庫存管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

夏俊博

【摘要】本論文討論ERP系統(tǒng)中的庫存管理模塊的開發(fā)過程。分析ERP系統(tǒng)中的庫存管理系統(tǒng)，并應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計方法及建模技術(shù)給出了有關(guān)庫存管理系統(tǒng)的面向?qū)ο竽Ｐ?。主要研究了基于庫存管理系統(tǒng)的模型的建立、該模型應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)實現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代庫存管理理論；統(tǒng)一建模語言；類圖；順序圖；用例圖；組件圖

一、課題背景

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及其不斷向生產(chǎn)與庫存控制方面的滲透，解決合理庫存與生產(chǎn)控制問題所需要處理的大量信息和企業(yè)資源管理的復(fù)雜化，要求信息處理的效率更高。信息的集成度要求擴(kuò)大到企業(yè)的整個資源的利用和管理，因此產(chǎn)生了新一代的管理理論與計算機(jī)系統(tǒng)——企業(yè)資源規(guī)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）

傳統(tǒng)庫存管理模型

所謂庫存管理是在保障供應(yīng)的前提下，使庫存物品的數(shù)量最少，所進(jìn)行的有效管理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)措施，包括日常的庫存事務(wù)處理和庫存狀態(tài)控制兩部分。

庫存事務(wù)處理主要包括入庫處理、出庫處理、庫存臺賬維護(hù)和盤庫處理等庫存物資的收發(fā)存具體工作，賬目的計算和記錄以及各種數(shù)據(jù)、檔案的保管工作。

而在庫存狀態(tài)控制方面，傳統(tǒng)的庫存管理模式涉及兩類庫存：一是與生產(chǎn)庫存相適應(yīng)的相關(guān)需求庫存：需要采用MRP算法進(jìn)行處理；二是與經(jīng)銷庫存相適應(yīng)的獨立需求庫存。

二、MRP基本原理

MRP應(yīng)用的目的是進(jìn)行庫存的控制和管理，按需求的類型可以將庫存問題分為兩種：獨立性需求和相關(guān)性需求。

MRP的基本原理：由主生產(chǎn)計劃（MPS）和物料清單（（BOM）逐個求出主產(chǎn)品所有主部件的出產(chǎn)時間、出產(chǎn)數(shù)量，即物料需求計劃。其中，零部件如果靠企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)，需要根據(jù)各自的生產(chǎn)時間長短來提前安排投產(chǎn)時間，形成零部件生產(chǎn)計劃；如果零部件需要從企業(yè)外部采購，則要根據(jù)各自的訂貨提前期來確定提前發(fā)出各自訂貨的時間，采購數(shù)量，形成采購計劃。MRP原理如圖所示：

2.1 UPI庫存管理系統(tǒng)的分析

系統(tǒng)分析就是描述系統(tǒng)的需求，通過定義系統(tǒng)中的關(guān)鍵域類來定義模型。在這里，首先根據(jù)庫存管理業(yè)務(wù)流程來導(dǎo)出庫存管理系統(tǒng)的用例圖，然后進(jìn)行領(lǐng)域分析。

2.2 UPI庫存管理系統(tǒng)的用例圖

用例圖的基本組成部件是用例、角色和系統(tǒng)。用例用于描述系統(tǒng)的功能，是對系統(tǒng)功能的宏觀描述。角色是與系統(tǒng)進(jìn)行交互的外部實體，它可以是系統(tǒng)用戶，也可以是其它系統(tǒng)或硬件設(shè)備，凡是需要與系統(tǒng)交互的任何東西都可以稱作角色。系統(tǒng)的邊界線以內(nèi)的區(qū)域（即用例的活動區(qū)域）則抽象表示系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的所有基本功能。

2.3 UPI庫存管理系統(tǒng)的設(shè)計

設(shè)計階段就是將分析模型進(jìn)行擴(kuò)展并將模型進(jìn)一步細(xì)化，該階段的目的是產(chǎn)生一個可行的解決方案，并且可以比較容易的轉(zhuǎn)為程序代碼。這里會定義一些新的類來執(zhí)行技術(shù)上的操作，包括對數(shù)據(jù)庫的操作、用戶接口的操作。首先，進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)設(shè)計。包括定義包、描述包之間的依賴性及基本的通信機(jī)制；最后，詳細(xì)設(shè)計，包括對所有的類進(jìn)行描述。

2.4 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計是保證系統(tǒng)可擴(kuò)展和可改變的基礎(chǔ)，它將應(yīng)用程序邏輯和技術(shù)邏輯分開。這里的關(guān)鍵技術(shù)是，標(biāo)識和建立包間相關(guān)性規(guī)則使包間不存在雙方關(guān)聯(lián)性，明確必須的標(biāo)準(zhǔn)庫和發(fā)現(xiàn)要使用的庫。

邊界類包：也稱之為用戶接口包，位于系統(tǒng)與外界的交界處，包括所有的社會分配、報表、與打印機(jī)和掃描儀等硬件接口、以及與其它系統(tǒng)的接口。邊界類描述表示參與者和系統(tǒng)之間交互的對象。它捕獲了部分系統(tǒng)的狀態(tài)，并用可視化顯示或聲音效果的形式將它呈現(xiàn)給用戶，邊界對象經(jīng)常超出程序一次執(zhí)行的范圍。邊界類對應(yīng)于GUI設(shè)計中出現(xiàn)的類。實體對象將它的變化傳播到它的狀態(tài)中，從而使得邊界對象能更新GUI的顯示。

控制類包：負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)其它類的工作?？刂祁惐旧聿煌瓿扇魏喂δ?。其它類并不向控制類發(fā)送消息，而由控制類來發(fā)出消息?？刂祁惔韰f(xié)調(diào)、處理、控制和序列化其它對象，經(jīng)常用于封裝與特定用例相關(guān)的控制或代表復(fù)雜的派生和計算，控制類封裝了對某些對象的控制、協(xié)調(diào)和事務(wù)處理，這樣將控制變化孤立在某個類中。控制類描述那些解釋用戶輸入事件并控制業(yè)務(wù)進(jìn)程執(zhí)行的對象。一個控制類表示行為以及一個用例的活動?？刂茖ο蠼?jīng)常不超出程序的執(zhí)行?？刂茖ο筇幚碛脩羯墒录褪艿接绊懙膶嶓w對及邊界對象之間的交互。特別地，每個允許交互的邊界對象總有一個控制對象與之關(guān)聯(lián)。

實體包：保存要放進(jìn)持續(xù)存儲體的信息，它是對用戶最有意義的類。它用于為系統(tǒng)長期存在的信息建模。在通常情況下，實體類直接來自業(yè)務(wù)對象模型中相應(yīng)的業(yè)務(wù)對象，但是也有區(qū)別，實體類代表的是業(yè)務(wù)對象中需要計算機(jī)系統(tǒng)處理的部分，反映的信息必須是對開發(fā)都在設(shè)計和實事系統(tǒng)時有用。實體類描述那些表示一個應(yīng)用領(lǐng)域中實體語義的對象。它對應(yīng)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。實體對象總是要超出程序的執(zhí)行并參與許多用例。

數(shù)據(jù)庫包：把實體包中負(fù)責(zé)抽取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的類分離出來，形成數(shù)據(jù)庫包。數(shù)據(jù)庫包提供了應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫之間的一個沒有方向的層次。通常，數(shù)據(jù)庫包中的類執(zhí)行一組關(guān)于數(shù)據(jù)庫的服務(wù)。這些服務(wù)包括打開和關(guān)閉與數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)，當(dāng)承諾或退出一個事務(wù)時向數(shù)據(jù)庫發(fā)指令，確定運行時數(shù)據(jù)庫配置的參數(shù)、處理用戶權(quán)限、抽取和存儲關(guān)于數(shù)據(jù)庫對象的元數(shù)據(jù)信息（如表、列、視圖、存儲過程、索引等）。

三、UPI庫存管理系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計

在設(shè)計階段，為了保證得到優(yōu)質(zhì)的類圖，我們首先通過交互圖來細(xì)化分析模型。一般交互圖有兩種：順序圖和協(xié)作圖。

順序圖描述對象是如何交互的，并且將重點放在消息序列上，也就是說，描述消息是如何在對象間發(fā)送和接收的。順序圖有兩個坐標(biāo)軸：縱坐標(biāo)軸顯示時間，橫坐標(biāo)軸顯示對象。順序圖也顯示特殊情況下的對象交互：在系統(tǒng)執(zhí)行期間的某一時間點發(fā)生在對象間的特殊交互（如：當(dāng)用到一個特殊功能時）。在順序圖的橫坐標(biāo)軸上是與順序有關(guān)的對象。每一個對象的表示方法是：矩形框中寫有對象和（或）類名，且名字下面有下劃線。同時，有一條縱向的虛線表示對象在序列中的執(zhí)行情況（即，發(fā)送和接收的消息，對象的活動），這條虛線稱為對象的“生命線”。對象間的通信用對象的生命線之間的水平的消息線來表示。消息線的箭頭說明消息的（下轉(zhuǎn)）（上接）類型，如同步，異步，或簡單（本章前面定義的）。瀏覽順序圖的方法是：從上到下查看對象間交換的消息。順序圖是按時間順序排序的；協(xié)作圖顯示同一信息，但是組織方式和順序圖不同，它注重的是對象之間的關(guān)系。交互圖關(guān)注實現(xiàn)用例功能時要生成的對象。

3.1 UPI庫存管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

在大多數(shù)應(yīng)用程序的運行中，對象的生命周期與一個動態(tài)變量的生命周期相似：首先對象被創(chuàng)建（在內(nèi)存中分配空間），并按一定要求對屬性進(jìn)行初始化。定義之后的對象可以被刪除，所用空間被收回。如果一個對象沒有被顯示刪除，應(yīng)用程序運行結(jié)束時結(jié)束它的生命周期。如果對象要保持到下一次程序中運行，它必須被保持到一永久介質(zhì)上，以便在需要時能被從介質(zhì)上取用。外部介質(zhì)的組織方式依賴于數(shù)據(jù)被使用的方式，它可以是一個普通的文件，也可以是層次、網(wǎng)狀或關(guān)系數(shù)據(jù)庫。一般是使用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫或使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

由于面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫存儲持久對象最主要的缺點是當(dāng)數(shù)據(jù)操作頻繁時，需要使用兩個獨立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，特別對傳統(tǒng)的應(yīng)用更是如此。而且面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫不支持集合操作，因此我們采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫可以用來有效地?zé)o關(guān)化對象，即把它們的屬性值保存在關(guān)系表中，以便將來用這些屬性值重建對象。它用表、表的行列、完整性約束等等提供了簡單的數(shù)據(jù)模型。它還提供了結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL），用戶可用結(jié)構(gòu)化查詢語言描述要做什么而不必描述怎樣去做；也不用瀏覽整個數(shù)據(jù)庫。

在UML中，類圖定義了應(yīng)用所要求的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，那些在數(shù)據(jù)庫中永久存在的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被建模為實體類或者實體類之間的關(guān)系。實體類需要映射為數(shù)據(jù)庫能識別的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

結(jié)論

本文來自于實際中小型企業(yè)適用的ERP系統(tǒng)的分析、設(shè)計中遇到的實際應(yīng)用問題，首先確定了ERP系統(tǒng)的構(gòu)架，采用3-tier C/S模型，并對其進(jìn)行分析確定其實用性和有效性；根據(jù)這一結(jié)構(gòu)的特點，采用OOAD方法對庫存管理系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計，運用UML可視化建模方法將其描述出來，然后通過對象映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫的思想，來設(shè)計數(shù)據(jù)庫。

參考文獻(xiàn)

[1]羅鴻編著.ERP原理設(shè)計實施.北京：電子工業(yè)出版社，2002：95-139.

[2]王槐林著.采購管理與庫存控制.北京：中國物資出版社，2002：62-135.

[3]馬士華，林勇、陳志祥編著.供應(yīng)鏈管理.北京：中國物資出版社，2002：102-268.

[4]俞仲文，陳代芬著.物流配送技術(shù)與實務(wù).北京：人民交通出版社，2001：165-186.