摘 要  基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)和C/S體系結(jié)構(gòu)，開發(fā)了企業(yè)設(shè)備管理決策支持系統(tǒng)，提出設(shè)備管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫的體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計了系統(tǒng)的功能模塊圖和數(shù)據(jù)倉庫架構(gòu)，并介紹系統(tǒng)各部分的設(shè)計思路。 
        一、引言 
        設(shè)備管理是企業(yè)管理中一項重要工作，對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營起著決定性的作用。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，設(shè)備向著高速化、大型化、復(fù)雜化、超小型化方向發(fā)展，數(shù)據(jù)信息越來越多，相互關(guān)系也越來越復(fù)雜，企業(yè)管理層對設(shè)備管理數(shù)據(jù)分析的時效性和正確性提出了更高的要求。 
        傳統(tǒng)的企業(yè)設(shè)備管理決策支持系統(tǒng)基本上都是基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)而成，而數(shù)據(jù)庫技術(shù)是以單一的數(shù)據(jù)資源為中心，主要用于事物處理，其數(shù)據(jù)缺乏組織性，大多數(shù)以原始的形式存儲，難以轉(zhuǎn)化為有用的信息，對數(shù)據(jù)的合成、分析、挖掘和綜合支持功能較差，勢必造成決策不利、庫存積壓、資金浪費，影響企業(yè)的生產(chǎn)和效益。引入數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)可以很好地解決這種狀況，可以把決策所需的信息從原始數(shù)據(jù)庫中分離出來，轉(zhuǎn)化為集中統(tǒng)一、隨時可用的信息，迅速提供給決策層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高度利用和高層次利用，為企業(yè)設(shè)備管理決策支持系統(tǒng)的研究和開發(fā)提供了一條新的途徑，把決策支持系統(tǒng)推向到實用化階段。 
        二、主要技術(shù)介紹 
        1．決策支持系統(tǒng) 
        決策支持系統(tǒng)（DSS）是在電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種支持決策過程的計算機信息系統(tǒng)。它以管理科學(xué)、運籌學(xué)、控制論和行為科學(xué)為基礎(chǔ)，以計算機技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)為手段，針對半結(jié)構(gòu)化決策問題，為決策者提供決策所需的數(shù)據(jù)、信息，建立方法和模型，通過定性分析和定量計算，采取人機對話的方式，為管理人員提供一個分析問題、模擬決策過程及決策方案的決策支持環(huán)境。 
        2．?dāng)?shù)據(jù)倉庫系統(tǒng) 
        數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)是為了利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行分析和推理，從而為決策提供依據(jù)而建立的綜合體系。數(shù)據(jù)倉庫（DW)、聯(lián)機分析處理（OLAP）和數(shù)據(jù)挖掘（DM）是其中相互獨立又相互關(guān)聯(lián)的核心技術(shù)。
數(shù)據(jù)倉庫是支持經(jīng)營管理決策過程的、面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、隨時間變化的數(shù)據(jù)集合。它以多個同構(gòu)或異構(gòu)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫作為原始數(shù)據(jù)源，將大量用于事務(wù)處理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過清潔、抽取、變換、概括和聚集操作，按決策主題的需要進行數(shù)據(jù)重組和數(shù)據(jù)存儲，提供全局的、統(tǒng)一的、語義一致的、組織良好的數(shù)據(jù)視圖，使最終用戶可以直接從中處理數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，提高了訪問和處理數(shù)據(jù)信息的速度與效率。
聯(lián)機分析處理是在數(shù)據(jù)倉庫基礎(chǔ)上進行深入的數(shù)據(jù)分析，獲得關(guān)鍵信息以支持決策分析的主要手段之一。它是指一系列交互的查詢過程，在查詢過程中需要將數(shù)據(jù)在不同層次、不同階段上進行分析處理，從而獲得高度歸納的信息。 
        數(shù)據(jù)挖掘是一個決策支持過程，主要基于人工智能、決策學(xué)、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，高度自動化地分析原始數(shù)據(jù)，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，預(yù)測管理者的行為，以幫助決策者做出正確的決策。 
        3．基于數(shù)據(jù)倉庫的DSS應(yīng)用結(jié)構(gòu) 
        數(shù)據(jù)倉庫這一體系結(jié)構(gòu)的提出，將事物型處理和分析型處理兩種類型區(qū)分開來，為DSS提供了解決方案。DSS一般結(jié)構(gòu)為三庫一體化結(jié)構(gòu)，即：數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識庫。DSS中的數(shù)據(jù)庫是存儲于計算機中的用于決策的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的集中，是DSS的基礎(chǔ)，但DSS中使用的數(shù)據(jù)庫中存儲的是對原始數(shù)據(jù)和基本數(shù)據(jù)進行篩選、提煉加工或統(tǒng)計后形成的可用的綜合數(shù)據(jù)。而模型庫是決策模型的集合，它存儲了有關(guān)某個決策問題的理論模型和經(jīng)驗使用，并且提供了使用這些模型的功能。DSS的方法庫中存儲有關(guān)方法程序，允許計算機過程本身交互式存取數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫中選擇數(shù)據(jù)，從方法庫中選擇算法，將數(shù)據(jù)和算法結(jié)合起來進行計算并顯示出來，供決策者使用。因此數(shù)據(jù)倉庫與DSS結(jié)合起來，形成如下這樣一種關(guān)系：數(shù)據(jù)庫用DW技術(shù)解決；模型庫用OLAF，工具分析；方法庫用DM技術(shù)實現(xiàn)。 
        以數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)，通過查詢工具和分析工具，完成對信息的提取，滿足用戶的需求，成為對決策層有價值的信息資源，由此可見數(shù)據(jù)倉庫與決策支持系統(tǒng)真正的結(jié)合，才能使DSS成為一個真實的可行的決策支持系統(tǒng)。 
        三、企業(yè)設(shè)備管理決策支持系統(tǒng)功能分析 
        企業(yè)設(shè)備管理決策支持系統(tǒng)由幾個業(yè)務(wù)管理模塊組成，將設(shè)備管理的各方面集成為一個規(guī)范化的體系，使設(shè)備管理工作得到高效能的組織和實施。各主要管理模塊的功能和內(nèi)容介紹如下。 
        1．設(shè)備前期管理 
        前期管理模塊主要包括設(shè)備的申請計劃、審批、合同簽訂、合同執(zhí)行情況、設(shè)備驗收記錄、客戶管理以及設(shè)備入庫記錄等幾個子模塊。該模塊通過建立設(shè)備市場信息庫，依據(jù)選型策略，進行設(shè)備選型，制定年度設(shè)備采購計劃，并對設(shè)備采購合同進行管理。對設(shè)備開箱驗收與安裝驗收進行記錄，結(jié)合設(shè)備基本信息，生成設(shè)備卡片。 
        2．設(shè)備資產(chǎn)管理 
        設(shè)備資產(chǎn)管理模塊主要包括設(shè)備編碼管理，設(shè)備臺賬，設(shè)備的租用、調(diào)撥、封存、報廢以及設(shè)備的折舊等基本子模塊。其中編碼管理按照部頒《設(shè)備統(tǒng)一分類及編號目錄》及相關(guān)補充規(guī)定對設(shè)備進行編碼。資產(chǎn)管理主要是對設(shè)備資產(chǎn)編號、設(shè)備名稱、設(shè)備主要參數(shù)、所需潤滑油的種類及型號、潤滑參數(shù)、出廠編號及日期、起用日期、設(shè)備使用人員狀況、隸屬的生產(chǎn)線、設(shè)備折舊方法等基本信息以及設(shè)備技術(shù)資料進行管理。 
        3．設(shè)備維修管理 
        設(shè)備維修管理模塊主要包括設(shè)備運行狀況、設(shè)備維修計劃、維修臺賬、故障統(tǒng)計、維修費用以及設(shè)備改造等幾個管理子模塊。該模塊是對發(fā)生故障的設(shè)備名稱、時間、現(xiàn)象、排除措施、維修人員、故障設(shè)備的部門進行記錄和管理，實施動態(tài)作業(yè)管理，對設(shè)備維修費用、備件消耗進行統(tǒng)計與核算，并對設(shè)備故障和維修頻率進行統(tǒng)計與分析，用直方圖形象表示設(shè)備故障發(fā)生情況，對設(shè)備使用情況進行了解預(yù)測，在設(shè)備使用一定周期后，向服務(wù)器發(fā)出維修提示信息，便于維修人員提前對設(shè)備進行檢查。 
        4．設(shè)備備件管理 
        設(shè)備備件管理模塊主要包括備件編碼、庫存信息、備件的購進與領(lǐng)用記錄、材料卡以及備件流水賬的管理等基本子模塊。該模塊主要對設(shè)備備件的合同時間、合同號萬進庫時間、存放地點、使用的機床、備件名稱、備件數(shù)量、型號、廠家、價格、國別、已領(lǐng)數(shù)量、領(lǐng)用流水賬、領(lǐng)用人員以及信息等進行管理，并對庫存數(shù)量設(shè)置了預(yù)警提示，備件數(shù)量超過最高或最低數(shù)量時，系統(tǒng)會向操作員發(fā)出報警提示。 
        5．設(shè)備潤滑管理 
        該模塊對設(shè)備潤滑和油質(zhì)鑒定進行動態(tài)管理，自動進行潤滑材料消耗的統(tǒng)計與分析。設(shè)備潤滑管理是按技術(shù)規(guī)范要求，實現(xiàn)設(shè)備的合理潤滑和節(jié)約用油，以達到設(shè)備安全、正常運行的目的。 
        6．技術(shù)狀態(tài)管理 
        設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理模塊對設(shè)備運行與安全檢查進行記錄并統(tǒng)計。根據(jù)設(shè)備事故與故障記錄自動建立事故故障期報表，制定設(shè)備保養(yǎng)周期計劃與設(shè)備點檢計劃，實施保養(yǎng)與點檢的動態(tài)管理，自動制作包括設(shè)備完好率與故障停機率在內(nèi)的設(shè)備管理狀態(tài)統(tǒng)計。凡發(fā)生事故與故障的設(shè)備，都可自動轉(zhuǎn)入維修管理模塊，對設(shè)備實施維修管理。關(guān)于事故、故障、運行臺時、設(shè)備保養(yǎng)等記錄，可自動轉(zhuǎn)入設(shè)備檔案中。 
        7．設(shè)備資料管理 
        設(shè)備資料管理模塊包括資料編碼、資料的基本管理以及資料的存檔、借用記錄管理等幾個子模塊。主要是對設(shè)備的隨機資料進行歸檔，系統(tǒng)化管理，方便資料的調(diào)閱、查詢。 
        8．系統(tǒng)維護管理 
        系統(tǒng)維護管理模塊包括密碼修改、操作注冊、數(shù)據(jù)整理與備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)、重建索引、員工管理、基本設(shè)置等子模塊，該模塊使系統(tǒng)準(zhǔn)確無誤地運行。通過設(shè)置操作權(quán)限，有效地保護了數(shù)據(jù)庫的完整性與正確性；通過該模塊，可以有效屏蔽非授權(quán)用戶的各種操作，保證了數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性，從而也保證了系統(tǒng)的正常運行。
        四、系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā) 
        1．系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
        由于采用了數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，系統(tǒng)采用Client/Server模式。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用Microsoft SQL Server 7.0開發(fā)完成，前端采用Powerbuilder 6.5開發(fā)。輔助開發(fā)工具為Visual C +＋6. 0, Office2000等。操作系統(tǒng)為Windows 2000 Advanced Server，具有可擴充性、可移植性、可靠性、兼容性等性能。同時圖形化界面，便于維護與管理。 
        2  系統(tǒng)總體邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計
系統(tǒng)總體邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體邏輯結(jié)構(gòu)

        3．多維數(shù)據(jù)倉庫的設(shè)計 
        (1)確定主題 
        數(shù)據(jù)倉庫的每一個主題是一個客觀分析領(lǐng)域，反映數(shù)據(jù)倉庫所要實現(xiàn)的分析目標(biāo)。因此，在設(shè)計數(shù)據(jù)倉庫時，確定主題的主要依據(jù)就是系統(tǒng)的分析要求。本系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能模塊來確定主題。 
        (2）設(shè)計維度 
        根據(jù)不同的分析主題，確定描述各個主題的相應(yīng)指標(biāo)，即多維數(shù)據(jù)模型的變量。并根據(jù)各個指標(biāo)的約束因素，確定多維數(shù)據(jù)模型的各個維。多維數(shù)據(jù)模型中各維的層次劃分，基本確定了每一維的垂直匯總路徑。數(shù)據(jù)沿任何一條路徑自上而下分析，可實現(xiàn)掘進分析，將某一路徑與其他路徑任意組合，可實現(xiàn)分片和分塊。 
        (3)設(shè)計數(shù)據(jù)倉庫構(gòu)架 
        數(shù)據(jù)倉庫有星型構(gòu)架、雪花型構(gòu)架和星網(wǎng)構(gòu)架。在實際應(yīng)用中，主要根據(jù)事實表和維表的情況選擇使用，有時甚至同時使用。 
        以設(shè)備備件消耗為例。在這個主題領(lǐng)域確定的4個維度，每個維度是單獨的，相互間設(shè)有層次關(guān)系，因此可以選用星型構(gòu)架，如圖2所示。 
        4．底層數(shù)據(jù)庫的設(shè)計 
        數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)來源于多個數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)基本是面向應(yīng)用建立的，不能完整地描述市場分析主題，也容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)間的不一致。本系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，針對管理信息的時間特性和匯總特性，對數(shù)據(jù)的名稱、類型、描述及關(guān)聯(lián)等進行重新定義，主要包括：統(tǒng)一數(shù)據(jù)類型、調(diào)整數(shù)據(jù)長度和增加時間屬性。

 

圖2 設(shè)備備件消耗的星型構(gòu)架

        5．元數(shù)據(jù)的設(shè)計 
        系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)是對整個數(shù)據(jù)倉庫環(huán)境的描述，包括數(shù)據(jù)源管理元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)倉庫元數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)源管理元數(shù)據(jù)是對元數(shù)據(jù)及其內(nèi)容、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和各種操作信息的描述。對系統(tǒng)數(shù)據(jù)源作有效的界定，對各單位的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行全局一致的詳盡描述。同時，建立各單位數(shù)據(jù)表和系統(tǒng)的映射表的對應(yīng)關(guān)系，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)映射提供依據(jù)。 
        數(shù)據(jù)倉庫元數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)類型定義、數(shù)據(jù)采集規(guī)則、關(guān)系表結(jié)構(gòu)和屬性定義。系統(tǒng)對數(shù)據(jù)倉庫中所有關(guān)系表的數(shù)據(jù)字段進行分類，并對其屬性作出統(tǒng)一的定義；通過數(shù)據(jù)倉庫采集過程表來確定采集規(guī)則，數(shù)據(jù)倉庫采集過程表主要有元數(shù)據(jù)庫信息、目標(biāo)數(shù)據(jù)庫信息、采集過程存儲過程名稱等。 
        6．用戶視圖的設(shè)計 
        本系統(tǒng)設(shè)計了友好、高效的界面，實現(xiàn)一般交互、信息顯示和數(shù)據(jù)輸入的功能。系統(tǒng)通過對綜合多維數(shù)據(jù)進行旋轉(zhuǎn)、切片和建立挖掘模型等操作，進行導(dǎo)出數(shù)據(jù)的計算，經(jīng)可視化處理，即獲得用戶視圖和各種圖表，滿足用戶對數(shù)據(jù)進行多側(cè)面、多角度的深入觀察和分析的需求。 
        五、結(jié)束語 
        目前，許多企業(yè)已經(jīng)建立了設(shè)備管理決策支持系統(tǒng)，并投入運行。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫包含了設(shè)備管理各個環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)反映了企業(yè)設(shè)備管理過程中規(guī)律性的信息，隨著市場競爭的日趨激烈，企業(yè)管理層對設(shè)備管理提出了更高的要求。因此，有必要建立設(shè)備管理數(shù)據(jù)倉庫。 
        本系統(tǒng)可以很好地幫助企業(yè)設(shè)備管理人員利用設(shè)備管理決策支持系統(tǒng)所提供的信息進行科學(xué)決策，提高企業(yè)管理水平，是輔助設(shè)備管理人員進行科學(xué)決策的一種有效工具。本系統(tǒng)是使整個企業(yè)實現(xiàn)計算機化管理的一個重要組成部分，系統(tǒng)研制工作是在企業(yè)信息系統(tǒng)規(guī)劃的要求下進行的。系統(tǒng)研制的下一步目標(biāo)就是進一步擴充系統(tǒng)模型庫函數(shù)，以進一步提高系統(tǒng)決策支持的能力。

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