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烟厂商业智能系统的分析设计及预期效益分析 摘要 本文应用商业智能( b u s i n e s si n t e l l i g e n c e ) 相关技术及主流b i 系统体 系架构，分析烟厂现有系统现状和b i 应用需求，提出适合烟厂应用的b i 系统 体系架构，并进行系统功能设计。分析和设计以生产数据集成、生产绩效管理、 生产质量管理、生产作业辅助管理、生产成本分析为应用重点的烟厂b i 系统。 研究和应用的结果表明，烟厂b i 系统可使烟厂的经营分析和决策支持工作高 效、科学、合理。 本文主要内容： ( 1 ) 分析烟厂b i 系统建设的必要性，及其建设的目标和范围。综述烟草 行业当前信息化现状和数据分析应用现状，提出烟厂建设b i 系统不仅是必要 的，也是十分合适的。确定烟厂b i 系统的建设目标与建设范围。 ( 2 ) 研究b i 系统体系架构和开发b i 系统的关键技术。通过对国际上主 流b i 体系架构的对比分析，探讨它们之间的差别和共同点，并将它们的优点引 入到烟厂b i 系统架构中。 ( 3 ) 对烟厂b i 系统进行需求分析。分析烟厂现有信息系统现状，分析烟 厂b i 应用功能需求和非功能需求，分析应用功能需求和现有信息系统之间的数 据关系。 ( 4 ) 对烟厂b i 系统架构进行系统设计。提出烟厂b i 系统的设计原则与 标准，给出系统的架构设计，并在架构设计和需求分析的基础上进行系统功能 设计，给出主要功能的概要设计说明，给出数据层设计过程方法的完整说明。 本文的功能设计内容和数据层设计过程方法均成功应用到实际b i 项目开发中。 ( 5 ) 根据b i 项目实施过程中可能出现的问题提出了实现烟厂b i 系统需 要特别关注的几个要点。 ( 6 ) 以定性和定量的方法分析烟厂建设b i 系统的预期效益。定性分析的 结果表明：b i 系统可以提高工作效率、减少浪费、提高产品质量、提高业绩。 运用投资回收期法分析，结果表明：b i 系统不到3 年便可收回全部投资，是一 个十分合适的投资项目。 关键词：烟厂；商业智能；数据仓库；e t l ；效益分析 2 a n a l y s i s ，d e s i g na n db e n e f i ta s s e s s m e n to nb u s i n e s si n t e l l i g e n c e s y s t e mo fc i g a r e t t ef a c t o r y a b s t r a c t t h i sd i s s e r t a t i o n a p p l i e s t h eb i ( b u s i n e s si n t e l l i g e n c e ) t e c h n o l o g i e sa n dt h e m a i n s t r e a mb is y s t e ma r c h i t e c t u r ei no r d e rt oa n a l y z et h ec hi n c l u d i n gt h ed a t ai n t e g r a t i o n o fp r o d u c t i o n , t h ep r o d u c tp e r f o r m a n c em a n a g e m e n t ，t h ep r o d u c tq u a l i t yc o n t r o l ，t h ea i d e d p r o d u c t i o nm a n a g e m e n ta n dt h ep r o d u c t i o nc o s ta n a l y s i s t h er e s u l t so fr e s e a r c h e sa n d a p p l i c a t i o n si n d i c a t et h a tt h eb is y s t e mo fc i g a r e t t ef a c t o r ym a k e sb u s i n e s sa n a l y s i sa n d d e c i s i o ns u p p o r tw o r km o r ee f f i c i e n t ，s c i e n t i f i ca n dr a t i o n a l t h em a i nc o n t e n t so ft h i s p a p e ra r ea sf o l l o w s ： 1 ) a n a l y z et h en e c e s s a r yo fc o n s t r u c t i n gb is y s t e mf o rc i g a r e t t ef a c t o r ya n da l s ot h e d e s i g n i n gp u r p o s ea n dd e s i g n i n gs c o p e t h ed i s s e r t a t i o nf i r s ts u m m a r i e st h ep r e s e n t s i t u a t i o no fi n f o r m a t i o na n dd a t aa n a l y s i so fa p p l i c a t i o n sf o rt o b a c c oi n d u s t r y ，a f t e rt h a t ，i t b r i n g sf o r w a r dt h a ti ti sn o to n l yn e c e s s a r yt oc o n s t r u c tb is y s t e mf o rc i g a r e t t ef a c t o r y ，b u t a l s oq u i t ea p p l i c a b l e t h ep a p e ra l s od e f i n e dt h ec o n s t r u c t i o nt a r g e ta n ds c o p eo ft h eb i s y s t e mf o rc i g a r e t t ef a c t o r y 2 ) s t u d yo nt h ea r c h i t e c t u r eo fb is y s t e ma n dt h ek e yt e c h n o l o g i e so fd e v e l o p i n g t h i sp a p e rp r o b e si n t ot h ed i f f e r e n c e sa n dc o m m o ng r o u n db e t w e e nt h e mb yc o m p a r i n g a n da n a l y z i n gt h ea r c h i t e c t u r eo ft h ec u r r e n tm a i n s t r e a mb is y s t e mi nt h ew o r l d s u b s e q u e n t l y ，t h es t r o n gp o i n t so ft h e ma r ei n t r o d u c e di n t ot h eb is y s t e ma r c h i t e c t u r eo f c i g a r e t t ef a c t o r y 3 ) t a k eo nt h ed e m a n da n a l y s i so ft h eb is y s t e mo fc i g a r e t t ef a c t o r y t h ec o n c r e t e w o r k sa r ea sf o l l o w s ：o n ei st oa n a l y z et h ee x i s t i n gi n f o r m a t i o ns y s t e ms t a t u si nc i g a r e t t e f a c t o r y ，t h eo t h e ri st oa n a l y z et h ea p p l i e da n dn o n - a p p l i e df u n c t i o n a lr e q u i r e m e n to ft h eb i s y s t e m , a n da t l a s ta n a l y z et h ed a t a r e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h ea p p l i e df u n c t i o n a l r e q u i r e m e n ta n dt h ee x i s t i n gi n f o r m a t i o ns y s t e m 4 ) c a r r yt h r o u g ht h es y s t e md e s i g n i n go nb is y s t e mi nc i g a r e t t ef a c t o r y f i r s t p u tu pt h ed e s i g np r i n c i p l e sa n ds t a n d a r d so f b is y s t e mi nc i g a r e t t ef a c t o r y ，t h e nr a i s et h e d e s i g no fs y s t e ma r c h i t e c t u r e ，w h e nt h i si sc o m p l e t e d ，a d v a n c et h ed e s i g no fs y s t e m f u n c t i o no nt h eb a s eo fa r c h i t e c t u r ed e s i g na n dd e m a n da n a l y s i s i nt h i sp r o c e s s ，i tf o r w a r d s s y s t e md e s i g nd e s c r i p t i o no nm a i nf u n c t i o n sa n dt h ec o m p l e t ei n s t r u c t i o no nt h em e t h o do f d e s i g np r o c e s sw i t h i nt h ed a t al a y e r i nt h i sp a p e r ，t h ec o n t e n to ff u n c t i o nd e s i g na n dt h e m e t h o do fd e s i g np r o c e s sw i t h i nt h ed a t al a y e ra r eb o t ha p p l i e dt ot h ea c t u a lb ip r o j e c t d e v e l o p i n gs u c c e s s f u l l y 5 ) b r i n gf o r w a r ds o m ek e yp o i n t sw h i c hn e e ds p e c i a la t t e n t i o nw h e nr e a l i z e t h ebis y s t e mi nc i g a r e t t ef a c t o r y ，a c c o r d i n gt ot h ep o s s i b l ep r o b l e m sd u r i n gt h e i m p l e m e n tp r o c e s so f b ip r o j e c t 6 ) r e s e a r c ht h eb e n e f i ta s s e s s m e n to fc o n s t r u c t i n gb is y s t e mi nc i g a r e t t ef a c t o r y t h r o u g hb o t ht h em e t h o d so fq u a l i t a t i v ea n a l y s i sa n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s t h er e s u l t so f t h eq u a l i t a t i v ea n a l y s i ss h o wt h a tt h eb is y s t e mc a l lr a i s ew o r k i n ge f f i c i e n c y ，r e d u c ew a s t e ， i n c r e a s et h eq u a l i t yo ft h e i rp r o d u c t sa n di m p r o v ep e r f o r m a n c e t h ea c h i e v e m e n t sb yt h e u s a g eo fp a y b a c kp e r i o dm e t h o di n d i c a t et h a tt h ec o n s t r u c t i o no fb is y s t e mc a n r e c o v e rt h e w h o l ei n v e s t m e n ti nl e s st h a n3y e a r s ，i nt h i sp o i n to fv i e w ，i ti sq u i t ea na p p r o p r i a t e i n v e s t m e n tp r o j e c t s k e y w o r d s ：c i g a r e t t ef a c t o r y ，b u s i n e s si n t e l l i g e n c e ，d a t aw a r e h o u s e ，e t l ，a n d p r o f i ta n a l y s i s 4 插图清单 图l l 论文章节安排示意图6 图2 1i b mb i 体系架构图9 图2 - 2 微软b i 体系架构图。l o 图2 3o r a c l eb i 系统架构图1 1 图2 4s a pb i 体系架构1 2 图2 5 数据仓库应用典型体系结构。1 4 图2 - 6 多维立方体示意图16 图2 7 多维数据库轮廓1 7 图3 1 烟厂b i 系统用例图2 6 图3 2b i 功能需求和源系统数据关系示意图3 0 图4 1 烟厂b i 系统架构图4 3 图4 2 系统开发视图4 5 图4 3 系统进程视图4 6 图4 4 生产概览示意图4 8 图4 5 生产概览一储丝柜详细信息示意图4 8 图4 6 卷包车间生产概览示意图4 9 图4 7 简单查数据查询的功能示意图4 9 图4 8 综合数据查询的功能示意图5 0 图4 9 主题分析主题概况功能示意图5 l 图4 10 主题分析期内分析功能示意图51 图4 1 1 主题分析期间分析功能示意图5 2 图4 1 2 主题分析趋势分析功能示意图5 3 图4 1 3 主题分析结构分析功能示意图5 3 图4 1 4 主题分析8 2 分析功能示意图5 4 图4 1 5 主题分析多维查询分析功能示意图5 4 图4 1 6 绩效管理架构图5 5 图4 1 7k p i 主题维护示意图5 6 图4 1 8k p i 列表示意图5 7 图4 19k p i 设置示意图5 7 图4 2 0 绩效概览示意图5 8 图4 2 1 绩效考核示意图5 9 图4 2 2 绩效考核结果示意图5 9 图4 2 3 质量统计应用架构图6 0 图4 2 4 质量统计应用一控制图示意6 1 图4 2 5 质量统计应用一过程能力分析图示意6 1 图4 2 6 质量统计应用一关联图示意6 2 图4 2 7 重整源系统数据字典示意图6 4 图4 2 8 重要字段说明示意图6 5 图4 2 9 原子层数据模型图6 6 图4 3 0 源系统一原子层e t l 设计示意图6 7 图4 3 1 集市层数据模型示意图6 8 图4 3 2o l a p 层多维立方体轮廓示意图6 9 图5 1 需求驱动开发和数据驱动开发相结合7 4 4 表格清单 表2 1 主流b i 平台软件开发公司8 表2 2 主流b i 体系架构的主要异同点8 表3 1 烟厂主要信息系统的平台概况2 2 表3 2e r p 系统功能概况2 2 表3 3 制丝中控系统概况2 3 表3 4 片烟高架库系统概况。2 3 表3 5 香料厨房系统概况2 4 表3 - 6 卷包数采系统概况2 4 表3 7 辅料库管和a g v 系统概况2 4 表3 8 五金配件库管系统2 5 表3 - 9 质量检验管理系统2 5 表3 1 0 国家局一号工程2 5 表3 1 l 集中查询主要功能及数据来源3 0 表3 1 2 辅助生产排产主要功能及其数据来源3 4 表3 1 3 辅助准时化生产主要功能及其数据来源3 5 表3 1 4 辅助库存管理主要功能及其数据来源3 5 表3 1 5 生产成本分析的主要功能及其数据来源3 6 表3 1 6 质量统计主要功能及其数据来源3 7 表3 1 7 绩效管理主要功能及其数据来源3 8 表4 1b i 系统功能类型与用户功能需求4 4 表4 2 系统管理和辅助功能模块列表6 2 表4 3e t l 子系统模块列表。6 9 表5 1 烟厂b i 系统软硬件平台配置表7 3 表6 1 烟厂b i 系统可带来的收益7 6 表6 2 烟厂b i 系统项目预算表7 7 表6 3 烟厂b i 系统投资回收期计算表7 7 特别声明 本学位论文是在我的导师指导下独立完成的。在研究生学习期间，我的导 师要求我坚决抵制学术不端行为。在此，我郑重声明，本论文无任何学术不端 行为，如果被发现有任何学术不端行为，一切责任完全由本人承担。 学位论文作者签名： 翻豸j 之 签字日期：2 0 0 9 年1 2 月1 1 日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得盒壁至些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所傲的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位馘储签字：韧确缸字日吵7 年f 2 月，日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金篷王些态堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金壁王些太 兰兰一可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 。 学位论文者签名：钥刁k j 签字日期：沙勺年，2 月l 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导磐签名：一茅：j 去膏糸 j 一 4 ，- 。、 签字日期：a 妒年舳月，日 电话：，粥射2 ；叼乒 邮编：；0 0 0d 致谢 首先向我的导师杨善林教授致以深深的谢意和崇高的敬意! 他广博的胸怀 和远见，勇往直前的开拓精神，严谨的治学精神，精益求精的工作态度，深深 的影响着我，是我一生学习的榜样。杨老师不仅给我创造了良好的学习环境， 使得我总是能够及时得到宝贵的意见和建议，杨老师还在我的工作实践上给予 了莫大的关注和鼓励，这一切，都深深地激励着我，使我充满信心在专业领域 中获得更好的成绩。 感谢管理学院老师对我的教育和培养，他们曾细心指导我的学习与研究， 正是他们，我才能够掌握并应用这些丰富的知识。同时也感谢各位评审专家， 感谢您们在百忙之中抽出宝贵的时间对论文进行了仔细的评阅。 感谢我的妻子对我的关怀和支持，没有她的鼓励、关怀和帮助，我就不会 圆满的完成我的论文。 最后，谨向所有帮助过我的工大的老师们和同学们表示衷心的感谢1 5 作者：调乃立 2 0 0 9 1 2 1 0 第1 章绪论 1 1 背景和意义 上世纪末，随着大型国有企业管理理念的转变和管理体制的改革，企业的 运作效率和经济效益得以显著提升。在国有企业良性发展的这一过程中，行业 信息化建设工作是提升行业整体竞争力和管理水平的强有力的手段。中国烟草 行业也正是在这种背景下开始建设属于自己的行业信息系统。本世纪初到2 0 0 5 年左右，在烟草行业国家主管单位一中国烟草总公司( 国家烟草专卖局) 的亲自 负责和指导下，全国2 0 多个省级烟草公司逐步建设好一套比较完整的业务系 统。其中国家局直接负责建设的系统主要有：国家局电子商务平台，国家局一 号工程系统，国家局公文管理系统。各省级工业企业负责建设的系统主要有： 工业e r p 系统，制丝中控系统，卷包数采系统，立体库管系统，能源动力系统 等。各省级商业企业负责建设的系统主要有；卷烟分销管理系统，客户关系管 理系统，专卖管理系统，省内电子商务平台，资金管理中心系统等。 随着各业务系统的正式上线运行，系统数据库中逐渐积累了大量的业务数 据，这些业务数据原本是企业宝贵的信息资源，但是因为这些业务数据分散在 不同的业务系统中，且由不同的软件商实施，采用不同的数据库，企业管理只 能独立的使用它们进行日常的查询和简单报表统计，而无法方便的综合利用它 们。同时，各级管理人员随着企业信息化的进程，越来越依赖信息系统进行日 常的经营管理，他们本身也与时俱进，对管理的要求逐年提升，对经营问题判 断准确性和经营决策正确性的要求也越来越高。在这样一种情况下，如何整合 利用沉淀在各业务系统的历史数据，为经营管理者提供准确的数据分析和实用 的决策支持手段，逐渐成为烟草行业信息化建设的新重点。 商业智能( b u s i n e s si n t e l l i g e n c e ) n 3 ，是帮助企业提高运营能力和决策能 力的技能、技术、软件以及实践经验的集合。近年来，商业智能的平台软件和 相关技术理论日趋成熟，烟厂现有信息系统也日渐完善，本文作者以烟草工业企 业一烟厂为研究对象，通过对烟厂的数据分析应用需求以及烟厂现有信息系统现状进 行分析，并基于商业智能的相关技术和相应理论，研究烟草行业烟厂b i 系统的设计 和实现，以满足烟厂日益增长的经营分析和决策支持的需要。 1 2 烟厂建设b i 系统的必要性 烟厂b i 系统是一个辅助烟厂生产管理者进行经营分析和决策支持的信息 系统，它的数据通常不是直接来自于它本身，而是来自于烟厂现有的信息系统， 同时它却又提供烟厂现有的信息系统不能提供或很难实现的软件功能，举一些 具体应用需求来说： 实现各业务系统数据的分类集成，并提供集中的数据查询和综合统计功能 烟厂的信息系统众多，管理人员有时查询或统计一些业务数据，可能需要 打开好几个不同的系统来查询数据，并且这些数据之间没有任何直接的联系， 对于数据的综合统计应用十分不便。b i 系统则因为整合了众多信息系统的数 据，并且通过数据集成的专门技术将业务相关数据之间进行了最大程度的关联， 这使得数据的集中查询和数据的综合统计应用变得更为方便。 为准时生产等先进生产方式的实施提供数据基础 准时生产( j i t ) 汪1 的主要目的是：最大程度降低生产无效时间；最大程度降 低库存；准时供货，及时满足市场需求。由于准时生产方式是一个不断改进的 管理过程，而烟厂e r p 系统通常是为m t o ( 订货型) 或者m t s ( 备货型) 生产方 式所设计的，它基本上没有为准时生产方式的实施提供特定的功能支持。比如 它不能提供制丝的批次间隔时间、制丝故障停产时间的概率分布，卷包故障停 产时间的概率分布，维修时间概率分布，有效工作时间( 正常作业时间) ，宽放 时间( 比如休息、生理需要等时间) ，无效时间( 由于管理不善或工人可控制范 围内的原因，导致的人和设备的闲置时间) 。e r p 系统也不能有效提供制丝各工 艺段的投入产出比，从而无法准确预测原料的消耗进度及成品丝的产出进度， 也从而对于储柜是否可以正常周转难以判断，不利于生产的合理安排。e r p 系 统或库管系统同样也难以对像五金配件库的呆料、死料情况做出及时准确的判 断和告警，从而不能显著的控制库存资金占用。 b i 系统则因为集成了包括制丝中控、卷包数采、e r p 系统、片烟库系统、 各类库管系统等所有生产相关系统的数据，可以将准时生产所需要的所有关键 数据经过清洗整合后有条理的集中展现给生产管理人员，帮助他们合理安排生 产、合理考核生产效率，最终使得生产管理水平得到质的提高。 为质量统计控制的应用提供有效数据和软件工具 烟草行业专门对卷烟生产工艺给出了了规范文件一卷烟工艺规范，该 文件是各烟厂控制卷烟生产质量的重要依据之一。为了更好的提升品牌形象， 一些烟厂近年来开始研究如何更精确的控制卷烟质量。比较早的系统的引进统 计原理进行质量控制的研究有中国科技大学亓四华的“计算机辅助质量管理在 卷烟生产中的应用”h 1 ，某些烟厂自身也分别在质量过程控制的个别领域哺3 和 卷烟成品质量控制的个别领域1 进行研究，取得了一些成果。但是这些研究成 果很难推广普及，其重要原因之一就是质量数据的来源过于分散，对数据进行 整理和统计需要投入大量的时间并且要求使用人员熟练掌握统计技能。 目前烟厂制丝中控系统( 工控系统) 、卷包数采系统( 工控系统) 、成品综 合测试台系统( 成品质量综合检测系统) 只提供卷烟生产的质量检测记录查询 和运行图等简单应用，e r p 系统中的质量管理也只提供与采购、销售相关的原 辅料来料检验、成品入库检验、成品出库检验等质量检验业务管理功能。而质 量统计控制贯穿于生产过程的各个环节，每个单独的工控系统或业务管理系统 均无法提供完整的质量统计控制功能。 b i 系统集成了这些系统的质量检测原始数据，并在这些数据基础上提供 2 s p c ( 统计过程控制) h 1 、质量诊断和质量分析、质量考核等应用。 s p c - 伟8 丝过程质量控制是通过数据接口从制丝中控系统实时取到关键工艺 点的工艺标准值( 也称设计值) 、实际运行值，基于控制图判定规则和经验规则 ( 如断料判断规则，经验上下限) 来实时监控制丝生产过程是否失控或异常， 并在事后为分析成品丝质量问题提供帮助。该功能的最终目的是及时发现导致 成品丝质量问题的原因，不断提高制丝工艺水平，提高成品丝质量。 s p c - 卷包物理指标质量过程控制是通过数据接口从卷包数采系统和卷包综 合测试台系统实时取到卷烟各项物理指标( 重量、圆周、通风率、吸阻、硬度) 的标准值( 也称设计值) 、实际检验值、合格数、合格率，基于控制图判定规则 和经验判断规则来实时监控卷包生产过程是否失控或异常，并在事后为分析卷 接质量问题提供帮助。该功能的最终目的是及时发现导致卷接质量问题的原因， 不断提高卷接工艺水平和机台操作水平，提高卷烟的卷接质量。 质量诊断和质量分析是根据市场质量投诉问题和烟厂质量检验所获得的数 据，可以追溯到产品、卷包生产过程、制丝生产过程、辅料质量、原料质量、 设备问题。为质量管理人员追溯质量问题根源提供有力手段。 质量考核( 如制丝质量考核、卷包质量考核) ，实质是专门针对质量的绩效 考核哺1 ，烟厂目前基本都是手工采集质量相关数据，然后用e x c e l 表格统计考 核结果，工作效率低且考核结果存在一定的人为因素1 。b i 系统则可以在制丝 数采数据和卷包综合测试台物测数据的基础上，根据考核部门和被考核部门共 同摸索确定的考核算法，提供每日、每班的日考核结果自动生成功能。而对于 质量离线检验数据( 如制丝水分、卷包外观缺陷等) 和工艺纪律执行情况提供 每月的月考核结果自动生成功能。这些考核结果是在统一来源的数据和共同摸 索确定的考核算法的基础上自动产生的，所以不仅使得质量考核工作效率大幅 度提高，也基本杜绝了人为的因素。 这些b i 系统所提供的质量统计应用功能最终的目的都是为了及时发现并 纠正生产中的质量问题，改进工艺质量水平，提高生产质量，满足客户需求， 减少市场投诉。 生产关键绩效的直观展示 中国烟草行业的绩效管理体系一直在不断完善中，目前主要以各省级公司 为主体构建绩效管理体系，一些公司提出了以成熟系统的绩效管理理论为基础 建立绩效管理体系的思想n 叫，一些公司则从p d c a 的角度考虑如何建立绩效管 理体系1 ，还有一些公司则构思如何使绩效管理更加基层化n 2 1 等等。 不管烟草行业的绩效管理体系如何构造，有一点不变的是，可以定量说明 问题的关键绩效指标体系是必须要建立起来的。目前部分省级中烟公司对其下 属烟厂已经建立起绩效考核指标，比如产量指标、质量指标、消耗指标、财务 指标等。这些指标部分反映了烟厂对中烟负责的关键绩效。烟厂也设有内部的 考核指标，这些指标反映了烟厂内部所关注的关键绩效。以前每个时期( 通常 是月、年) 的生产关键绩效是以手工方式生成统计报告呈现出来，其及时性、 直观性、方便性不易保证，并且难以对关键绩效做多角度的对比。而b i 系统提 供的绩效展示功能，既可以以丰富直观的图表来表示目标和实际值差异，又可 以从时间趋势( 月、季度、半年、年) 、烟厂横向对比、部门横向对比等角度揭 示生产绩效的好坏，同时绩效展示功能还可以对绩效差的指标给出告警和预警， 提醒厂领导和管理者做好预防和改进措施。 上述应用均是烟厂现有信息系统所不能提供的，它们也只是烟厂经营分析 和决策支持应用的一部分。烟厂为了解决这些问题，可以重新统一规划和建设 一套新系统，这套系统不仅包括原有系统所有功能，而且也包括了所有数据分 析和决策支持的功能。但是实际情况表明这是不可行的：目前烟厂运行的信息 系统不仅有复杂的工业控制系统，也有较完整的e r p 系统，还有较为先进的高 架立体库房系统，同时还有一些专业的质量检测系统，指望新的系统能够将所 有这些系统进行统一的设计和开发，其难度会很高，实施周期会很长，实施项 目本身存在巨大的风险。而如果我们利用b i 的平台软件和相关技术理论，在原 有系统基础之上进行数据集成，我们除了可以得到几乎同样的应用效果外，还 可以降低实施难度和缩短实施工期，最大程度地降低了实施的风险。 因此，烟厂如果需要满足数据分析和决策支持的管理需要，建设b i 系统既 是一个必要的选择，也是十分合适的选择。 1 3 建设目标与建设范围 1 3 1 烟厂b i 系统建设的目标 随着烟厂技改的实施和管理改革的深入进行，烟厂的管理重点逐渐明确， 以前没有作为管理重点的工作，目前都需要逐步去开展实施。在这些工作中， 某些工作成果的好与差与数据的综合分析利用是紧密相关的，而这些必须是建 立在集成的数据基础上。 目前烟厂的销售业务由省中烟公司统一管理，烟厂本身只负责生产，不负 责销售。所以烟厂的管理重点全部放在与生产紧密相关的业务领域。结合b i 系统的定位，烟厂b i 系统的重要目标体现在以下5 个方面： 生产数据集成 建立数据集市，以数据仓库相关技术将分散在各生产信息系统中的数据集 成起来，并集中存储与管理。 生产绩效管理 建立符合烟厂绩效管理思路的绩效管理体系，从关键绩效指标( k p i ) 体系 n 钔、绩效制定、绩效执行( 监控、调整、考核) n 们、绩效改进四个方面提供系 统支持。提供个性化的生产绩效数据展示和分析功能，方便厂领导和各部门管 理者快速了解其最关心的生产业绩。 4 生产质量管理 深入统计质量控制技术的应用，提供s p c 、质量追溯、质量分析等统计分 析工具，并提供质量考核功能，实现厂对车间质量水平的全面考核功能，促进 生产质量的提升。 生产作业辅助管理 提供辅助生产排产分析、投入产出分析、生产进度统计分析、设备停机时 间统计分析、人员作业有效时间分析等生产作业相关分析功能，为生产合理排 产和准时化生产提供数据依据。 提供设备有效能力分析、设备故障诊断经验分析、设备保养维修建议分析 等功能，提高设备的运行效率。 提供各类物品( 包括原料、辅料、五金配件、成品) 的库存分析功能，为 原辅料采购、卷烟生产安排、仓储管理提供帮助。 生产成本分析 提供成品的原料、半成品、辅料的物料单耗分析，为降低生产物料成本提 供数据基础。 1 3 2 烟厂b i 系统建设的范围 为实现系统目标，根据烟厂信息化建设现状，可以将b i 系统的建设范围确 定为以下三个方面的内容： 1 ) 建设烟厂数据中心 根据信息系统在生产管理工作中的重要程度，b i 系统以制丝中控系统、卷 包数采系统、e r p 系统、片烟高架库管理系统、各类库管系统的基础数据和业 务数据为数据基础来实施数据中心，另外要根据数据中心的规模，选择合适的 硬件平台和相应的软件平台。 2 】建立企业信息分类体系 提供对不同信息系统的数据进行分类、整合、汇总、描述的手段。根据烟 厂各个业务域的业务内容及各岗位人员所关注的本业务域和其它相关业务域的 数据信息，在b i 系统的数据中心中建立企业信息分类体系。信息分类体系一方 面是对全厂业务域进行合并整理，然后以细粒度数据对象，以3 n f 的原则n 钉， 重新设计出覆盖全厂业务域的更为完整和系统的数据模型，这一数据模型所体 现出的逻辑数据层，通常称为原子层，原子层因为是在原有业务系统业务域和 业务数据的基础之上合并整理而来，所以它可以为用户提供完整、统一、无冗 余的数据，从技术手段上消除了数据统计分析口径不一致的问题。另一方面信 息分类体系是把所有数据都归类为“维”和“统计度量”，然后对“维 和“统 计度量”按数据信息的应用需求相关性划分主题分析域，针对这些主题分析域 再设计相应的数据模型，这一数据模型所体现出的逻辑数据层，通常称为集市 层，集市层因为是面向用户的综合应用需求而设计的，所以它可以最大程度满 5 足各岗位对数据信息的综合应用需求。第三个方面，信息分类体系对所有的数 据元素做数据元素描述，包括数据的用途说明、数据的来源说明、数据的清洗 转换统计处理手段概要说明、数据之间的相关性说明。数据元素描述使得数据 的利用方便性得到质的提高，在信息分类体系建设好之后，各个岗位人员都可 以对数据中心的数据信息的用途清清楚楚，这样，数据信息的利用率也就大大 提升。 3 1 建立信息展现平台 信息展示平台是b i 系统的重要构成之一，信息展现平台主要的作用就是把 数据中心的数据信息展现给用户。信息展现平台系统主要包括数据查询、统计 报表、主题分析、绩效展示等内容。信息展现平台是烟厂各岗位人员获得各种 数据信息的门户。 1 4 本文研究的思路与章节安排 本文选择烟草行业工业企业( 烟厂) 这样一个特定的行业作为商业智能应用研究的 背景。论文的主要内容是研究主流b i 体系架构和开发b i 系统的关键技术，分析 国内烟厂共有的主要信息系统现状，分析烟厂商业智能典型功能需求和非功能 性需求，分析烟厂b i 功能需求和现有系统之间的数据关系。在这些研究和分析 的基础上，设计出适合于烟厂这个特定行业的b i 系统的体系架构，并完成了烟 厂b i 系统的主要功能类型的概要设计和数据层概要设计。论文章节安排如图 卜1 所示： 第一章绪论 背景和意义 烟厂b i 系统的必要性 建设目标和建设范围 研究思路与章节安排 第二章b i 平台软件及相关技术 主流b i 体系架构对比分析 开发b i 系统的关键技术 提供关键技术的理论和方法提供关键技术的理论和方法 第三章需求分析： 源系统现状分析 b i 系统功能需求分析 b i 系统非功能需求分析j 第四章系统设计 设计原则与依据 系统架构设计 功能概要设计 数据层概要设计 第七章总结与展望卜一第六章预期效益分析 文章内容概述如下： 图1 1 论文章节安排示意图 6 第五章系统实现 系统平台选型 展现层实现要点 数据层实现要点 软件过程方法要点 充分利用现有资源 第一章绪论，介绍本课题研究的背景和意义，并通过列举实例来阐述烟厂 b i 系统的定位，然后给出烟厂b i 系统的建设目标和建设范围。 第二章先对国际上主流b i 体系架构进行对比分析，然后提出开发b i 系统 的关键技术和相应理论。 第三章对烟厂的现有系统现状和烟厂b i 系统实际应用需求进行分析。 第四章是在前三章的基础上结合软件设计技术，对烟厂b i 系统进行系统设 计。在系统设计之前，首先给出烟厂b i 系统的设计原则和依据，然后进行系统 架构设计，最后在系统架构设计的基础上再展开功能概要设计和数据层概要设 计。 第五章给出了系统实现的技术要点，从系统平台选型、展现层实现要点、 数据层实现要点、软件过程方法要点、充分利用现有资源五个方面进行了阐述。 第六章是对烟厂实施b i 系统的预期效益分析。从定性和定量两个方面分析 预期效益。 第七章主要是对研究工作和论文的一个总结，同时给出不足之处及未来的 研究方向。 7 第2 章b i 体系架构和关键技术 烟厂b i 系统，是一个b i 应用软件系统，建设烟厂b i 系统应充分采用目前 较成熟的b i 体系架构和相关技术。本章首先介绍国际上主流b i 体系架构，然 后提出开发b i 系统的关键技术和相应理论。这一章的内容为后面章节烟厂b i 系统架构设计提供相应的参考，并为需求分析和系统设计提供理论基础。 2 1 主流b i 体系架构对比分析 b i 体系架构有其相对固有的模式，它是数据库理论、软件技术和软件工程 实践相结合并逐渐演化的产物。在b i 系统开发领域里，b i 平台软件开发公司 专注于b i 平台软件的开发，b i 应用软件系统开发公司专注于b i 应用系统的开 发和实施。b i 平台软件开发公司对b i 体系架构的演化起着主导作用，目前国 际上主流b i 平台软件开发公司如表2 一l 所示： 表2 1 主流b i 平台软件开发公司 软件公司相应b i 平台软件产品名称 。 备注 i b mc o g n o s 、d b 2w a r e h o u s e 、d a t a s t a g e收购c o g n o s 收购d a t a s t a g e 微软 p e r f o r m a n c e p o i n t 、s o ls e r v e ra n a l y s i ss e r v i c e s ， s o ls e r v e rr e p o r t i n gs e r v i c e s 、s q ls e r v e r i n t e g r a t i o ns e r v i c e s o r a c l e o r a c l eb is e r v e ro r a c l eb ip r e s e n t a t i o ns e r v e r收购h y p e r i o n o r a c l eb id e l i v e r so r a c l eb ip u b l i s h e r s a ps a pb u is n