基于數(shù)據(jù)倉庫的庫存管理與分析系統(tǒng)研究與開發(fā)*

武時龍

（宿州職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機(jī)信息系，安徽 宿州234101）

引言

傳統(tǒng)的庫存管理系統(tǒng)和企業(yè)資源計劃系統(tǒng)ERP（Enterprise Resource Planning），只是對物料和商品進(jìn)行進(jìn)銷存管理，對于數(shù)量、位置、占用資金等方面的管理有很好的效果.但對于其他一些問題，例如，如何設(shè)置安全庫存、甚至實現(xiàn)零庫存，如何選擇物料供應(yīng)商，確定合理的采購數(shù)量，何時需要進(jìn)行采購，以及產(chǎn)品銷售情況的統(tǒng)計與分析、銷售預(yù)測等就顯得有些無能為力了.同時，諸多因素使得企業(yè)的物料和商品庫存是經(jīng)常變動的.庫存過多，則會占用大量的資金、生產(chǎn)和庫存面積，影響企業(yè)的現(xiàn)金流，由于產(chǎn)品的升級換代，產(chǎn)品積壓也會造成大量的浪費(fèi);庫存過少，則無法滿足企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營的需求.

如何適應(yīng)市場的變化，如何適應(yīng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化，如何提高庫存管理水平和為管理層提供更好的決策支持，研究人員需對企業(yè)庫存管理和分析進(jìn)行深入研究，重新定義庫存管理模型和產(chǎn)品的供應(yīng)關(guān)系，設(shè)計開發(fā)一套適合企業(yè)具體情況和發(fā)展需求的庫存管理和分析系統(tǒng).

本文結(jié)合山工代理商管理系統(tǒng)（Dealer Management System，DMS），構(gòu)建一個C/S和B/S 混合的多層架構(gòu)，同時基于數(shù)據(jù)倉庫的庫存管理和分析系統(tǒng).通過對代理商庫存管理的規(guī)范化和信息化，并以此代理商庫存數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)來源，應(yīng)用OLAP 技術(shù)，實現(xiàn)多粒度、多視角、可視化的庫存分析和決策支持系統(tǒng).

1 庫存管理系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

庫存管理和分析體系采用C/S和B/S 相結(jié)合的模式，使用ASP.NET 完整的三層架構(gòu)，應(yīng)用程序采用C#開發(fā)語言.服務(wù)器為IBM x3850，服務(wù)器操作系統(tǒng)為Windows Server 2003，采用SQL Server 2005構(gòu)建事務(wù)數(shù)據(jù)庫和分析數(shù)據(jù)倉庫.開發(fā)客戶機(jī)為Dell OPTiplex 960 型號，安裝Windows XP Professional 操作系統(tǒng)，SQL Server 客戶端.

2 庫存管理系統(tǒng)需求分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 總體需求分析

山東山工機(jī)械有限公司在全國擁有眾多的代理商及代理商的分公司，庫存管理水平參差不齊.為提高代理商的管理水平和服務(wù)響應(yīng)速度，加快信息流的反饋與交互，提高客戶滿意度，公司在2011年開始著手開發(fā)代理商管理系統(tǒng)DMS，本課題來源于DMS 第一階段工作，向代理商推行庫存管理系統(tǒng).

通過對多家代理商的調(diào)研和同他們進(jìn)行溝通，我們發(fā)現(xiàn)代理商庫存管理存在很多不足之處.很多代理商存在分公司、分銷點，總公司采用從市場上購買的傳統(tǒng)庫存管理軟件進(jìn)行庫存的進(jìn)銷存管理，由于軟件過多的通用性，導(dǎo)致無法適合代理商的業(yè)務(wù)需求.總部與分公司、分銷點之間，依然采用傳統(tǒng)的電話、郵件和傳真的方式進(jìn)行訂貨、發(fā)貨、退貨等業(yè)務(wù)，同時倉庫保管員和財務(wù)人員通過手工記賬的方式存檔，對于庫存信息的統(tǒng)計分析和提供決策支持無能為力.主要體現(xiàn)在以下幾方面.

1）物料種類多，存儲分散，同時物料存儲的庫位信息不全、不準(zhǔn)確，甚至沒有庫位信息，造成物料銷售和使用時，無法準(zhǔn)確得知物料的庫存信息和存放位置，有時會發(fā)生賬面有，而無法找到的情況.

2）不能有效管理分公司和分銷點的庫存信息，由于地點的分散及信息反饋的滯后和不準(zhǔn)確，導(dǎo)致總部無法及時了解分公司的庫存情況.總部在向山工提交采購訂貨時，經(jīng)常發(fā)生重復(fù)訂貨、少訂和漏訂的情況，影響銷售和客戶服務(wù)的響應(yīng)速度和客戶的滿意度［1］.

3）庫存物料的成本、利潤核算滯后，對于經(jīng)營決策無法提供有效的數(shù)據(jù)支持.市場的變化和客戶需求的多樣化，迫使企業(yè)要及時根據(jù)情況進(jìn)行庫存調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的成本核算和手工操作的弊端，無法進(jìn)行科學(xué)合理的成本分析、預(yù)測和控制.

4）應(yīng)收賬款占比重，影響代理商的資金周轉(zhuǎn)和使用頻度.由于自動化程度低和各分公司之間的相互獨立，企業(yè)資源和信息共享程度差，導(dǎo)致企業(yè)的應(yīng)收賬款管理不細(xì)、收賬不及時和收賬不到位的情況時有發(fā)生，增加企業(yè)成本和經(jīng)營的風(fēng)險.

5）市場預(yù)測方法落后.由于大量采用手工記賬的方式，大量的紙質(zhì)報表在規(guī)格上、字符字義長存在差別，數(shù)據(jù)統(tǒng)計不詳細(xì)，甚至不及時和不準(zhǔn)確，導(dǎo)致市場分析和預(yù)測的差錯率高，無法準(zhǔn)確和及時地根據(jù)市場變化作出決策.

客戶對于分析決策的需求如下.

1）產(chǎn)品銷售趨勢分析，從物料分類的角度，分析在一個時間段（周、月、年）內(nèi)，指定的地區(qū)某物料銷售情況和利潤的變動趨勢.

2）產(chǎn)品采購分析，從物料的角度，分析一段時間采購數(shù)量、采購成本和采購頻率的問題

3）庫存情況分析，分析一段時間內(nèi)，庫存的數(shù)量、資金占用情況和合理訂貨的庫存情況

4）客戶分析，從客戶角度，分析一段時間內(nèi)，客戶的購買量、購買價格和利潤變化的情況.

2.2 庫存管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)與功能模塊分析

針對以上總體的需求分析，系統(tǒng)設(shè)計的業(yè)務(wù)功能管理模塊分為采購業(yè)務(wù)、銷售業(yè)務(wù)、庫存管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理、查詢報表與分析.各業(yè)務(wù)模塊功能如下.

采購業(yè)務(wù):采購訂單、采購入庫（賒購）、采購入庫（現(xiàn)款）、采購?fù)素洝⒉少忣A(yù)付款、采購付款（應(yīng)付款）和預(yù)付轉(zhuǎn)應(yīng)付.

銷售業(yè)務(wù):客戶訂單、銷售出庫（賒銷）、銷售出庫（現(xiàn)款）、銷售退貨、銷售預(yù)付款、銷售收款（應(yīng)收款）和預(yù)收轉(zhuǎn)應(yīng)收.

庫存管理:內(nèi)部耗材領(lǐng)用、借出、借出歸還、盤盈盤虧、調(diào)撥申請、庫存調(diào)撥、庫存信息設(shè)置和單據(jù)確認(rèn)等.

基礎(chǔ)數(shù)據(jù):物料信息、部門檔案、員工檔案、服務(wù)項目定義、往來業(yè)務(wù)單位、收付賬號信息、物料分類和物料信息輔助設(shè)置等［2］.

系統(tǒng)管理:系統(tǒng)用戶、用戶菜單權(quán)限、用戶可操作部門、數(shù)據(jù)庫備份、系統(tǒng)公告維護(hù)和系統(tǒng)日志.

賬務(wù)處理:財務(wù)交款單、收款確認(rèn)、采購發(fā)票記賬、銷售發(fā)票記賬、結(jié)賬和反結(jié)賬.

查詢與報表:用于查詢、統(tǒng)計和簡單分析企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，主要功能包括:庫存臺賬查詢、業(yè)務(wù)單據(jù)查詢、供貨商供貨匯總，各部門月度銷售匯總、庫存預(yù)警、銷售利潤和庫存周轉(zhuǎn)率等等一系列的報表，在此不一一列舉.

聯(lián)機(jī)分析和預(yù)測:通過聯(lián)機(jī)分析和預(yù)測工具，從應(yīng)用系統(tǒng)中提取和處理與之相關(guān)的數(shù)據(jù)，比如某種業(yè)務(wù)的統(tǒng)計、分析和預(yù)測等信息，提供決策支持所需的數(shù)據(jù).

2.3 庫存管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

數(shù)據(jù)倉庫管理系統(tǒng)把企業(yè)原始數(shù)據(jù)和來自外部的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、清洗、裝載到數(shù)據(jù)倉庫中，通過聯(lián)機(jī)分析工具和查詢報表，為客戶提供多視圖、多角度的數(shù)據(jù)分析結(jié)果.分為三個子系統(tǒng):業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)、輔助分析和決策子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)［3］.整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示.

1）業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)，即為傳統(tǒng)的庫存管理應(yīng)用程序系統(tǒng)，完成日常庫存進(jìn)庫、出庫、盤盈盤虧等操作.使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，為聯(lián)機(jī)分析和決策支持提供元數(shù)據(jù).

2）輔助分析和決策子系統(tǒng)，前臺使用聯(lián)機(jī)分析、數(shù)據(jù)挖掘等工具，后臺使用數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)來源于業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng)的日常發(fā)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過預(yù)測分析功能，為決策提供支持.

3）數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理和從各數(shù)據(jù)源抽取、轉(zhuǎn)換、清洗和裝載數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)倉庫，并對數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行管理［4］.

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

3 庫存管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 庫存管理數(shù)據(jù)庫設(shè)計

3.1.1 數(shù)據(jù)庫E－R 模型

數(shù)據(jù)庫用于存儲實體表和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計要充分考慮數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)完整性和良好的性能［5］.良好的存儲結(jié)構(gòu)不僅可以提供較好的數(shù)據(jù)完整性的支持，也可以有效的提高數(shù)據(jù)庫的性能和安全性［6］.數(shù)據(jù)庫總體E－R 如圖2 所示.

圖2 數(shù)據(jù)庫總體E－R 圖

3.1.2 數(shù)據(jù)表設(shè)計

基于篇幅的限制，本文只介紹數(shù)據(jù)庫中主要的業(yè)務(wù)表.

單據(jù)主表（tinv_billMain）系統(tǒng)中各種單據(jù)表現(xiàn)形式不同、但使用用一個表，單據(jù)使用兩表結(jié)構(gòu)，主表用來存儲物料出方、物料入方、單據(jù)號等信息，見表1.

3.2 庫存管理系統(tǒng)功能模塊實現(xiàn)

3.2.1 系統(tǒng)主界面

系統(tǒng)菜單采用樹狀結(jié)構(gòu)，沒有層次限制.系統(tǒng)運(yùn)行主界面如圖3 所示.

表1 單據(jù)主表

圖3 系統(tǒng)操作主界面

3.2.2 關(guān)鍵技術(shù)和代碼

本系統(tǒng)支持批量操作的關(guān)鍵技術(shù)是采用數(shù)據(jù)集（DataSet）和數(shù)據(jù)表（DataTable）的更改與傳遞［7］.對于單表更新，如“系統(tǒng)用戶”的維護(hù)，系統(tǒng)DataTable的行狀態(tài)，將發(fā)生更改的行（增、刪、改）單獨保存到一個DataTable 中，然后將其傳給函數(shù)方法直接保存.其中用到的ShareData為自定義封裝DataTable和更新SQL 語句的類.代碼如下:

4 結(jié)語

基于傳統(tǒng)的B/S和C/S 結(jié)構(gòu)的庫存管理系統(tǒng)的優(yōu)缺點，以及傳統(tǒng)庫存管理系統(tǒng)的局限性，本文提出采用B/S模式與C/S模式相結(jié)合多層系統(tǒng)架構(gòu)，研究、設(shè)計基于數(shù)據(jù)倉庫的分析和決策支持的庫存管理系統(tǒng).系統(tǒng)能滿足一般企業(yè)的庫存管理業(yè)務(wù)需求，同時對于庫存分析和決策功能的特殊化需求功能也能滿足.

由于時間有限，同時企業(yè)的需求也會存在不同的變化，本系統(tǒng)還不夠完善，如庫存管理系統(tǒng)的通用化和安全性;對于處理大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)倉庫，如何提高數(shù)據(jù)的ETL和挖掘算法，如何擴(kuò)大分析領(lǐng)域，如何給用戶更好的操作體驗以及需要進(jìn)一步研究.

［1］楊建剛，曾海平，何珊.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在庫存管理系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代制造工程，2005，（5）:63－66.

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