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东南大学顾士学位论文航运企业管理信息系统的分析、设计和船舶营运决策支持研究 摘要 本文主要讨论了上海时代航运有限公司管理信息系统的设计和开发并着重研究了船舶营运决 策支持问题，同时，对工作流技术在系统中的应用以及系统的安全策略作了重点阐述。 论文首先描述和分析了公司的相关背景、各部门的业务情况和用户对系统的要求，划分了系统 的各功能模块，讨论了系统的网络结构和系统体系结构的设计等问题，并对数据库设计中的三个步 骤：概念设计、逻辑设计和物理设计进行了分析说明。接着，本文从两个方面研究了船舶营运的决 策支持问题，即航次的效益测算和船舶调度的处理模型。在航次的效益测算中主要解决了航次收入、 航次相关时间的计算，分析了各种时间概念间的关系，对公司运营成本的组成和相应计算方法进行 了详细讨论并提出了判断调度效果优劣的指标及其公式。以此为基础，建立了船舶台理调度的处理 模型，并给出了求解方法。最后本文讨论了r b a c ( r o l e b a s e d a c c e s s c o n t r o l ，基于角色的访问控 制) 模型的修改应用和系统中的工作流运行模式。并对作者在项目中所获得的一些经验进行了总结。 关键字：管理信息系统决策支持系统航次效益测算船舶调度工作流r b a c 东南人学硕上学位论文 航运企业管理信息系统的分析、设计和船舶营运决策支持研究 a b s t r a c t t h ep a p e rd i s c u s s e st h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n to fm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mf o r s h a n g h a it i m es h i p p i n gc o l t d i tm a i n l yr e s e a r c h e st h ed e c i s i o ns u p p o r t i n go f s h i p t r a n s p o r ta r r a n g e m e n t t h ea p p l i c a t i o no fw o r k f l o wa n ds e c u r i t yo ft h es y s t e ma r ea l s o e m p h a s i z e d f i r s t i y ，t h eb a c k g r o u n do f t h e c o r p ，o p e r a t i o n so fe a c hd e p a r t m e n t ，d e m a n d so f c u s t o m e r sa n df u n c t i o nm o d u l e so f s y s t e ma r ed e s c r i b e da n da n a l y s e d i nd e t a i l s s o m e p r o b l e m sa r ed i s c u s s e ds u c ha sn e t w o r ks t r u c t u r ed e s i g n ，s y s t e ms t r u c t u r ed e s i g n t h ed e s i g n o fc o n c e p t ，t h ed e s i g no fl o g i ca n dt h ed e s i g no fp h y s i c sa st h r e es t e p so fd a t a b a s ed e s i g n a r ea l s oe x p a t i a t e d s e c o n d l y ，t h ep a p e rr e s e a r c h e s t h ed e e i s i o n s u p p o r t i n go fs h i p a r r a n g e m e n tf r o mt w oa s p e c t sw h i c ha r em e a s u r e m e n to fv o y a g eb e n e f i ta n dm a t h e m a t i em o d e l o fs h i pa r r a n g e m e n t ，v o y a g ei n c o m e ，v o y a g ec o r r e l a t i v et i m ea n dr e l a t i o n s h i p sa m o n gt h e m ， c o m p o s i n go fc o s ta n dt h e i rm e a s u r e m e n ta r ea n a l y s e d t h ep a p e rb r i n g sf o r w a r dt h ej u d g e m e n t c r i t e f l o no fa r r a n g e m e n tq u a l i t ya n di t sf o r m u l a b a s e do nt h em e a s u r e m e n to fb e n e f i t ， m a t h e m a t i cm o d e lo fs h i pa r r a n g e m e n ti sp r e s e n t e da n ds e t t l e d a tl a s t t h ep a p e rd i s c u s s e s t h ea p p l i c a t i o no fr b a c ( r o l e b a s e da c c e s sc o n l r 0 1 ) a n dw o r k f l o wm o d e li nt h es y s t e m t h e s u m m a r ie so ft h ee x p e r i e n c eo ft h ea u t h o rd u r i n gt h ep r o j e c td e v e l o p m e n ta r eg i v e n 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 ，d e c is i o ns u p p o r ts y s t e m ， m e a s u r e m e n to fv o y a g eb e n e f i t ，s h i pt r a n s p o r ta r r a n g e m e n t w o r k f l o w ，r b a c 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构 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。 签名：丛丛日期：盟谚 关于学位论文使用授权的说明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 签名：越翩签名：么未硷迦日期：五莎 东南人学坝i 学位论文 航运企业管理信息系统的分析、设计和船舶营运决策支持研究 第一章绪论 1 1 管理信息系统概述 1 1 1 管理信息系统的定义 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 s 简称m 1 s ) 一词自1 9 7 0 年由瓦尔特肯尼万 ( w a t e rt k e n n e v a n ) 提出以来，历经3 0 几年的发展，人们对它的理解和认识也在不断的变化和 提高。总的来讲，管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其 他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、存储、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效 率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。它是一门综合了管理科 学、系统理论、信息科学的系统性的边缘学科。其概念可以用图l l 表示。 。 管 理 息 毳t 业务 信息 l系统 高级管理人员 ( 计划、决策) 中级管理人员 ( 控制、决策) 经理 支持 系统 经理 支持 系统 知识工作系统| _ 职能人员 市场 子系统 中央数据库 生产 子系统 财务 子系统 其它 予系统 图i - i 管理信息系统概念图 1 1 2 管理信息系统的结构 管理信息系统作为一个系统必然有一定的结构，这种结构反映各个部分之间的关系、各个部分 的特点、面临的主要问题以及人们的认识水平和技术水平- 一般说来，由信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者组成管理信息系统的总体结构，如 图1 - 2 所示。信息源是信息的产生地。信息处理器负责信息的传输、加工、存储。信息用户是系统 的用户。信息管理者负责系统的设计、实现、运行和维护。 图1 - 2m i s 的总体结构 管理信息系统的结构包括逻辑结构和物理结构。详细描述请参见文献 东南人学坝小学位论文 航运企业管理信息系统的分析、设计和船舶营运决策支持研究 1 1 _ 3 管理信息系统的基本功能 管理信息系统是企业的子系统，它收集数据，井向管理人员提供信息，与管理人员一道在整个 企业中起着反馈控制的作用。它主要具有下面几个功能：”1 ( 1 ) 数据的采集和输入。 ( 2 ) 数据的传输。数据传输包括计算机系统内和系统外的传输，实质是数据通信。 ( 3 ) 信息的存储。信息存储的概念比数据存储的概念广，主要问题是确定存储哪些信息，存多 长时间，以什么方式存储，经济上是否合算。这些问题需要根据系统的目标及要求来确定。 ( 4 ) 信息的加工。信息加工的范围很大，从简单查询、排序、归并到复杂的模型调试及预测。 现代信息系统在这方面的能力越来越强，在加工中使用了许多数学及运筹学的工具，涉及许多专门 领域的知识如数学、运筹学、经济学、管理科学等。 ( 5 ) 信息的维护。保持信息处于合用状态叫信息维护。狭义上包括经常更新存储器中的数据， 使数据保持合用状态。广义上包括系统建成后的全部数据管理工作。其主要目的在于保证信息的正 确、及时、安全和保密。 ( 6 ) 信息的使用。信息的使用主要是高速度和高质量地为用户提供信息，进一步来讲是实现信 息价值的转化，提高工作效率，利用信息进行管理控制，辅助管理决策等。 1 1 4 管理信息系统的发展过程 管理信息系统的概念是不断发展的。最初许多倡议者将它设想成一个单个的高度一体化的系统， 它能处理所有的组织功能。随着时间推移，这种高度一体化的单个系统显得过于复杂，并难以实现。 管理信息系统的概念转向各子系统的联合，按照总体计划、标准和程序，根据需要，开发和实现一个 个子系统。这样一个组织不是仅有一个包罗万象的大系统，而是一些相关的信息系统的集合。这些信 息系统均属于管理信息系统的范畴，但不是它的全部。这些相关系统主要有以下几种类型。 ( 1 ) 统计系统 统计系统所研究的内容是数量数据间表面的规律，应用统计可以把数据分为较相关的和较不相 关的组，它一般不考虑数据内部的性质，统计的结果把数据转换为预信息，还没有成为信息，它既不能 控制也不能预测。因而它属于低级的管理信息系统。 ( 2 ) 数据更新系统 数据更新系统的典型代表是美国航空公司的s a b r e 预约订票系统。该系统于1 9 5 0 1 9 6 0 年间建 成的。它能分配美国任一航空线任一航班的飞机座位，但是在概念上s a b r e 系统是一个简单的数据更 新系统。它既不能反映空座位的票价更不能显示以现在的售票速度何时能将所有的票全部售完，从 而采取补救措施，所以它没有预测和控制，不改变系统行为，因而也属于低级的管理信息系统。 ( 3 ) 状态报告系统 它也是反映系统状态的一种系统。可分为生产状态报告、服务状态报告和研究状态报告等系统。 生产状态报告系统的代表是i b m 公司的公用制造信息系统。该系统使计划调度加快，减少了库存。 不过它仍然是管理信息系统的初级形式，因为它没有预测也没有控制功能a ( 4 ) 数据处理系统( d a t ap r o c e s s i n gs y s t e m s ，d p s ) 有时又叫电子数据处理系统( e l e c t r o n i c sd a t ap r o c e s s i n gs y s t e m s ，e d p s ) ，也有叫业务处 理系统( t r a n s a c t i o n d a t ap r o c e s s i n gs y s t e m s ，t p s ) 。它是支持企业运行层日常操作的主要系统a 数据处理系统用来处理日常业务和生产报告，它使日常的事务处理自动化。支持日常的运行工作，重 点在于强调手工作业的自动化，提高效率，节省人力。一般不能提供分析、计划和决策信息。 ( 5 ) 知识工作和办公自动化系统( k n o w l e d g ew o r ka n do f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e m s ) 信息社会的到来使人们的工作方式发生了变化，由主要以体力工作的方式转到主要以脑力工作 的方式。知识工作成了未来企业的主要工作。知识工作系统( k w s ) 是支持知识工作者工作的系统， 如计算机辅助设计系统( c a d s ) 、计算机辅助教学系统( c a i s ) 等等。它们可以大大提高知识工作的 2 航运企业皆理信息系统的分析、设计和船舶件运决策支持研究 效率- 缩短| 几计时间，改善输出的知识产品的质肇。办公自动化系统( o a s ) 是支持较低层次的脑力 抒动者r 怍的系统这些劳动者包括秘瞰薄记员、办事员等。 l 6 ) 决策支持系统d s s ( d e c is i o ns u p p o r t i n gs y s t e m s ) 它是刊h j 计算机分析和模型能力米对管理决策进行支持的系统，但不能代替人们的认识过程。 d s s 分为面同数据的d s s 和面向模型的d s s ，不过现在的决策支持系统一般都是既面向数据又面向模 型的系统。决策支持系统应有较好的人机对话方式，一般包括一些模型用以产生决策信息。它充分利 j _ ；| 计算机收集、保存、筛选、分析数据的功能干模拟实际环境的能力，使用计算机产生各种方案的可 行解，并臼动淘汰劣解，产生最优解，以帮助管理人员作出科学的合理的决策。现在的d s s 主要有主管 支持系统e x e c u t i r es u p p o r ts y s t e m s ，e s s ) 、群体决策支持系统( g r o u pd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m s ， g d s s ) 手智能决策支持系统( i n t e l l i g e n td e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m s ，i d s s ) 这几个重要的发展 疗同。 以上各种系统均是管理信息系统( v i i s ) 的一部分而不是它的全部，管理信息系统可以说是这些 系统的集成它们之间的关系可以表示成图卜3 。 圈1 - 3 管理信息系统及其子系统关系图 1 2 管理信息系统在航运企业中的应用 伴随全球经济一体化的进程，在信息化浪潮的席卷之下，世界性的竞争日趋激烈。计算机应用 技术迅速发展正在改变着传统的经济模式和企业运营方式。特别是管理信息系统技术和理论的研 究与应崩，为企业的生存和发展提供了有力的支撑。 在过去的二、三十年中，越来越多的航运机构认识到在本企业中构建自己的管理信息系统的重 要性并进行了大鞋的投资，许多船运公司开发了自己的信息系统t 以处理范围广泛的行政、商业和 技术业务等方面的工作并实现对复杂的货物运输方式的最大控制。这些系统的应用可以提高航运 效率和可靠性，减少船员人数，加快通信联系，减少信息的重复处理及错误处理的次数。而i n t e m e t 的目益普及，又使跨地域、跨领域的各种信息资源集成一体，使世界各地的用户可以共享计算机资 源，交流各种数据信息弄1 1 资料。 住许多信息系统技术起步铰早的发达国家，其航运业运用管理信息系统已具有相当的经验并取 得了很好的效果。如：“ ( i ) 世界著名的航运组织波罗的海航运公会( b b i c o ) 开发的不定 l j 船经营管理决策支持( d s ) 软仆己相当成熟，并且商品化。其软件包括大量港航信息，有强大的数据库支持，操作灵活方便， 并m 有港口图形和文字资料、航线资料以及标准合同范本等。 ( 2 ) 丹茭马十基轮船公司，美国总统和海陆公司其信息处理系统规模相当巨人，均有全球性 东南人学坝l 。学位论文 航运企业管理信息系统的分析、设汁和船舶凿运决策直持研究 的计算机网络支持，不但能动态跟踪船舶年集装箱，进行如运费舱单、单箱单、提单和报表等数据 的全球传输，而且有很好的统计分析和支持决策功能。许多航运企业还联合组建运输货物信息系统， 这些系统已有银行、海关、保险公司等相关单位参加，通过国际互联网，可以迅速地交换信息。 ( 3 ) s h i p n e t s 是日本航运货物信息网络系统的简称。它是日本东京、横滨、大阪、神户、名古 屋五夫港口与航运界组建的一个联机网络，通过通信线路在各港口和各航运公司之间交换航运货物 信息。使用此网络的主要成员为海运代理公司、船舶公司及其代理、理货公司。使用此系统可加快 信息交换速度，实现数据和程序标准化，减少运输单证，使无纸联营成为可能。 目前，通过国际互联网，已经把垒球航运界和货主联系在一起。货主只要把自己的货运需求输 入自己公司的计算机中，通过互联网，传输给指定船东，或某航运交易所，从而完成租船或订舱的 任务。然后船东把有关单位、合同通过互联网，传输给货主。而船东揽货，也可以同样处理。同时 货物信息系统与贸易信息系统联网的发展趋势已逐渐使整个贸易环节中使用的书面单证逐步被电子 单证所取代，从而产生了无纸贸易，即通过网络，在贸易伙伴的计算机系统之间进行自动交换和处 理标准经济信息，又称电子数据交换( e d i ) 。这一技术提高了整体效率减少了信息的重复处理 降低了文件出错的风险。利用e d i ，可将整个贸易经济活动诸环节有机联系起来。 8 0 年代，计算机在我国逐渐普及，同时航运界也加快了计算机的应用，很多航运公司都相继开 发出各种各样的应用系统。国际互联网应用的发展加速了我国航运业和世界航运业的融合，同时许 多航运公司和货运公司都建立了自己的网站，用于信息发布和反馈，以及业务的在线处理，使用户 通过i n t e m e t 就可以进行如电子订舱、实时查询等工作。 1 3 本论文主要工作 中国已加入w t o ，我国的航运界面对的将是世界航运巨头的挑战和冲击。为了企业的生存和发展， 走企业信息化之路将是必然的选择。只有在信息流通的基础上，才能充分发挥各企业的整体效益和 规模效益。上海时代航运有限公司充分认识到这一现状，积极与东南大学合作研制和实施本公司的 航运管理信息系统。 本文将详细介绍航运管理信息系统的总体设计方案、数据库的分析设计、研究船舶营运的利润 分析、船舶调度的决策支持问题以及工作流技术在系统中的应用、介绍系统的安全策略和数据访问 的关键技术a d o 等内容。 在总体设计中将介绍：公司的背景、各部门业务情况和用户对系统的要求所做的详细调研情况， 系统各功能模块的划分，系统的网络结构设计、客户端明务器( c l i e n t s e r v e r ) 的系统体系结构设计、 d b m s 和前台开发工具的比较和选择。 在数据库的分析设计中：将详细介绍数据库分析设计的过程和相关概念，根据需求分析的情况 按照概念设计、逻辑设计、物理设计的流程对系统数据库数据结构的分析设计作讨论。 在船舶营运的利润分析、船舶调度的决策支持问题的研究中：介绍决策支持系统的相关概念和 系统的决策支持子系统，详细分析和阐述船舶营运过程中发生的费用和特殊概念、提出航次前后的 效益测算方法和计算过程、研究并提出船舶合理调度的模型和求解方法。 在对系统的特色和关键技术的介绍中：提出r b a c 模型稍加修改后的应用形式，详细介绍系统安 全策略中的权限管理部分的设计。研究并设计系统中的工作流运行模式，并对a d o 这种数据访问方 式的应用做介绍。 4 塑翌笠兰坐上兰些兰兰一 堕兰尘些笪矍堕璺墨笙堕坌塑：堕生塑塑堕量受! 篁些堡堕壅 第二章时代航运管理信息系统总体设计 2 1 系统需求分析 需求分沂世信息系统开发过程中最重要的环节之一，工作最很大，所涉及的业务和人、数据、 信息都1 r 常多。实事求是地进行全面调奇是分折与设计的基础，也就是说这一步工作的质量对于整 个开发l 作的成败来说都是决定性的。 2 1 1 公司概况 上海h e f t 航运有限公司( 以下简称时代航运) 是由中国海运( 集团) 总公司乖i 中国华能集团公 司备出资5 0 合资组建的_ 二级子公司，于2 0 0 1 年6 月开始蕾运，它是一个从事国内沿海及睦江中f 游备港间货物( 以煤为土) 运输、国际海上货物运输、船舶租赁、货运代理利船舶修理等业务的综 合性海洋运输企业。公司当前拥有8 艘大型货船，总吨位2 4 万载重吨。其中35 万n 屯级的“天王星” 和“海王星”轮是目前国内最人、最先进的煤炭自卸舟丹。公司自组建以来，一直保持着良好的业务 增长势头，不断拓展潜在的电煤市场空间，逐步向煤炭运输和供应为一体的综合物流业方向发展。 公司希望以最短的时间使时代公司发展成为国际一流的航运公司，现正积极准备在国内上市。 2 1 2 公司组织结构 时代航运总部位于上海市浦东新区，员t 分别来自中海和华能，设正副总经理各一人，他们在 董事会领导f 开展1 二作。公司下设经营、安技、行政、财务、大连办事处等部门。详细的组织结构 见图2 一l 。 董事会( 8 人)监事会( 3 人) 上 总经理( 1 人) 副总经理( 1 人) 1 l j rlj rj ， 连th 事处 经营部( 3 人)安技部( 3 人)行政部( 4 a )财务部( 4 人) ( 2 ，l ) 。 ! 一 1 l j 一 【一 j 一 办 办 经 经 安 安 _ _ 一 行 行 盘 雏 财 事 事 营 营 技 技机 行 政 政辆 务 处 处 孰 部 部 部务 政 部部 主 业 经 副 经 副主 部 副 部负 业 务经经管 经 经 接贵 务 任理理理待人 员理理理员 图2 - 1 上海时代航运有限公司管理层组织结构 2 1 3 公司经营范围及目标 时代航运的经营范围是国内沿海及k 江中f 游各港间货物运输，国内水路货物运输服务水路 货运代理，船舶代理，船舶修理，国内贸易等。它是咀近；每及山河散货运输为主业的船运企业，船 舶的运行范嗣北剑辽尔、r 岛，南到广东f l | | 头。当前主要依托中海车华能这两人投资方开展电煤业务 东南大学坝士学位论文 航运企业省理信息系统的分析、| 笠计和船舶讣运决策支持研究 同时兼营其他散货运输。公司力争开业后的3 年内散货货运量达到2 千万吨。 2 1 4 公司管理现状及建设管理信息系统的目的 时代航运白2 0 0 1 年以来，在经营上已取得不错的业绩，现在的企业运作开始步入正轨。但由于 组建时间不长，管理体制还不健全。公司员工主要来自中海和华能两大集团，人员间的分工合作仍 有待于完善。同时，业务量的快速增k 以及对公司迅速发展的迫切要求使公司原有的人力越来越不 能满足当前需要。为此公司上下一致决定开发自己的管理信息系统，并且希望在开发和实施过程中 能达到以r 目的： ( 1 ) 提高安全生产水平 在船舶运输过程中，安全是头等大事。通过建立管理信息系统，可以使工作人员更好的掌握船 舶情况，做好船舶的维护和检修、备品备件管理、运行操作管理、安全监督以及船员的管理，从而 减少设备的突发故障手人员误操作的几率，提高船舶营运的安全性和可靠性。 ( 2 ) 规范业务流程 公司现有的某些业务处理流程存在不合理的地方，希望在项目运作过程中通过调查分析能对这 些部分进行改造，以利于提高效益和效率。 ( 3 ) 更好的利用现有人力资源 公司业务处理过程中有许多工作被各部门重复操作，各部门信息共享上存在一定困难，比如大 最信息的重复输入，繁琐而毫无价值。通过m i s 的实施可以使大量人力从繁重的低级劳动中解放出 来。同时管理信息系统能监测企业的各种运行情况可利用过去和现在的数据在一定程度上预测未 来，有效辅助企业各级管理人员进行决策。 ( 4 ) 促进公司现代化管理水平的提高 通过管理信息系统的建立，可以促进公司各项管理方式及管理制度的进一步完善，使公司的人 力、物力、财力等各种宝贵资源得到更合理的利用。 ( 5 ) 使企业能稳定健康的发展 通过开发企业的管理信息系统这一过程，一些人员经验性的业务处理能力可以被移植到管理信 息系统中作为公司的一种永久性资源，以减少对部分企业骨干的依赖，最大限度的降低由于人员变 动给企业带来的负面影响，保证企业的稳定健康发展。 ( 6 ) 提高经济效益 通过以上各项工作的实现，其结果必将集中体现为公司经济效益的显著提高和综合竞争能力的 极大增强。 2 1 5 公司各部门业务情况分析 公司目前对管理信息系统的需求主要集中在各部门的部分迫切需要使用管理信息系统的业务 上，下面将按经营部、安技部、行政部、财务部的顺序对这些部分分别予以介绍说明。 1 经营部 经营部现有副经理3 人。主要职责包括：负责公司揽货租船、签订合同、协调客户、船舶调度、 催收运费、商务使费管理、商务理赔、船舶油水补给、货运质量跟踪管理、船舶运行计划的制订以 及船舶分航次、航线的运输效益测算工作等。其中船舶调度、商务使费管理、船舶油水补给、效益 测算等几部分的情况如下。 ( 1 ) 船舶调度 船舶动态跟踪。每天由有关人员将当天的船舶动态( 例如：航次开始时间、航次结束时间、装 货港的到港时间及靠泊时间、装货港的装货时间及装完货时间、装货港的离港等) 按规范化的格式 录入数据库，作为航次的基础数据。此数据以图表和文本两种方式提供给有关人员查询及浏览。 6 查! ! 苎兰些! ：兰些! ! 兰 堕堡垒兰兰笪型! i ：垦墨竺盟坌堑：一坠生塑堕塑笪堡盗兰塞堑塑塑一 船舶动态信息的获取方式主要有：与船舶、港口的电话联系，港口发来的船舶航次电报传真， 船舶代管公司( 中海广州) 发来的船舶运行报告等。这些信息的获得以电话最快，传真次之，报告 最慢：而信息的准确性以报告为准，传真次之，电话为参考。 在肮：欠结柬并收到“航次小结报”后，核对在“船舶动态”中已输入的航次信息，如有问题则 作相应的修改。对还没有输入的航次信息作补充。经过必要的审核，一个航次完整数据就作为系统 的一条重要基础数据保存在数据库中。航次基础数据的正确、完整的建立，为各种统计查询打下了 基础。 航次概念：船舶按照调度命令运送货物完成一次完整的航行任务的周期。通常情况下，船舶 在终点港卸货完毕时起，经装货后，驶至新终点港卸货完毕时止，作为一个航次。分空放港、装货 港、卸货港三阶段。空放港与装货港可能为同一港e 1 。装港可能为两个及两个以上的港r q ，就现在 的业务情况来看，最多山现两个的情况。 在船舶动态数据录入的过程中应尽量减少文本信息的输入大量采用列表选择的录入方式。为 便于了解船的当前及历史状态，提供“船舶动态”的示意图，使人员对船舶状态有个形象、直观的 认识。 船帕的调度计划主要由人工完成，系统提供辅助，能提出一定的参考意见。船舶的调度会受到 许多不定因素( 如气候、港口等等) 的影响，调度计划应能不断地调整变化。定出计划后，随时可 进行效益测算，给出利润的估计值。为计划可能的调整，提供有关“成本效益”方面的参考依据和 决策支持。 为方便经营人员的调度工作，建立与电厂有关部门相关岗位人员、船代、港口有关部门相关岗 位人员、中海有关部门相关岗位人员等的电话通信联络信息数据库。 ( 2 ) 船舶油水补给与港口使费管理 船舶油水的补给是在船舶的运营过程中进行的，比如当船舶到达装货港后，由港口的供油公司 为船舶提供加油业务，加油数量和价格按照传真合同执行。整个业务的流程见图2 2 。 油的补给费用是船舶运输成本的重要组成部分，占有相当大的比重。如何合理的使用燃油，降 低消耗，减少油水补给费用，对公司利润的提高有很大的帮助。这主要从两方面着手，一是加强对 船员的管理，提高其节约用油的积极性。二是在船舶运行中选择合理的补给地点以及恰当的油水价 格。 港口使费是指船舶运输过程中与港口之间发生的各种费用。如：港务费、代理费、引水费( 引 肮费) 、拖轮费、航道养护费等等。其业务流程见图2 3 。 构成航次费用成本的项目很丰富( 这将在第四章做详细介绍) ，港口使费也是其中的占比重较大 的项目。这部分的特点是比较杂，而且还经常变化。港e l 使费的收取标准在不同的港口一般会有不 同( 不同船在同一码头、同一项收费的费率也可能不同，甚至同一条船在同一码头、同一项收费的 费率在不同航次也可能不同) 。 收费标准分为地方和国家两种。有的费用的计算与船舶尺寸吨位有关，如港务费：( 港务费费率 现行标准一般为0 2 5 元净吨) 对海港而言， 港务费= 船舶净吨x 港务费费率 其它还有很多类似的项目，以及一些固定取值费闱。限于篇幅，这里不作太多介绍。 港d 使费的数据根多，常年积累下来数量将很可观。系统应尽可能为人工处理提供便利，做到 便捷地查询数据库中存储的各费用项目类似情况的收费数据及相关收费情况说明，充分利用收费历 史数据，例如可根据历史情况做简单的异常( 当录入的某项数据与历史数据相差过大) 提醒。 系统：恪采用一定的算法，在人员输入港使费数据时，智能地提供最可能的费用预估数据，减少 人员f 一作墙，并且考虑剑箨种收费方式可能的变化，提供灵活的机制以适应收费方式的相应变化。 茎里苎兰塑主兰些笙苎 堕墨尘些笪墨焦星至垫塑坌塑：坠生塑塑塑蔓墨达茎圭垫婴塞 设法避免出现当情况改变后，系统被迫作大的调整或修改的问题。为此，采用必要的组态工作方式， 咀适应收费品种项目的增加及变化。 为了成本分析核算、控制成本的需要，应能对商务使费中各项费用进行各种统计查询，提供各 种图表( 直方圈等) 来反映各项费j j 的变化趋势，便于及时发现问题。 财务部人员经营部人员 供油商 ： 船长 ( 从网上等) 查询油价 上 i 油价处理，并确l 1 定加油量及品种i 唧li 拉( 重衰 油价确l 一l 躐? * 墨学调噙 油( 数量、供| 船加油， 油两等信恳) i 井在加油 单上签字 i o - 目l 公；鞘退 匕；# ：_ 一 i ；7 v 藁 ： 通过经营部审核i 翌人 油发票菇 。： 审桉j 通过i | 收割“财务审l p l 一 i 核通过”通知1 吲。 i 罡出供抽芨累l f 款“通知财务i i 付款日期”l 船骺娑藉乱 预令簇晏l i 数据条目上怍| i “已付款”标记1 付款后 i 发“已付款i - l 蛐士h 出蚌情l 图2 2 加油业务流程圈 东南大学硕士学位论文 航运企业管理信息系统的分析、设计和船舶营运决策支持研究 ；鬻徽喾：鼍蹴觜 毂女；谶糕；船长 邸审梭人员 ： 吉l ；审核人员录入人员： 收取堆位 朋仨 黼晋釜聂卜 l 业务单)卜 录入港口使费的有关 数据( 在“经营部审 开具( 或重新l 恢签字”前可对录 开具) 收费发i 入的数据进行修改 签字的单据) l 否则不能修改：除非 港口使费经营部审核 人员取消“经营部审 协笨宰”、 小追赶 名瓤舞 。艺y 财务 经营部l 部审 通 核朱 通i 立 “： 统计查询 航次信息统计查询 港使费信息统计查询 物修费信息统计查询 工资奖金补贴及业务杂支等费信息统计查询 月船费用统计 月船燃润油统计 公共基础数据维护 公司信息维护 船舶及船东数据维护 港口、码头、单位及人员数据维护 营运费用项目数据维护 收费单位、人员及收费项目数据维护 油水润料单价数据维护 经营基础数据维护 航线港口、运价数据维护 港口使费项目及付费标准数据维护 货物分类数据维护 供货商及所供货物数据维护 煤种、煤质标准及产地数据维护 客户数据维护 船舶月平均营运率数据维护 航次停时类型数据维护 4 东南大学硕士学位论义 航运企业管理信息系统的分析、设计和船舶营运决策支持研究 年月油水均价数据维护 、户安技基础数据维护 燃润油分类及数据维护 船舶证书及编码维护 救生消防设备及编码维护 船舶设备及编码维护 设备制造厂编码及信息维护 船舶事故等级码维护 行政基础数据维护 船员数据维护 航次基本奖金标准数据维护 装货量系数数据维护 船吊、自卸系数数据维护 地区系数数据维护 航次奖金模板数据维护 船长自引费类型数据维护 船舶自修劳务费类型数据维护 财务基础数据维护 财务科目数据维护 船舶折旧数据维护 船舶保险费数据维护 税率数据维护 福利费率数据维护 另外，树形界面采用弹出式菜单的方式操作，直观方便。其主要功能模块包括8 部分： 公司人员管理 部门岗位待完成任务管理( 分经营部、安技部、行政部、财务部四部分) 部门岗位已完成任务信息( 分经营部、安技部、行政部、财务部四部分) 经营管理 船舶动态信息( 船舶实际运行中的相关情况显示) 船舶调度计划编制( 船舶调度计划的制定，这里涉及到航次完成前的利润分析) 航次信息所有航次 未录入完成航次信息 已录入完成航次信息 已删除的航次 航次信息统计查询 港使费 港使费信息统计查询 航次利润分析航次完成前利润预测 航次完成后利润预测 经营部航次利润决算( 在已经获得的实际数据基础上的计算) 油均价信息 加油信息 安技管理 加润料信息 蔓堕查兰堡主兰垡笙塞 塾堡垒些笪型笪星：墨竺些坌堑：堡丛塑塑塑堇垩堡堕奎堑里! 塞 年指标 年修理计划 月船费用统计 月船燃润油统计 物修费 物修费信息统计查询 润料补给 船舶修理 资料管理 仪器设各 事故管理 行政管理 船员管理 工资奖金补贴及业务杂支等费 工资奖金补贴及业务杂支等费信息统计查询 季度劳务费统计 合同管理 月船通讯费管理 财务管理 航次效益测算( 购船) 待购船只信息 船管理 设备树 维修保养 2 4 系统网络结构设计 时代公司管理层的办公地点集中在一个楼层，在物理上构建的系统网络结构如图2 7 所示。各 部门工作站通过网卡、双绞线接入集线器再与服务器相连。 经营部总经理办公室安拄部 图2 7 系统网络结构 1 6 东南大学硕士学位论文 航运企业管理信息系统的分析、设计和船舶营运决策支持研究 2 5 系统体系结构设计 管理信息系统的体系结构主要有两种，一种是c l i e n t s e r v e r ( 客户端服务器) 结构，一种是 b r o w s e r s e r v e r ( 浏览器服务器) 结构。考虑到系统运行的地域范围较小以及顾及到系统的安全性 问题，我们将系统建立在c 1 l e n t s e r v e r 体系结构上。该结构示意图见图2 - 8 。 工作站工作站工作站工作站 图2 8c 1l e n t s e r v e r 体系结构 这种体系结构将应用系统分为两大部分：一部分是可被多个用户共享的信息与功能，这部分称 为服务器部分；另一部分是为每个用户所专有，称为客户端应用程序部分。客户端部分负责执行前 台功能，如管理用户接口、数据处理和报告请求等。而服务器部分执行后台服务，如管理共享外设、 控制对共享数据库的操纵、接受并应答客户机的请求等。系统由多台计算机分别执行，该结构使它 们有机地结合在一起，协同完成整个系统的运作。 应用系统基本运行关系体现为“请求响应”的应答模式。每当用户需要访问服务器时就由客户 机发出“请求”，服务器接受“请求”并“响应”，然后执行相应的服务，把执行结果送回给客户机， 由它进一步处理后再提交给用户。 任何一个应用系统，从简单的单机系统到复杂的网络计算，它都由三部分组成：显示逻辑部分 ( 表示层) 事务处理逻辑部分( 功能层) 和数据处理逻辑部分( 数据层) 。表示层的功能是实现与 用户的交互，功能层的功能是进行具体的运算和数据的处理，数据层的功能是实现对数据库中的数 据进行查询、修改、更新等任务。由于c 1 i e n t s e r v e r 结构被设计成两层模式，显示逻辑和事务处 理逻辑部分均被放在客户端，数据处理逻辑和数据库放在服务器端，从而使客户端变得很“胖”，成 为胖客户机，相对地服务器端的任务较轻，成为瘦服务器。 采用c 1 i e n t s e r v e r 结构具有以下的优点： - 系统的安全性增强 由于采用c 1 i e n t s e r v e r 结构的m i s 中，数据的各种操作和维护都在s e r v e r 端进行，而用户在 c 1 i e n t 端根据授权来使用s e r v e r 端的数据。这样为数据提供了强有力的安全保证。同时，对数据 的可靠性管理以及维护也带来了方便。 系统的联机事务能力大大提高 采用c 1 i e n t 结构，使m i s 系统合理的划分数据和功能，均衡分配c l i e n t 和s e r v e r 上的负载， 减少网络传输，能为联机事务处理提供高的事务吞吐量，短的响应时间，并且能增加用户数量。 系统的开放性和可扩充性能增强 基于c 1 i e n t b e r v e r 结构的d b m s 采用开放的s e r v e r 接口软件，使不同协议的两个c l i e n t 应用 软件可以通过接口与s e r v e r 联结，使m i s 系统的开放性和易扩充性得到增强。 2 6d b m s 和系统开发工具的选择 东南_ 、学硕i 学位论文 航运企业省理信息系统的分析、设计和i ； 舶营运决策支持 i f 究 数据库系统主要由三大部分组成：数据库管理系统( d b m s ：它是专门负责组织和管理数据信 息的程序) 、数据库应用稃序( 它使我们能够获取、显示和更新由d b m s 存储的数据) 、数据库( 按 一定结构组织在一起的相关数据的集合) 。 客户端朋务器模式将d b m s 和数据库庶用程序分开，从而提高了数据库系统的处理能力。数据 库应用程序运行在一个或多个用户工作站( 客户机) 上，并且通过网络与运行在其他计算机上( 服 务器) 的一个或多个d b m s 进行通信。 2 6 1d b m s 介绍 数据库管理系统( d b m s ) 是用于描述、管理和维护数据库的程序系统，是数据库系统的核心组 成部分。它建立在操作系统的基础上，对数据库进行统一的管理和控制。【】1 其主要功能有： 描述数据库。描述数据库的逻辑结构、存储结构、语义信息和保密要求等。 管理数据库。控制整个数据库系统的运行，控制用户的并发性访问，检验数据的安全、保密与完 整性执行数据检索、插入、删除、修改等操作。 维护数据库。控制数据库初始数据的装入，记录工作日志，监视数据库性能，修改更新数据库，重 新组织数据库，恢复出现故障的数据库。 数据通信。组织数据的传输。 1 d b m s 主要有文件管理系统、层次数据库系统、网状数据库系统和关系数据库系统四种类型。 目前关系数据库系统( r d b m s ) 应用最为广泛商品化的数据库管理系统的主导产品多是关系数据 库，技术比较成熟。国际国内的占主导地位的关系数据库管理系统有o r a c l e 、s q ls e r v e r 、s y b a s e 、 i n f o r m i x 和i n g r e s 。这些产品都支持多平台，如u n i x 、v m s 、w i n d o w s ，但支持的程度不 一样。在下面的分析中会比较他们的平台支持能力。m m 的d b 2 也是成熟的关系型数据库。但是， d b 2 是内嵌于i b m 的a s 4 0 0 系列机中，只支持0 s 4 0 0 操作系统。 2 6 2 应用程序开发工具介绍 数据库应用程序通过与d b m s 通信，访问d b m s 中存储的大量数据信息，它是d b m s 实现其 对外提供数据信息服务这个目的的唯一途径。简单地说，数据库应用程序是一个允许用户插入、修改、 删除并报告数据库中的数据的计算机程序。 数据库应用程序在传统上是由程序员用一种或多种通用或专用的程序设计语言编写的，但是近 年来出现了多种面向用户的数据库应用程序开发工具，这些工具可以简化使用d b m s 的过程，并且 不需要专门编程。v i s u a lb a s i c 就是强有力的数据库应用程序开发工具之一。 用来生成数据库应用程序的语言主要分为三大类型： 过程化语言 如p a s c a l 、b a s i c 和c 都是过程化语言，这些语言可以通过某种“应用程序接口”( a p i ) 来创建 数据库应用程序。当程序设计人员用过程化语言创建数据库应用时，必须把应用的代码编写成一系 列的过程，每个过程执行应用的某一部分的工作 上述这些过程化语言一般用来创建非数据库应用程序，它们通常被称为“第三代语言”( 3 g l ) 。还 有一些过程化程序设计语言是某种特定的d b m s 专用的，这些语言一般被称为“第四代语言”( 4 g l ) ， 即数据库专用语言。常见的数据库专用的过程化语言如d b a s e 语言，p a r a d o x 数据库的p a l 语言等。 结构化查询语言( s q l ) 结构化查询语言( s l r u c t u r eq u e r yl a n g u a g