（控制理论与控制工程专业论文）大型林业企业网络化管理信息系统的设计与实现.pdf

浙江大学硕上学位论义 摘要 林业企业管理信息系统是我国“ 数字林业” 建设的重要组成部分。 我们根据大 型林业企业实际需要， 研究了面向林业企业的管理信息系统的开发技术， 介绍了 其在福建某林业企业管理信息系统中实现， 该系统具有林业辅助决策与较完备的 数据处理功能， 开发中 利用了b o r l a n d d e l p h i , m i c r o s o f t s q l s e r v e r 等先进开发工具以及面向对象编程技术。主要内容包括: 1 ，介绍了管理信息系统的基本概念，以及林业企业管理信息系统的研究应 用现状。 2 .介绍了系统的整体设计情况， 探讨了 系统数据库结构以 及子系统划分。 3 ，较深入地讨论了常用的林分预估模型及其缺陷，提出了两种解决方案。 4 .介绍了各子系统的功能实 现流程及实现步骤。 论文最后对完成的工作进行了总结， 指出了一些有待深入研究的问题与今后 研究的重点。 关键词:林业; 管理信息系统; 辅助决策;林分预估;d e l p h i ; s q l s e r v e r 浙江人学硕士学位论文 abs tract t h e d e v e l o p m e n t o f ma n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m ( m i s ) f o r f o r e s t e n t e r p r i s e i s o n e o f t h e m o s t i m p o rt a n t p a n s o f n a t i o n a l p r o j e c t一 d i g it a l f o r e s t . r e l a t e d t e c h n o l o g i e s f o r d e v e l o p i n g t h e mi s a r e s t u d i e d i n t h i s d i s s e r t a t i o n a c c o r d i n g t o t h e r e a l i s t i c n e e d s o f l a r g e - s c a l e f o r e s t e n t e r p r i s e . a c o n c r e t e i n s t a n c e o f t h e mi s d e v e l o p e d f o r a f o r e s t e n t e r p r i s e i n f 匈 i a n p r o v i n c e , c h i n a i s i n t r o d u c e d . t h e s y s t e m h a s c o m p l e t e f u n c t i o n o n f o r e s t r y d e c i s io n s u p p o rt a n d d a t a p r o c e s s i n g . w e t a k e a d v a n t a g e o f a d v a n c e d d e v e l o p i n g t o o l s s u c h a s b o r l a n d d e l p h i a n d m i c r o s o f t s q l s e r v e r as w e l l a s o b j e c t o r i e n t e d p r o g r a m m i n g t e c h n o l o g y i n o u r d e v e l o p i n g p r o c e s s . t h e m a i n c o n t e n t s o f t h i s d i s s e r t a t i o n a r e o r g a n i z e d a s f o l l o w s : ， b a s i c c o n c e p t s o f m i s a n d i t s a p p l i c a t i o n i n f o r e s t e n t e r p r i s e a r e i n t r o d u c e d 2 . t h e w h o l e d e s i g n o f t h e s y s t e m i s i n t r o d u c e d , a n d t h e s t r u c t u r e o f s y s t e m d a t a b a s e a n d f u n c t i o n s a r e d i s c u s s e d i n d e t a i l 3 . c o m m o n m o d e l s u s e d f o r w o o d g r o w i n g e s t i m a t io n a r e i n t r o d u c e d a n d t h e i r d r a w b a c k s a r e p o in t e d o u t , t w o m e t h o d s t o r e s o lv e s u c h d r a w b a c k s a r e g r v e n 4 . t h e fl o w c h a rt a n d d e v e l o p i n g s t e p s f o r t h e s u b s y s t e m s i n v o l v e d i n t h i s mi s a r e p r e s e n t e d . f i n a l l y , a c o n c l u s io n o n a b o v e w o r k s i s g i v e n a n d f u t u r e r e s e a r c h d i r e c t i o n s a r e p r e s e n t e d . k e y w o r d s : f o r e s t r y ; mi s ; d e c i s io n s u p p o rt ; f o r e s t ry e s t i m a t i o n ; d e l p h i ; s q l s e v e r 浙江大学硕一 学位论文 致谢 值此论文完成之际，谨向我的导师孙优贤院士表示崇高的敬意和衷心的感 谢! 导师严谨而开放的治学态度、 渊博而深邃的学识、 敏捷深刻的洞察力和平易 近人的长者风范一直影响和激励着我， 并将是我一生最宝贵的精神财富， 使我终 生受益， 本论文同时得到皮道映教授的精心指导和深切关怀， 在课题研究、 论文撰写 方面，皮老师给予悉心关注。 三年来皮老师对作者在工作、 学习和生活上的帮助 和支持，学生将铭记在心。 衷心感谢林庆女士在我攻读硕士学位期间在生活学习上所给予的周到、 热忱 的帮助。 感谢浙江工业大学寿建霞副教授在系统设计与实现中提供的大力帮助。 感谢 实验室的钟伟民、 毛勇、黎善斌、 马听、张益波、汪辉等诸位博士以及方强、王 加成、 林斌、 孙计、 张震字、 许剑、 童星、 王成群等诸位硕士对我的帮助和支持。 在学习过程中与他们所进行的诸多 有益的讨论， 使我获益非浅。 感谢项目 组的尹 征、 夏铮博士和单鸿亮、 冯增健硕士， 在项目 和论文两方面都提供了大量的帮助。 同时对所有关心和帮助过我的其他老师、 同学表示诚挚的感谢， 谢谢你们与我一 起度过这段美好时光。 最后， 我要特别感谢我的家人。 一直以来， 他们给予我在生活和工作上的理 解、关怀与支持鼓励，使作者能全身心投入到学习和研究工作当中。 郭济琳 2 0 0 5 年3 月于求是园 浙江人学硕 1 丁 学位论义 第一章 概述 1 . 1 管理信息系统概述 随着社会生产复杂化程度的提高， 信息处理工作的数量和复杂程度也不断增 加， 原始的手工操作己经不能适应现代社会大生产的需要， 这使以计算机与通讯 技术相结合的现代管理手段得以迅猛发展，管理信息系统 ( m a n a g e m e n t i n f o r m a t io n s y s t e m , m i s ) 或 简 称为 信 息系 统， 己 成为 现代 社 会中 计 算 机 应用的 一个重要的领域。 它是一门发展中的学科， 跨越了如管理科学、 系统科学， 运筹 学、 统计学以及计算机科学的若干个领域。 在这些学科的基础上， 形成信息收集 和加工的方法，从而形成一个纵横交织的系统。 1 . 1 . 1 基本概念13 1 管理信息系统一词最早出现在1 9 7 0 年，由w a l t e r t , k e n n e v a n 给它下了一 个定义: “ 以口头或书面的形式， 在合适的时间向经理， 职员以及外界人员提供 过去的、 现在的、 预测未来的有关企业内部及其环境的信息， 以帮助他们进行决 策”。 这个定义是出自管理而不是出自 计算机， 它没有强调一定要用计算机。 它 强调了用信息支持决策， 但没有强调应用模型。 直到】 9 8 5 年， 管 理信息系统的 创始人，明 尼苏达大学卡 尔森管理学院的 教 授g o r d o n b . d a v i : 才 给出 管理信息系 统的 一个较完整的定义:“ 它是一个利用 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。” 这个 定义全面地说明了管理 信息系统的目 标、 功能和组成， 而且反映了 管理信息 系 统 当时己达到的水平。 中国企业管理百科全书 上对管理信息系统的定义是:“ 一个由 人、 计算 机等组成的能进行信息的收集、传送、储存、 加工、维护和使用的系统。管理信 息系统能实测企业的各种运行情况， 利用过去的数据预测未来: 从企业全局出发 浙江大学硕士学位论文 辅助企业进行决策:利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目 标。” 管理信息系统的概念图见图1 . 1 - 1 : 高级管理人员 ( 计划、控制、决策) 巾级管理人员 ( 计划、长制、决策) 计算机 职能人员 管理信息系统 中央数据库 业务钻自系统 其它分系统 生产分系统 图 1 . 卜1 管理信息系统概念图 1 . 1 .2 发展历史 随着计算机硬软件技术水平的不断提高和计算机技术在企业中越来越深入 的应用，管理信息系统从低级的业务处理系统向高级的战略信息系统发展。 计算机刚刚诞生的时候， 主要是执行各种科学计算。 从2 0 世纪5 0 年代中期 开始， 计算机开始在企业管理中应用。 最早的应用是工资数据处理，目 的是加快 数据的处理速度和提高数据处理的 精度。 这时的计算机应用只是偶尔的情况， 这 个阶段被称为电 子数 据处理 ( e l e c t r o n i c d a t a p r o c e s s i n g , e d p ) . 后来， 计算机技术在企业中的许多管理领域使用， 这时候的计算机系统开始 普遍使用。 许多重复性、 数据量庞大的工作都使用计算机来完成。 但是， 这种应 用还只是作为事务处理的工具。这个阶段的计算机应用被称为事务处理系统 ( t r a n s a c t i o n p r o c e s s i n g s y s t e m , t p s ) . 进入到2 0 世纪6 0 年代以 后， 操作系统、 数据库系统都己 经开始出现和逐步 2 浙江大学硕 _ 学位论文 成熟， 因此计算机在企业管理中的应用更加普及， 这时使用计算机不仅仅完成业 务数据的处理， 还使用计算机系统预先规定好的数学模型， 处理一些诸如统计决 策等复杂的操作，这个阶段的计算机应用被称为管理信息系统 ( m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m) . 进入2 0 世纪7 0 年代末， 个人电脑、 局域网迅速发展起来， 且性能越来越高。 人们希望利用计算机技术来完成那些琐碎、繁重的文档管理、公文流转、记事、 调度等工作， 并且把办公室中的所有工作人员置入一个协同的工作环境中， 以便 共享网络中的各种资源。这个阶段的计算机应用被称为办公自 动化系统 ( o f f i c e a u t o m a t i o n s y s t e m, o a s ) . 2 0 世纪8 0 年代初， 决策支持系统 ( d e c i s i o n s u p p o r t s y s t e m , d s s ) 的概念 开始出现了。 这是因为企业中的决策者已经不满足使用计算机技术处理那些常规 的操作， 而是希望自己也参与到计算机系统中， 并且可以根据需要随时调整模型 的参数， 以 便分析和比较复杂的决策问题。 这时还出现了高层支持系统 e x e c u t i v e s u p p o r t s y s t e m) 。 高层支持系统主要是为企业的高层管理人员 提供服务并且以 非 常友好的方式，辅助高层管理人员执行特定用途的管理和决策。 2 0 世纪9 0 年代以 来，随着计算机技术和i n t e r n e t 的高 速发展， 计算机技术 在企业中的作用越来越重要。 许多企业不再把计算机技术看成一种手段， 而是当 作保证企业成功的一种战略资 源。 计算机的 应用不仅仅局限于一个企业内 部， 而 是 遍 及 到 许多 企 业。 企 业资 源 计 划( e n t e r p r i s e r e s o u r c e s p la n n i n g , e r p ) 、 供 应链管理 ( s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t , s c m ) 、客户关系管理 ( c u s t o m e r r e l a t i o n s h i p m a n a g e m e n t , c r m) 、 产品数据管理 ( p r o d u c t d a t a m a n a g e m e n t , p d m) 、 企 业i司 信息系统 ( i n t e r o r g a n i z a t i o n a l i n f o r m a t i o n s y s t e m , i o i s ) 、电 子 商务 ( e le c t r o n i c c o m m e r c e , e c ) ， 战略信息系统 ( s t r a t e g ic i n f o r m a t io n s y s t e m , s i s )等新概念层出不穷。 从计算机应用的发展历程可以看出， 管理信息系统的概念是动态的， 其内容 不断地发生变化。 2 0 世纪7 0 年代的管理信息系统的概念是一种狭义的管理信息 系统， 而当前的管理信息系统的概念则是一种广义的概念。 无论是决策支持系统、 高层支持系统， 还是战略信息系统， 都可以称为广义的管理信息系统， 或者简称 为信息系统。 浙江大学硕士学位论文 1 . 1 .3 功能和结构 管理信息系统实现的功能主要可以归结为以 下几条: . 准备和提供统一格式的信息， 使各种统计工作简化， 使信息存储、 使用 成本最低。 . 及时全面地提供不同要求的， 不同细度的信息， 以期分析解释现象最快， 及时产生正确的控制。 . 全面系统地保存大量的信息， 并能很快地查询和综合， 为组织的决策提 出信息支持。 . 利用数学方法和各种模型处理信息，以期预测未来和科学地进行决策。 因为这些应用层次上的差异， 管理信息系统的应用结构通常被描述为金字塔 形，见图 1 . 1 - 2 . / i 1 1a ; a :l / / /a ye 灼 十 空 刮 - - - - - - - - - - - -一 - 一 图1 . 1 - 2 管理信息系统的 金字塔形层次结构 1 . 2 林业企业管理信息系统概述 本文所说的林业企业专指经营森林资源的企业林业局、 林场或其他形式 的单位。 其森林经营管理的目 的是: 对现实森林进行合理经营、 科学管理， 使之 能够最大限 度地发挥经济效益、 社会效益和生态效益， 实现永续利用。 因 此， 为 这类林业企业服务的管理信息系统也常常被称为 森林资源管理信息系统。 在本文 中，这两个概念可以互换。 浙江大 学硕十 学位论文 1 . 2 . 1 必要性 林业企业森林资源经营管理的主要内容和任务有以下几个方面: . 调查森林资源状况森林资源地域辽阔: 种类繁多， 且不断地发生变化; 要想经营管理好森林，就必需了解森林。首先要做的是区划和调查。区 划是将一定地域 ( 国家、省、县等)内的森林，按照自 然、林学、经济 等方面特性的不同划分成面积大小不同的单位以便于经营管理。 区划和 调查是经营管理森林资源最重要的基础工作之一。 . 森林资源的分析和评价 主要包括森林经营管理模式， 各种森林资 源的 价值计算、评估， 森林经营投资损益的判别，森林资源结构的调整等内 容。 . 森林经营决策、 制定生产经营计划森林经营决策主要指在企业中如何 对一项生产经营活动进行决策， 具体做法是根据企业现有的生产条件， 提出解决问题的方法、 决策过程和达到的目标， 论证决策万案的合理性。 生产经营计划有长期、中期和短期 ( 或年度) 之分。这里所讲的生产经 营计划主要是指中期计划 ( 或规划) 和短期或年度计划。 制定中期计划 主要是编制 “ 森林经营方案 ( 也称为施业案) ， 。 . 森林资源信息管理 森林资 源信息数量巨大、 种类繁多， 这里所讲的资 源信息主要是指森林资源企业进行管理所需要的信息， 主要包括区划调 查成果，森林经营措施实施资料， 森林资源档案， 林政法规和社会经济 条件资料等。 传统的信息处理， 一直沿用手工劳动的方法，既费时， 又繁琐， 耗费大量的 人力、 物力、 财力， 妨碍了任务的完成。 因 此， 为了能够实现国 家、 地方和企事 业单位对森林资源的优化管理， 实现林业的可持续发展， 为森林资源管理和林业 经营决策提供现代化手段，必须建立一个完善的林业管理信息系统。 1 . 2 . 2 研究现状 我国的森林资源信息管理， 制约，加上国力、技术、 人才、 1 9 7 6年前，由于受政怡体制和经济体制的双重 基础设施等几方面条件差， 所以与发达国家相差 11 r t 江大学硕士学位论文 甚远。1 9 7 6年后，特别是八九十年代，由于改革开放政策，信息技术有了较快 的发展， 运筹学、系统工程学、 统计学、 系统分析方法越来越多地以计算机为手 段， 各 种森 林资 源管 理 信息 系统 的 研 制， 适 应了 林业 企 业 管 理 现代 化的 需 要。 12 9 1 相关的 研究 情况归 纳如 下 12 5 1 . 森林经理调查从8 0 年代开始，计算机己开始应用于森林经理调查中。 甘肃小陇山林场利用微机进行数据处理。 由于人工查表， 计算的开始过 程就会出现错码、 漏码， 肖玲、 郑喜林等设计的二类调查数据输入模块， 实现了完善的出错检验措施。 冯益明等利用数据库相关关系和库内因子 相关关系进行小班因子逻辑检查， 消除外业调查及数据输入过程中的错 误 。 . 森林资源信息管理在档案管理方面，李怡毅、杨王文等，陈德铭等， 以二类调查数据为基础， 研制了森林资源小班档案管理系统。 景林等在 林政管理方面研制了“ 福建省森林资源林政管理 二证 计算机辅助系 统” 。 中南林学院曹世恩教授及所领导的信息管理与开发研究室先后在 安徽南阳林场， 湖南江华采育场和甘肃白龙江林业管理局研制了“ 森林 资源信息处理自 动化系统” ， 推广应用微机来编制森林经营方案， 进行 森林资源档案管理和数据更新， 投入运行后收到了良 好的效果，并在 1 9 9 9 年与株洲鸿志通讯技术公司合作， 研制了“ 森林资 源管理信息通讯 系统”，采用b / s 结构模式，实现各部门之间的信息传输，达到资源共 享，数据通讯的目的。 . 森林保护方面 9 0 年代初期， 以寇文正为主研制的“ 国家林火管理信息 系统”， 成功地解决了林相图与地形图的配准与标准化问题， 集模型库 系统、 数据库系统、图形库系统于一体， 功能丰富， 加强了林火信息管 理及森林防火工作， 提高了林火查找的决策能力。 该系统开发后， 先后 在黑龙江、 云南、 吉林、 北京等省市进行示范推广、 获得了较好的效果。 中国林科院资信所基于w i n g i s 平台，开发完成了一套林火管理信息系 统， 提供了一套完备的决策、 咨询功能， 生成一系列有关林火的专题地 图。 在病虫害防治方面， 山东省建立了赤松毛虫综合防治措施微机系统， 根据害虫种群的动态变化和栖息环境因子的关系来防治其发生。 周立利 浙江人学硕十学位论文 用“ 3 s ” 技术集成， 作出灾情评价和虫情预测， 采用最新植物输导防治 技术防治害虫。广东省建立了进境植物检疫有害生物图文信息检索系 统。 该系统可按检疫性有害生物检索其分类地位、 地理分布、 寄主种类、 截获记录等信息。 . 资源统计、预估、评价“ 林业统计电子计算机管理系统”研制成功， 经过应用与运行， 为提供林业统计信息， 实现林业统计现代化管理作出 了良好的开端。 林业部 ( 现国家林业局) 野生动物监测中心研制的“ 野 生动物调查统计软件”，加快了野生动物调查数据的处理、分析速度， 提高了野生动物的管理水平。 在资产评估方面， 为规范森林资源资产评 估方法， 提高评估功效、 质量、 水平，采用f o x p r o 研制了森林资源资产 评估软件。 根据森林资源预测需要编制的森林资源动态预估模型系统软 件( f s d f m s ) ， 应用灰色系统， 回归分析等理论建立森林资源预估模型， 并利用模型对现有森林资源进行科学的预测和评估。 从上述的研究应用成果来看， 我国林业管理信息系统开发应用还存在如下的 缺点: . 重复开发 地方性、 专门性软件的大量研制， 减轻了业务人员日 常工作 量， 提高了功效。 但是， 各软件自 成体系， 从界面风格到数据格式都有 很大区别。 不仅造成了资源浪费， 同时也使企业之间的信息共享难以实 现。 . 功能单一 各软件通常只为林业企业某一部门或者某项经营活动而开 发， 缺少对企业全部经营活动提供信息化支持的软件， 以 致企业内 信息 技术的应用不平衡，企业内部信息共享难以实现。 . 技术落后 有些软件在d o s 时代开发后就没有更新过， 为了继续使用其存 储的数据， 用户被迫保留旧的操作系统。 软件的网 络化程度不高， 绝大 多数只是单机，不能满足企业的实际需求。 1 . 3 本文的内容和结构 本文针对现阶段林场信息系统的不足， 以作者所在项目 组为青山纸业公司林 场子公司开发的林业企业信息管理系统为例， 介绍林业企业信息系统的分析、 设 浙江大学硕上学位论文 计和实现， 探讨林业信息系统技术的研究和应用。 最终目 标在于建立一个较为通 用和易于扩展和集成的林业企业网络化管理信息系统。 第一章是概述， 介绍了管理信息系统的基本概念以及林业企业管理信息系统 研究的内容和现状。 第二章在结合林业企业实际需求， 描述了系统目 标、 设计原 则、 设计思路， 并介绍了系统模块设计、 系统的网络结构和系统软硬件配置等具 体设计方案。 第三章描述林业企业管理信息系统一些具体功能的设计实现， 包括 辅助决策、权限管理和数据传输等。第四章是总结和展望。 浙江人学硕十学位论义 第二章 大型林业企业mi s 分析设计 本章在福建省青山纸业股份有限公司控股的各林场子公司具体详细调研情 况的基础上， 结合林业企业信息化管理的需求， 对系统需要达到的目 标、 设计的 基本原则、 设计的基本思路进行说明; 最后详细阐述了 系统模块设计、 系统的网 络结构和系统软硬件配置等方面的设计， 其中重点介绍了各子系统的模块设计及 功能。 2 . 1系统需求分析 2 . 1 . 1 企业概况 福建青山 纸业股份有限公司( 以下简称青山 纸业)是年产浆纸4 0 万吨的国 家特大型造纸制浆企业，年需消耗木材1 00万立方米。随着社会需材量的增加， 现有林木资源日 趋匾乏， 木材供应缺口 大， 供求矛盾突出。 为了缓解造纸用材供 应不足， 保证企业的水续经营发展， 公司投资6 亿6 千多万元实施“ 林纸一体化” 工程， 计划用6 年时间， 组建营林面积达1 6 0 万亩的营林股份制公司， 使之成为 制浆造纸的“ 第一车间” ，目 标是实现自 供原料6 0 %， 达到经济效益、社会效益 和生态效益的同步发展。 到目前己建成五个林场有限责任子公司: 泰宁青杉林场、 漳平青著林场、 明 溪青布林场、 青山宁化林场、 清流县青山 林场。 这五个股份制 林场现有林地森林总面积4 7 万亩， 蓄积量达2 3 0 万立方米。 各林场子公司的信息化程度都不高， 除了 在财务 方面已 经实现电算化以外， 其他方面的日 常业务处理均为人工作业方式。 计算机在工作中多作为文档处理工 具， 或者也进行一些简单的数据计算， 对业务处理的支持有限， 信息技术没有用 来提高日常工作的效率， 更谈不上为企业经营管理提供决策帮助。 另外， 青山纸 业总公司和各林场子公司分处于不同地区， 在信息联系上比较松散， 总公司一般 只能得到子公司提供的各种阶段性报表， 若想对子公司的经营情况有更进一步的 了解， 比如想知道某些特定的统计数据时， 往往就是总公司一个电话下来， 子公 司的人要忙几天甚至一两周才能完成。 浙江大学硕士学位论文 2 . 1 . 2系统目 标 针对上述实际情况， 根据需求， 确定大型林业企业网络化管理信息系统的主 要目标可概括为以下几个方面: . 建立各种信息源的编辑技术包括对森林资源数据库、林业图形数据 库、林业生产、经营管理等诸多信息源数据库的编辑处理。 提供一套完 善的各类林业信息的编辑技术，获得林业企业全面可靠的信息，是建立 一个高水平信息系统的先决条件。 . 建立各种信息的综合查询包括对各种林业专题图、 森林资源现状、 生 产计划、木材销售、 库存管理、职工人事状况等诸多复杂情况进行各种 复合查询、统计汇总和报表输出。 . 公司内部和公司之间的信息共享满足林场公司内部各部门间的信息 共享要求，提高公司业务处理的效率，杜绝跨部门事务处理时的错误发 生;满足纸业公司对各林场公司数据的要求，纸业公司对各林场公司的 运行状况有全面及时的了解。 . 建立林业企业经营的 辅助决策支持 在采伐生产计划、 森林经营类型调 整、采伐工程队评价、小班成本分析等方面，为林业生产经营活动提供 帮助。 . 建立一个较通用的应用系统我国地域广阔， 林业生产环境多变. 经营 管理类型众多， 希望系统成为一个对大量复杂多变的信息有通用管理和 处理分析能力的应用系统， 适应林业企业信息化的需要， 减少重复开发 劳动。 2 . 2 系统的开发方法 软件开发方法是软件开发过程所遵循的办法和步骤， 其目的在于有效的得到 一些工作产物， 也就是一个运行的系统及其支持的文档， 并且满足有关的质量要 求。目 前常用的软件开发方法主要有以下四种: 模块化方法 把一个待开发的软件分解成若干较为简单的部分， 称为模块， 每个模块分别 浙江大学硕士学位论文 独立地开发测试最后再组装出整个软件。 模块化方法的优点是明显的， 难点在于 如何处理大型复杂的问题， 往往会出现难于下手之处。 在分解过程中， 从某一角 度看，要求隐蔽的信息是这些，换一个角度看，却要求隐蔽的信息是另外一些。 因此，最好的办法是和其他开发方法结合使用。 结构化方法 结构是指系统内各组成要素之间的相互联系相互作用的框架。 结构化方法就 是强调结构的合理性以及所开发的软件的结构合理性， 由此提出了一组提高软件 结构合理性的准则。 如分解和抽象， 模块的独立性信息屏蔽等。 针对不同的开发 活动， 它有结构化分析，结构化设计，结构化编程和结构化测试等。 面向对象的方法 面向对象方法是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中， 指导开发活 动的系统方法， 简称0 0方法， 它是建立在对象概念 ( 对象， 类， 继承) 基础上 的方法。起源于面向对象的编程语言。自2 0 世纪8 0 年代中期到9 0 年代，面向 对象的研究重点己从编程语言转移到设计方法学上来。 在本文介绍的林场企业管理信息系统的开发过程中， 将上述几种方法结合在 一起使用， 也就是在系统分析设计阶段， 采用结构化和模块化的分析和设计， 而 在系统实现阶段，采用面向对象的编程语言来实现。 2 . 3 系统调查分析 2 . 3 . 1 企业组织结构 根据系统调查分析，林场企业的组织结构如图2 .3 - 1 所示。一个大型的林业 企业由若干个林场企业构成， 每个林场企业设置经理办公室， 管理营林部、 生产 部、 销售部、 财务部和办公室几个部门。 营林部主要负责森林资源的管理， 包括 植树造林、幼林抚育、护林防火等方面的工作。生产部主要负责伐区生产管理， 包括伐区设计、 生产合同、 生产监督等方面。 销售部负责木材的销售， 包括客户 管理、 销售合同、 销售统计等方面。 财务部负责整个公司的资金管理。 办公室负 责文件传达和资料保管等。下面对分别每个部门的业务流程做简单描述。 浙江大学硕士学位论文 i , , , 琳上林i , 介 价士 讨11 公写 歼j b , 纽 一 户 户 1 1, 久 冬子 .一门卜 补一介， 扮月 月卜 ;滩七卜 川热冲 图2 .3 - 1林业企业组织结构图 2 . 3 . 2 营林部 营林部业务流程如图 2 . 3 - 2 。当发生采伐或其他情况 ( 比如火灾)后，对营 林部门 提出造林需要。 一方面要进行种苗的培育， 一方面在林地上要为造林做好 准备。 当两方面任务都完成后才能栽植。 栽植一年后进行验收， 若不合格必须重 新补植， 合格的话就进入三年幼林抚育阶段。 营林部门还要负责成林的护林防火， 若这块林地因 采伐生产或其他因素失去活立木， 又重新进行造林。 这是一个循环 的过程，根据森林经营类型，这个周期从几年到几十年不等。 树 . ， 叹 森友 车 i li , 士部 里 通 冬 士 七 r !丽 图2 .3 - 2营林部流程图 2 . 3 .3 生产部 根据系统调查，生产部业务流程如图 2 .3 - 3 。首先是根据森林资源管理系统 i 2 浙江大学硕士学位论文 的查询和决策结果， 向上级林业部门提出采伐申请。 通过申请后的林地正式成为 伐区， 得到采伐许可证， 其中限制了采伐的区域、 方式和数量等等。 然后根据采 伐证进行生产成本测算，以 测算结果作为生产招标的依据，选择合适的生产队， 并与之签订合同， 开始进行采伐生产。 在生产期间， 对生产进行监督管理， 对生 产队在如安全生产、 造材质量等方面的表现进行记录评分， 作为将来招标的决策 参考。生产期间中产生的码单记录产品 ( 即木材) 的数量、 质量和流向， 还是支 付生产工资的依据。 生产结束后与生产队结算， 得到结算单，由财务部门负责支 付。 同时采伐过后的森林资源数据需要及时更新到资源管理子系统， 便于营林部 门进行造林工作。 !.k 1 ! /- - j 一 一尸闷 图2 .3 - 3生产部业务流程图 2 . 3 . 4 销售部 销售部简要的业务流程图如图 2 . 3 - 4 。首先根据客户需求和实际库存情况， 签订销售合同。 然后监督合同的履行情况。 最后以销售码单作为出货量依据， 根 据合同 上的价格进行结算， 产生结算数据。 此外销售部门 还必须管理客户信用记 录，管理库存并对销售情况进行汇总分析。 侧 叭书从 片. f 印 / 一 、 ， 户一 产 浙江大学硕士学位论文 图2 .3 - 4销售部流程图 2 . 4系统设计原则 根据系统的调查分析结果进行系统设计， 在设计之前先要明确系统的设计原 则，根据软件开发规范和林场企业管理的实际需求，确定系统设计原则如下。 2 . 4 . 1 实用性 实用性是系统开发所要遵循的最重要的原则， 系统必须满足用户管理上的要 求， 既保证系统功能的正确性又方便实用， 需要有友好的用户界面、 简便的操作 和完善的系统维护措施。 为此系统的开发必须采用成熟的技术， 认真细致地做好 功能和数据的分析， 并充分利用代码技术、 菜单技术及人机交互技术， 力求向用 户提供良 好的使用环境与信心保证。 我们在系统设计时考虑林场公司业务处理的现状、 充分利用现有的设备和资 源， 以减少浪费、 避免不必要的重复投资为原则， 提供出一个实用的系统解决方 案。 2 . 4 . 2 规范性 按照软件工程的原则和要求，数据分类与编码、 数据精度、 符号等标准均参 照已有的行业标准。 规范化、 标准化是大型信息系统的基础， 也是与其他系统兼 容及以后对系统进行升级的保证。 对一个好的系统来说， 系统设计、 数据的规范 性和标准化工作非常重要， 它为系统的开放性和数据的共享提供了保证。 我们整个系统规范标准是根据 福建省森林资源调查主要技术规定 和林场 公司业务办理的实际情况制定，主要包括: . 统一、 规范的数据库; 统一业务中各种统计表格、报表格式; 统一的设计风格、界面风格和操作模式; 浙江人学硕十学位论文 2 . 4 . 3 可靠性 可靠性原则指系统能可靠、 稳定工作， 它是系统运行的首要条件。 在系统设 计中充分考虑使系统具有较高的可靠性， 为用户提供良好的数据备份。 在设计中 采用安全保密措施， 设置用户权限，明确各部门工作人员的职责。同时， 系统充 分利用网 络硬件、 网 络软件提供的 各种安全措施， 建立整体安全体系， 避免系统 数据信息被窃取、破坏和篡改。 2 . 4 . 4 可维护性和扩展性 系统运行后， 维护工作是一个长期的工作。 系统设计中充分考虑系统的维护 工作需求。 系统开发过程中严格执行软件开发规范， 实行软件过程控制， 文档完 整，程序清晰可读，使软件容易维护。 计算机信息技术在快速发展，用户的业务应用需求也在不断的发展和变化， 系统设计中充分考虑网络、 设备和软件的可扩展性， 保证在业务需求发生变化和 发展的时候，本系统能相应进行扩展、升级。 2 . 5 系统功能模块设计 2 . 5 . 1 系统总体结构 根据上面的调查分析， 结合具体需求， 由此设计出林场企业信息系统的总体 功能结构示意图 2 . 5 - 1 。可以看出，每个部门都有各自 对应的子系统，除了财务 部。 这是因为财政部专门规定: 商品化会计核算软件必须通过财政部或省、自治 区、直辖市、计划单列市财政厅 ( 局)的评审，同时对其功能、 试运行时间、范 围以 及售后服务也有专门要求。 而本系统面向的林业企业己经在使用成熟的商品 化财务软件，不再需要重复开发。另外多出了 “ 资源管理子系统” ，这是因为在 林业企业中， 森林资源管理处于极其重要的地位， 所以 将其单独作为一个子系统 划分出来。由 于图2 .3 - 1 中的林区和伐区都只是森林资源在不同阶段下的叫法， 所以该系统就同时为营林部和生产部服务。 为了系统的正常运行， 还增加了“ 维 护子系统” ，它宪成系统设置、 用户管理、 数据备份等功能。图2 . 5 - 1 没有详细描 浙江大学硕士学位论文 述每个子系统的进一步划分，这将在下面几节分别进行说明。 日川川山口 、 鑫 一 川鑫 图2 . 5 - 1林场企业管理信息系统结构图 2 . 5 . 2 资源管理子系统 资源管理子系统的功能结构如图2 .5 - 2 : 吓己曰以以队 厂曰川山 瞥禹加州已 布曰川日 厂向川口 土曰阳口 不自川四 下亩川巴 不曰川口 一|门洲训川一 图2 .5 - 2资源管理子系统结构图 数据管理模块:包括以小班为单位的数据录入、 修改、查询、 校验和更新。 小班是林业资源经营管理的基本单位。 一个小班是一片土地， 它应具有同样的 地 理、 地貌与土壤特征， 同样的经营管理属性， 生长在它上的树木具有同样的林分 特征。 引入校验功能是由 于小班数量众多， 且每个小 班有六七十个属性， 在采集 和录入时出错在所难免。 通过建立小班属性的相关模型和逻辑模型， 诊断数据库 中的错误， 予以修正， 确保系统的可靠性。 数据更新是森林资源档案管理的经常 浙江人学硕 学位论义 性工作， 包括因人为经营活动或自 然灾害引起的数据变化和因森林自然生长、 枯 损引起的变化两部分。 林木采伐、火灾、病虫害、 征占用地、 林种调整、境界变 动等原因导致小班发生改变的， 需要录入小班变化调查表; 对自 然更新 ( 即跨年 度) 部分，由程序根据树种生长率表和树木生长模型进行计算， 对小班基本数据 库进行年度更新。 图形管理模块:建立县、乡镇 ( 采育场) 、村、 林班、 大班、小班各级林地 对应的图形数据库，让用户有更直观的感觉。图形类型包括基本图、 地形图、 林 权图、 实测图。图形录入让用户将本机上的一幅图像和某一级 ( 比如林班)的数 据对应起来。 图形修改既可以对图像本身进行修改， 也可以对这种关联关系进行 修改。图形查询时就能同时得到森林资源的数字信息和图像信息。 决策支持模块: 林分预估这部分功能根据专用的数学模型， 结合己 有的经验 数据， 分树种， 分经营类型对林分平均树高、 平均胸径、 蓄积量进行预估。 预估 的结果可令管理者了解资源发展趋势。 采伐预决策根据程序中采伐条件， 结合用 户要求， 为选择合适的生产区域提供帮助。 经营类型调整决策对经营类型的调整 即将小班经营周期较长的向下调整为经营周期较短的。 使林木资源均匀分布， 即 中龄林、 近熟林、 成熟林的分布保持较合适比例。 根据调整小班比例的不同，得 到不同的结果。通过决策人员分析确定调整方案。 统计报表模块: 按照一定格式统计出 森林资源各种表格、 卡片、 报表等， 将 统计出的各种表格按照标准格式输出。 既可直接输出 到打印机， 也可输出到磁盘 文件上。 固定表格的输出按照 福建省森林资源年度变化调查统计技术规定的 表格格式进行， 主要包括: 各类土地面积统计表、 森林面积蓄积统计表、 小班记 录卡， 小班一览表等; 根据实际需要， 也可自行设定表格项进行数据汇总并打印。 2 . 5 . 3 采伐子系统 由此建立采伐子系统的功能结构如图2 . s - 3 浙江大学硕士学位论文 斤几补 一rjj月 卜 几i 州卜、 琢 毖 公 |j 一| 一1勺 别队| ，月泪扮。 注j”厂 r卜rl飞 城卞洛共 七钧设工 。一川川一 十自四川口 畔与训川剑 图2 .5 - 3采伐子系统结构图 伐区信息管理模块: 将申 请成功的伐区调查设计材料和林木采伐许可证等数 据表存入数据库， 作为生产和造林的基本依据。 实际上通常将地理位置相近几个 伐区并在一起进行采伐生产， 所以还提供了把伐区组合成山场的功能。 伐区信息 的汇总数据 ( 如年采伐量)主要提供给领导层。 生产成本侧算模块: 林木采伐分为采造 ( 包括油锯、 打枝、 比记、 剥皮、 造 材等) 、集材、归楞、装车等工序。各工序有对应的标准生产定额，将各工序定 额相加即得到总定额。 但实际不同的作业条件 ( 比如山 场坡度、 树种等) 对采伐 生产的影响很大， 所以每段工序还要乘上反映不同作业条件的定额因子后， 再相 加才能作为总定额。 定额设定一般只要初始时输入一次。 成本测算时只需要输入 作业条件，之后的计算工作均由程序完成，并给出结果。 生产进度控制模块: 生产进度是生产环节关心的一个核心问 题。 通过对林木 采伐许可证设计数据和木材生产检尺码单实际生产数据相比较， 及时掌握林木采 伐的进度， 有效地对伐区林木采伐进行限额控制。 根据检尺码单， 系统可以方便 地统计出 任一伐区的出 材， 掌握采伐情况。 工作人员可随时进行伐中检查， 通过 比 较实地采伐进度和码单数据显示的进度， 从而尽早发现可能的工艺设计偏差或 采伐者的超额采伐行为。 该模块主要提供码单录入、 查询、 修改管理和码单汇总。 生产工资管理模块: 合同。 合同 录入、 汇总结算、 工程队 信息。 该模块主要 要实现对工程队生产工资的准确结算， 并对工程队做出评价。 生产工资结算一般 分三个阶段: 一是原始凭证的记录: 二是根据原始凭证和工资标准计算应付生产 浙江大学硕士学位论文 工资及其汇总。 相应地该模块实现合同数据的录入、 查询修改管理， 根据合同和 码单计算生成的结算单管理，以及工程队信息的录入查询管理。 2 . 5 . 4 营林子系统 根据业务设计子系统结构图如图2 .5 - 4 . 己求 种苗宁 火 了 勺 林广 尔统 一 达林认、 甲 抚( i i 勺 4 i . , 林沂火 介少 图2 .5 - 4 营林子系统结构图 种苗管理、 造林管理、 抚育管理和护林防火管理这几个模块都是对相应业务 流程中的合同数据及其执行情况进行录入、 查询和更新。