。由于有统一的信息采集语言,综合信息便可直接取自相应的信息系统,系统内所需的通用信息可由主管部门采集,提供相关的部门单位使用,使原始信息保持一致,这样既充分利用了各部门各类分散的信息,又简化了信息的采集过程;其次,通过统一信息的表示法,可以减少数据变换、转移所需的成本和时间;第三,通过信息分类编码,提高了信息的有序化程度,降低数据的冗余度,从而提高信息的存贮效率。

(2)减少信息的重复录入,减少无用的工时投入

信息分类与编码形成标准统一,最大程度地消除因对信息的命名、描述、分类和编码不一致所造成的误解和分歧;减少一名多物、一物多名,对同一名称的分类和描述的不同,以及同一信息内容具有不同代码等现象;做到事物或概念的名称和术语统一化、规范化;并确立代码与事物或概念之间的一一对应,以改善数据的准确性和相容性,消除定义的冗余和不一致现象。

(3)减少系统重复投资,避免专项的系统接口开发

实现信息交换与共享的前提和基础是各信息系统之间传输和交换的信息语义具有一致性,即当使用一个代码或术语时,所指的是同一信息内容。这种一致性是建立在各信息系统对每一信息的名称、描述、分类和代码共同约定的基础上,信息分类与代码标准作为信息交换和资源共享的统一语言,不仅为信息系统间资源共享创造必要的条件,而且还使各类信息系统的互通、互连、互操作成为可能,从而避免为数据交换与共享开发各系统接口。

(4)指导信息化建设,促进企业信息化的跨越发展

通过对构建完整的企业进行信息分类编码体系的建设,形成企业统一信息分类编码标准;通过建立企业级编码管理系统,能够动态管理企业信息编码,实现信息编码系统与应用信息系统之间的集成。

2 信息分类与编码的实施思路

2.1 总体思路

信息分类与编码是信息化建设的基础性工作,同时又是一项涉及到整个企业信息化建设的系统工程。因此,在实施信息分类与编码的过程中,一定要以信息系统的需求为基础,以实用为出发点,采取“统一规划,明确目标,分步实施”的工作思路和多样化的手段。

在信息分类与编码实施过程中,首先要调查全企业信息资源情况,摸清各类信息的分布与处理流程。做出信息分类与编码的统一规划,明确目标,确定企业信息分类与编码的原则和方法,编制信息分类与编码的总体方案和指导性文件。

然后,在总体原则指导下,充分发挥企业各个层面和各类技术人员、管理人员、业务人员的聪明才智,对各种信息资源进行分步实施分类与编码。对容易界定、容易分类与编码的信息,可采取原型化方法进行重点突破,让参与实施的业务人员看到实效,从而推动实施工作的稳步前进;对难于界定、不好定性分类的信息,要参照国际、国家、行业做法,适度考虑企业现有分类编码的使用情况,从信息采集、信息分类、信息编码三个阶段稳步推进。

2.2 具体实施步骤

信息分类与编码是一项复杂、繁琐的工作,涉及到全企业各个部门、各个层面,参与的人员较多,所以我们提出“统一思想、制定人员分工、编码对象的采集、信息流分析、信息分类、信息编码、建立编码管理系统以及处理原有编码”的具体步骤。

(1)统一思想:由于信息分类与编码涉及企业方方面面,所以企业内部要统一思想,充分认识信息化网络建设中信息分类与编码工作在新一代信息系统中的重要地位,以及实施信息分类编码的必要性,要求大家克服困难,协助实施人员做好每一项工作。

(2)制定人员分工:在整个实施过程中,应由项目组的管理人员进行把关,编码对象的采集、分类和具体的编码由I T人员协助业务人员具体去完成,编码结构应由业务人员协助I T人员去完成。

(3)编码对象的采集:可以进行信息分类与编码的对象很多,我们不可能面面俱到,到底哪些是有用的,确实需要进行分类与编码,这需要我们对整个企业的所有业务系统进行梳理,对业务活动进行分析,把具有共性的信息抽取出来作为分类与编码的主要对象。

(4)信息流分析:在提取了编码对象后,我们要明确该编码对象在企业内部的产生、流动过程,分析各信息系统所关注该编码对象的特征属性。只有清晰的信息流动过程才能确定合理的编码结构,并明确编码的源头单位;只有分析了该编码对象的特征属性,才能确定编码结构中应该体现的核心特征。

(5)信息分类:信息分类就是根据信息内容的本质属性或特征,按分类原则和方法进行区分和归类。具体来说要根据现状调研收集到的信息特征来确定分类清单,然后进行分类论证,最后根据论证情况,还要修改分类方案,对不全的信息进行补充,最终完成信息分类过程。

(6)信息编码:信息编码就是按照编码原则和方法将编码对象赋予一定规律性的、易于计算机和人识别与处理的符号的过程。在这个过程中,重点是根据分类情况制定编码规则。

(7)建立编码管理系统:这个过程主要是开发一个软件,建立起代码系统。代码系统的建立是按照编码规则对编码对象进行编制代码的过程。而代码子系统的建立是依据信息分类编码体系来确定,一般来说一个类目就是一个子系统,而一个子项就对应着一条编码规则。

(8)原有编码的处理:在实施过程中,要对原有编码进行梳理、筛选、优化和统一。不能一票否认原有编码的不足,对暂时无需进行信息共享和交换的编码可以保留不变,对需进行信息共享和交换的编码采用对照表的形式转换,达到统一编码。这样信息分类与编码的实施才能既见成效,又不影响现有业务系统的正常运行。

3 结束语

信息的分类与编码工作是实现信息表达、交换与共享以及信息系统集成的基础,是企业系统集成的前提。而信息分类与编码又是一项很繁重的工作,涉及单位每个部门。因此,在实施过程中,既要扫除一些业务部门的障碍,又要充分发挥业务部门的智慧,一定要注重信息分类与编码的实效。

参考文献

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医学科研物资信息分类和编码探讨 篇5

关键词：物资管理,分类,编码,信息化

0 引言

信息分类与编码技术是物资供应管理信息系统建设和运行中重要的支撑性技术。由于医学科研物资品种繁杂, 目前还没有统一的分类标准和编码方案可供使用。如何对医学科研物资进行分类和编码, 一直是我们面对的课题。本文依据国家标准GB/T7027—2002《信息分类和编码的基本原则与方法》[1,2]和其他相关标准, 结合实际管理工作的需要和科研物资管理信息系统的设计, 就信息化管理要求的医学科研物资分类编码问题进行了探讨。

1 物资分类的原则与方法

1.1 分类原则

物资分类是进行物资编码的基础, 也是物资供应目录维护的关键[3]。医学科研工作中所需要的物资种类比较多, 包括化学试剂、医疗药品、仪器设备、实验工具、医疗器械、百货杂品、玻璃仪器等, 确定分类时应遵循科学性、系统性、扩延性、兼容性和实用性的原则。具体应把握以下几点:

(1) 选择物资相对稳定的属性作为分类依据, 药品试剂类主要按化学性质分类, 设备器材类主要按用途分类;

(2) 将相近的物资类别尽量排列在一起, 先排列药品试剂类, 再排列仪器设备类;

(3) 设置专项订货类, 负责收容临时计划物资, 避免打乱现有的分类体系;

(4) 尽量与国家相关标准或行业标准所确定的分类体系保持一致;

(5) 物资分类要为管理工作服务, 对于不方便进一步分类的物资可以不再细分。

1.2 分类方法

国家相关主管部门先后制订了许多物资分类标准, 但至今没有形成统一的体系, 基本上处于各自为政的状态[4,5]。根据医学科研物资的特点, 我们将所有科研物资笼统分为药品试剂类和设备器材类。其中药品试剂类又分为9 类, 分别用A~I表示;设备器材类也分为9 类, 分别用M~U来表示, 见表1。

为了缩短代码的长度, 对于药品试剂类和设备器材类不再设置总代码。在确定分类代码时尽量赋予字母一定的含义, 例如:用A表示危险化学品, 对相关管理人员来说可以解读为最重要;用C表示有机化学品, 利用了碳元素代号;用U表示玻璃仪器类, 因为U酷似很多玻璃仪器。各大类再根据品种多少和管理的需要细分为若干小类, 国家有分类标准的要依从国家确定的分类标准, 国家没有统一标准的参考相关行业标准。

1.3 依据国家标准分类示例

对于危险化学品的分类主要依据了国家标准《危险货物分类和品名编号》的相关规定。该项国家标准经过了多次修订, 最新版本是GB 6944—2012。虽然有些物资平时很少库存, 但是为了采购、运输、储存和使用管理方便, 仍然将危险化学品按标准对应分为9 类, 见表2。其中A4 类包括易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品, A5 类包括氧化剂和有机过氧化物。

1.4参照行业经营目录分类示例

对于医疗器械、玻璃仪器的分类, 主要参照有关经营单位目录并结合科研工作实际需求情况确定。其中, 玻璃仪器共分为10类, 用U0、U1、……、U9表示, 各类又分为若干小类。部分玻璃仪器分类代码见表3。

2 物资编码的原则与方法

2.1 编码原则

要在物资分类的基础上, 科学合理地确定各种物资的具体编码。编码结构的设计是否灵活方便, 直接关系到科研物资管理信息系统的基础架构设计是否稳定[6]。为此, 确定物资编码时应遵循唯一、合理、简明、适用、规范和可扩充的原则。但是, 有些原则之间可能是相互冲突的。为了保证编码的可扩充性, 就要预留足够的备用码, 因此, 要牺牲编码的简短性;要使编码具有更多的含义, 也需要增加编码的长度, 编码的简短性也会受到影响。因此, 在编码设计时需要综合平衡, 尽量使设计的编码体系科学实用。在实际编码过程中需要把握以下几点:

(1) 每种物资只能赋予一个代码, 每个代码只代表一种物资;

(2) 物资编码结构设计要与物资分类体系设计相适应;

(3) 各类物资编码的类型、结构和编写格式应当保持一致;

(4) 在能够满足编码扩充的前提下, 物资编码应该尽可能简短;

(5) 物资编码应尽量有一定的含义, 以便于相关人员记忆和使用;

(6) 要预留一定量的后备码, 尽量保持物资编码体系的相对稳定。

2.2 编码方法

科研物资信息编码采用了递增顺序码和系列顺序码。

2.2.1 递增顺序码

根据各类物资可以预见的变化情况规定了不同的递增值, 物资编码按预定的数字递增。为了节约编码资源, 对于确实不需要中间代码值的, 也可采用连续编码。

(1) 连续编码:各种规格的胶塞, 从000、00、0、1、2、……、17 号, 不需要中间代码值, 采取了连续编码, 编码依次按1 递增。例如:用U0101、U0102、U0103、……分别表示各种型号的胶塞。

(2) 偶数编码:烧杯容量从5 m L到5 000 m L, 库存基本上涵盖市场上的各种规格, 增加规格的可能性极小, 但是也有增加的可能, 对于这一类物资采取了偶数编码的方式, 编码递增值为2。例如:用U1102、U1104、U1106 …… 分别表示10、50、100 m L……的烧杯。

(3) 按10 递增编码:由于化学试剂类品种规格较多、库存品种相对有限, 经常需要使用中间代码值, 其首次物资编码就采取了按10 递增编码的方式。

2.2.2 系列顺序码

对于需要在基本分类的基础上进一步细分的物资, 当每类品种数在10~99 之间时, 可以采取系列顺序编码的方法。例如:U14** 表示玻璃仪器的多口烧瓶, 而多口烧瓶又可以细分为二口、三口、四口烧瓶3 类, 每类均超过了10 个规格。对于后面的2 位编码就采用了系列顺序码:用01~29 表示“二口烧瓶”, 用30~59 表示“三口烧瓶”, 用60~89 表示“四口烧瓶”, 90~99 备用。

2.3 编码格式

针对医学科研物资的特点, 科研物资编码采用了字母、数字混合格式编码, 由物资分类代码和品名编码组成。这种编码格式兼具字母型编码和数字型编码的优点, 结构严密、直观性好, 符合使用习惯。为了保持编码体系的稳定, 对常规库存物资和临时计划物资分别采取了不同的编码格式。

常规库存物资编码长度为5 位, 编码格式:X9999, 由1 位字母和4 位数字组成, 包含了分类代码和品名顺序码等信息。以编码A3230 为例:A代表危险品, A3 代表易燃液体, A3230 代表无水乙醇。

专项订购物资编码长度为7 位, 编码格式:XX99999, 由2 位字母和5 位数字组成, 包含了分类代码、采购代码、年度和计划序号等信息。以编码GM12001 为例:G代表专项订购物资, M是采购代码, GM12001 代表2012 年度第001 号专项订购计划。

2.4 赋值要求

在给物资编码赋值时, 应注意以下几点:

(1) 编码长度应符合规定的位数, 不足位数必须用0 填满;

(2) 编码格式应按规定格式排列, 不能将字母、数字随机排列;

(3) 字母码要使用单一的形式, 不要大小写字母混合使用;

(4) 数字码不要两头封死, 如“:0000”或“9999”;

(5) 禁止使用特殊字符编码, 如:运算符、标点符号等;

(6) 不要随意调整编码, 已经停用的编码一般不再使用。

3 新增物资编码的日常管理

物资编码工作不是以生成文本文件作为完成的标志, 大量的工作是日后对编码系统的维护[7]。在实际工作中, 必须明确编码责任人、编码流程和应注意的事项。

3.1 编码责任人

为了保证物资编码体系的完整, 保证统计汇总和统计分析工作的顺利进行, 物资分类代码的设置一般由统计部门负责。对于具体的编码工作分2 种情况: (1) 常规库存物资的编码通常由供应部门负责, 各仓库负责人为新增物资编码工作的第一责任人; (2) 专项订货计划物资可由相关采购人员预先进行编码, 而后由仓库负责接收数据并负责类别代码审核。

3.2 编码流程

各部门和相关人员必须根据物资类别和《库存物资目录》中确定的编码规则和规律, 认真编制新增物资编码, 要避免一物多码和重码。在动态维护物资编码时, 必须先从现有的物资编码信息库中查找。如果编码库中确实没有, 才能依照事先确定的规则编写一个新的物资代码[5]。

3.3 注意事项

为了保证物资编码的准确, 在编码之前还要注意对编码对象的描述进行核对。

(1) 物资名称要规范。物资名称的多样性是客观存在的, 也是不可能改变的[8]。由于医学科研物资的名称较多, 因此, 要注意区分物资的学名、俗名和别名, 尽量将习惯名称调整为统一规范的名称。名称太长需要简化或使用缩写时应注意是否具有唯一性。对于进口物资的译名必须符合一定的规范, 尽量使用通用的中文名称。

(2) 型号规格要齐全。在规格型号不清楚时, 应该现场查看实物标签或装箱单。对于进口物资, 可以填写具有唯一性的商品编码, 以便于科研人员查阅文献和了解该物资的详细技术指标。

(3) 计量单位要统一。科研物资通常用量较小, 为方便供应工作, 尽量使用较小的计量单位。计量单位确定后, 不要随意进行调整。确需进行调整的, 应结合物资包装变化和科研人员领用情况确定。计量单位名称应统一规范, 避免出现中文和字母混用的情况。

4 结语

物资分类与编码是否合理是信息系统设计成功的关键, 是推进医学科研物资管理信息化建设必须要做好的一项基础性工作。只有科学设计编码体系、制定编码规则、规范编码流程, 才能保证物资供应管理信息系统的正常运行, 才能为信息传递、信息共享和统计分析提供方便, 才能为管理决策提供准确的数据[9,10]。实际应用情况表明, 科学合理的分类和编码体系对提高医学科研物资管理水平和供应工作的效率是有益的。

参考文献

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[9]张辉, 王西雁.物资供应链管理信息系统物资信息编码体系设计与应用[J].物流科技, 2011 (12) :11-13, 17.

人防工程信息分类与编码标准研究 篇6

人防工程全寿命周期的信息量非常大,种类非常多,制定分类与编码标准是开展信息分类与代码化的重要途径。

信息分类编码由信息分类与信息编码两部分组成。信息分类是将具体信息划分类别,确定其归属,分类结果与分类的角度选取相关。例如人防工程可以按照类型、用途等进行不同划分。信息编码则是给分类后的信息条目赋予一个唯一代码,其目的是通过约定的代码表示具体信息,以方便计算机处理。在人防工程BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)应用中,通过使用信息分类和编码,不仅可以实现对BIM信息的管理,也能实现对BIM信息的表示。

当前人防工程领域BIM应用范围逐渐扩大,应用程度不断加深,为实现工程的信息化表达、数字化管理,人防工程领域需要开展工程信息模型分类与编码标准编制工作。

1分类编码标准研究现状

参考国际已有的分类编码标准,结合我国基本国情,我国先后颁布了针对建筑产品的建筑产品分类和编码标准与用于清单预算的工程量清单计价规范,作为我国的建筑专业分类编码标准。这两个标准的现行标准分别是IG/T 151—2003建筑产品分类与编码标准与GB 50500—2013建筑工程清单计价。2011年,清华大学BIM课题组提出以ISO 12006—2施工工程信息的组织第2部分:信息分类框架为基础,结合我国建筑行业的组织和建设模式,建立CBIMS分类编码标准———Sino Class。2012年,中国建筑标准设计研究院有限公司(以下简称标准院)非等效采用了Omni Class标准,开展《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》编制工作,《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》为我国建设工程领域设计阶段的通用信息分类与编码标准,目前仍处于征求意见阶段,尚未发布[1]。

2分类与编码基本原则

人防工程信息模型分类与编码标准是为规范人防工程信息模型的分类、编码,实现人防工程全生命周期信息的交换、共享,推动人防工程信息模型的应用发展而制定的专用标准[2]。其信息模型分类与编码遵循以下基本原则:

1)遵循和运用信息分类与编码的基本原则和方法。信息分类与编码的目的在于将事物按照某些属性或特征区分,并依据相互间的关系将其组合起来。其包含信息分类和信息编码两部分内容。信息分类是将信息进行区分和归类,并建立起一定的信息分类体系和排列顺序。信息分类一般需要遵循“科学性、系统性、兼容性、可扩展性、综合实用性”的基本原则。信息分类的基本方法主要有线分类法和面分类法。信息编码是为某一类信息赋予特定代码。信息编码一般需要遵循“唯一性、稳定性、简单性、一贯性、可操作性、可扩展性”的基本原则。信息分类的基本方法主要有英文字母法、数字法、暗示法、混合法。其中数字法可以进一步细分为连续数字法、阶梯式数字法、区段数字法、国际十进制分类法等。

2)注重对国内外分类与编码体系和标准的参考与借鉴。人防工程信息模型分类与编码应当注重对国内外分类与编码体系和标准的借鉴与参考,以减小与现有标准之间的冲突。美国和加拿大共同开发的Om-ni Class标准作为美国国家BIM标准(NBIMS)的一部分,得到了广泛认可。其主要参考了国际标准化组织(ISO)组织制定的基础标准ISO 12006—2和ISO/PAS 12006—3,同时借鉴了Master Format标准、Uniformat标准及uni Classes标准。标准院编制的《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》则是对Omni Class标准的非等效采用。

3)保持与国家标准的协调和衔接。人防工程与一般建设工程存在较多重叠内容,同时也存在部分一般建设工程所没有的特殊内容。目前GB/T 25529—2010地理信息分类与编码规则和《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》(征求意见稿)已经发布,为保证信息的交换,避免信息的冲突和遗漏,人防工程信息模型分类与编码应当保持与国家标准的协调和衔接,对于国家标准已经覆盖的内容不再定义,在使用时,直接引用国家标准内容。例如人防工程中的普通防火门不属于人防工程信息模型分类和编码范畴,直接引用《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》(征求意见稿)的定义。

4)体现人防工程应用特点。人防工程信息模型分类与编码应当体现人防工程应用特点,充分参考人防工程定额体系、RF J02—2013人民防空工程工程量清单计价规范、RF J03—2015人民防空工程工程量计算规范等现行人防规范和标准。

3分类与编码方案

3.1分类方案

我国目前的分类体系和分类方法基本都采用线分类法,即将概念主次地分为若干层级,组织为一个树状结构。随着信息容量的增大以及复杂度的提高,其已经不能满足信息要求。表现出若干问题,如分类结构的弹性差,一经确定不易修改;不能满足多角度检索的要求;对具有多个性质的事物进行分类时比较困难[3]。

在此,人防工程信息模型分类采用面分法对建筑对象进行分类,即将建筑业相关概念与术语根据其本身固有的各种属性,分成彼此间互不依赖、互不相干的若干个面(面即观察事物的某个角度,反映事物某个方面的属性特征),分类对象在某一个面上被组织成一组类目。经过对分类对象的发掘、归纳之后,需要按照信息的类别,利用分类表来组织建筑信息分类的结果。将结果以一张总表,若干张子表的形式表现[4]。分类表与每个分类项的编码采用可扩展字符编码。

表1是基于《建筑工程设计信息模型分类和编码标准(征求意见稿)》编制的人防工程信息模型分类表。其中部分分类表在国家标准基础上扩充人防工程内容,表81人防工程产品与表82人防工程特性需要独立编制,表90人防地理信息遵照GB/T 25529—2010地理信息分类与编码规则中有关规定扩展人防工程内容。

3.2编码方案

人防工程信息模型编码方案与《建筑工程设计信息模型分类和编码标准(征求意见稿)》保持一致,增加人防相关编码内容。编码采用全数字编码方式,编码长度不大于10位。

表2为人防工程产品表实例,编码81-01.10.10表示钢结构防护门,其中81为人防工程产品的分类表编码,01为人防防护设备的大类编码,10为防护门的中类编码,10为钢结构防护门的小类编码。

4结语

人防工程信息模型分类与编码是人防工程信息化的重要途径。通过编制人防工程信息模型分类与编码标准,可以指导和规范人防工程各阶段、各参与方之间的信息传递和存储,为推进人防工程BIM应用标准化工作提供支撑。

摘要：通过对人防工程信息分类与编码的研究,借鉴已有分类和编码标准编制经验和方法,提出人防工程信息分类与编码的基本原则及方案,为编制人防工程信息分类与编码标准提供参考和借鉴。

关键词：人防工程,BIM,信息分类,编码方案

参考文献

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[3]侯永春.建设项目集成化信息分类体系研究[D].南京:东南大学,2003.

设备分类编码 篇7

在数码相机, 个人电脑等电子产品日益普及的今天, 海量的图像数据成了人们获取信息的重要来源。要快速处理如此海量的数据, 人们往往会觉得力不从心, 无暇顾及, 因此人们开始利用电脑来辅助理解, 识别和区分这些图像。图像分类技术因此越来越得到重视。图像分类, 是根据图像的信息经过一定的处理以达到区分不同类别的目标的目的。其作用类似于人眼观察一幅图像, 根据人自身所具有的知识辨认出图像中的目标, 然后把该图片分到相关的类中。

一个图像分类系统通常分为底层特征提取, 图像表达, 分类器这三个重要组成部分, 每部分都已经具有很多现成的技术。然而这些技术并不完美, 在很多方面需要我们去改进。

1.1 底层特征提取

一般的原始图像由RGB三色组成, 如果原始图像只用这些颜色值来表达, 不仅数据量大, 而且会丢失很多的信息, 如邻域信息, 空间关系等。底层特征是根据图像像素点的一定邻域内的边缘, 纹理, 颜色, 形状等信息, 用统计直方图或者频域变换等方法提取出的特征矢量。一般较多使用的是SIFT特征[1]、HOG特征等, 而SIFT特征应用最广泛。

1.2 图像表达

图像表达可以采取的方法则主要是在底层特征的基础上做无监督的聚类, 所得到的聚类中心形成词袋模型。然后每幅图像都用词袋里面词条的词频来表示, 形成图像的特征表达。由于词袋模型没有关注到各词条的空间关系, 因此Svetlana Lazebnik等提出了空间金字塔匹配, 并证明空间金字塔匹配满足核函数。

1.3 分类器

在图像分类和机器学习领域, 最常用并且较出色的是支持向量机 (SVM, Support Vector Machine) 。SVM是Vapnik等人提出的利用最大边界准则训练出一个超平面, 以此区分出不同类别的样本。对于非线性问题, SVM通过一个非线性映射, 把样本空间映射到一个高维乃至无穷维的特征空间中 (Hilbert空间) , 使得在原来的样本空间中非线性可分的问题转化为在特征空间中的线性可分的问题。

本文将通过阐述一个图像分类系统的设计过程以及所用的关键技术来展开对图像分类的研究。第2节将阐述混合高斯模型对应的超级向量编码及其算法实现和推导。第3节运用聚会函数和空间金字塔匹配得到图像的表达;第4节使用Universum SVM实现分类;第5节是实验结果分析;第6节是总结与展望。

2 超级向量编码

在目前最流行的图像分类模型中, 基本上都是用k-means进行聚类得出聚类中心, 这些中心组成词袋。然后把图像中的底层特征向量都与这些词条进行比较, 投票到最近的中心, 以完成编码。例如, 对于某个特征向量, 给定聚类中心{μ1, …, μK}, 则

所得到的编码为。这种方法被称为矢量量化, 编码中只有第个是有值为1, 其他则是0。

这是一种“硬分配”, 相当于把每个数据点分配到与其最近的类中。自然而然地会想到另一种方式——“软分配”, 就是不只是考虑把某个数据点归入到某个类中, 而是考虑这个数据点归入到某个点的概率。混合高斯模型 (GMM, Gassian Mixture Model) 正是这样一个可以提供“软分配”的聚类模型。

2.1 混合高斯模型 (GMM)

混合高斯模型假设数据都服从高斯分布, 但是实际上数据可能不只是服从单个高斯分布, 因此实际上可以通过多个高斯分布来逼近实际的概率分布。混合高斯模型由多个单高斯模型线性叠加形成。形式为

其中指单个高斯分布, 表达式为。为高斯分布的均值, 为协方差矩阵, D是数据点的维数。从式子可以看出, 表示每个类出现的概率。, 表示每个类中都服从一个高斯分布。

在需要根据已知数据推断出这样一个混合高斯模型。注意到在这个混合高斯模型中包括了这三个参数, 因此只要把这三个参数估计出来就可以得到一个混合高斯模型了。

假设有N个已知数据, 它们都服从上面假设的混合高斯模型。那么需要求到一组使得这些参数所确定的混合高斯模型得到的数据点分布最大。即, 一般会取它的对数形式, , 得到极大对数似然估计函数。只要对这个目标函数求最优就可以得到所要求的参数, 从而确定这个混合高斯模型。根据式子2把目标函数展开

这个式子是没办法直接对其求导, 并用梯度法寻优的, 因此在这里只能用其他方法寻优。

2.2 EM算法

针对上文提到的问题, EM (Expectation-Maximization) 算法是一个可以解决此类问题的通用算法。它的主要思想是初始化所有参数, 先根据已知参数计算后验概率, 再根据这个后验概率调整参数, 如此循环使目标函数值达到收敛目标。

假设有一组参数的初始值, 那么根据这些参数就可以求出后验概率, 这一步叫E-step。这个后验概率表明数据由第k个中心生成的概率。

现在在这个后验概率的基础上重新更正参数, 这一步叫M-step。

把目标函数3对求导并令它为零得

假设为非奇异矩阵, 整理得

同样, 对求导并令它为零, 得

最后, 求, 因为存在约束条件, 所以这里用拉格朗日乘数法把有约束问题转化为无约束问题。目标函数转化为

对求导并令其为零, 得

等式两边同时乘以, 并对k求和, 则

定义, 可以理解为被分配到第k个中心的数据点数目。

这样, 把三个参数的更新式重写一遍,

完成了这三个参数的估计后, 把所有参数和数据代到目标函数中, 如果结果收敛则认为这些就是最优参数。否则利用这些新的参数求后验概率, 循环迭代直至收敛。算法流程图如图1所示:

但是在实现以上算法的时候, 需要注意以下几个问题。

2.2.1 数据下溢。

正如前文所述, 似然由多个小数相乘得到, 通常会很小, 以至于下溢, 超出计算机可表示范围, 因此才采用对数方式来表示。所以要注意的是在计算单个高斯分布的时候, 不能直接利用

特别对于高维数据来说。所以, 在写程序时虽然感觉逻辑上没有错误, 但如果不解决这个问题, 求出来的参数是不正确的。

2.2.2 运算量大。

对比k-means聚类的运算量, 发现GMM的运算量是相当大的, 如果在聚类中心较多的情况下运算时间更长。特别是在计算高斯分布的时候, 的计算是耗费时间最多的, 而且有出现是奇异矩阵导致不可逆, 行列式为零的情况。

2.2.3 奇异矩阵的处理。

是奇异矩阵会出现不可逆, 行列式为零的情况。因此这些矩阵要进行特殊处理, 通常会在对角上加上一个较小的数, 如10-5。

2.2.4 初始值选取。

一般初始值的选取是随机选取中心同等的权重, 全局的协方差矩阵。然而从上文可知混合高斯模型的EM算法运算量是很大的, 为了使它更快收敛, 一般先用k-means得到相对准确的中心、权重和协方差矩阵, 从而减少迭代次数。

2.3 超级向量编码

由上文的EM算法得到一个关于所有底层特征的混合高斯模型, 那么所有特征都符合这个分布。观察大部分基于混合高斯模型的应用, 可以发现他们都会用到超级向量来描述, 但是这种超级向量主要用于从总体上描述一个混合高斯模型。例如, 对于有K个中心混合高斯模型, 有如下超级向量的定义

我们基于这种思想, 可以定义一种超级向量用于描述单个底层特征, 进而得出这个底层特征的编码。

观察式子8可知, 第k个中心由与所有数据点相关的组成的, 因此定义一个关于单个数据点 (底层特征) 的超级向量。

这样就可以实现对每个底层特征的编码, 把它取代了用边k-means做聚类, 矢量量化得到编码。具体流程图如下图2所示。

3 聚合 (Pooling)

词袋模型的表达是一种与空间关系无关的图像表达, 各个聚类中心之间是没有顺序的, 这种空间关系丢失会导致信息的缺失, 从而影响分类性能。

为了克服词袋模型的这种缺点, Kristen Grauman和Trevor Darrell提出空间金字塔匹配 (SPM, Spatial Pyramid Matching) 并证明这种匹配核函数满足默瑟条件。正因为这种考虑空间关系并满足默瑟条件的原因, 使得这个模型在图像分类领域得到广泛应用。

在空间金字塔匹配模型中就是把图片通过不同的分割序列分成不同的大小的方形区域。每个区域重新看作一幅图像, 在词袋模型中得到其对应表达。最普遍的做法是, 把图片做三层分割, 分割的块数分别为1, 4, 16。它们分别对应20, 22, 24。

论文定义了一种聚合函数F, 叫做max pooling function。这个函数的作用是取出编码向量中相同维度的最大值。即对于一组N个K维的编码向量, 有

其中指第i个编码向量的第k维, Z (K) 指聚合得到的向量的第k维。

在这里, 我们并没有使用1, 4, 16的分块方式, 而是选用1, 4, 3, 也就是1×1, 2×2, 3×1的分块方式。它们分别得出8个聚合后的编码向量, 记为。那么, 整幅图像可以表达为

在这个表达下针对两类问题可以用线性SVM训练出一个超平面把两类数据样本分开, 这个超平面的表达式为。

在线性情况下, 我们只需要对SVM目标函数的原始形式进行寻优, 而不用对其对偶问题进行寻优。

4 UniversumSVM

支持向量机 (SVM, Support Vector Machines) 是一种通用的分类器。它是基于边缘最大准则求出一个超平面, 我们可以依据这个超平面判断出样本属于哪一类。如图4所示, 蓝色圆点代表一类样本, 红色圆点代表另一类样本, 我们的目标是需要得到中央黑色实线。这个黑色实线可以把两类区分开来, 但是在训练是我们还想要得到一个更严格的区分, 就是两类样本点中离边界最近的距离必须小于某个设定值。

区别于标准损失函数, 们采用一种可导的损失函数。对于, 困难样本的情况, 我们定义损失函数。因此, 有目标函

我们用L-BFGS对目标函数12进行寻优得到参数, 确定分界面方程。

5 实验结果分析

5.1 数据库

本设计实验在PASCAL VOC 2009数据库上进行, 该数据库拥有7054幅训练图片和6650幅测试图片, 一共标注为20类, 分别为飞机、自行车、鸟、船等。这些图片都是从flickr收集得来的日常生活中的图片, 图片既有户外也有户内, 远景和近景, 以及不同角度, 而且图片中还有其他无标注的物体。因此这个数据库是一个较为通用的数据库, 同时利用该数据库进行实验是极具挑战性的。

由于VOC2009数据库中的图片是多事例多标签的, 普通的准确率难以正确地衡量分类系统的性能, 因此VOC2009数据库是采用AP (平均精确率, Average Precision) 来衡量分类系统的性能。

5.2 实验设置

本设计实验是在PASCAL VOC2009数据库上进行, 然而由于数据量大而且算法复杂度较高, 因此我们只从所有训练样本中随机抽取了600幅图片做训练样本, 600幅图片做测试样本。首先, 我们对图片进行了分辨率归一化, 因此所有图片的最短边不会大于300像素。在特征方面, 我们选用了灰度SIFT特征, 用致密网格提取。网格大小有16×16、24×24、32×32三种规格, 网格间距为4。在如此稠密的的目标点下提取特征, 数据量将相当巨大。所以在特征提取以后紧接着做了PCA (主成分分析, Principal Component Analysis) , 把数据从128维降为80维。

5.3 实验结果和分析

我们对分层混合高斯模型用不同的聚合函数, 观察聚合函数对分类结果的影响。我们分别选用max pooling和average pooling两种聚合函数, 结果如表1所示。

观察上表发现max pooling聚合函数比average pooling聚合函数得到的结果高超过4%, 这也正是编码技术一般都使用max pooling聚合函数, 而不用average pooling聚合函数得到图像表达的缘故。

6 总结与展望

本文阐述了一个基于经典图像分类系统的新分类系统, 它结合了超级向量编码技术, 聚合函数, Universum SVM等新技术。文中运用了基于混合高斯模型得到的超级向量编码, 详细剖析了EM算法求教混合高斯模型的步骤, 并总结了该求解中需要注意的各种细节。区别于矢量量化的聚合函数, 文中采用了更适合编码技术的max pooling function, 这个结论在实验中可以很明显地观察到。为了解决困难样本问题, 本文运用了Universum技术, 而为了在大数据量寻优时使用L-BFGS算法, 本文用可导的损失函数代替标准的“转轴”损失函数 (hinge loss) 。

因为数据库和算法的原因, 计算时间太长, 占用内存和硬盘空间太多, 有时候由于维数太高而导致矩阵不能被创建。我们必须找到更高效的方法来减少运算时间和占用空间。此外, 我们可以提高该编码技术近似度, 以获得更好的分类效果。

摘要：随着社会迅猛发展, 科学技术日新月异, 人们获取的信息也在不断地增长。在数码相机, 个人电脑等电子产品日益普及的今天, 海量的图像数据成了人们获取信息的重要来源。人们开始利用计算机来辅助理解, 识别和区分这些图像。本文应用了超级向量编码取代经典的图像分类系统中矢量量化过程, 以达到更准确分类的目标。超级向量编码是基于混合高斯模型“软分配 (soft assign) ”特性产生的, 克服了矢量量化对数据近似误差较大的问题。此外, 本文还应用了更适合编码技术的max pooling聚合函数, 并把这种聚合函数应用在空间金字塔匹配架构上。最后, 运用改进的线性支持向量机进行分类。本文的分类系统在极具挑战性的PASCAL VOC 2009数据库上进行实验。实验比较了不同聚合函数对系统性能的影响。虽然实验结果总体不太理想, 但这个分类系统具有极大的研究价值。

关键词：图像分类,超级向量编码,混合高斯模型,聚合函数

参考文献

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[7]Jianchao Yang, Kai Yu and Yihong Gong.Linear Spatial Pyramid Matching Using Sparse Coding for Image Classification[N].CVPR, 2009, 1794-1801.

设备分类编码 篇8

根据中国铁路BIM标准体系框架研究结论, 现有国内外BIM标准基本上都局限于建筑行业, 未涵盖铁路工程领域。同时铁路工程又具有“线路工程、区域范围广、与地形结合紧密”等有别于建筑工程的特点, 因此需要编制铁路工程BIM标准, 同时要求编制的铁路BIM标准应该是完整的标准体系, 应包括技术标准和实施标准两大部分。

技术标准可分为数据存储标准、信息语义标准、信息传递标准 (见图1) , 其主要目标是为了实现铁路建设项目全生命周期内不同参与方与异构信息系统间的互操作性, 并为BIM实施标准的制定提供技术依据。信息语义标准的主要目的是统一和规范概念和语义, 一种实现方法就是对信息进行分类和编码。

2 铁路工程信息模型分类和编码的基本原则和方法

(1) 铁路工程信息模型的分类应遵循信息分类的基本原则和方法。信息分类是根据信息内容的属性或特征, 将信息按一定的原则和方法进行区分和归类, 并建立起一定的分类体系和排列顺序。

信息分类一般要遵循“科学性、系统性、可扩展性、兼容性、实用性”的基本原则。信息分类的基本方法有:线分类法、面分类法、混合分类法。

在对铁路工程信息模型进行分类的具体工作中应灵活处理科学性、系统性和实用性间的关系。比如, 对于一个分类系统来说, 下类目与上类目之间应是对象类别上的细分关系, 下类目与上类目之间是同一类对象, 铁路工程信息模型的分类也应坚持此项原则。但实际工作中, 铁路工程技术人员更习惯于将工作内容逐级分解为更小的工作内容, 使下类目与上类目之间形成了一种分解关系, 而不是分类。因此, 在对铁路工程信息模型进行分类时, 当使用统一的分类原则难以处理时, 可允许在局部的上类目与下类目之间形成一种分解关系。

(2) 铁路工程信息模型的分类应充分借鉴和参考相关领域的国际标准。ISO 12006-2是现代建筑信息分类编码体系普遍遵从的信息模型分类框架。以ISO 12006-2为框架的Omniclass是建筑领域的一种最新的分类和编码体系, 也是NBIMS标准的一部分。

2014年10月由中国建筑标准设计研究院有限公司主编的工程建设国家标准《建筑工程设计信息模型分类和编码标准》征求意见稿 (以下简称建筑国家标准) 发布, 亦遵从了ISO 12006-2框架, 其分类内容参照了Omni Class。

铁路工程与建筑工程相比, 有其自身特点, 但两者仍具有很多的相似性。因此铁路工程信息模型的分类也应遵从ISO 12006-2框架体系。为此铁路工程信息模型分类系统中的基本概念划分可依据图2所示的简单过程模型, 将信息模型分为建设资源、建设过程、建设成果、其他四大类。

建设资源包括产品、工具、人员、组织、信息。

建设过程包括行为、项目阶段。

建设成果包括建筑物、单项工程、空间、构件、工项。

其他包括专业领域、材料、属性、地理信息。

(3) 铁路工程中与建筑工程相关的信息模型的分类和编码应与建筑国家标准保持一致。铁路工程与建筑工程在建筑、结构、暖通、室内给排水等专业领域都有重叠。因建筑国家标准征求意见稿已经发布, 为便于2个工程领域间的信息交换, 对于上述重叠的专业领域不应再定义铁路工程专用的分类和编码, 铁路工程中与建筑领域相关的内容应直接引用国家标准。

(4) 铁路工程中与地理信息相关内容应与相关国家标准保持一致。铁路工程与地理信息紧密相关, 铁路工程信息模型的分类和编码应包括地理信息相关内容。

现行的地理信息分类和编码国家标准为G B/T 25529—2010《地理信息分类与编码规则》。考虑到铁路工程领域与地理信息领域的信息交换要求, 铁路工程中与地理信息相关的内容应直接引用GB/T 25529—2010《地理信息分类与编码规则》。

(5) 铁路工程信息模型的分类内容应参考现行铁路工程规范和标准。铁路工程信息模型分类和编码标准的制定应充分参考铁路工程定额体系、《铁路工程工程量清单计价指南》、《铁路工程实体结构分解指南》 (1.0版) 等现行的规范和标准。

(6) 铁路工程信息模型的分类应打破传统的专业分工限制。传统的铁路工程领域习惯于按照专业划分工作内容, 一个专业一般代表了一类工作内容, 但不同的专业间也会有工作内容的重叠。如:传统意义上的铁路通信、信号、信息化、电力、接触网、供变电专业都存在线缆工程和控制系统;传统意义上的铁路线路、路基、桥梁、隧道、站场专业等都有排水工程和土石方工程。

在进行铁路工程信息模型分类时, 既要参考传统意义上的专业分工, 同时又不能完全受专业分工的限制, 专业间相同类别的工作在分类系统中应合并。基本原则应是, 本质上是一类的分类对象, 不能在分类系统中多次出现。

土方工程、排水工程、四电工程等宜从传统的铁路专业中分离出来, 作为一个独立的类目。

3 铁路工程信息模型分类和编码方案

3.1 分类方案

按上述分类原则和方法, 《铁路工程信息模型分类和编码标准》可依照ISO 12006-2体系框架编制。标准使用“按功能分建筑物、按形态分建筑物、按功能分建筑空间、按形态分建筑空间、元素、工作成果、行为、专业领域、工具、信息、材料、属性、按功能分铁路单项工程、按形式分铁路单项工程、铁路工程构件、铁路工程工项、铁路工程项目阶段、铁路工程人员角色、铁路工程组织角色、铁路工程产品、铁路工程特性、地理信息”共22张分类表组织铁路工程信息模型 (见表1) 。

3.2 编码方案

铁路工程信息模型编码方案与建筑国家标准保持一致, 采用全数字编码方式, 编码长度不大于15位, 分类表代码采用2位数字表示。但地理信息分类表的分类对象编码遵照GB/T 25529—2010《地理信息分类与编码规则》中的有关规定。

4 铁路工程信息模型分类和编码应用试验

为了检验上述所制定铁路工程信息模型分类编码的适用性和有效性, 同时也为信息传递及语义表达的可行性进行探索和尝试, 分别以BIM和GIS通用商业软件平台为基础, 参照各软件支持分类系统的实现方式, 采用制定的分类编码和分类名称对铁路工程构件实体进行指定和关联。

4.1 在Revit中的应用试验

作为BIM领域通用建模设计软件, Autodesk Revit通过族参数定义的方式, 实现了实体几何模型与Omni Class编码及内容的关联 (见图3 (a) ) 。类似的, 借助族类型参数编辑器, 添加2个名为“铁路工程IFD编码”和“铁路工程IFD名称”的参数, 以铁路工程中桥梁专业中的“墩台”构件为例, 指定其编码和名称 (见图 3 (b) ) 。

将Revit制作的墩台导出为IFC文件 (见图4) 进一步验证, 在IFC实例文件中, 上述自定义参数名称和对应参数值被记录为IFCProperty Single Value类型的单值属性, 表明墩台对应的铁路工程分类编码和内容信息在格式转换中被正确地传递。然而, 由于IFC的Schema文件中缺少对铁路工程实体语义信息的定义和描述, 对该信息表达和传递的试验仍停留在代理实体类型的属性层面。

4.2 在达索系统中的应用试验

试验内容是在达索系统中使用铁路工程构件表 (分类表的表53) 中的内容标识构件类型, 使用铁路工程工项表 (分类表的表54) 中的内容标识构件的工程数量类型。实现过程如下:

(1) 在达索系统中增加客制属性集, 属性集包括ifc Code (构件类型) 和ifc Specification  (规格) 等属性, 之后就可为构件指派客制属性。以隧道初期支护构件为例, ifc Code属性值为53141016 (铁路工程构件表分类码) , ifc Specification属性值为C25 (混凝土等级) (见图5) 。

(2) 在构件模板中增加参数, 参数名为以O为前缀的铁路工程工项表中的分类码。以上述铁路隧道初期支护构件为例, 在初期支护模板中增加了O_54087000 (喷射混凝土) 和O_54043090 (锚杆) 参数 (见图6) 。

(3) 通过在达索系统中进行二次开发, 增加工程数量统计功能, 遍历工程结构树, 读取构件的属性及参数值, 实现图7所示的工程数量统计输出。

4.3 在GIS领域的应用试验

选择GIS领域的Skyline Terra Explorer软件作为试验平台, 对所展示铁路桥实体对象进行编码和语义关联处理。由于在该平台中, 三维几何信息以文件形式存储, 而语义作为属性信息存储为数据库表记录, 需要将铁路桥对应的分类编码和分类名称录入到数据库中, 再将铁路桥几何实体与数据库记录进行关联映射, 对铁路桥对象进行信息查询时, 分类编码和名称作为查询结果被显示到界面中 (见图 8) 。

4.4 试验结论

上述试验表明, 铁路工程信息模型分类编码能够被正确、合理地应用到BIM和GIS软件系统中。

5 结束语

《铁路工程信息模型分类和编码标准》的编制是一项长期工作。本次标准编制是在铁路工程领域第一次尝试采用面分类法, 在ISO 12006-2框架下对铁路工程信息模型进行分类。铁路工程包含的专业领域广, 内容繁杂, 在缺少应用经验的前提下, 一次编制完成一个非常完善的、涵盖铁路工程全生命周期的分类标准非常困难。因此本次标准的编制采用了首先发布1.0版的策略。该版本暂时没有包括机务、车辆、机械、运维等专业领域的内容, 铁路工程工具和产品也不全面, 仍有待进一步补充和完善。

参考文献

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