一种标准符合性评估可视化模型

一种标准符合性评估可视化模型

A Visualized Model of Standard Conformance Assessment

中国 北京 中国电子科技集团 电子科学研究院 徐天琪

随着标准符合性评估对可视化方面要求的不断提升，传统的标准符合性评估方式显出了一定弊端。【摘 要】

面对这些变化，日渐成熟的可视化技术为标准符合性评估提供了一个新的思路。本文提出一种标准符合性评估可视化模型，实现对标准符合性评估过程中，数据和结果数据的可视化。在帮助研究人员处理大量指标数据的同时，提高标准符合性评估的客观性和有效性，为标准符合性评估可视化研究提供了一个新方向。

【关键词】标准符合性评估 可视化模型 交互性

1 概述

由于标准制定的难易程度不同、标准的实施过程中的理解误差、特殊偏离等情况的存在，使得无论制定多么完善的标准均不能完全保障期准确实施，于是产生了衡量与评判标准和标准实施之间符合程度的标准符合性测试。由此可知，标准符合性测试是一种功能或性能的测试，用于检验标准的实施与标准描述之间是否一致，是否存在偏离情况，是保障标准实现的准确性和有效性的重要手段[1][2]。

在标准制定的过程中，由于行业和属性不同，各自标准之间的差异使得符合性测试的对象涉及诸多领域，需要自不同的测试方法和检测手段。虽然标准及测试手段各不相同，但是标准评估流程通常可以归纳为确定标准检测点及要求、制定标准符合性评估框架、检测各项指标的标准符合性、处理检测数据、生成标准符合性评估结果[3]。将确定检测点及要求、制定标准符合性评估框架、处理检测数据、生成评估报告等通用功能能集成到一个标准符合性评估工具中，可以实现标准评估工作的自动化，重复利用标准评估框架，大大提升评估效率。

可视化。参照提出的信息可视化模型，设计了一种适用于标准符合性评估可视化实现的概念模型。

从图 1中可以看出，标准符合性评估可视化过程大致分为四个部分：数据转换过程，可视化映射过程，视图转换过程和交互操作过程。具体来讲，数据转换过程首先将原始数据进行处理。原始数据有两类，一类是从相关标准文档中提炼的标准检测点框架数据，该类数据转换为关系型检测框架；另一类是由专家评估或者检测工具生成的检测结果数据，该类数据与专家制定的标准符合性评估框架底层指标相对应。在可视化映射和视图转换过程中，根据标准文档要求和专家意见，分别对关系型检测框架和标准评估框架确定权重，两

图 1标准符合性评估可视化模型

2 标准符合性评估可视化模型设计

目前，Card等人提出的数据可视化的一般流程模型，已经在可视化领域得到了广泛的认可和应用[4]。分析可视化流程模型：首先，将原始数据转换并映射到关系型数据库的数据表中，再将数据表向可视化结构进行转换，从而实现信息

【月球环形山】加德纳环形山（Gardner）月面坐标，经度33.8°E，纬度17.7°N，直径18公里。以美国欧文•克利夫顿•加德纳的名字命名。57

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种框架由一定的关联关系相互映射，并最终表现成可供评估的可视化图。可视化图明确地将指标层级关系、指标关键性等级以及评估结果表现出来，形成有利于研究人员进行结果分析和算法研究的可视化产品[2][3][5]。研究人员可以根据系统提供的交互式操作来控制整个评估进行，对权重、算法和底层指标检测结果进行调整，从而更高效、准确地完成标准符合性评估工作。

3 标准符合性评估软件设计

3.1 软件总体设计框架

根据上述的可视化技术及标准符合性评估的需求，同时参照可视化模型，设计了一个标准符合性评估软件。该软件采用B/S框架进行顶层设计，以Java变成语言和MySQL数据库为基础，构建了三层架构，即数据访问层、逻辑业务层和综合应用层，以数据可视化的方式，完成了基本功能的实现[6]。

通过标准符合性评估软件的结构图，可以看到，数据访问和转换是整个系统的基础。首先，基础数据库存放各种通用的标准体系框架、检测框架、评估框架和算法的基础数据。对同一个系统，由于评估任务需求不同，选取的评估标准框架、检测框架和算法也可能不同。基础功能服务根据不同的框架和算法的调用请求，返回相应的数据。业务数据库存放的是评估任务流程中产生的过程数据和结果数据，这些数据既是可视化的基础数据，同时还可以作为研究人员分析或对比标准符合性评估结果的历史数据。

图2中的业务逻辑层是标准符合性评估软件的核心。它包含了检测框架可视化、评估框架可视化、指标权重和评估算法、检测数据交互和评估结果可视化的全部方法。检测框架可视化按照标准文档要求，通过XML、XSD文件导入与数据转换的方法或用户直接添加的方法来实现。评估框架可视化根据不同的专家研究员针对不同的标准的评估需求来实现。评估人员通过选择系统提供的不同算法，最终完成标准符合性评估，并通过可视化的方式查看分析评估结果。

3.2 应用案例

为了验证上述标准符合性评估可视化模型的可行性，根据某信息交换标准符合性评估任务的实际需要，建立了标准评估体系，并通过实际的评估数据进行验证[1]。

在图 3所示的标准体系中，一级指标和二级指标是由评估研究员通过对该标准分档进行分析所提出的评估框架，检测点通过一定关联关系，将检测框架中的检测点与评估框架进行映射，最终形成的标准符合性评估体系。其中实线方框代表必要的指标及检测点，虚线方框代表不必要的指标及检测点。将底层检测数据映射到指标体系中，并按照一定算法进行计算，最终生成该标准的符合性评估结果。

3.3 系统实现

根据可视化模型和系统框架，完成了标准符合性评估可视化软件的实现。在软件中对某信息交换标准的符合性进行评估，用来验证软件功能和可视化设计方案。系统按照关键字、节点父子关系、节点描述等信息将原始数据转换为关系数据，并按照策略进行映射，最终生成可视化评估模型。在模型中，评估人员可是了解节点基本信息、节点重要等级以及评估框架算法，并可以进行编辑修改，形成评估方案。

系统通过接口读取检测工具的检测结果，通过一定策略将初级检测结果对应到评估框架中，评估人员可以对初级检测结果进行查看修改。最终，通过分析计算，最终生成评估结果和统计图。

由上面几幅图可以看出，通过可视化显示，评估人员可以直观清晰地看到评估框架的组织关系，根据标注和颜色的不同，评估人员可以迅速了解每个指标的重要程度和评估结果。同时，评估人员选中不同的节点，可以查看每个节点的评估结果统计情况。饼图和雷达图可视化方式可以更直观的展现不同重要等级的指标的总过情况，为评估人员的评估分析工作提供了帮助。

3.4 与传统方法比较

传统的标准符合性评估任务对可视化技术要求并不高，绝大多数系统仅以列表的形式展现评估框架和结果。而通过

图 3 某信息交换标准图 2 标准符合性评估软件系统架构

58【月球环形山】格特纳环形山（Gärtner）月面坐标，经度34.6°E，纬度59.1°N，直径1.3公里。以德国克里斯提•格特纳的名字命名。

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图 4 评估结果与分析

标准符合性评估可视化软件，采用更易于人们理解评估模型和分析数据的图形，同时提供可视化的交互操作方式，既为标准符合性评估的实际应用提供了决策支持，同时也为标准符合性评估的研究人员提供了一个研究的新方向。

让可视化手段成为提升工作效率的一个途径，都为日后的标准符合性评估工作提供了一个新思路。

参考文献

[1]陈鹏.电子政务数据交换标准及其符合性测试技术的研究[D]．东北大学，2006

[2]沈云交．合格评定概述[J]．世界标准化与质量管理，2005(7)：50 —51[3]崔奇，马楠，刘贤．TPM接口命令标准符合性测试的设计与实现 [J]．计算机工程，2009(1)：129—132

[4]CARD S, MACKINLAY J, SHNEIDERMAN B. Readings in Information Visualization: Using Vision to Think [M]. USA: Morgan Kaufmann, 1999:256.[5]马磊，黄山涯．我国信息产业标准化问题研究[J]．数据库与信息管理，20m(8)：11—12

[6]曹志梅，王凯. 基于动态模糊依赖关系的图书馆用户评价系统设计与实现[J]，图书馆自动化, 2005(25): 260-261.

4小结

随着可视化技术的日趋发展和日渐成熟，将可视化技术应用到标准符合性评估领域是必然的发展需求。根据文中提出的标准符合性评估可视化模型所实现的标准符合性评估可视化系统在可视化技术方面、评估算法方面以及交互操作方面都较传统的标准符合性评估系统有很大的不同。通过交互操作为标准符合性评估的实际应用提供决策的支持，同时进一步优化可视化设计，研究图形色彩对人心理的积极影响，

【扩展阅读】

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责任编辑：殷黎明

【月球环形山】伽桑狄环形山（Gassendi）月面坐标，经度39.96°W，纬度17.55°S，直径1.9公里。以法国皮埃尔•伽桑狄的名字命名。

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