一种基于编译技术的可信赖计算方法的设计与实现

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２５卷第１期　２００８年１月　计算机应用与软件　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｖ０１．２５　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２００８　一种基于编译技术的可信赖计算方法的设计与实现　巩宁平　高太平　（山西建筑职业技术学院计算机工程系　山西太原０３０００６）　（山西大学计算机与信息技术学院　山西太原ｏ３ｏｏｏ６）　摘要　针对建设工程招投标过程中招标、投标和评标方在审核验算工程造价中的工程量计算问题，提出了一种基于编译技术的　可信赖计算方法的设计和实现过程。　关键词　招投标　审核验算　编译技术　可信赖计算　ＤＥＳＩＧＮ　ＡＮＤ　ＲＥＡＬＩＺＡＴＩｏＮ　ｏＦ　ＴＨＥ　ＤＥＰＥＮＤＡＢＬＥ　ＣＡＬＣＵＬＡＴＩｏＮ　ＭＥＴＨｏＤ　ＢＡＳＥＤ　ｏＮ　ＣｏＭＰＩＬＩＮＧ　ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ　Ｇｏｎｇ　Ｎｉｎｇｐｉｎｇ　Ｇａｏ　Ｔａｉｐｉｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｓｈａｎｘｉ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００６，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　。（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｏｎ　Ｔｅｃｉｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００６，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉａ）ｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｉｓｓｕｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｂｉｄｄｉｎｇ　ｃｏｕｒｓｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｂｉｄｄｅｒｓ　ａｎｄ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｉｄｅ　ａｒｅ　ｆａｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈｅｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｃｏｓｔ，ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｅｐｅｎｄａｂｌｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｏｍｐｉｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｐｕｂｌｉｃ　ｂｉｄｄｉｎｇ　Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈｅｃｋｉｎｇ　Ｃｏｍｐｉｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　Ｄｅｐｅｎｄａｂｌｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　复核验算的方式实施的计算过程。这种计算过程为项目各方提　０　引　言　在工程招投标管理系统中，一般都提供了建设招标方（业　主或称甲方）、投标承包方（企业或称乙方）和中介评标方等不　同层面的招标、投标和评标服务。根据《工程建设项目施工招　供了相互信赖的计算环境，我们不妨称之为可信赖计算。　在招投标过程中，甲方、乙方和中介方计算的对象是同一个　工程项目，计算的依据是同一个规范，这就为可信赖计算提供了　一个共同的基础。在计算过程中，由于各方可能使用的软件不　同，计算的方式（图形法、图集法、表格法、提示法、公式法或综　标投标办法》和《建筑工程工程量清单计价规范》（ＧＢ５０５００—　２００３），在招投标过程中，招标方要依据招标文件规定和施工设　计图纸，根据“统一工程量计算规则，统一分部分项工程分类，　统一计量单位，统一项目编码”的“四统一”原则，编制反映实物　工程量汇总清单的招标文件（标底）；投标方要按照标底，结合　企业施工水平、施工现场条件、施工组织设计、企业工程定额和　材料价格等编制含工程综合报价的投标文件（标书）；而评标方　则要根据公开、公平、公正的原则议标、评标，最后确定中标方。　这项工作，乃至以后整个施工过程中的施工图预算、阶段结算、　竣工决算都是甲方、乙方和中介三方共同关心和参与的问题。　现代信息技术为以上计算提供了快速便捷的计算方法和获得结　果的手段，但现在使用的系统往往忽略了提供项目各方计算互　信的基础，即记录和保存计算方法、步骤、过程和公式，以实现审　核验算的功能。为此本文提出一种基于编译技术的解决方法和　实现过程。　合法等）不同，计算的步骤不同，对计算过程和方法（如增减系　数）等的理解不同，均可能使计算结果出现差异。这里并不包　括由于企业定额、价格高低、不同施工方案等客观因素造成的正　常区别。当对同一分项单位计算结果差异较大时，如果缺少依　据，核算起来就比较困难，说服对方也显得有些证据不足，求同　释异、交流磋商就失去了共同的平台和互信的基础。这些现象　的存在，客观上为可信赖计算的提出建立了现实的问题空间。　２可信赖计算的解决方法　２．１将输入过程转换为顺序字符串　在工程招投标管理系统中，工程量计算大多采用作图法，即　在识图的基础上，应用软件重新输入图纸中各种构件及其尺寸，　然后由系统计算工程量；钢筋抽样一般采用表格法、图集法或综　合法，它同样要求根据图纸选择不同的图集，输入各类参数，然　后由系统根据图集和参数计算出钢筋用量。除此之外，公式法、　可信赖计算问题的提出　收稿日期：２００６—０２—２２。国家自然科学基金（１０４７１０８１）和山西省　可信赖计算是指按照项目各方共同依据的规范和标准，根　据各方互信、互认的通用规则和公式，以相互均能辨识且事后可　自然科学基金（２０ｏ３１０ｏ３）资助。巩宁平，副教授，主研领域：工程造价，　计算机应用。　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　巩宁平等：一种基于编译技术的可信赖计算方法的设计与实现　一４７　列表法和手工算量都是软件中广泛使用的方法。正像汉字输入　一进行正确性判断，应用编译技术中自动机原理和串匹配ｎｊ，　样，不管使用什么输入码，输入后的内码是一致的。在工程招　使其拼成分离后的单词形式，作为组成表达式的最小单位。在　此阶段还要对负数作负号前插零的处理，使其变为减法运算，以　便简化后一阶段的算法。对组成的单词序列，顺序存入一个字　符数组中，形成源表达式区。　投标管理系统中，不论采用什么输入方式，只要结果为数值型数　据，它的计算过程就是算术运算，而保留算术表达式及参数正是　我们的目的。为了能保存计算过程，我们在计算前把算术表达　式转换为字符串形式记录下来。　３．３生成逆波兰式　这一阶段是要把源表达式区中的中置式表达式转换为逆波　兰式（后置式）表示。　２．２分部分项分类保存计算过程　按照“统一分部分项工程”分类的要求，在输入参数或从作　图过程中采集参数时，系统根据分部分项要求归类，将计算公式　的字符串形式存入相应队列中，形成分类的源数据流区。分部　现在我们开辟四个区：　Ｂ（Ｉ）……………源表达式区　分项分类保存过程如图１所示。　图１　输入数据保存过程示意图　这里把在计算过程中需调用的标准图集（如门、窗、楼梯、　楼板等）的定额用量，预先按图集类别以文件形式存人数据库　中，在建立表达式时，即从数据库中直接调用。例如：表达式“２０　ＧＢＭ（６）”即可用来表示工程量为标准图集ＧＢＭ中６＃构件工　程量的２０倍。而标准定型构件的工程量在计算时，可以从已建　。立的标准构件数据库中文件名为“ＧＢＭ”的６机己录中直接取出，　验证时从对应的参数表中，也可以调出相应标准图集的全部待　查资料。在分部分项分类保存计算过程中，为了尽量减少保存　容量，我们利用统筹原理提出统筹公式保存法，如表１所示。　表１　定额内号　代号　计算式　５６　Ｋ１　（３．８６　３．０７５—０．６）　０．２４　５９　Ｋ２　（８８．１６—６）　Ｏ．１２　６２　Ｋ３　Ｋ１　１１２．５＋ｋ２　９６　７８　Ｋ１　２＋ｋ２＋ｋ３　８６　ＧＢＭ（６　２０＋Ｋ３　表中代号ｋｌ、Ｉ【２、ｋ３就可以在它后面的分部分项工程量计　算中直接引用。如定额内号６２、７８和８６中的分项工程就引用　了前面计算的结果。系统对招标、投标和评标方还可根据不同　的要求，提供针对某一分项工程的分析资料。　３可依赖计算方法的实现　从源数据流区分部分项逐一调入表达式的字符串形式，进　行以下四个阶段的处理：　３．１语法检查　对表达式的字符串形式逐一以ＡＳＣＩＩ码转换方式进行错误　诊断，以避免不符合表达式要求的错误出现。例如：两个相邻的　字符不能同时是运算符；左右括号的个数不能不等；右括号与左　括号中间不能没有运算符等。通过这一阶段的检查，消除以后　阶段的隐患。　３．２拼成单词　源数据流区的表达式是字符串形式，运算符、括号占一个字　符。函数和数值往往是由几个字符组成，这就需要对该字符串逐　Ｎ（Ｊ）……………逆波兰式区　Ｙ（Ｋ）…………一运算符栈　Ｈ（Ｌ）…………・・函数符栈　由于函数的运算对象只有一个，而一般运算符的运算对象　是两个，所以分别设置运算符栈和函数符栈，然后确定运算符的　优先级。　下面给出转换算法要点　）：　对存于Ｂ（Ｉ）区中的源表达式自左而右逐个扫描。　（１）如果当前扫描符是左括号，将其存人运算符栈Ｙ（Ｋ），　表示表达式进入一个层次；‘　（２）如果当前扫描符是函数符，则当前函数符进栈Ｈ（Ｌ）；　（３）如果当前扫描符是数值量，则把它送入逆波兰式区Ｎ　（Ｊ）；　（４）如果当前扫描符是运算符，分以下三种情况考虑：　①Ｙ（Ｋ）栈顶如果是左括号，则当前运算符进栈；　②Ｙ（Ｋ）栈顶如果是运算符，而且该运算符的优先级小于　当前运算符的优先级，则当前运算符进栈；　③Ｙ（Ｋ）栈顶如果是运算符，而且该运算符的优先级大于　等于当前运算符的优先级，则栈顶运算符退栈，进入逆波兰式区　Ｎ（Ｊ）。　（５）如果当前扫描符是右括号，考虑以下三种情况：　①Ｙ（Ｋ）栈顶如果是左括号，则左括号退栈并删除，表示退　出一个层次；　②Ｙ（Ｋ）栈顶如果是运算符，该运算符退栈，进入逆波兰式　区Ｎ（Ｊ），直到出现情况①；　③Ｈ（Ｌ）栈顶如果有函数符，该函数符退栈，进入逆波兰式　区Ｎ（Ｊ）。　（６）如果当前扫描符是结束符号，则过程停止。　通过以上转换算法，可以将表达式的中置式转换为逆波兰　式，并存于Ｎ（Ｊ）区中。　３．４逆波兰式的翻译　翻译要点如下：对存于Ｎ（Ｊ）中的逆波兰式自左而右一次扫　描。　（１）如果当前扫描符是数值量，不进行任何操作，扫描下一　个单词；　（２）如果当前扫描符是函数符，则对前一个数值作函数符　表示的函数运算；　（３）如果当前扫描符是运算符，则对前二个数值作运算符　表示的运算。　最后得到的就是表达式的值。通过以上四个阶段的处理，　不仅保存了表达式的字符串形式，而且计算得到了表达式的　值。　：　维普资讯 http://www.cqvip.com ４８　计算机应用与软件　２００８丘　结束语　基于编译技术的可信赖计算方法的实现，为Ｂ／Ｓ体系结构　下的工程招投标双方的标底和标书搭建了清单审验的平台，也　为工程造价的各参与方建立了互信的基础，同时也为诸如此类　需要各方共同参与，事后可能审核结果，验算过程的用户提出了　一种解决问题的途径。　参考文献　［１］贺龙涛，方滨兴，余翔湛．一种时问复杂度最优的精确串匹配算法　［Ｊ］．软件学报，２００５，１６（５）：６７６—６８３．　［２］胡伦骏，等．编译原理［Ｍ］．第二版．北京：电子工业出版社，２００５．　（上接第２页）　ｌａｔｅｘ２ｈｔｍｌ作为图片处理逻辑来生成ＰＮＧ图片。　在公式插入部分中，先前生成的ＬａＴｅＸ脚本和公式图片将　被插入到试题文档中。其中，脚本在试题文档的显示过程中是　隐藏的，用户看到的仅仅是公式的图片。之所以要将脚本一同　插入到试题文档中，是为了使公式在试题编辑器中成为可编辑　的。如果不插入脚本，公式就会丢失其生成信息，成为单纯的图　片。因此，脚本和图片都必须被保存到试题文档中。　３原型系统的实现　与我们８６３课题Ｌｉｎｕｘ多媒体网络同步教学系统相配套，　我们开发了Ｌｉｎｕｘ多媒体网络教学配套工具软件包。其中，多　媒体试题编辑工具使用Ｌｉｎｕｘ下的ＱＴ　４．０作为图形库进行开　发，实现了判断题、单选题、多选题和简答题的显示、编辑、存储　和发布，并可插入丰富的数学公式和多媒体图像图片。ＱＴ是一　个多平台的ｃ＋＋图形用户界面应用程序框架。它是完全面向　对象的，可以被很容易地进行扩展。　系统主界面如图２所示。左侧为题目选择栏，可以根据需　要按试题的名称、类型或所属的科目进行分类显示。右侧为题　目编辑器，可以编辑题干、选项、答案和提示。最右侧的工具栏　中提供了插入编辑图片和公式以及增删选项的功能。　，　￡臣　・　。　…　…　’　’　邑　Ｂ　图２试题编辑器界面　题目编辑器的主体部分是一个富文本（Ｒｉｃｈ　Ｔｅｘｔ）编辑器。　ＱＴ　４．０提供了对富文本编辑器实现的支持。类ＱＴｅｘｔＥｄｉｔ被用　来实现富文本编辑器的显示操作，类ＱＴｅｘｔＤｏｃｕｍｅｎｔ和ＱＴｅｘｔ－　Ｃｕｒｓｏｒ等被用来对文档内容的编辑进行控制。　本系统采用练习／测试互操作规范作为试题的表述形式，可　以层次化地描绘试题类型、题干内容、答案以及提示信息等元　素。ＱＴ　４．０提供了ＸＭＬ解析所必须的功能，使用ＱＤｏｍＤｏｅｕ－　ｍｅｎｔ、ＱＤｏｍＥｌｅｍｅｎｔ、ＱＤｏｍＮｏｄｅＬｉｓｔ等类可以对试题的ＸＭＬ文　件进行需要的操作。　系统的公式编辑器部分使用ＬａＴｅＸ作为公式生成引擎，并　为常用的数学公式符号辅助以图形界面的操作，同时允许用户　直接输入ＬａＴｅＸ命令。公式编辑器的界面如图３所示。右侧的　公式选择窗口提供了丰富的公式输入。在选择相应的公式后，　可以在左侧窗口下方的ＬａＴｅＸ语句编辑框中输入公式中的运　算常量和变量。　确　・…・・ｎ・’　取　ｎ　ｒ　㈣　’、；　、　……　Ｉ　ｘ　Ⅱ　ｇ－　（、ｓ　’【　Ｊ｛＼｛日ｒｔ　））　预直　图３公式编辑器界面　在实现过程中，系统根据用户的输入产生ＬａＴｅＸ脚本文　件，然后通过调用ＬａＴｅＸ公式生成引擎以及一系列图片处理逻　辑来生成公式图片。这个过程可以通过在程序中输出并调用　Ｌｉｎｕｘ的ｓｈｅｌｌ脚本方便地实现。　由于练习／测试互操作规范并未对公式加以定义，所以需要　额外考虑公式在试题文档中的保存方式。一个有效的解决方法　是在试题的ＸＭＬ文档中将公式和图片一样使用＜ｍａｔｉｍａｇｅ＞　元素予以标记。但是与图片不同的是，在保存公式图片文件的　时候同时保存一个与该图片文件主名相同的ＬａＴｅＸ脚本文件。　在显示试题文档时并不需要区分普通图片和公式，只需作一般　图片处理。而在需要对图片或公式进行编辑时，查找是否存在　相应的脚本文件，并以此判断用户所要编辑的是普通图片还是　公式。如果是一个公式的话则应该读入该脚本文件从而实现公　式的编辑。　４　结论　本文从试题的表述形式和公式的描述方式这两个方面讨论　了Ｌｉｎｕｘ网络教育平台下试题编辑器研究的现状以及所遇到的　问题。然后就这两方面给出了一个模型，该模型采用了基于练　习／测试互操作规范的试题表述形式和基于ＬａＴｅＸ公式生成引　擎的公式描述方式。之后，根据该模型给出了一个基于ＱＴ库　的原型系统的实现。需要指出的是，怎样将试题的表述形式与　其他学习资源特别是一些其他资源规范相结合，如何定义应试　者答题后的结果信息表述形式，以及公式在试题表述形式中的　标准化仍有待进一步的研究。　参考文献　［１］Ｓｕｓａｎ　Ｐｏｌｙｓｏｎ，Ｓｔｅｖｅｎ　Ｓａｈｚｂｅｒｇ，Ｒｏｂｅｒｔ　Ｇｏｄｗｉｎ－Ｊｏｎｅｓ．Ａ　Ｐｒａｃｔｉｃａｌ　Ｇｕｉｄｅ　ｔｏ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｗｏｒｌｄ　Ｗｉｄｅ　Ｗｅｂ．ｈｔｔｐ：／／ｔｅｃｆａ．ｕｎｉｇｅ．ｃｈ／　ｓｔａｆ／ｓｔａｆ－ｅ／ｓｕｒｄｓｔａｆｌ４／ｅｘ６／ｓｕｍｍａｒｙ．ｈｔｍ１．１　９９６．　［２］王珠珠，张伟远．网上教学平台及网站建设现状分析．中国远程教　育（综合），２００５，２：１７—１９．　［３］孔婷，杨贯中，陶勇，黄琴．试题表述形式及其方法的研究［Ｊ］．计　算机工程，２００４，ｌｌ：１８４—１８６．　［４］现代远程教育技术规范（ＣＥＬＴＳ）．练习／测试互操作规范（ＤＬＴＳ・　１０．２／Ｖ１．０）．　［５］Ｍｉｃｈａｅｌ　Ｊｕｎｔａｏ　Ｙｕａｎ．构建含有数学内容的动态网站．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ・　１２８．ｉｂｍ．ｃ∞∥ｄ　ｅｌｏｐｅｒｗｏｒｋｓ／ｃｎ／ｊ　ａ／ｊ巾ｐｍａｔｈ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍ１．