仓库管理_仓库管理系统的设计与实现论文

南开大学 硕士学位论文 仓库管理系统的设计与实现 姓名：李璟 申请学位级别：硕士 专业：软件工程 指导教师：马捷 201105 中文摘要 中文摘要 随着计算机技术与互联网技术的不断的普及，原本在纸质文档记录与管理 的数据越来越多的被二进制化，即采用计算机技术进行存储与处理，诞生了各 种各样的信息管理系统。这些信息管理系统融入人们生活的各个领域，极大地 提高了人们的工作效率。 本文研究与设计的仓库管理系统属于非常典型的信息管理系统( M I S ) ，它主 要包括前端应用程序以及后台数据库的两个部分。前端应用程序则要求应用程 序功能完备，并且具备友好的人机界面，具备易用性特点。而对于数据库要求所 存储的数据具有一致性和较强的完整性，并根据场合要求具有一定的安全特性， 以防止数据的丢失或泄露。 本文所设计的仓库管理系统主要包括登记信息，单据管理，查询统计，报 表输出四个模块。其中登记信息负责完成用户管理，货物信息，仓库信息，供 应商信息等信息的管理与维护；单据管理主要包括入库单，出库单，借入单， 借出单，报损单等单据的处理，查询信息主要包括单据查询，库存查询，货物 出入统计查询等信息；报表输出模块主要完成将用户指定时间段对单据进行所 有操作以报表的形式输出或进行打印。 本课题采用V i s u a lB a s i c 作为仓库管理系统的开发平台，以a c c e s s 作为仓 库信息管理系统的数据库。V i s u a lB a s i c 一种可视化的、面向对象和采用事件驱 动方式的结构化高级程序设计语言。利用V i s u a lB a s i c 提供的各种面向对象的开 发工具，使得开发者能在短时间内建立系统应用原型。A c c e s s 是由微软发布的 关联式数据库管理系统，它提供了表、查询、窗体、报表、页、宏、模块7 种 方式建立数据库系统的对象，本课题采用a c c e s s 实现对仓库管理系统数据的存 储与报表数据输出。 关键字：管理信息系统，仓库管理系统，V i s u a lB a s i c ，a c , c e s s A b s t r a c t A b s t r a c t A st h et e c h n o l o g yo fc o m p u t e ra n di n t e m e tu s e dm o r ea n dm o r ew i d e l y , t h ed a t a r e c o r d e da n dm a n a g e db yp a p e rb e f o r eh a sb e e nm o r ea n dm o r eb i n a r i z e d , w h i c hi s s t o r e da n dp r o c e s s e db yt h et e c h n o l o g yo fc o m p u t e r , a n dk i n d so fi n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e mh a sa p p e a r e d T h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mh a sb e e n u s e di nk i n do fa r e a so f p e o p l e Sl i v e s ，g r e a t l yi m p r o v i n gp e o p l e Sw o r k i n ge f f i c i e n c y T h ew a r e h o u s em a n a g e m e n ts y s t e md e s i g n e di nt h er e s e a r c h e di sak i n do f m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ( M I S ) t o p i c a l l y ；t h eM I Si sc o m p o s e db yt w op a r t s w h i c hi sf r o n t - e n da p p l i c a t i o n sa n db a c k - e n dd a t a b a s e F r o n t e n da p p l i c a t i o n sr e q u i r e t h ec h a r a c t e r so ff u l la p p l i c a t i o nf u n c t i o n s ，f r i e n d l yU S e ri n t e r f a c e ，e a s yt ob cu s e d T h er e q u e s tf o rt h ed a t as t o r e di nt h ed a t a b a s ei sc o n s i s t e n c ya n ds t r o n gi n t e g r i t y , b e s i d e ，s o m ea p p l i c a t i o nr e q u i r e st h ed a t ai nd a t a b a s em u s tb es a f e ，w h i c hp r e v e n t s t h el o s so rl e a k a g eo f t h ei m p o r t a n td a t a T h ew a r e h o u s em a n a g e m e n ts y s t e md e s i g n e di nt h er e s e a r c hi sc o m p o s e db y f o u rm o d u l e s ，w h i c hi si n f o r m a t i o nr e g i s t r a t i o n ，b i l lo fd o c u m e n tm a n a g e m e n t , q u e r y a n ds t a t i s t i c s ，t h er e p o r to u t p u t T h em o d u l eo fi n f o r m a t i o nr e g i s t r a t i o nr e s p o n s ef o r t h em a n a g e m e n ta n dm a i n t e n a n c eo fu s e rm a n a g e m e n t , c a r g oi n f o r m a t i o n , s t o r a g e i n f o r m a t i o n , s u p p l i e ri n f o r m a t i o na n dS Oo n ；t h em o d u l eo fb i l lo fd o c u m e n t m a n a g e m e n ti n c l u d e st h em a n a g e m e n to fw a r e h o u s ew a r r a n t , d e l i v e r yl i s t ，b o r r o w i n g o r d e r s ，l e n d i n go r d e r s ，r e p o r t e do fl o s so r d e r s ；t h em o d u l eo fi n f o r m a t i o nq u e r y i n c l u d e sb i l lo fd o c u m e n t sq u e r y , s t o c ki n f o r m a t i o n Sq u e r ya n dt h ei n f o r m a t i o n s q u e r yo f t h eg o o d sw h i c he n t e r i n go fd e l i v e r i n gf o r mt h ew a r e h o u s e ；t h er e p o r to u t p u t m o d u l ec a no u t p u to rp n n tt h eb i l lo fd o c u m e n ti nt h ep e r i o d so ft i m ew h i c hi s s p e c i f i e db yU S e r T h er e s e a r c hd e s i g n sw a r e h o u s em a n a g e m e n ts y s t e mb yv i s u a lb a s i ca si t s d e v e l o p m e n tp l a t f o r m ，b ya c c e s sa si t sd a t a b a s e V i s u a lb a s i ci ss t r u c t u r e dh i g h - l e v e l p r o g r a m m i n gl a n g u a g e ， w h i c hi s v i s u a l ，o b j e c t - o r i e n t e d a p p r o a c h a n d e v e n t - d r i v e n V i s u a lb a s i cm a k e st h ed e v e l o p e rC a nd e s i g nas y s t e mp r o t o t y p ei na s h o r tt i m eb yp r o v i d i n gav a r i e t yo fo b j e c t - o r i e n t e dd e v e l o p m e n tt o o l s A c c e s si s I l A b s t r a c t M i c r o s o t t Sr e l a t i o n a ld a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m , w h i c hp r o v i d e s7w a y st o e s t a b l i s had a t a b a s es y s t e mo b j e c t w h i c hi st a b l e s ，q u e r i e s ，f o r m s ，r e p o r t s ，p a g e s ， m a c r o s ，m o d u l e s ，t h ew a r e h o u s em a n a g e m e n ts y s t e mi nt h er e s e a r c hu s e SA e c 髓s 嬲 d a t a b a s et oa c h i e v ed a t a ss t o r a g ea n dr e p o r t So u t p u t K e yW o r d s ：M a n a g e m e n tI n f o r m a t i o nS y s t e m ，S y s t e mo fW a r e h o u s eM a n a g e m e n t ， V i s u a lB a s i c ，A c c e s s I I I l 引言 1引言 1 1课题背景 仓库管理也叫仓储管理( W a r e h o u s eM a n a g e m e n t ，W M ) ，指的是对仓储货 物的收发、结存等活动的有效控制，其目的是为企业保证仓储货物的完好无损， 确保生产经营活动的正常进行，并在此基础上对各类货物的活动状况进行分类 记录，以明确的图表方式表达仓储货物在数量、品质方面的状况，以及目前所 在的地理位置、部门、订单归属和仓储分散程度等情况的综合管理形式。仓库 管理是供应链管理中的重要环节，而供应链管理的初衷是消除一切无效率的活 动。库存受到时间因素的直接影响。时间的延长必然会增加不确定性。追求最 大化的库存收益，收益管理在供应链管理中的作用就非常突出。 当今社会，任何一个企业都很重视销售过程中的仓库管理。仓库管理是企 业日常经营管理中十分重要的一个组成部分，对于商业、服务等企业除了日常 的销售出库、采购入库外还包括盘点、调拨、借入借出等业务；对于工业、加 工、施工等生产型企业，仓库管理的重要性是不言而喻的，而仓库管理的重点 是销售信息能否及时反馈。 一些企业的仓库中存储的物品对其在仓库中停留时间具有严格的要求，如 如对保质期有严格要求的货物与易燃易爆等危险品，在仓库管理系统中必须对 货物的过期时间进行检查，当发现仓库中有将要过期的物品时，主动向用户进 行报警，提示用户对仓库中的这些物品进行相关处理。 1 2 问题的提出 随着计算机技术应用的普及，我国企业与事业单位大部分由原来的完全人 工管理模式逐渐转化为无纸化办公。企业工作十分繁杂，很多地方需要计算机 协助处理，这种需求诞生了应用于企业的各种各样的管理系统，如财务管理系 统，人力资源信息管理系统，员工考核管理系统等各种各样的信息管理系统。 在一个以制造加工为主的企业中，各种材料成本大约占其制造成本的5 卜 7 0 ，仓库管理是这类企业生产经营工作的重点。以传统仓库管理方法进行管理， 生产一线的仓库管理员工作量很大，一旦公司修改了仓库管理的质量标准，仓 1 引言 库管理员必须将材料单一张一张的进行统计与计算，不但效率低下，而且容易 出错。 仓库管理系统帮助企业的仓库管理人员对仓库物品的入库、出库、移动和 盘点等操作进行全面的控制和管理，达到提高仓库控制精度，降低仓库量，杜 绝物料积压与短缺，提高客户服务水平，保证生产经营活动顺利进行的目的。 仓库管理系统，采购的材料进入材料仓库，把原材料进仓到生产领料、退 料、退货( 原材料) 及应付款，材料单价等加入本系统管理。可以随时掌握各 仓库仓库材料数量，当月入库、发料、退料、退货、报损、报溢、仓库均价、 应收应付款情况都十分明晰、详尽。从而对所用的各种材料仓库数量，价格以 及生产消耗情况都掌握得十分清。 1 3 研究现状 仓库管理系统( W a r e h o u s eM a n a g e m e n tS y s t e m ，W M S ) ，仓库管理系统是通 过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，综合批次管 理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运 用的管理系统，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现完善 的企业仓储信息管理。该系统可以独立执行库存操作，与其他系统的单据和凭 证等结合使用，可提供更为完整全面的企业业务流程和财务管理信息。 目前市场已经出现了一些商业型的仓库管理软件，如秘奥仓库管理系统 V 8 5 7 ，仓库管理系统一金蝶K 3 等。 秘奥仓库管理系统基于先进的客户机服务器( C S ) 体系结构开发而成，各 个站点的数据可以即时通过网络传递到服务器端保存，管理人员可以随时看到 更新的数据，极大地提高了信息传递的速度，使得企业的管理效率更上一层楼。 秘奥仓库管理系统专门为工厂、贸易型企业、仓库而精心设计的仓库管理软件 可广泛应用于：各类企事业单位的商品、物资、材料的日常库存管理以及移动 加权平均的成本核算。其目标是提高仓库管理的质量和效率，降低仓库管理的 成本。以合理的库存量控制库存和采购、以及其他的库存收发。集成性强、具 有对企业内部供应链完整整合能力；库存的实时跟踪与监控；先进的管理理念 和前瞻性思想；操作简单易用。 2 1 引言 金蝶K 3 仓库管理系统提供了一套完整的库存管理解决方案。支持常用的出 库、入库、盘点、调拨、实时库存；支持一种货品多个型号、多个仓库情况的 管理；支持货品的无限分级分类支持先进先出、移动平均加权等多种记长方法； 支持条码打印、识别；支持首拼码；支持报表的自定义设计；支持产品图片管 理，支持小数数量出入库。智能多重备份，完备的用户权限管理。软件小巧， 功能强大、界面简洁。 这些已经很成熟的仓库管理软件大都是商业版的，企业应用这种软件必须 获得其版权，否则可能会受到这些仓库管理的软件公司起诉，从而给企业造成 严重的经济损失。中小型企业的仓库管理往往用不到功能如此强大的商业版的 仓库管理系统，并且往往也没有财力去获得这些商用仓库管理系统的版权。本 项目所设计的仓库管理系统针对于中小型企业的日常管理工作而设计，相比于 商业版的仓库管理系统具有如下特点。 开放源代码与数据结构，用户可以自由的获取其源代码和设计方案 无版权限制，用户可以自由修改，传播 公开设计方案，为仓库管理类型的系统软件设计提供参考 系统采用v i s u a lb a s i c 开发，基于对象的事件驱动，方便功能扩展 采用数据库本地访问方式，适合于中小企业仓库管理情况 界面简单易用，无需任何培训 对系统进行少许修改后，是其能够适应特殊行业的仓库管理需求，如危 险品，药品仓库管理 1 4 研究内容 本课题研究的仓库管理系统能实现对仓库中物品信息的登记与管理。企业 的部门需要什么物资，管理员能够根据需求进行调拨，并在月底进行库存盘点 与记账。当今企业为了控制企业运作的成本，不断强化对材料和设备的管理， 必须采用相应的系统使企业管理者能够对物资材料的消耗情况了如指掌，使得 企业能够对资金得到最为合理的利用，物资得到最为优化的组合，提高企业利 润。 每个企业在仓库物资管理上都有各自不同的需求，本课题研究的仓库管理 系统针对每个企业在仓库管理上的共同需求，实现企业在仓库管理方面的基本 3 1 引言 需求。仓库管理系统采用v i s u a lb a s i c 进行开发，易于进行功能扩展，可针对不 同企业特殊的要求，快速的进行功能扩充，满足他们在仓库管理方面的不同需 求。 本课题根据传统仓库管理的方法，分析仓库管理的基本需求，并建立结构 模型，将各种需求分解为不同的模块，并给出各个模块的相互依赖关系，设计 出各种需求在计算机中实现的流程图。 本文作为仓库管理系统的通用模型，对后续开发者在开发仓库管理系统时 具有重要的指导意义。 1 5 本文的组织结构 本论文主要研究仓库管理系统常见需求，并根据这些需求分析其在计算机 中的实现方法，然后采用v i s u a lb a s i c 和a c o e s s 数据库实现仓库管理的常见需求， 形成仓库信息管理的应用软件，本文主要包括以下几部分内容。 介绍了信息管理系的定义，发展历史，以及发展趋势， 对仓库管理系统所应该完成的工作做了介绍，并分析了仓库管理的常见 需求 针对提出的需求设计软件实现方法，采用V i s u a lB a s i c 与a C c e s s 数据库 将仓库管理系统的需求以计算机语言进行实现。 介绍了软件的编译与调试方法，并介绍了仓库管理系统的软件测试方法 对所设计的仓库管理系统做了总结，并对仓库管理系统未来的发展方向 做了总结。 本章主要介绍了仓库管理系统的课题背景，以及其研究的主要意义，最后 对论文的主要研究内容做了阐述。 4 2 相关技术 2 相关技术 要开发一套操作方便，功能强大的管理信息系统必须了解它的概念和他的 结构体系。在现代信息时代，管理信息系统( M a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nS y s t e m ) 在 各个方面应用日趋普及，信息管理系统是一门新兴科学，其涵盖了数学、管理 信息科学、统筹学、统计学、统筹学和计算机科学等多个领域。基于这些学科 一套系统的，完整的信息采集与处理方法已经成形，正在人们的生产生活中扮 演着越来越重要的角色。 2 1管理信息系统概述 2 1 1管理信息系统定义 管理信息系统( M I S ) 是一门边缘学科，集管理科学、信息科学、系统科学、 现代通信技术和电子计算机技术于一体。1 9 8 5 年，管理信息系统创始人，明尼 苏达大学卡尔森管理学院的著名教授戴维斯( G o r d o n B D a v i s ) 给出了一个具有 代表性的定义：“管理信息系统是一个利用计算机硬件和软件，手工作业、分 析、计划、控制和决策模型以及数据库的用户一机器系统。它能提供信息支持 企业或组织的运行、管理和决策功能。“ 随着网络技术的出现，管理信息系统又有了新的必恭必敬，基于网络的管 理信息系统不断出现，管理信息系统的概念模型也发生了相应的变化，许多学 者对管理信息系统给出了新的定义。例如劳顿认为：“管理信息系统是一个基 于计算机的信息系统，它通过收集、处理、存储和扩散信息，来支持组织的管 理、决策、合作、控制、分析活动，并使之可视化。丹 因此，我们可以看出，管理系统系统具有几个基本含义： ( 1 ) 管理信息系统不是一个单纯的软件系统，而是一个人一机系统，由人 和机器协同工作。管理信息系统在支持企业或组织的各项管理活动中，管理人 员负责将基础数据及时地输入到计算机中，计算机则根据企业或组织中的各层 管理人员的要求对基础数据进行加工处理，并将所得到的信息输出。计算机不 断地与最终用户进行着信息的交换，但在对数据的加工处理过程中又需要人的 适当干预。 2 相关技术 ( 2 ) 管理信息系统的管理过程就是对数据进行惧、存储、加工处理、传递， 并产生信息的过程，因此数据是管理信息系统的灵魂。管理信息系统运用了数 据库的技术，对基础数据进行统一规划、存储，供各层管理人员使用，从而实 现了数据的一致和共享。 ( 3 ) 管理信息系统可以解决企业或组织所面临的问题。例如，管理信息系 统可以处理企业产生经营活动的全过程，可以解决组织中数据处理效率问题， 也可以解决财务管理决策过程等。 管理信息系统应具有如下几个功能。 ( 1 ) 数据处理功能 数据处理是管理信息系统最基本的功能，它包括对各种类型数据的收集、 加工处理、传递、存储等工作。 ( 2 ) 实测功能 通过对数据的加工处理，可以随时了解各部门的实际运行情况，如各生产 车间今天生产的产品数量、销售部接受的订单等。 ( 3 ) 预测功能 通过运用一定的数学方法和预测模型，对过去的数据进行分析，就可能对 未来可能发生的情况进行预测，为高级管理人员进行管理决策提供依据。 ( 4 ) 控制功能 通过信息的反馈可以对整个企业生产经营的各个部门、各个环节的运行情 况进行监测、协调、控制，保证系统的正常运行。 ( 5 ) 辅助决策功能 通过对数据的加工处理，可以快速地获取对决策有影响的信息，从而为合 理的配置企业的各项资源，做出最佳的决策提供科学的依据。 目前，管理信息系统的应用已经非常广泛，随着计算机技术、网络技术和 通信技术的发展，管理信息系统的功能也日趋完善，并朝着智能化、网络化、 集成化等方向发展。如办公自动化( O A ) 、电子商务( E C ) 、专家系统( E S ) 、 计算机集成制造系统( C M S ) 。 2 1 2 管理信息系统软件结构 管理信息系统在计算机系统中的层次结构如0 所示， 6 2 相关技术 图2 1 管理信息软件结构 从图中可以看出其主要分为4 层，其中虚线框中的部分为管理信息系统的 一般结构，通过管理信息软件对本地数据库中的数据进行添加，修改，读取， 查询等操作，实现对信息的处理与存储。最底层为底层硬件，其提供了管理系 信息系统运行的硬件平台，其可以为通用P C 机，或者是嵌入式设备，如果该硬 件平台提供网络服务，可以实现管理信息系统中的信息与其他信息终端之间的 信息共享。第二层为计算机操作系统，其为管理信息系统的运行屏蔽了底层硬 件细节，并进行应用程序间的任务调度，被课题所设计的仓库管理系统与 w i n d o w s 操作系统为系统软件，采用v i s u a lb a s i c 进行仓库管理系统软件开发， 最后所发布的仓库管理系统软件运行于w i n d o w s 平台上。第三层为管理信息系 统，主要包括管理信息系统应用软件，数据库和数据库管理软件，管理信息系 统软件接收用户的操作，并将操作进行解释，对数据库中的数据进行相关操作， 数据库管理软件是针对管理软件所用数据库的集成调试软件，如a c c e s s 数据库 管理系统，使得开发者和用户可以直接以图形界面的形式访问该数据库内存储 的所有表单，方便开发者的调试与用户的数据备份。最上层为用户层，通过管 理信息应用程序对用户的身份进行鉴别，赋予其所具有的权限对管理信息系统 软件，或者通过数据库管理软件对数据库中的数据进行访问。 7 B 餮硪崮( I ) 。檠辨明甫哟些幂餮华髯妊明弩牲轻墅哇嚣磋崮牲堡生 。军5 华髯妊明 弩轻轻鲤瞠裂面崮、嚣群回粤雨单翼华髯拄朝骑显日髫甚县明茸粜婴目 娶簟霉妊骗显冒哥醢昌L 。Z 群弱粝豳殇显茸璺酿昌乙。乙固 瑶辫S o 材璇默 鬈骑耋冒署程暑 窃豳1 辟皙托 氇芸茎蓍彗茎磊卜寸、理氇骗婆冒哥酲磊I翌 瓢d 晕嚣髟瑚 i 。： i ，一一。一一，j 硪辫S ，8 摩d 露 i i 嚣暂氆 L 一 。驻摹浆器髟础 翠勘察暂蚩益干晋可磁摹氍翼翠排尕暂垂g 峰一砸摹器骠媵怂怂怂轻娶弓 毕堡哲d 甘i 骅勒牲暮跫。骅髯朝幂磋岩尊矾距牲一鲷骅彰S D 艇砰朝 半辑p I 瑚M 巽到吾阱粝( 器影智日器骠孵灿A 驺s 聆s 瓜0 J a 帽斛崭S 日。致蝉托 蔡蒙翼椠勤邗相琴蟛蔓勃潍明睁古。骺黔鲷骣虹勒蛰椠鲤目陛髟覃诵乜翳搓 世娶明殇显上狲剞浆妇脂S 哇熟l U 3 1 l ；D 腰谩髟酲号髟马赫裂觐鳞崭当鞘殇 显勒潍朝嘭罐髫￥瞢斛崭( 器暂智日衅d 军归 妇s 胆1 1 3d 首骅粝S I ；D 。累华诳 运S a 与餮卑磁近S I ；D 上甲隆暗髟当垮0 蹲国阱涨粝豳朝殇萋冒粤酲昌 。身弓摹朝殇塑冒身酿曷上掣瞢明 ￥擗丁器暂邵士砰晕辨骠酿舄士甲惭邗蟊昌些琅冒粤朝串器暂殂牲轴刨丽 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分析和设计阶段独立于程序设计语言，信息系统模型设计好后，最终用具体的 9 2 相关技术 程序设计语言、数据库或硬件来实现。面向对象法最主要的特点是对对象为基 础，对象是分析问题和解决问题的核心。 面对对象法的开发过程 面对对象法的开发过程一般分为四个阶段： A 、认识客观世界( 如一个企业) 中的对象以及行为，分别独立设计各个对 象的实体。 B 、分析对象之间的联系和相互之间所传递的信息，由此构造客观世界( 企 业) 所对应的信息管理系统的模型。 C 、由信息系统的模型转换成计算机软件系统的模型。 D 、由计算机软件系统的模型再转化成一个现实系统。 面向对象法的优缺点： 面向对象法的优点是便于帮助分析者、设计者和用户清楚地表达抽象概念， 互相进行交流；交流特定的软件工具模块，直接地完成了从对象的描述到软件 体系结构之间的转换，避免了其它的方法在开发过程的客观世界描述和软件结 构不一致性和复杂性问题，便利系统开发简单、统一，开发周期短，费用低。 面向对象法的主要缺点与原型法一样，因此这种方法也不适用于开发大的、 复杂的系统。 2 1 4 管理信息系统发展趋势 当今，管理信息系统正朝着集成或与智能化两个方向发展，所谓集成化是 只应用数据库技术和计算机网络相关技术，把本来独立的子系统融合为一个整 体系统，使得各个子系统能够彼此间共享各自的信息与资源，不同用户可以根 据各自的权限对其负责的子系统进行管理与维护。智能化指通过计算机信息学 和人工智能等相关技术通过按照一定模型分析相关数据，从而为用户提供决策 信息。计算机集成制造系统( C I M S ) 是管理信息集成方向发展的一个突出代表， 决策支持系统与专家系统结合是管理信息系统智能化发展的一个突出代表。 计算机集成制造系统的框图如0 所示，其系统由若干个子系统构成，将各 个子系统有机的结合起来，达到资源共享，互通信息的目的，该系统的支撑技 术是数据库技术与计算机网络技术。 1 0 2 相关技术 技 市场信息 原材料 销售服务信息 图2 3 计算机集成制造构成框图 口 口口 决策支持系统是以管理科学、计算机科学、行为科学与控制论为理论基础， 以计算机技术、人工智能技术、经济数学方法和信息技术为手段，主要面对半 结构化的决策问题，支持中高级决策者的决策活动的一种人机交互系统。决策 支持系统的结构框图如O 所示，数据库系统负责数据存储工作，模型部分包括 模型库( M B ) 及其管理系统( M B M S ) 。方法论系统由知识库( K B ) 、知识库管理系统 ( K B M S ) 和推理机组成，人机交互部分是决策支持系统的人机交互界面，它用来 接收并检查用户的请求，调用系统内部功能软件提供决策服务，使系统内模型 运行、数据调用和知识推理有机的进行统一，给出某个问题的决策结果。 目前提出的各种相关算法与组织模型进一步推动着管理信息系统的发展， 使其变得更加的集成化与智能化。这些新提出的算法或数据组织模型包括神经 网络，遗传算法，数据仓库技术，企业流程改造，电子商务技术，这些新技术 将进一步的推动管理信息系统向更加全面与智能的方向发展。 2 相关技术 图2 4 决策支持系统框图 2 2 统一建模语言 目前的软件开发正面临这一个日益突显的矛盾，这就是开发出高质量，低 成本的产品与快速得将其推向市场之间的矛盾。必须将软件的开发作为一项有 组织的团队合作活动，才能解决这个矛盾。团队中的参与者必须使用公共的过 程，共同的语言，和支持该语言与过程的工具，才能使团队中的人员进行有效 的交流并对团队进行有效的组织。R a t i o n a l 统一过程就提供了这样一种公共的过 程，它已经在多次软件卡法组织实践中得到证实其能够有效的解决上述的矛盾。 在这个统一过程中，统一建模语言( U n i f i e dM o d e l i n gL a n g u a g e ，U M L ) 可以作为 谈对合作开发的公共语言。 U M L 具有定义良好，易于表达，更能强大等优点，它将软件工程领域中的 新理论，新方法和新技术融入其中。U M L 不仅支持面向对象的分析和设计，而 且支持软件开发中从需求分析开始的全过程。 目前支持U M L 的设计工具主要包括，R a t i o n a l 公司的R o s e 系列；微软的 V i s u a l M o d e l 和M S K 公司的C l e a r C a s e 等。 U M L 是一种标准的建模语言，它的应用范围非常广泛，涵盖了从软件开发 中的需求分析到面向对象设计。 1 U M L 的横向应用 U M L 能够应用在各种系统的软件开发与系统的分析中，最为重要的应用就 是软件设计中的系统建模，此外，其还可以用于商业机构的建模。常用的应用 2 相关技术 领域包括信息系统( m a n a g ei n f o r m a t i o ns y s t e m ) ，嵌入式系统、操作系统设计，各 种领域内工程建模等。 2 U M L 的纵向应用 U M L 语言可以用于描述系统软件按开发过程中从需求分析到软件测试的全 过程，下面介绍其在软件开发纵向过程的应用。 ( 1 ) 功能模型建模阶段 为了便于系统软件业务人员，领导，软件系统开发人员的交流，可采用U M L 语言进行业务领域的建模，以进一步明确系统的需求和软件设计的目标。 ( 2 ) 需求分析阶段 通过对用例的建模，系统开发人员可以用U M L 的用例视图表示客户需求， 从而明确用户需求和功能之间的关系。系统建模中的每个用例都要指明用户的 需求，明确用户要求系统实现什么功能。不仅对于软件系统的开发，对商业工 程而言，需求分析同样重要。 ( 3 ) 系统分析阶段 分析阶段是指对由于需求而提出的问题的解决，可以用U M L 类图对系统静 态结构，顺序图，状态图加以描述，从而反映出系统的动态特征。在系统的分 析阶段，只是对系统问题域的类建模，而不必去考虑软件系统中的技术细节中 的类。 ( 4 ) 系统设计阶段 系统设计的主要任务是通过考虑系统实现的技术限制，将分析阶段的模型 进行细化与进一步划分。得到系统实现的可行性方案。在技术解决方案中通过 键入新的类来产生出技术基础结构，用户交互接口，数据库相关操作等，分析 阶段的领域类型被加入到这个技术基础结构中，设计阶段的目标是构造出是构 造出详细的规格说明。 以U M L 来进行系统设计的一个最大的好处是可以使系统分析的表达工具与 系统设计的表达工具一致，可以直接将分析阶段的输出用做设计阶段的输入， 采用适合所构造出的系统方法对系统进行进一步的划分，细化，最终得到想要 的结果。 ( 5 ) 系统实现阶段 系统实现阶段主要用面相对象的编程语言将设计阶段定义的类转换成实际 的代码。软件开发工程师可以选择一种面相对象的编程语言作为软件系统的开 2 相关技术 发环境。在对U M L 表示的设计模型进行转换时，最好不要将模型直接转换为代 码，因为在早期，阶段模型主要对系统进行理解。类图可以显示类的静态结构 与类之间的关系。类规格说明表示出了各个类的规格说明，其详细显示了必要 的属性和操作；状态图表示了类实例可能出现的状态，以及状态间的转移和触 发状态转移的条件。代码编写的过程中也可能会出现设计模型中的缺陷，这个 时候需要设计者对设计模型进行修改。对设计模型进行修改时，一定要保持设 计模型和代码的一致性，以方便后续系统的维护。 ( 6 ) 系统测试 对系统完成编码实现后，必须对系统进行严格的测试，包括：单元测试， 集成测试，系统测试与验收测试。在单元测试中可以使用类图和类的规格说明， 对某一个类进行测试，这个过程通常由程序员直接进行；在集成测试的过程中， 可以使用组件图和协作图来实现对组建的合作情况进行测试；系统测试则是把 系统看作为一个黑箱，从功能层面上看系统是否满足用户的所有需求。不同的 测试阶段使用不同的U M L 图作来指导测试工作。 1 U M L 的主要特点 ( 1 ) 统一标准：其将B o o t h ，O M T 和0 0 S E 的基本概念进行了统一，删 除了一些极少使用的符号，同时也添加了一些新的符号，提供了面向对象的模 型元素的定义，目前已经成为了o M G 的标准。 ( 2 ) 面向对象：U M L 支持面向对象的开发方法，其提供了很多基于模型元 素表示的方法与图形，能够使得开发者简洁明了的表达面向对象中的概念与模 型元素。 ( 3 ) 可视化：图形表示功能异常强大，通过U M L 的模型图可以非常形象 地表示系统的逻辑模型与实现模型，能够用于各种复杂系统的建模。 ( 4 ) 独立于过程：U M L 作为系统建模的语言，他是独立于系统的开发过 程的，他可以用于各种系统的开发过程中。 ( 5 ) 独立于程序设计：U M L 与具体的实现无关，他可以用于各种语言平台 和工具平台，以U M L 搭建的系统模型可以用v i s u a l 卅v i s u a lb a s i c 等多种面向 对象的编程语言来实现。 ( 6 ) 易于掌握：使用：U M L 图形建模简洁明了，开发者非常容易掌握。 2 U M L 主要工具 1 4 2 相关技术 目前U M L 的工具有很多种，如R a t i o n a lR o s e ，T o g e t h e r ，A r g oU M L 等。 其中R o s e 是R a t i o n a l 公司开发出的可以用于面向对象系统软件分析和设计的 工具，其提供了简单明了的U M L 表达方法和各种功能完善的工具，使得开发者 可以很容易的简历软件模型。T o g e t h e r 是以i a v a 语言开发的u m l 工具，其可以 跨平台运行。而A r g oU M L 一个最大的好处是其开放源代码，用户可以免费的 获取其源代码。 2 3 数据库技术 2 3 1 数据库定义 数据库( D a t a b a s e ) 是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，它产 生于距今五十年前，随着信息技术和市场的发展，特别是二十世纪九十年代以 后，数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管 理的方式。数据库有很多种类型，从最简单的存储有各种数据的表格到能够进 行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。 2 3 2 数据库的发展 数据库的历史可以追溯到五十年前，那时的数据管理非常简单。通过大量 的分类、比较和表格绘制的机器运行数百万穿孔卡片来进行数据的处理，其运 行结果在纸上打印出来或者制成新的穿孔卡片。而数据管理就是对所有这些穿 孔卡片进行物理的储存和处理。数据库发展阶段大致划分为如下几个阶段 人工管理阶段 5 0 年代中期之前，计算机的软硬件均不完善。硬件存储设备只有磁带、卡 片和纸带，软件方面还没有操作系统，当时的计算机主要用于科学计算。这个 阶段由于还没有软件系统对数据进行管理，程序员在程序中不仅要规定数据的 逻辑结构，还要设计其物理结构，包括存储结构、存取方法、输入输出方式等。 当数据的物理组织或存储设备改变时，用户程序就必须重新编制。由于数据的 组织面向应用，不同的计算程序之间不能共享数据，使得不同的应用之间存在 大量的重复数据，很难维护应用程序之间数据的一致性。 文件系统阶段 2 相关技术 这一阶段的主要标志是计算机中有了专门管理数据库的软件一一操作系统 ( 文件管理) 。上世纪5 0 年代中期到6 0 年代中期，由于计算机大容量存储设 备( 如硬盘) 的出现，推动了软件技术的发展，而操作系统的出现标志着数据 管理步入一个新的阶段。在文件系统阶段，数据以文件为单位存储在外存，且 由操作系统统一管理。操作系统为用户使用文件提供了友好界面。文件的逻辑 结构与物理结构脱钩，程序和数据分离，使数据与程序有了一定的独立性。用 户的程序与数据可分别存放在外存储器上，各个应用程序可以共享一组数据， 实现了以文件为单位的数据共享。 数据库系统阶段 6 0 年代后，随着计算机在数据管理领域的普遍应用，人们对数据管理技术 提出了更高的要求：希望面向企业或部门，以数据为中心组织数据，减少数据 的冗余，提供更高的数据共享能力，同时要求程序和数据具有较高的独立性， 当数据的逻辑结构改变时，不涉及数据的物理结构，也不影响应用程序，以降 低应用程序研制与维护的费用。数据库技术正是在这样一个应用需求的基础上 发展起来的。 未来发展趋势 随着信息管理内容的不断扩展，出现了丰富多样的数据模型( 层次模型， 网状模型，关系模型，面向对象模型，半结构化模型等) ，新技术也层出不穷 ( 数据流，W e b 数据管理，数据挖掘等) 2 3 3 数据库的应用领域 数据库的应用领域非常广泛，不管是家庭、公司或大型企业，还是政府部 门，都需要使用数据库来存储数据信息。传统数据库中的很大一部分用于商务 领域，如证券行业、银行、销售部门、医院、公司或企业单位，以及国家政府 部门，国防军工领域、科技发展领域等。涉及到信息管理的应用软件，无论是 C S 、B S 架构的软件，只要涉及存储大量数据，一般后台都需要数据库支撑； 随着信息时代的发展，数据库也相应产生了一些新的应用领域。主要表现在下 面六个方面： 1 多媒体数据库 这类数据库主要存储与多媒体相关的数据，如声音、图像和视频等数据。 多媒体数据最大的特点是数据连续，而且数据量比较大，存储需要的空间较大。 2 相关技术 2 移动数据库 这类数据库是在移动计算机系统上发展起来的，如笔记本电脑、掌上计算 机等。该数据库最大的特点是通过无线数字通信网络传输的。移动数据库可以 随时随地地获取和访问数据，为一些商务应用和一些紧急情况带来了很大的便 利。 3 空间数据库 这类数据库目前发展比较迅速。它主要包括地理信息数据库( 又称为地理 信息系统，即G I S ) 和计算机辅助设计( C A D ) 数据库。其中地理信息数据库一般 存储与地图相关的