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华北电力大学硕士学位摘要 摘要 e r p ( 企业资源计划) 是一个准确记录企业人、财、物等各项资源的轨迹，实 现企业内部资源的共享和协同的系统。它集先进的信息技术和管理思想于一身，使 企业内各业务流程无缝平滑地衔接，从而提高管理效率和业务精确度，成为现代企 业的运行模式。本文将经典e r p 思想引入到电力企业信息化建设中，建立电力e r p 构架；设备管理是电力e r p 在供电企业的优化重点，本文在以可靠性为中心检修( r c m ) 策略的基础上，制定了变电设备综合检修策略，对设备按照综合指标分类，对不同 的分类采用事后、定期预防和状态等不同的检修方式；确定设备检修方式后，针对 供电设备定期预防检修计划利用改进的h g s a 算法( 遗传一模拟退火算法) 进行优化； 对基本核心r b a c 模型在角色、操作和对象上进行细分，应用在电力e r p 权限管理模 块开发中，取得了良好的应用效果。 关键词：e r p ，以可靠性为中心检修，遗传一模拟退火，基于角色的访问控制 a b s t r a c t e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ) i sas y s t e mt h a tr e a l i z e st h ec o m m u n i o na n d c o l l a b o r a t i o no ft h er e s o u r c e si nt h ee n t e r p r i s eb yt r a c i n ge x a c t l yt h es t a f f , f i n a n c ea n d p r o p e r t y , e r e i ti n t e g r a t e st h ea d v a n c e di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g i e sw i t ht h em a n a g e m e n t i d e a sa n dm a k e sa l lo p e r a t i o n so ft h e e n t e r p r i s el i n k e du ps m o o t h l y , i m p r o v i n gt h e e f f i c i e n c ya n dt h ep r e c i s i o no fi t so p e r a t i o n s ，i tb e c o m e st h eo p e r a t i n gp a r e mo fm o d e m e n t e r p r i s e t h i sp a p e ra p p l i e st h et y p i c a lt h o u g h to fe r pt ot h ei n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o no f e l e c t r i cp o w e re n t e r p r i s e ，w eg e tt h ef r a m eo f t h ee l e c t r i cp o w e re r ep l a n tm a n a g e m e n ti s t h ee m p h a s i si nt h ep o w e rs u p p l ye n t e r p r i s e ，t h i s p a p e rs e t s t h ec o m p o s i t i v e p l a n t m a i n t e n a n c es t r a t e g yo nt h eb a s i so fr c m s t r a t e g y ；i ts o r t st h ep l a n t si n t od i f f e r e n tk i n d s a c c o r d i n gt ot h et a r g e t sa n di m p l e m e n t sb r e a k ，t i m e b a s e do rc o n d i t i o n - b a s e dm a i n t e n a n c e r e s p e c t i v e l y a f t e rt h ed e c i s i o no ft h em a n n e r , w ec a no p t i m i z et h ep l a nb yi m p r o v e d a l g o r i t h mo fh g s a o nt h eb a s i so ft h ec o r er b a cm o d e l ，t h i sp a p e rt h i n st h er o l e a s s i g n m e n ti nt h ed i m e n s i o n a l i t yo fr o l e s ，o p e r a t i o na n dd a t a t h ee f f e c ti s g o o db y a p p l y i n gt h em o d e lt ot h ed e v e l o p m e n to fp r i v i l e g em a n a g e m e n ti nt h ee l e c t r i cp o w e r e r p t i a nj u n j i n g ( c o m p u t e ra p p l i e dt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f m e n gj i a n l i a n g k e y w o r d s ：e r p ，r e l i a b i l i t yc e n t e r e dm a i n t e n a n c e ，g e n e t i c - s i m u l a t e da n n e a l i n g ， t o l e b a s e da c c e s sc o n t r o l 声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文e r p 在电力企业中的研究与应用， 是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的 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做的任何贡献均已在 论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：通玺盔龟 日 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或 其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校 可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不 同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：叼缓药 日期：兰竺纽主：夕 导师签名： 日期：蟹6 i 丝 华北电力大学硕士学位论文 1 1 课题背景及意义 1 1 1 课题背景 第一章绪论 电力企业作为国民经济的重要支柱，近年来一直在实施以“厂网分离”、“竞 价上网”为核心内容的电力体制改革。改革使电力企业成为市场的参与者，为电力 企业带来了前所未有的机遇和挑战。如何优化包括信息系统在内的资源配置，提高 企业自身的管理效率和水平，形成企业持久发展的“内功”，成为电力企业的迫切 需要【。因此，寻求使企业合理配置资源与优化管理的思想与软件，成为电力企业 管理者思考的首要问题。 电力企业要走向国际化，有两个非常重要的标志：一是电力系统自动化设备水 平；另一个就是电力业务的网络化和数据的电子化水平。在过去二十多年里，我国 电力企业在设备的自动化上已经投入巨额资金，尤其在控制系统上许多设备已经赶 超了发达国家的水平。但是在业务的网络化和数据的电子化方面，也就是在信息系 统的建设方面，与发达国家尚有非常大的差距。尽管电力m i s 的出现，从一定程度 上解决了信息建设能力弱的问题。但是，仍然有信息孤岛矛盾突出、决策支持能力 弱、缺乏科学的流程、缺乏合适的编码标准等不足，制约着电力行业信息化的进程 1 2 。电力行业资金、技术密集的特征以及电力运行、交易对信息化的高要求，都在 昭示着，电力企业信息化亟需再上一个台阶。 e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，企业资源计划) 是一个通过信息技术 等手段准确记录企业人、财、物等各项资源的轨迹，实现企业内部资源的共享和协 同的系统【3 】。它集先进的信息技术和管理思想于一身，使企业内各业务流程无缝平 滑地衔接，提高管理效率和业务精确度，成为现代企业的运行模式，目前已经在服 装、汽车制造等行业得到广泛应用。在高度信息化的今天，我们将e r p 思想与技术 引入电力行业，通过e r p 核心概念的研究，根据电力企业特点以及信息化要求，提 出适合电力企业的e r p 框架，研究在e r p 系统中比较成功的算法或模型，并将其移 植到电力e r p 的设计中，解决电力行业信息化和改革的中遇到的问题，为电力行业 服务。 1 1 2 研究意义 知识经济时代的来临使企业的经济效益越来越依赖于知识和创新，企业要生存 和发展，必须依靠信息系统的支持，用动态的观点研究面临的问题。e r p 的核心是 华北电力大学硕士学位论文 “成本控制”，作为一类软件产品，为企业实现信息化提供了一套完整的解决方案， 实现企业对物流、资金流、信息流的统一管理。同时，它又是一套企业管理系统体 系标准，是整合了企业管理理念与业务流程，面向供应链的现代管理思想。 将e r p 思想与理论应用在电力企业，意义在于实现电力企业的核心业务通过制 度化、流程化固化下来，化人为管理为制度管理，模糊管理为透明管理，将日常业 务管理工作标准化、流程化；打破了原有的部门化管理，使各项业务处理透明化， 加强信息共享与集成，最大限度减少了人为干涉。通过e r p 的实施，把各个部门管 理的业务和数据融合在一起，逐步杜绝信息孤岛和政出多门现象，促使中国电力企 业管理朝着更加科学化、合理化和规范化方向发展。 1 2 电力e r p 系统开发与应用现状 1 2 1 国内外e r p 软件开发与应用现状 目前国内应用e r p 系统的企业中，高达8 0 企业直接购买了国外软件公司的软件 系统。根据企业应用软件和可行性技术方面的一流研究机构一a m rr e s e a r c hi n c 研究表明s a pa g ，b a a n ，p e o p l e s o f t ，o r a c l ea p p l i c a t i o n s 和j de d w a r d s 五大公 司占据了整个e r p 市场收入的6 4 ，以s a pa g 占用市场份额最大。由于国内外社会环 境、企业管理水平、管理模式等方面的差异，增加了国外企业e r p 软件产品在国内 实施的难度，实施失败的风险很大，实施很成功的企业并不太多，加之软件系统的 复杂性导致不少实施企业真正使用的只有整个系统的一部分功能。 国内目前有数十家软件开发商，开发的产品有浪潮国强e r p 、用友的u f e r p ，金 蝶的k 3 系统等。这些国产e r p 软件在设计和开发时，吸收了国际先进的e r p 理论， 同时结合中国管理的特点，在e r p 软件的功能、集成、稳定等方面己经比较完善。 但在实施中发现产品存在着通用性差、柔性不佳等问题。 1 2 2 电力e r p 软件开发与应用现状 在电力企业e r p 应用案例中，取得良好效果的是瑞典的i p se a m e r p 系统在发 电侧的解决方案，它为电力行业提供从开工阶段的工程项目管理直到设备维护、生 产运行、经营管理的全套软件解决方案。在国内，i b m 公司从1 9 9 8 年开始为浙江电 力实施s a pr 3e r p 一体化的管理信息系统。帮助浙江电力的1 3 家电厂和1 0 家地、 市电力局组织不同的业务流程。获得了初步成功，实现了以财务管理为主的一些功 能。2 0 0 6 年6 月2 日，经过近四年的推广应用，上海电力公司的e r p 工程正式通过 国家电网公司组织的有关专家验收，项目达到国内电力行业领先水平。上海电力公 司e r p 项目的成功，为电力企业对e r p 软件及思想的理解、开发与实施重新带来了 期待和动力。 2 华北电力大学硕士学位论文 电力e r p 软件及其管理思想在国外已经很成熟，但是，由于国内电力行业设备 及流程的特殊性，e r p 在财务、物料等通用模块上的优势对于电力行业复杂的设备 特性描述、检修过程的各种作业规程限制表现出不完全适应。电力e r p 在国内全面 应用成功的例子很少，软件存在着功能冗余。e r p 软件在国内电力行业应用以及实 施还处于探索阶段4 】【5 1 。如何针对电力企业自身特点，提供针对电力营销、变电运 行和设备检修等特殊业务的专门行业解决方案，是目前电力企业e r p 的一个大的研 究趋势。 1 3e r p 在电力企业中应用的研究目的 电力企业应用e r p 的根本目的就是在学习、研究和应用国外现代企业管理思想 和方法的基础上，尽快改变落后的企业管理模式，进而建立起一套新的符合市场经 济体制的企业管理模式。e r p 的应用一定要带动企业管理现代化，努力实现企业管 理水平和生产力水平的跨越式发展，进而推动我国电力工业化进程，确保国民经济 可持续发展。 1 4 本文的主要工作 ( 1 ) 将经典e r p 思想的核心概念引入到电力企业，分析了电力企业中的物流、资 金流和信息流，针对电力行业特色和供电企业调研结果，得到电力e r p 功能构架， 讨论了e r p 在电力企业实施中重点要解决的问题。 ( 2 ) 电力e r p 在供电企业的优化重点为设备管理，在以可靠性为中心维修( r c m ) 策略的基础上，制定供电设备综合检修策略，用层次分析法确定设备评价因素权重， 进而确定设备重要性指标，讨论了设备状态评价模型和评价方法。 ( 3 ) 对基本的h g s a 算法进行了改进，将染色体进行整数编码，交叉以及变异 算子根据变量整数性特征设计，并采用动态调整交叉和变异概率的方法，改进了算 法性能。改进后的算法用于供电设备定期检修计划优化，减少了停电损失和检修费 用，因此，验证了算法的可行性与有效性。 ( 4 ) 结合e r p 等大型信息系统的要求，将细粒度扩充的核心r b a c 模型应用于 供电e r p 权限管理模块设计中，有效实现了角色的多级管理，操作与对象的细化管 理，增强了系统的安全管理性能。 1 5 本章小结 本章介绍了课题的背景和意义，以及国内外e r p 及电力e r p 的开发与应用现状， 分析了e r p 在电力企业中应用的研究目的，最后介绍了本文所作的主要工作。 华北电力大学硕士学位论文 2 1 e r p 理论概述 2 1 1e r p 的概念 第二章e r p 在电力企业中的研究 e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，企业资源计划) 最初是由美国的g a r t n e r g r o u p 公司提出的概念，是信息时代的现代企业向国际化发展的更高层管理模式。 根据g a r t n e rg r o u p 的定义，e r p 是“一套将财会、分销、制造和其它业务功能合 理集成的应用软件系统”。e r p 管理思想主要体现了供应链管理( s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ，s c m ) 的思想，还吸纳了准时生产j i t ( j u s ti nt i m e ) 、精良生产、并 行工程、敏捷制造等先进管理思想。它最早发起于制造业，后来逐渐扩展到其他行 业。我们可以从管理思想、软件产品和管理系统三方面来给出它的定义： ( 1 ) 管理思想：由g a r t e rg r o u pi n c 提出的一整套企业管理系统体系标准， 其实质是在制造资源计划m r pi i ( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sp l a n n i n g ) 基础上进 一步发展而成，面向供应链的管理思想。 ( 2 ) 软件产品：采用最新的计算机技术，如b s 系统结构，面向对象的关系数 据库技术( o r d b m s ) 、图形用户界面技术( g u i ) 、软构件技术、第四代语言和开发 工具( 4 g l c a s e ) 等信息技术成果，以e r p 管理思想为灵魂的软件产品。 ( 3 ) 管理系统：整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算 机硬件和软件于一体的对企业资源进行管理的系统。 2 1 2e r p 的发展阶段 e r p 管理思想与技术经历了几十年的发展变革，从物料需求计划m r p ( m a t e r i a l r e q u i r e m e n tp l a n n i n g ) 到制造资源计划m r p i i ，再进一步发展到企业资源计划e r p ， 直至现在e r p l l 理论提出。e r p 技术大致上经历了以下几个阶段嘲： ( 1 ) 第一阶段：2 0 世纪4 0 年代，订货点法 为解决库存问题，针对库存产品容易出现缺货或过多的情况，提出了订货点法， 如图2 - 1 所示。为了预防需求或供应方面的不可预测的波动，在仓库中应经常保持 最低库存数量作为安全库存量。 安全库存量 订货点订货点 图2 - i 订货点法 4 间 华北电力大学硕士学位论文 ( 2 ) 第二阶段：2 0 世纪6 0 年代，时段式m r p 随着计算机系统的发展，使得短时间内对大量数据的复杂运算成为可能，人们 为解决订货点法的缺陷，方便企业在库存管理上进行有效的计划和控制，提出了 m r p ( 物料需求计划) 理论。 m r p 的基本内容是编制零件的生产计划和采购计划。它是在产品结构的基础 上，根据产品结构各层次物料的从属和数量关系，以每一个物料为计划对象，以完 工日期为时间基准安排计划，按提前期长短区别各个物料下达计划时间的先后顺 序。它的依据是：主生产计划( m a s t e rp r o d u c t i o ns c h e d u l e ，m p s ) 、物料清单( b i l lo f m a t e r i a l b o m ) 和库存信息。它们的逻辑流程关系如图2 2 所示： 生产什么 圈m p s ii 需要什么 物料清单 b o m 物料需求计划 h 心 有什么 库存信息 每一项加工件的计划 生产始日期和终日期 需求数量 每一项采购件的计划 订货日期和到货日期 需求数量 图2 - 2i l r p 元素逻辑流程关系 ( 3 ) 第三阶段：2 0 世纪7 0 年代，闭环m r p 随着人们认识的加深，为解决采购、库存、生产、销售的管理，发展了生产能 力需求计划、车间作业计划以及采购作业计划理论，从而把需要和可能结合起来。 m r p 系统的正常运行，需要有一个现实可行的主生产计划。它除了要反映市场需求 和合同订单以外，还必须满足企业的生产能力约束条件。因此，除了要编制资源需 求计划外，还要制定能力需求计划( c r p ) ，同各个工作中心的能力进行平衡。只有 做到了能力与资源均满足负荷需求时，才能开始执行计划。而要保证实现计划就要 控制计划，执行m r p 时要用派工单来控制加工的优先级，用采购单来控制采购的优 先级。这样，把能力需求计划和执行及控制计划的功能也包括进来，形成一个环形 回路，称为闭环m r p ，它成为一个完整的生产计划与控制系统。 闭环m r p 未清楚解释执行计划后给企业带来什么效益，这种效益又是否实现了 企业的总体目标。这就要求企业的财务会计系统能同步从生产系统中获得资金信 息，随时控制和指导生产经营活动，使之符合企业的整体战略目标。 ( 4 ) 第四阶段：2 0 世纪8 0 年代，制造资源计划m r p i i 8 0 年代，随着计算机网络技术的发展，企业内部信息得到充分共享，企业开始 通过对整个内部供应链的监控和计划来指导生产，以面向市场为管理中心，随时了 5 华北电力大学硕士学位论文 解和控制产品的最终成本，m r p 的各子系统也得到了统一，形成了一个集采购、库 存、生产、成本、财务等为一体的系统，并称为制造资源计划( m a n u f a c t u r i n g r e s o u r c ep l a n n i n g ，m r p ) 系统，为了区别物料需求计划而记为m r pi i 。 m r p i i 最主要的进步在于实现了业务数据同财务数据的集成，同时将j i t ( j u s t i nt i m e ) 的运营模式和m r p 的计划模式进行了整合，改变了财务信息严重滞后于生 产信息的现象，并成为指导和修正生产活动的标准，从而达到企业整体盈利的总体 目标。在m r p i i 中，强调了对企业内部的人、财、物等资源的全面管理，把制造企 业归类为不同的生产方式如重复制造、批量生产、按订单生产等来管理，每一种生 产类型都对应一套管理标准。 ( 5 ) 第五阶段：2 0 世纪9 0 年代，企业资源计划e r p 进入上个世纪9 0 年代，全球经济一体化进程加快，以计算机和网络技术为代 表的新经济开始起飞，市场呈现出个性化和多元化的需求变化。这些变化使得企业 在生产和运行过程中，已经不能单纯靠扩大规模来降低成本和增加利润，过去单一 生产模式变成了混合型生产模式，h i r p i i 在应对这些复杂多变的混合生产时，已经 无法准确地适应企业的管理需要。另外，m r p i i 是通过对计划的及时滚动来控制整 个生产过程，相比起更加快捷的互联网来说显得及时性较差，只能实现事后控制。 企业越来越强调利润控制的作用，因此简单的财务数据和生产数据的集成，己经无 法满足管理控制的要求。这样，面向企业内部资源全面计划管理的思想m r p i i 逐步 发展为怎样有效利用和管理整体资源的管理思想，e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c e s p l a n n i n g ，企业资源计划) 随之产生。 e r p 把企业的业务流程看作是一个紧密联系的供应链，将企业内部划分成几个 相互协同作业的支持子系统，如财务管理、生产管理、设备管理、人力资源等，它 可对企业内部供应链上的所有环节如订单、采购、库存、计划、决策支持等有效的 进行管理。e r p 管理的企业资源更多，使用的计算机技术更先进，并涉及了企业供 应链管理，从企业全局角度进行经营与生产计划，是综合的集成经营系统。e r p 各 子系统关系如图2 3 所示： 图2 - 3e r p 各系统关系图 华北电力大学硕士学位论文 ( 6 ) 第六阶段：2 0 0 0 年至今，e r p i i 理论 e r p i i 是对e r p 的一种扩展和提升，它更强调协同商务，强调企业之间的集成。 它是通过支持和优化公司内部和公司之间的协作运作和财务过程，创造客户和股东 价值的一种商务战略和一套面向具体行业领域的应用系统。我们从角色、领域、流 程、结构、数据来分析e r p 向e r p i i 的过渡，见表2 1 ： 表2 - 1e r p 向e r p i i 过渡 分类角色 领域流程结构数据 制造，销售内部的封闭而独立 e r p 用于企业内部生成和消化 分销、财务隐藏的的网络意识 参与价值链，跨行业、具有组件化对象级数据( x m l 与外部 e r p i i 协作电子商行业部门和开放式文件) 、发布和预 连接 务行业流程网络化定 从表2 - 1 中我们可以看出，价值链的参与、行业部门和行业流程、外部连接、 组件化、开放式、网络化以及对象级数据是e r p i i 的最新发展动向，一旦e r p 具有 了这几方面的功能之后，就进入了e r p i i 的境界。 2 1 3e r p 的主要作用 ( 1 ) 集成的信息系统，实现业务数据和资源共享。 ( 2 ) 理顺和规范业务流程，消除业务处理过程中的重复劳动，实现业务处理的 标准化和规范化，业务处理的随意性被系统禁止，使得企业管理的基础工作得到加 强，工作的质量进一步得到保证。 ( 3 ) 数据的处理由系统自动完成，准确性与及时性大大提高，分析手段更加规 范和多样。这样不仅减轻了工作强度，而且将业务人员和决策者从繁琐的事务处理 中解放出来，用更多的时间研究业务过程中存在的问题，促进现代管理方法在企业 中的广泛应用。 ( 4 ) 加强内部控制，在工作控制方面能够做到分工明确，适时控制，对每一环 节所存在的问题都可以随时反映出来，系统可以提供绩效评定所需要的数据。 ( 5 ) 自动协调各部门的业务，使企业的资源得到统一规划和运用，降低库存， 加快资金周转的速度，协调运作。 ( 6 ) 具有辅助决策功能，企业决策层能够适时得到企业动态的经营数据，可以 通过e r p 系统的模拟功能协助进行正确的决策。 2 2e r p 中的关键技术 如何合理地设计e r p 系统的结构，保证系统的安全性、可靠性和扩展性，达到 7 华北电力大学硕士学位论文 e r p 与电子商务更好的整合，这些都是计算机技术人员应该考虑的问题。为发挥e r p 系统的作用，目前e r p 软件开发一般都采用构件技术、中间件技术以及访问控制技术 等，下面对这几种主要技术给予简要介绍。 2 2 1 中间件嘲 在e r p 系统中，无论是模块之间的互操作，还是应用构件的搭建与跨网络的部署 和管理，都需要基础环境的支撑，基础支撑环境需求之一就是中间件。它位于操作系 统与应用软件之间，作为应用服务器和基础架构平台，当外部环境变化时能够进行重 构。中间件的出现为e r p 系统提供了消息传递、数据集成、协同办公、报表管理等支 持，使e r p 的快速配置、快速实施、快速应用和快速见效成为可能。 从技术上看，中间件为e r p 系统提供以下功能： ( 1 ) 可靠性：提供了一个坚固的系统运行环境，具有强大的故障恢复能力、系统重 新启动和恢复能力、数据可靠传输能力等。 ( 2 ) 可扩展性：提供动态部署能力，涉及交易方式、应用程序配置、对象服务嵌入 等功能。 ( 3 ) 可管理性：管理内容包括应用服务器、操作系统进程和线程、数据库连接，以 及网络会话等。 ( 4 ) 数据一致性：是e r p 系统交易完整性的保障。 ( 5 ) 应用安全性：包括最终用户身份认证、节点连接的安全认证、应用程序的安全 认证、管理界面的访问权限控制、数据加密解密功能、安全事件报警等。 根据e r p 系统涉及到的中间件所起的作用以及采用的技术，大致可分为基于数据 库的中间件、基于r p c 的中间件、基于t p m o n i t o r 的中间件、基于o r b ( o b j e c tr e q u e s t b r o k e r ) 的中间件、基于消息的中间件m o m 。目前应用较多的有t o n gl i n k q 、m q s e r i e s 一类的消息中间件；t o n g e a s y 、t u x e d o 、m t s 一类的交易中间件。 2 2 2 构件技术哪咖咖 e r p 软件作为一个庞大的软件系统，在软件组织策划上应考虑软件的可重用性， 应建立系统模块库( 类库) ，并对这些模块库进行有效的组织、管理和使用，通过“搭 积木”和“构件重组”实现不同行业、规模、管理模式的企业需要，避免重复软件生 命周期，节约人力财力，为企业快速占领市场赢得了宝贵的时间。灵活的、可伸缩的、 动态的e r p 体系结构成为对新一代的e r p 系统平台的要求，构件技术应用成为必然。 软件构件技术基于面向对象思想，它支持多层客户机服务器的网络计算模式， 允许构件的多次重用和组合，类似于硬件组件的“即插即用”，系统可以实现分离开 发和测试。构件作为一个封装的对象，具有特征属性、操作和事件，可以是被封装的 对象类、功能模块、软件构架( 或体系结构) 、文档、设计模式等，可以被任意第三 华北电力大学硕士学位论文 方软件调用或融合。构件的可重用性、连续性、适应性、开放性和对业务逻辑的封装 等特征，决定了它在企业重构或企业的动态管理中发挥着重要作用。构件技术可以从 多个层面上进行体现和应用：第一层次为构件开发工具，如s u n 公司的j a v a 、i b m 公司 的c o m p o n e n tb r o k e r ，用来构造构件服务器或者为更深层次的构件信息系统；第二层 次为目前流行的4 g l 应用开发工具，如v c 、d e l p h i 、p o w e r b u i l d e r 等，他们通过a c t i v e x 、 o l e 、o c x 、应用类库以及以w i z a r d 方式生成各种应用的可视化开发环境实现软构件的 重用。第三层次体现在应用系统功能组件的开发和应用系统功能设计方面。 采用软构件技术开发e r p 的过程与搭积木的过程类似，先构筑系统的总体框架， 而后构造各个构件，并依次把构件安装到系统中去。为了使开发出的软构件具有较大 的灵活性和变通性，为重用做好准备，每开发一个软构件，都要把该构件及其功能、 调用接口等信息放入软构件库中。图2 - 4 为利用软构件库生成e r p 系统的模型。 图2 - 4软构件厍生成职p 系统 采用软构件设计，把程序生成转换为软构件的设计，不同应用系统，通过分析 发现其共性与个性，把共性部分做成标准软构件，把用户要求存入规则构件库。通 过该领域的通用构件库，根据软构件集成算法，将软构件连接成完整系统，实现行 业级软件的复用。 2 2 3 访问控制技术 访问控制是e r p 等大型信息系统安全的核心策略之一，它与信息加密、身份验 证、安全审计、入侵检测等系统安全理论与技术有机结合，构成了信息系统中存储、 处理和传输数据的安全基础设施。企业内部不同应用可授权的范围是多样的，与此 相适应，e r p 系统应提供一整套灵活的基于对象权限和用户角色概念的授权机制， 限制企业内部的各个部门在自己的使用权限下进行操作 1 0 】【1 1 1 ，实现系统用户的多级 多元多视图访问【1 2 1 。可以通过存取控制表、基于角色的访问控制( r o l e b a s e da c c e s s c o n t r o l ，r b a c ) 等技术来实现。 基于角色访问控制( r b a c ) 是近几年在访问控制领域新兴的研究热点，它是由美 国国家标准化和技术委员会( n i s t ) 的f e r r a i l o 等人在2 0 世纪9 0 年代提出的，是近 9 华北电力大学硕士学位论文 年来安全访问控制领域的研究热点【”】，也是目前公认的大型企业的统一资源访问控 制的解决方法，它有效地克服了传统访问控制技术的不足之处。r b a c 基本模型结构 如图2 - 5 所示。 角色层次 图2 5r b a c 的基本模型结构 在r b a c 基本模型中，包含的基本元素有：用户、角色、权限、会话和约束等。 用户是指使用系统的所有人员；角色指一个组织或任务中的工作或岗位；权限是指 对系统中的资源( 程序、数据、功能等) 操作的特定权利；会话是指用户如何激活 其对应的角色，被分配角色拥有的权限。对于每一个登陆系统的用户，会话将建立 此用户与一个或多个角色之间的基本对应关系；用户授权和角色授权分别建立用户 和角色之间以及角色和权限之间的对应关系：约束是对会话或者用户授权活动等设 置约束条件，避免将相同角色授予同一用户。本文将在角色、操作和对象上细化的 核心r b a c 模型用在电力e r p 系统权限管理模块的开发中，实现角色多级管理和操 作、对象细化管理。 2 3 行业化e r p 系统的可能性和必要性 目前国内外有很多软件厂商在开发和研f 钊e r p 系统，但大都是针对一些较大型 的企业，尤其是赢利性质的工商企业。e r p 软件规模大、投资广，因此没有任何一 种e r p 软件能够适合于所有行业、所有规模的企业。因此，不同行业，不同规模的 企业要求e r p 系统具有不同的功能模块和不同的业务流程，从而决定了e r p 软件应用 于不同的行业时，应充分考虑企业的行业特色及其规模。 行业化e r p 在设计上将更多地体现目标行业的管理需求和管理特点，在功能模 块设置上将更具行业针对性，功能冗余将显著降低，在系统架构上可针对目标行业 进行优化。由于可针对目标行业对解决方案进行预配置，将更有利于系统实簏【“】。 2 4 电力企业的特点 与一般的制造业企业相比，电力企业有如下特色： ( 1 ) 全程全网，产品为无形化的电力服务。电力产品没有库存的概念，即使描 述库存，也是针对电力行业的设备。 1 0 华北电力大学硕士学位论文 ( 2 ) 带有公共服务的行业性质，提倡安全第一。企业信息建设优先考虑的是电力 系统运行的可靠性，或电网运行可靠性与企业效益两者并重。 ( 3 ) 当前阶段，现代电力企业制度尚未完全到位，政府参与的程度较高，没有完 全市场化。 ( 4 ) 资产高度密集，资产绝大部分是固定的专用设备，除了更新几乎不能变迁或 使用它处。 。 基于行业特殊性，电力企业与制造企业的e r p 系统无论在功能模块的选取，还是 在具体实施阶段都是不完全一样的。电力企业必须提出自己的业务目标，并根据企业 特点对传统e r p 系统进行取舍，确定相应的建设重点。 2 5 电力企业e r p 应用模型 2 5 1 电力企业的物流、资金流、信息流 电力企业和所有企业一样，其所有资源不外乎物流、资金流、信息流三大资源【l 5 1 。 电力企业e r p 也就是对这三种资源进行全面集成的管理信息系统，电力企业中“三流” 如图2 - 6 所示。在这三大流中，核心是物流，伴随着物流的过程，同时存在着资金流 和信息流。和三大流相对应，电力企业e r p 中的物流管理( 燃料和设备物资管理) 、 财务管理( 会计核算、总帐管理) 和生产管理( 生产计划、发电运行) 分别对这三大 流进行管理和控制。 图2 - 6电力企业e r p 中的物流，资金流、信息流 从根本上说，电力企业运行过程是物流从燃料物资供应市场流入到电力市场流 出过程，同时也是资金流从电力市场流入到供应市场流出的过程，信息流始终流通 在整个过程中。 华北电力大学硕士学位论文 z5 2 电力企业e r p 模型 在充分调研的基础上，基于电力企业特点与“三流”运转分析，同时针对我国 供电企业运营管理的特点和要求，参照和借鉴e r p 的核心思想，围绕着调度、销售、 采购、电力市场调节的发输配计划和金融财务一体化的主线，建立了电力企业 一套e r p 系统模型，如图2 7 所示： f _ ， l ： t t _ l l ： l 鼍_ 图2 7 电力企业e r p 系统模型 在模型中，e r p 系统主要包括三大部分，分别为财务管理、生产管理和物资供 应管理。下面对各模块功能进行简要介绍： ( 1 ) 财务管理是企业e r p 建设的重点环节。企业实施e r p 就是以财务管理为核 心，使业务流和数据流密切关联，并在企业内部核算，在帐务关系中能及时、准确 反映资金流和物流。在e r p 平台上的财务管理，除了要实现传统的财务会计功能外， 重点要实现财务业务一体化，使财务管理从原来的“三表为核心”向以“分析和辅 助决策为主”的管理会计转交；财务从事务型向分析型转变、分散型向集中型转交。 总帐管理是财务管理模块的核心，它通过工资管理和人力资源模块建立联系，通过 成本核算与生产管理模块建立联系，通过材料核算与物资供应模块建立联系。 ( 2 ) 生产管理模块是对电力企业的核心业务的管理，目的是为了减轻各级运行、 管理人员的工作负担，使生产各部门的工作更协调、有序和高效，更好保障整个电 网的安全可靠和经济运行。它包括生产计划管理、设备管理、调度管理等功能。设 备管理是电力生产管理的基础，生产计划、停电申请、工作票、缺陷、检修记录、 华北电力大学硕士学位论文 试验报告等全部通过基础库与设备对应，根据设备可以查询该设备有关的静态和动 态信息，实现完备的设备技术档案管理、设备资产管理。 ( 3 ) 物资管理除了实现常规的采购管理、仓库管理等业务之外，还要实现供应 商管理与项目管理、设备维护间的沟通，制定满足建设、维修所用的物资需求，做 出及时、准确的物资需求计划( m r p ) 以及通过系统采购信息中供应商供货的价格 和条件进行分析，来提高供货的及时率，优化采购管理以降低成本。 系统中各模块不是独立的单元，而是通过物流、资金流、信息流有机组成的一 个整体，是一个在e r p 平台上的闭环控制系统。因此，e r p 在电力企业的应用即是 运用可定义的工作流，对生产调度、设备运行等原子的业务模块进行合理规划，确 定决策分析模型，对企业的生产成本、设备维修、物资消耗进行整理与分析，完成 整个企业的信息化管理。 2 5 3 电力企业e r p 建设重点和目标 在大量调研的基础上，对于电力企业而言，e r p 建设的重点是财务管理、设备 管理、项目管理、人力资源管理等。e r p 建设应该实现以下业务目标： ( 1 ) 电网、资金、物料、电能、客户、供应商的整个周期链式管理。 ( 2 ) 采购、检修、工程、停通电业务等实现部门间的有机协同。 ( 3 ) 财务、日常生产业务等数据的有机集成。 2 6e r p 在电力企业中的实施 e r p 在国内既有令人瞩目的成功案例，也有不少失败的典型。如何在e r p 实施过 程中一路走好，是众多企业最为关注的问题。e r p 的实施难点很多，目前在电网企业 实施e r p ，需要把握以下三个重点： ( 1 ) e r p 管理思想的体现和落实 e r p 管理思想的体现和落实是e r p 建设能否成功的前提。e r p 目前在我国制造业 等传统行业中已经有了大量的实践经验和成功案例，但是对于流通行业，如电力、电 信、民航等具有全程全网和服务行业特点的企业，还没有形成成熟统一的解决方案。 其原因是，这些行业在我国多为垄断型行业，对内部管理的提升没有迫切感，行业的 管理体系和传统e r p 有差异，传统e r p 的很多具体操作手法和这些行业不匹配。因此， 当电力企业管理者在制定e r p 实施计划时，首先要解决的是e r p 思想的落实问题。 电网企业e r p 的建设，不能照搬传统e r p 的内容和实施方法，应该结合电力企业 的业务流程和思路，整合企业内外部各种经营资源，引入大财务、大生产、大营销直 至大集团理念。为了在电力企业实施e r p 整合理念，首先，必须确保应用平台的一致， 使各个实体站在统一的应用高度；其次，确保数据标准的一致，使各个分支采用同一 种规则。以财务管理模块为例，应包括统一会计科目、统一组织机构的设置、统一核 13 华北电力大学硕士学位论文 算规则、统一主数据管理与统一财务报表体系。 ( 2 ) 正确对待业务流程重组 对企业实施业务流程重组是e r p 应用改善管理绩效的关键。但是，当原本部门作 业为主的管理方式及部门级管理被企业整体业务流程为基础的e r p 系统取代时，会引 起冲突，实施业务流程会受到电力企业内部本位主义的企业文化制约。因此，对于电 力企业而言，主业与多种经营间不规范的关系是实施业务流程优化重组的最大挑战。 例如在供电公司内部，三产公司与主业关系最大的特点是“财务独立，业务统一”的 运行模式，通过业务流程重组优化建立主业与多种经营间的透明关系，可为企业带来 好处，但是涉及经济利益的调整。 因此，在实施e r p 过程中，各部门领导不应该拘泥于本部门利益来曲解新的业务 流程，而应该以开拓的思维去理解e r p 上线后定义的各种流程，积极解决运行中出现 的新问题，修订好相关的配套制度，使管理更加规范、有效。 ( 3 ) 发挥e r p 平台集成特性 目前多数电力企业财务、生产、营销等重要业务系统已投运，市场上没有哪一家 提供商有能力解决相当规模的电力企业的全部信息化建设，于是形成了多系统、多数 据库平台，网络及系统硬件设备复杂的网络环境，造成了开放性、标准性较差，数据 标准不统一的局面。因此，e r p 的建设涉及到目前营销、生产等系统的连接以及应用 原有基础软硬件和网络环境、数据环境等问题。解决这些问题时，应注意以下几点： 首先在前期技术调研基础上制定一个系统的、全面的技术规划，确定统一平台、技术 标准和体系结构；其次，集中力量制定企业级的数据标准，包括数据模型和数据编码 标准；最后，在具体的技术运用上，尽量采用单一供应商的解决方案套件。 2 7 本章小结 本章介绍了e r p 的基本概念、发展阶段、e r p 的作用以及中间件、构件、访问 控制等关键技术。提出了e r p 行业化的可行性和必要性，根据对电力企业物流、资 金流和信息流的分析，建立了符合电力企业特点的电力企业e r p 应用模型，最后论 述了电力企业实施e r p 的目标和重点要解决的问题。 1 4 华北电力大学硕士学位论文 第三章基于r c m 的供电设备检修策略 供电企业是典型的设备资产密集型企业，资产的绝大部分由变电设备、输电线 路等组成，企业内的主要日常业务一电力生产就是围绕设备的运行、维护、检修、 试验等工作展开。设备管理p m ( p l a n tm a i n t e n a n c e ) 作为e r p 系统的子模块，专门用 于设备、固定资产的检修及管理，并与成本管理、采购管理、生产计划管理等模块 集成协作，共同完成设备的检修成本控制、使用与运行纪录、大中小修的计划与实 施等业务。随着电网容量的不断增大和用户对供电可靠性要求的日益提高，供电设 备检修管理的重要性日益突出，设备检修成为p m 模块的研究重点。如何采用合理 的检修策略和最佳检修方式，以保证设备安全运行的可靠性，是近年来电力生产、 管理、科研等部门共同关心的问题。 3 1r c m 检修策略概述 以可靠性为中心的检修( r e l i a b i l i t yc