基于航材庫存決策需求的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)設(shè)計研究

周馬豪

[摘 ? ?要] 針對航材管理工作中存在的航材庫存信息分散、歷史數(shù)據(jù)集成度差、歷史數(shù)據(jù)對于航材庫存決策支持度低等問題，采用模塊化設(shè)計思路，對航材數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)進行了頂層設(shè)計，提出了設(shè)計的總體思路，進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和模型設(shè)計，提出了數(shù)據(jù)源的確定與數(shù)據(jù)加載方法，數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)設(shè)計對于航材管理工作具有十分重要的技術(shù)支持作用。

[關(guān)鍵詞] 航材;庫存;決策;數(shù)據(jù)倉庫

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 19. 063

[中圖分類號] TP392;V25 ? ?[文獻標識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2019）19- 0147- 02

0 ? ? ?前 ? ?言

航材管理工作是航空保障重要的基礎(chǔ)性工作。其中，航材庫存管理是航材管理工作的重中之重。航材庫存決策是否正確會直接影響航材保障效益。目前，在航材管理過程中常常會出現(xiàn)以下問題：一是航材庫存信息比較分散，尚未實現(xiàn)完全的信息共享和數(shù)據(jù)集成，航材業(yè)務(wù)管理部門之間的信息融合度較低，數(shù)據(jù)資源尚未得到充分利用。二是航材歷史數(shù)據(jù)的集成度差，各個單位和職能部門數(shù)據(jù)格式和版本不盡相同，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之間的兼容性尚待進一步改進和完善。三是對歷史數(shù)據(jù)的深入研究欠缺，航材庫存的特點和規(guī)律有待于進一步探索。四是歷史數(shù)據(jù)量巨大，難以篩選有效信息。以庫存決策為目標，開展航材數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)設(shè)計，可以有效克服上述問題，提升航材管理效益。航材數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)是航材管理工作的重要信息化技術(shù)支持手段，可以為航材庫存決策提供定量依據(jù)[1]。

1 ? ? ?航材數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的頂層設(shè)計

基于航材庫存決策的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)是通過建立數(shù)據(jù)倉庫，將航材系統(tǒng)及其航材庫存過程中的大量數(shù)據(jù)進行集成，構(gòu)建一個可以為航材庫存決策人員和相關(guān)分析人員提供一個可靠的信息通用平臺，使決策人員能夠運用數(shù)據(jù)倉庫快捷獲取決策相關(guān)信息，為航材庫存的正確決策提供數(shù)據(jù)支持。

1.1 ? 航材數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計的總體思路

基于航材庫存決策的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)頂層設(shè)計包括基本數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計和數(shù)據(jù)倉庫使用策略設(shè)計。全局數(shù)據(jù)視圖是建立基于航材庫存決策數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，應(yīng)在航材庫存決策需求分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)庫存決策所需信息確定主題域，通過優(yōu)化事實表和維表設(shè)計，規(guī)范信息的統(tǒng)一格式，實現(xiàn)信息的融合與集成，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)裝載數(shù)據(jù)倉庫之中。

在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)倉庫構(gòu)建的基礎(chǔ)上，制訂數(shù)據(jù)倉庫信息使用的具體方案，通過優(yōu)化設(shè)計聯(lián)機分析的具體處理方案，實現(xiàn)航材庫存決策人員對數(shù)據(jù)倉庫中復雜數(shù)據(jù)的查詢。通過所篩選數(shù)據(jù)的處理實現(xiàn)航材庫存的快捷準確決策。數(shù)據(jù)挖掘方案設(shè)計對于數(shù)據(jù)的篩選具有十分重要的作用，通過數(shù)據(jù)挖掘所得出的結(jié)論可以為決策人員有效把握航材庫存的特點、規(guī)律以及發(fā)展趨勢提供數(shù)據(jù)支持，為數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的功能設(shè)計提供理論依據(jù)。

1.2 ? 航材數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

基于航材庫存決策的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

從圖1中可以看出，航材管理部門能夠提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，可以提供航材庫存過程中產(chǎn)生的相關(guān)事務(wù)性數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和集成，加載到數(shù)據(jù)倉庫中。數(shù)據(jù)倉庫的結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計可以以型號為單位進行建立。數(shù)據(jù)倉庫除了能夠存儲航材管理部門提供的大量細節(jié)性數(shù)據(jù)外，還可以存儲數(shù)據(jù)經(jīng)過集成后的數(shù)據(jù)。航材庫存的決策人員可以運用OLAP、數(shù)據(jù)挖掘、DSS等分析工具對航材數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進行分析，得出的分析結(jié)論可以作為航材庫存決策的定量依據(jù)[2]。

2 ? ? ?航材數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的模型設(shè)計

模型設(shè)計是實現(xiàn)數(shù)據(jù)倉庫優(yōu)化設(shè)計乃至航材庫存決策的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)建模的核心在于設(shè)計數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)。航材數(shù)據(jù)倉庫模型設(shè)計主要包括概念模型設(shè)計、邏輯模型設(shè)計和物理模型設(shè)計[3]。

2.1 ? 概念模型設(shè)計

數(shù)據(jù)倉庫與一般數(shù)據(jù)庫設(shè)計有所不同，數(shù)據(jù)庫注重的是航材管理的具體事務(wù)而數(shù)據(jù)倉庫則更加注重數(shù)據(jù)本身，其主要功能是為了實現(xiàn)查詢操作，其設(shè)計目標是使決策分析人員能夠直接訪問和獲取數(shù)據(jù)倉庫中的庫存業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的組織主要是根據(jù)決策人員在實施決策分析過程中所必需的指標數(shù)據(jù)而設(shè)計的。在設(shè)計數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)時，應(yīng)以決策分析所需的指標數(shù)據(jù)為主，并按照所需指標數(shù)據(jù)的具體需求來組織數(shù)據(jù)。航材庫存決策會受到各個方面因素的影響，航材庫存決策的主題可以用指標及其相應(yīng)的數(shù)據(jù)來表示，主要包括：航材的消耗、庫存、故障以及維修等的基本業(yè)務(wù)指標數(shù)據(jù)。各個指標可以用其屬性來進一步描述其累計情況、歷史同期情況以及當前情況。從航材的使用時間、具體使用情況、保障情況以及環(huán)境情況進行綜合分析，以實現(xiàn)從概念上區(qū)分各個指標，建立概念模型。

2.2 ? 邏輯模型設(shè)計

邏輯模型是數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其基本功用是理清概念模型中各個變量之間的邏輯關(guān)系。邏輯模型設(shè)計就是要根據(jù)概念模型設(shè)計中所涉及的決策分析指標數(shù)據(jù)來細化具體數(shù)據(jù)，確定事實表和維表并明確其各自的屬性，以便于反映決策分析所需指標的具體信息、報表和數(shù)據(jù)。為了使所設(shè)計的邏輯模型適應(yīng)航材庫存決策需求，在設(shè)計數(shù)據(jù)倉庫時，采用星型結(jié)構(gòu)模式。根據(jù)航材庫存的實際情況，來確定維表和事實表所需的指標變量。航材庫存決策主題中的事實表主要包括：航材消耗、保障任務(wù)、庫存、故障與維修等情況表，維表主要包括：航材基本信息表、保障型號類型表、時間表、保障情況表、環(huán)境信息表、保障任務(wù)情況表等。邏輯模型反映了航材庫存的業(yè)務(wù)流程，這些事實表和維表則是業(yè)務(wù)屬性的客觀反映。

2.3 ? 物理模型設(shè)計

數(shù)據(jù)參考的物理模型是基于航材庫存決策需求而構(gòu)建的存儲結(jié)構(gòu)模型。數(shù)據(jù)倉庫的物理模型設(shè)計主要是確定數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)、具體索引策略和數(shù)據(jù)存放位置以及存儲區(qū)域的具體分配方案等。在進行物理模型設(shè)計時，要首要的就是要設(shè)計數(shù)據(jù)倉庫管理系統(tǒng)的存儲結(jié)構(gòu)，確定相關(guān)數(shù)據(jù)的存取方法，掌握數(shù)據(jù)的具體使用環(huán)境，弄清數(shù)據(jù)的使用頻度、具體的使用方式，數(shù)據(jù)的規(guī)模及其響應(yīng)時間的具體要求等，以便于進行時空效率的平衡和優(yōu)化。同時，還應(yīng)了解外設(shè)相關(guān)特性，以便于在功能設(shè)計時進行外設(shè)接口的有效分配。

從各類數(shù)據(jù)表的設(shè)計來看，基于航材庫存決策需求的數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)主要包括航材消耗事實表、航材庫存事實表、航材故障與維修事實表、時間維表、航材基本信息維表、保障任務(wù)維表、保障機型維表、后勤保障維表、技術(shù)保障維表以及環(huán)境維表等。這些表既體現(xiàn)了數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)狀況，又反映了概念模型、邏輯模型和物理模型之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，為航材管理數(shù)據(jù)的抽取與加載提供了基礎(chǔ)和條件。

3 ? ? ?數(shù)據(jù)源的確定與數(shù)據(jù)加載

數(shù)據(jù)源的確定與航材庫存決策需求直接相關(guān)，必須綜合分析航材庫存決策的影響因素。航材庫存決策的影響因素有很多，其中直接的影響因素主要包括：航材消耗、現(xiàn)有庫存、故障及維修需求等實際情況，還包括航材的基本信息、部隊用戶需求、保障任務(wù)需求、保障機型需求以及環(huán)境條件等影響因素。數(shù)據(jù)源確定應(yīng)與模型設(shè)計所設(shè)定的指標一致，數(shù)據(jù)倉庫要加載這些指標的數(shù)據(jù)，因此，在日常工作中，航材管理人員應(yīng)根據(jù)需求及時對航材管理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行更新，以便于可以將最新的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)源。航材管理信息系統(tǒng)反映了航材管理部門的動態(tài)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后加載的，因此，將其作為數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)源是可靠且可行的。

來自航材管理部門的航材相關(guān)數(shù)據(jù)，在經(jīng)過格式化處理后，可加載到數(shù)據(jù)倉庫事實表中。航材基本信息、航材消耗、現(xiàn)有庫存、故障與維修、部隊用戶、保障任務(wù)、保障機型等方面的數(shù)據(jù)可以從航材管理信息系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)表中直接提取，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，把數(shù)據(jù)倉庫中的記錄和相應(yīng)的字段進行重組，經(jīng)過容錯檢驗將無效或錯誤字段去除掉。同時，還需要對數(shù)據(jù)進行完整性和一致性檢驗。為了能夠使加載的數(shù)據(jù)能夠反映數(shù)據(jù)的當前值，還必須增加一個能夠反映時間狀態(tài)的時間戳。將數(shù)據(jù)進行概括，會同其衍生值一并將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)表中。為了使數(shù)據(jù)倉庫能夠直觀反映航材數(shù)據(jù)狀況，環(huán)境和保障任務(wù)等外部數(shù)據(jù)，可以直接從外部數(shù)據(jù)源中獲取，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后加載到數(shù)據(jù)倉庫中[4]。

為了提升數(shù)據(jù)倉庫的可靠性和共享性，采取了數(shù)據(jù)倉庫的復制技術(shù)。航材數(shù)據(jù)復制技術(shù)可以實現(xiàn)同一系統(tǒng)環(huán)境下不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)拷貝。在權(quán)限設(shè)置允許的情況下，還可以實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸，甚至可以實現(xiàn)在不同數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中實現(xiàn)記錄的一致性修改。復制技術(shù)的運用，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)源中數(shù)據(jù)的同步與共享，同時，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的備份提供了條件，極大提升了數(shù)據(jù)倉庫的可靠性和實用性。為了使連接在數(shù)據(jù)倉庫中的各個子系統(tǒng)能夠有效發(fā)揮其功能，數(shù)據(jù)倉庫設(shè)計過程中，將數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)與OLAP、數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、DSS相互共有，各個子系統(tǒng)可以方便地使用數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)[5]。

4 ? ? ?結(jié) ? 語

航材庫存決策是航材管理工作的重要內(nèi)容，決策正確，則航材倉庫中的航材會實現(xiàn)有序周轉(zhuǎn)，決策失誤，則可能會導致要么供不應(yīng)求，要么供過于求，會嚴重影響航材保障效益，因此，基于航材庫存決策設(shè)計數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)可以為實現(xiàn)航材管理信息化提供十分重要的技術(shù)支撐平臺。

主要參考文獻

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[5]郭軍，阮光珍，朝明光，等.面向航材周轉(zhuǎn)比例的數(shù)據(jù)倉庫構(gòu)建研究[J].江蘇航空，2009（4）.