（计算机应用技术专业论文）基于数据仓库的erp物料主文件管理系统研究.pdf

中文摘要 论文题目： 专业： 硕士生： 指导教师： 基于数据仓库的e r p 物料主文件管理系统研究 计算机应用技 张振青( 签名) 屈展( 签名) 方明( 签名) 摘要 物料主文件是企业资源计划( e r p ) 实施的基础，随着企业市场化的不断深入和组织 结构的日趋复杂，企业对数据的需求也日趋多样化，特别对综合性的、有利于企业决策 的分析型数据的需求尤为突出，这就使传统的建立在事务处理基础上的物料主文件数据 组织与管理难以适应，集中的表现是没有将产品、零部件和原材料的事务处理数据和分 析性数据分离，缺乏提供决策分析型数据的功能。针对现行物料主文件管理中存在的问 题，本文采用数据仓库( d w ) 的思想对e r p 物料主文件数据的组织与管理进行研究。 论文的创新点和主要内容如下： 通过对现行物料主文件管理方式存在的问题分析和讨论，提出基于数据仓库的e r p 物料主文件数据组织与管理模式，将事务处理数据和分析数据相分离，有效地解决了传 统的物料主文件管理中的分析计算复杂和响应速度慢的问题，克服了缺乏数据综合和数 据集成的不足，达到了辅助管理者进行有效决策分析的目的，从而提高企业整体的管理 水平和决策水平。 在对物料主文件数据特点分析的基础上，抽取物料主文件管理中的产品、零部件和 原材料三个主题，确定了相应的主题域、粒度和事实表，提出了物料消耗和产品销售多 维分析的方法和过程。 利用o r a c l e 存储过程和触发器实现了产品、零部件和原材料的事务处理数据向数据 仓库加载和更新的算法。设计并实现了基于j 2 e e 体系结构的物料主文件管理系统。 关键词：e r p ；物料主文件；数据仓库；多维分析 论文类型：应用研究 英文摘要 s u b j e c t ：s t u d yo fe r pi t e mm a s t e rm a n a g e m e n ts y s t e mo nt h eb a s i so fd a t a 玎白r e h o u s e s p e c i a l t y ： n a m e ： 1 n s t r u c t o r ： f a n gm 1 n g g 1 9 n a u 。亡塑! g - - ：生：生! j ，一 a b s t r a c t i t e mm a s t e rf i l e sa r et h ef o u n d a t i o no fe n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g 饵r p ) w i t h m a r k e t i z a t i o n d e e p e n i n g a n do r g a n i z a t i o ns t r u c t u r ec o m p l i c a t i n g ，e n t e r p r i s e sn e e dm o r e d i v e r s i f i e dd a t a ，e s p e c i a l l yt h ec o m p r e h e n s i v ea n df a v o r a b l ea n a l y t i cd a t af o re n t e r p r i s e d e c i s i o na r ev e r yr e q u i r e d i tm a k e st h ed a t ao r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n to fi t e mm a s t e rf i l e s b a s e do nt r a d i t i o n a lt r a n s a c t i o np r o c e s s i n gu n a b l et om e e tt h er e q u i r e m e n t ，b e c a u s et h e a n a l y t i cd a t ao fp r o d u c t s ，p a r t s ，a n ds t u f f sa l e n ts e p a r a t e df r o mt h ed a t ao ft r a n s a c t i o n p r o c e s s i n gi nt r a d i t i o n a lm o d ew h i c hc a n to f f e rt h ea n a l y t i cd a t af o rt h ee n t e r p r i s ed e c i s i o n t oo v e r c o m et h ep r o b l e m st h a te x i s ti ni t e mm a s t e rf i l e sm a n a g e m e n t ，t h ed a t ao r g a n i z a t i o n a n dm a n a g e m e n ti ne r pi t e mm a s t e rf i l e sa r es t u d i e db ya d o p t i n gt h et e c h n o l o g yo fd a t a w a r e h o u s e ( d w ) i nt h i sp a p e n t h em a i nc o n t e n ta n di n n o v a t i o no ft h e p a p e ra r ea st h ef o l l o w i n g ： b ya n a l y z i n ga n dd i s c u s s i n gt h ec u r r e n te x i s t i n gp r o b l e m si nt h ei t e mm a s t e rf i l e s m a n a g e m e n t ，a n e wd a t ao r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n tm o d eo fi t e mm a s t e rf i l e si sp r o p o s e d w h i c hi sb a s e do nd a t aw a r e h o u s ea n dt h ea n a l y t i cd a t ai ss e p a r a t e df r o mt h et r a n s a c t i o n p r o c e s s i n gd a t a t h en e wm o d ec a nr e s o l v ee f f e c t i v e l yt h ec o m p l i c a t e dc a l c u l a t i o na n ds p e e d u pt h ep r o c e s s i n g t h es h o r t a g eo fd a t ai n t e g r a t i o ni sr e s o l v e da n dt h ee f f e c t i v ed e c i s i o n a n a l y s i sr e q u i r e db ya s s i s t i n ga d m i n i s t r a t o ri sa c h i e v e d b yu s i n gt h en e wm o d e ，t h ew h o l e m a n a g e m e n t a n dd e c i s i o nl e v e lo fe n t e r p r i s e sc a nb eg r e a t l yi m p r o v e d m o r e o v e r , o nt h eb a s i so ft h ea n a l y s i sf o rd a t af e a t u r e s ，t h ep r o d u c t ，p a r t ，a n ds t u f fi n i t e mm a s t e rf i l e s m a n a g e m e n ta r e e x t r a c t e d t h e i rc o r r e s p o n d e n c es u b j e c tf i e l d s ，d a t a g r a n u l a r i t ya n df a c tt a b l e sa r ed e t e r m i n e d t h em e t h o da n dp r o c e s so fm u l t i d i m e n s i o n a l a n a l y s i so fm a t e r i a l sc o n s u m p t i o na n dp r o d u c ts a l e sa r ep r e s e n t e d i nt h ee n d ，t h ed a t al o a d i n ga n du p d a t i n ga l g o r i t f i m sf r o mt r a n s a c t i o np r o c e s s i n gd a t a b a s e t od wa r ei m p l e m e n t e db yu s i n go r a c l ep r o c e d u r e sa n dt r i g g e r s t h ei t e mm a s t e rf i l e s m a n a g e m e n ts y s t e mi sd e s i g n e da n dr e a l i z e db a s e d o nj 2 e ea r c h i t e c t u r e k e y w o r d s ：e r p ；i t e mm a s t e rf i l e s ；d a t aw a r e h o u s e ；m u l t i - d i m e n s i o n a la n a l y s i s t h e s i s ：a p p l i c a t i o ns t u d y 学位论文创新性声明 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中所罗列的内容以外，论文中不 包含其它人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教 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 献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：越 日期：丝丛：皇：兰z i 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、 复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与 该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。 论文作者签名 导师虢廛麈 日期：趔幽7 日期：塑7 第一章绪论 第一章绪论 随着市场化的深入，企业竞争同益激烈，企业组织结构日趋复杂，数据需求日趋多 样化，特别是对综合性的、有利于企业决策的分析型数据的需求日益突出。而企业为了 在产品的上市时间、成本和质量等方面战胜竞争对手，必须在产品的开发和设计过程， 即制造过程的上游部门挖掘潜力，因为产品的开发和设计过程决定了产品总成本的 7 0 8 0 ，而且对产品的上市时间和产品的质量有很大的影响，因而作为实现企业信 息化重要工具的企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n ，e r p ) 系统需要具有能对上游 生产起辅助决策作用的功能，特别是能从纷繁复杂的物料基础数据中提炼出有利于生产 经营决策信息的e r p 物料主文件( i t e mm a s t e rf i l e s ，i m f ) 管理决策支持功能显的尤为 突出。 1 1e r p 物料主文件及其特点 1 1 1e r p 的基本概念 e r p 系统是基于供应链管理的思想和方法，是在制造资源计划( 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 i i ) 的基础上发展起来的集成化信息管理系统【l 】。e r p 的基本 思想是将企业的业务流程看作是个紧密连接的供应链，其中包括供货商、制造工厂、 分销网络和客户等；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、市场 营销、生产制造、质量控制、服务维护、工程技术等：还包括对竞争对手的监视管理。 由于e r p 以企业供应链的管理思想作为指导，因此可对供应链上的所有环节实施有效的 管理，如订单、采购、库存、计划、生产制造、质量监控、运输、分销、服务与维护、 财务管理、投资管理、经营风险管理、决策管理、获利分析、人事管理、项目管理、配 方管理等。e r p 系统从管理范围的深度上为企业提供了更加丰富的功能和工具，可以实 现全球范围内的多工厂、多地点的跨国经营运作。显然，如此庞大的、有效的管理模式 必须以完备的、组织合理的数据为基础。 g a r t n e rg r o u p 公司通过一系列的功能标准对e r p 进行了定义1 2 j ，主要内容包括如下 四个方面： ( 1 ) 超越了m r p i i 范围和集成功能； ( 2 ) 支持混合方式的制造环境： ( 3 ) 支持动态的监控能力，提高业务绩效； ( 4 ) 支持开放的客户机服务器计算环境。 可以说，e r p 是一种产生于2 0 世纪9 0 年代初期，以市场和客户需求为导向，以实 现企业内外资源优化配置，消除生产经营过程中一切无效的劳动和资源，实现信息流、 物流、资金流、价值流和业务流的有机集成和提高客户满意度为目标，以计划与控制为 两安石油大学硕士学位论文 主线，以网络和信息技术为平台，集客户、市场、销售、采购、计划、生产、财务、质 量、服务、信息集成和业务流程重组( b u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e “n g ，b p r ) 等功能 为一体，面向供应链管理( s u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ，s c m ) 的现代企业管理思想和方 法 3 】o 1 1 2 物料主文件 e r p 中的物料包括原材料、零部件、在制品、半成品和完成品等。物料主文件是企 业物料基础数据的主要载体，包含着企业所有物料的基本信息，说明物料的各种参数、 属性及有关信息，反应物料同其它功能模块之间的联系，体现信息集成，被e r p 系统各 模块所共享，是企业进行计算机辅助工艺编制( c o m p u t e r a i d e d p r o c e s s p l a n n i n g ，c a p p ) 、 实现计算机辅助制造( c o m p u t e r a i d e dm a n u f a c t u r i n g ，c a m ) 的依据，为计算机集成制 造系统( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m s ，c i m s ) 提供数据依据，几乎 与制造企业中的所有职能部门都有关系【l 】。 1 1 3 物料主文件在e r p 中的作用 在e r p 系统中，物料主文件主要起着两个方面的作用。从数据管理角度分析，物料 主文件是联接产品设计数据( c a d 数据) 、产品工艺数据( c a p p 数据) 的桥梁和纽带，是 产品数据管理( p d m ) 的基础；从生产计划的制订角度分析，物料主文件是企业各生产计 划和制订各生产计划的依据和基础数据的来源 4 1 。其功能如下： ( 1 ) 了解产品的用料结构，便于生产物流管理。 ( 2 ) 避免采购遗漏造成的停工待料的异常。 ( 3 ) 批次领料，提高领料单据的入效率。 ( 4 ) 产品毛需求批次采购，提高采购效率。 ( 5 ) 标准成本计算，减低计算负荷。 物料主文件在e r p 中的结构关系如图1 1 所示。 图1 1 物料主文件在e r p 系中的结构关系 第一章绪论 从图中我们可以看出物料主文件贯穿于产品的全生命周期，它为不同的阶段、不同 的部门提供所需要的物料数据，其作用重大，因此对其进行有效的管理将对实现生产信 息化有着重要的意义。在产品的整个生命周期中，e r p 以数据仓库为底层支持，以物料 主文件中的产品结构为组织核心，为e r p 系统自动导入提供所需的物料数据，提高了e r p 的执行效率。 1 - 2 现行e r p 物料主文件管理及其存在的问题 1 2 1e r p 物料主文件管理与研究现状 随着企业的发展和信息化的深入，物料主文件管理在经历了手工管理和简单的信息 化管理之后，现在已进入基于e r p 管理阶段，这一阶段的显着特征是：以关系型数据库 为基础组织和管理数据，并用文本文件和图表文件辅助；以系列化的产品的相关数据作 为管理对象；以产品的物料清单为核一t 3 ，实现物料数据的组织、控制和管理，并在一定 目标或规则约束下向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述。其主要管理目标 是为企业事务处理快速化、自动化提供支持。国内外对e r p 物料主文件的研究的内容是 非常广泛和深刻的，主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 对物料基础数据科学的编码体系的研究 数据编码不科学、不规范是实施e r p 的一大障碍。为了避免e r p 在实施的过程中由 于数据不合理而导致后续工作无法开展、系统瘫痪，而最终要花费大量的时间对物料数 据进行重新整理的这种现象，很多学者对科学的编码体系进行了大量的研究。鲍全松提 出了从e r p 实施的初始阶段建立合理、规范的物料数据编码体系结构【6 1 。朱华锋提出和 设计了制造数据管理系统，采用多种数据校验手段，从数据的组织与管理上对物料数据 的科学性和长期性给予保证，提出多层数据权限管理，提高数据的安全性和可靠性【7 】1 8 1 。 ( 2 ) 减少数据冗余，提供完备的数据和共享环境的研究 由于物料主文件数据涉及面较大而且事务处理比较分散，导致数据的大量冗余和数 据的不一致，从而导致企业缺乏完备的物料数据。针对这种情况，很多学者进行大量研 究，主要集中在减少数据冗余，提供完备的数据方面。纪丰伟等人提出了基于p d m 的企 业数据管理，从物料数据版本和安全控制角度对物料数据管理进行研究，形成了一套行 之有效的方案川。 ( 3 ) 为其它系统提供多种综合处理功能【1 1 】【1 2 随着企业信息化的深入，e r p 物料主文件管理不仅要面向供需链，体现精益生产、 敏捷制造、同步工程的精神，而且还要结合全面质量管理( t q m ) 以保证质量和客户满 意度；结合准时制生产( j t ) 以消除一切无效劳动与浪费、降低库存和缩短交货期；结 合约束理论( t o c ，t h e o r yo fc o n s t r a i n t ，是优化生产技术o p t 的发展) 来定义供需链 上的瓶颈环节、消除制约因素来扩大企业供需链的有效产出。 西安石油火学硕士学位论文 通过对目前研究现状的分析我们发现，对物料主文件管理决策支持功能方面的研究 并不充分，而企业生产经营又的确需要从大量积累的物料数据中提取出支持决策的信息， 所以提出一种有助于企业决策的物料主文件数据组织与管理模式有重大意义。 1 2 2 目前e r p 物料主文件管理存在的问题 由于传统的e r p 物料主文件管理侧重于事务性处理，而各部门抽取本部门所需的数 据，对整个业务范围内的集成应用又考虑的很少，最终导致物料主文件数据信息分布在 各业务部门的事务处理系统数据库中。由于各项应用处理的分散，这些应用系统间除了 最基本的数据通信外，还存在着数据信息相互独立的缺陷和不足，从而在e r p 系统中形 成了各个“信息孤岛”，导致了企业数据无法有效的支持决策和统计分析，主要表现在以 下几个方面： ( 1 ) 事务处理应用的分散 当前企业产品的设计、生产、销售的各个部门间实际上几乎都是独立的，之所以出 现这种情况有多种原因。有的原因是设计方面的，例如，产品设计人员为了减少系统开 发费用和加快开发进度，总是采用简单而“有效”的设计方案，这种“有效”仅指对解 决当前面临的问题有效，而不能保证对以后新出现的问题继续有效。有的原因是经济方 面的，当经费有限时，企业总是考虑先对相关的业务活动建立应用系统，然后再逐步建 立其它业务的信息处理系统。 由于这种事务处理应用分散状况的存在，支持决策和统计分析应用需要对分散在多 个事务处理应用中的相关数据进行集成，以向产品的设计、分析人员提供统一的数据视 图。 ( 2 ) 物料数据不i 致、不完备 事务处理应用的分散和“信息孤岛”问题，导致了多个应用间的数据不一致，这些 数据不一致的形式是多种多样的，有时同一字段在不同应用中具有不同的数据格式。例 如，字段取样日期，在设计部门数据库中的数据格式为“m m d d y y ”，而到了生产部门 数据库数据格式变成了“d d m m y y ”，到了销售部门又为“y y m m d d ”。 产品的零部件配置关系不准确，直接影响采购、制造和装配等部门，造成不必要的 损失。因此需要有先进的数据组织方法，确保在产品的制造过程中对更改产品的不同版 本进行管理，以保证产品配置的正确性。另外，由于缺少产品全部资料之间相互关系的 形象描述，使产品各部分之间的关系无法一目了然，以致使企业无法建立面向整个企业 的完整的产品数据模型。 为了将这些不一致、不完备的数据集成起来，必须对它们进行转换，然后才能供企 业分析应用。由于数据的不一致是多种多样的，对每一种情况都要进行专门处理，因此， 这是一项很繁重的工作。 ( 3 ) 历史数据问题 第一章绪论 原有的企业生产经营事务处理系统一般只需要当前数据，在数据库中一般也只存储 短期数据，且不同的数据保存期限也不同，即使有一些历史数据保存下来了，也被束之 高阁，未得到充分利用。例如，企业一般都有生产销售等方面的统计分析，这些都涉及 到大量的事务处理数据，每次统计分析开销都很大。而决策分析系统并不对这些事务处 理的细节数据进行分析，这主要是由于首先细节数据量太大，会严重影响分析的效率， 再者是太多的细节数据不利于分析人员将注意力集中于有用的信息上。因此，在分析前， 往往需要对细节数据进行不同程度的综合。而传统的数据库事务处理系统不具备这种综 合能力，因此需要数据的集成，而现行系统在这一方面缺乏必要支持。 ( 4 ) 缺乏对决策分析的支持 市场竞争的加剧促使企业对顾客需求做出快速反应，物料主文件管理应起到主要作 用，提供决策分析支持，如产生产品快速配置，使其能根据市场变化快速配置出新产品， 或者为不同用户订制个性化产品，而实现这一功能需要建立与产品结构相关联的规则库 或决策表，如何有效、全面地建立和定义产品结构之间的约束条件及决策信息是物料主 文件管理亟待解决的问题。 数据仓库技术的出现为以上问题的解决提供了有效的方法。为了有效支持企业生产 决策分析，物料主文件管理需要把分析型数据从各事务数据库中分离出来并进行集成， 按照不同层次、不同业务的决策分析重新组织数据，建立单独的分析型处理环境，以便 于进行多维决策分析。本文提出的建立物料主文件数据仓库就是为这种决策分析系统提 供一种有效的数据存储和组织技术。 1 4 数据仓库的基本概念 1 4 1 数据仓库的概念 数据仓库概念是由被誉为数据仓库之父、曾任p i n ec o n es y s t e m 公司总裁的 w h i n m o n 于1 9 9 3 年在建立数据仓库( b u i i d i n gt h ed a t aw a r e h o u s e ) 一书中正式 提出的，他对数据仓库作了这样的定义：“数据仓库( d a t aw a r e h o u s e ，简称d w ) 是9 0 年代信息构架的新焦点，它提供集成化和历史化的数据：集成种类不同的应用系统；数 据仓库从事物发展和历史的角度来组织和存储数据，以供信息化和和分析处理之用，是 面向主题的、集成的、稳定的、随时间变化的数据集合，用以支持管理决策的过程i l 3 j ”。 数据仓库不是数据的简单堆积，而是从大量的事务型数据库中抽取数据，并将其清 理、检验、加工和重新组织成为新的存储格式，以满足决策目标。实质上，是按不同的 决策主题对已有数据库进行分类、综合与存储，并采用数据挖掘( d m ) 技术和联机分 析( o l a p ) 技术对决策中所需的数据进行深层挖掘与分析，在已建立的各类数据库的 基础上构造数据仓库【i ”。 数据仓库概念的提出，划清了数据处理的操作型环境与分析型环境之间的界限。表 西安石油大学硕士学位论文 1 1 归纳了传统关系型数据库与数据仓库存储的数据之间的区别。 表1 1 传统数据库数据与数据仓库的数据比较 内容 数据库数据数据仓库数据 数据性质操作数据仓库( 集成) 数据 生存周期经常变化、生存期短相对稳定、生存期长 存取结果记录层的存取要求聚集方式的集合存取 存取方法继续的事务存取模式定期的特定查询 更新方式 实时修改大批量修改装入 驱动方式事务驱动( 过程产生驱动)数据驱动( 数据支配过程) 集成性细节数据 综合的、提取加工的 数据操作读写操作一般只读 数据规模可以几个g b可达1 0 0 g b 以上 库工具以查询工具为主以分析工具为主 上述区别从根本上体现了事务处理与分析处理存在着的差异。说明传统以单一数据 库为中心的数据环境己不能很好的满足日益增长的分析决策要求，事物处理环境与分析 处理环境同时存在是企业m i s 系统新的发展方向。数据仓库可以说是传统的数据库查询 的个有效补充，它利用现有的传统操作数据，从中进行信息的集成，构造出满足不同 需求的数据仓库，用于支持企业高层决策分析，同时作为支持0 l t p 的数据库依然在企业 的信息环境中承担日常操作性任务，两者在系统中是并存的。 1 4 2 数据仓库的特性 根据w h i n m o n 对数据仓库的定义，可以将其特征归纳如下： ( 1 ) 数据仓库的数据是面向主题的 数据仓库的一个重要特征就是面向主题来组织数据。面向主题的数据组织方式，是 在个更高的数据抽象级别上，对分析对象数据的一个完整的、一致的描述，能够完整 统一地刻画各个分析对象所涉及的各项数据以及数据之间的关系。基于主题组织的数据 被划分为各自独立的领域，且每个领域有自己的逻辑内涵，互不交叉。 ( 2 ) 数据仓库的数据是集成的 数据仓库的数据来自于已有的多个事务型数据库，这些数据是处理日常业务的操作 型数据。它们在进入数据仓库之前要经过一系列的处理【l7 1 ：采集、清理、转换、集成、 装载，将原始操作型数据转变为一些适合决策分析的综合、集成、抽象的数据。 ( 3 ) 数据仓库的数据是不可更新的 6 第一章绪论 数据仓库的数据主要供企业决策分析之用，所涉及的数据操作主要是数据查询，一 般情况下不进行修改。数据仓库反映的是历史数据的内容和历史趋势的变化，是不同时 间点的数据库快照的集合，以及基于这些快照进行统计、综合和重组的导出数据，而不 是联机处理的数据。数据仓库的不可更新性是相对事务处理数据库而言的，并非在整个 生命周期内一直保持不变。当仓库中存放的数据已超过数据仓库的数据存储期限时，这 些数据将从当前数据仓库中删去。 ( 4 ) 。数据仓库的数据是随时间不断变化的 数据仓库的数据不可更新是针对应用来说的，即数据仓库的用户进行分析处理时是 不进行数据更新操作的。数据仓库的大量综合数据都与时间有关，数据仓库系统必须不 断捕捉操作型数据库中变化的数据，即数据仓库将随时间变化不断增加新的数据内容。 1 4 3 数据仓库系统的基本结构 数据仓库系统( d a t aw e r e h o u s es y s t e m ，d w s ) 是以数据仓库为基础，通过查询工 具和分析工具，完成对数据的提取，满足用户的各种需求，它具体由数据源、数据采集、 数据仓库、分析工具四部分组成【1 6 1 1 1 7 1 ，其结构如图1 1 2 所示： 数据源：数据仓库的数据来源于多种数据源，包括企业内部数据、市场调查报告以 及各种文档资料之外的外部数据。 i 要系数f 卜_ ij 数据仓库管理 、用户查询工 工具 综合数据 且 。 抽取、转换、 斗 当前数据 o l a p 工具 数据文件山 装载 一 i 历史数据i d m 工具 f 其它( ，3 - l 元数据管理l b s 工具 数据源数据采集 数据仓库分析工具 图12 数据仓库系统的基本结构 数据采集：在确定数据仓库信息的需求后，首先进行数据建模，然后确定从数据源 进行的数据抽取、清理和转换过程，最后确定数据仓库的物理存储结构。 数据仓库：存储和管理来自数据源并经集成、综合以及面向主题的数据。 分析工具：用于完成实际决策所需的各种查询、检索工具、多维数据的o l a p 分析 西安石油大学硕士学位论文 工具、数据挖掘d m 工具等，用以实际决策支持的各种要求。 1 4 4 数据仓库在e r p 中的应用研究现状 上世纪9 0 年代，数据仓库作为种新兴并日益成熟的技术引起了人们的广泛重视。 d w + d m + o l a p 的结构己被认为是d s s 的有效解决方案。与传统的面向事务性处理的数 据库相比，数据仓库面向复杂的分析型数据，解决了数据集成、数据综合、数据不一致 等问题，使企业的业务操作环境和信息分析环境分离，从而有效地为决策提供实时的信 息服务。再配合以数据挖掘技术，就可以构成实用的决策支持系统。e r p 概念是随着科 学技术的进步和管理思想的发展而不断充实的。研究数据仓库与数据挖掘技术在e r p 中 的应用，有助于丰富e r p 的内涵，改变e r p 中传统的集中式数据库管理模式，加强对e r p 中决策功能的支持【l 。 d w + d m 在e r p 中的应用，就是要以数据仓库作为企业底层的数据源，再加上各种 数据挖掘技术，组成有效的决策支持系统，并结合e r p 的管理原理和处理流程，让双方 取长补短，以增强传统e r p 系统的决策功能。 然而数据仓库在e r p 中应用研究主要集中在宏观上增强e r p 的决策支持功能，而从 微观上的数据管理入手的研究并不多，因此本文以e r p 物料主文件管理为从发点，更加 深入、合理的将数据仓库技术应用到e r p 中去。提出一种更为合理的e r p 基础数据组织 和管理模式。 1 5 研究的意义和价值 传统的e r p 系统中的物料主文件散落在各个部门的数据库系统，处于一种分散的管 理状态，不利于e r p 系统决策支持功能的实现，因而有必要将更先进的数据管理方法数 据仓库技术引入到e r p 系统的物料主文件的管理中去，为e r p 系统的决策支持功能实现 提供坚实的数据基础。 对数据进行分析处理已成为一个e r p 管理系统必备的功能，传统数据库系统提供了 对这些数据的管理和简单的处理功能，人们可以在这些数据库系统上进行一些商业分析。 但随着数据在决策中的重要性日益显着和人们对数据处理技术的要求不断提高，由此需 要对数据进行更深层次的处理，以得到对未来的一个预测分析，而现有的数据库系统不 能满足上述要求。过去人们依靠经验、通过大量的计算为决策者提供一定的技术支持， 但数据量的膨胀使得传统的手工方式已不切实际，所以需要采用自动化程度更高、效率 更好的数据处理方式来帮助人们进行数据分析，自动发现数据中隐藏的规律，为决策提 供支持。现有的以传统关系型数据库为基础构建的e r p 物料主文件组织与管理方式逐渐 显现其不足，必须对已成功发展和有效应用了二十多年的传统数据库技术、体系结构、 方法、算法、技巧等进行重新的思考，透过传统的数据库开拓新的研究方向，应用以企 业级数据仓库为底层支持的e r p 物料主文件管理就是企业的最佳选择。 第一章绪论 1 6 论文研究内容与结构 1 6 1 研究内容 针对现行e r p 物料主文件数据组织与管理存在的问题，本文提出利用数据仓库技术 构建满足e r p 系统中各层次用户对物料数据的不同需求的物料主文件管理系统，实现产 品配置优化，加强版本管理，提高企业的分析决策水平以及e r p 系统的市场响应速度， 使企业取得更好的经济效益。 具体主要研究内容如下： ( 1 ) 深入研究e r p 物料主文件的管理方式和企业的组织管理结构，以便于系统设计 符合实际的需求。分析e r p 物料数据的特点，提出科学的物料主文件数据仓库的数据组 织和管理方式。 ( 2 ) 对数据仓库技术进行研究，针对现行e r p 不能满足企业对决策分析数据需求的 问题，构建出面向企业的全局数据仓库体系结构，实现物料数据的有效组织和管理，提 炼出系统的主题及各种角色。 ( 3 ) 根据企业对数据的具体需求，设计和实现系统物理数据库，通过系统维表、触 发器和存储过程来实现对数据的分析与综合，具体用o r a c l e 数据库管理系统来实现对 e r p 系统的支持。 ( 4 ) 研究j 2 e e 软件体系结构，利用o r a c l e 作为d b m s 和b e a 的w e b l o g i c 8 作为应 用服务器以实现三层结构基于数据仓库技术的物料主文件管理系统，选用j b u i l d e r 9 作 为系统开发工具。 1 6 。2 论文结构 论文是关于基于数据仓库的物料主文件管理系统研究。把数据仓库技术应用到物料 主文件的管理中，设计面向企业的丰富、全面、高效和庞大的不同主题的数据仓库，为 企业生产经营提供决策支持：用合理的方法来组织和管理数据源，以解决物料主文件的 复杂性、生产信息的动态性、信息形式的多样性、信息源的分散性以及需求的时效性。 建立一套高效、正确、全面的物料主文件数据仓库系统。 本文共分五章，各章的内容概述如下： 第一章绪论，介绍了论文研究的背景及意义，首先分析了e r p 以及物料主文件的研 究现状及现存的问题，其次讨论了数据仓库技术在物料主文件的应用研究现状，最后对 本论文的研究内容进行概括性地介绍，并给出了论文的整体结构。 第二章e r p 物料主文件数据仓库体系结构研究，在这一章中首先分析e r p 物料主文 件数据组成和管理的特点以及物料主文件数据仓库所需数据，其次根据数据需求抽取的 数据仓库的主题，设计相应的主题域、粒度和事实表，并设计物料主文件数据仓库的体 系结构。最后详细分析了基于数据仓库的物料主文件管理模式相对于传统方式的优势。 西安石油大学硕士学位论文 第三章基于物料主文件数据仓库的多维分析，本章在前一章提出的物料主文件数据 仓库系统体系结构的基础上，进一步的研究物料主文件数据仓库的多维数据模型以及多 维分析的方法和过程，并对产品和零部件进行多维分析。 第四章基于数据仓库的物料主文件管理系统实现，本章主要是将前面提出的数据仓 库的体系结构及其多维的数据模型应用到物料主文件数据仓库系统设计之中，通过对基 于数据仓库的物料主文件管理系统的需求分析、总体设计和详细设计，最终实现系统a 第五章结论与展望，对本论文的研究内容进行总结，指出其应用价值和前景，并对 今后的研究工作进行展望。 1 7 本章小结 本章首先在介绍e r p 物料主文件基本概念的基础上，分析了物料主文件的现状和存 在的问题，其次介绍了数据仓库的基本概念及其在e r p 物料主文件的应用研究现状，分 析了物料主文件管理引入数据仓库的必要性，及论文的研究意义，最后给出了论文的整 体结构和各章研究的内容。 1 0 第二章e r p 物料主文件数据仓库体系结构研究 第二章e r p 物料主文件数据仓库体系结构研究 2 1 物料主文件管理 2 1 1 物料主文件数据组成 在e r p 中，物料是所有产品、半成品、在制品、原材料、配套件、协作件等与生产 有关的物料的统称。物料主文件是关于这些物料的所有基础数据集合，从整个企业的角 度来看，可以分为五部分：物料基础数据、物料计划数据、物料财务数据、物料库存数 据和物料销售数据。 物料基础数据，主要描述物料的基本信息如：物料编号、名称、类型、类别以及版 本信息等，是所有物料数据的基础。 物料计划数据，主要描述物料在生产过程中的各种属性，主要用于主生产计划的定 制，及m r p ( 物料需求计划) 的生成。主要包括：定购政策、批量法则、定购期间、经 济定购量以及在订购点等数据。 物料财务数据，主要用于描述物料的各种财务相关的属性，便于进行财务、经营状 况分析，包括：原材料价格、库存价格、人工成本以及间接成本等数据。 物料库存数据，主要用于对物料在库状态进行描述，反应物料在库的各种状态。主 要包括：安全时间、安全存量、在库量及在途量等数据。 物料销售数据，主要用于对物料销售状态进行描述，反应物料销售的各种状态。主 要包括：销售价格、销售地点等数据。 2 1 2 物料主文件数据特征 物料主文件数据的总体特点：数据量大、涉及面广、格式多种多样、且逐渐增多不 断变化。 ( 1 ) 存储的数据量大，关系复杂 一个企业有若干产品系列，每种系列有多种产品，而每种产品都有成千上万零部件， 因此，对制造型企业来说，管理的数据量是非常庞大的。如何对这样庞杂的数据进行查 询、分析和统计是目前企业物料主文件管理所面临的一个难点。 另外，数据关系复杂，例如相互关联的一组零件按照特定的装配关系组装起来即构 成部件，而同一个零件可能出现在不同的装配关系中。一系列的零件和部件装配在一起 则构成产品。将产品按照部件进行分解，部件再进一步分解成子部件和零件，直到零件 为止，由此形成的分层树状结构，称为产品结构树。通过建立零部件间的关联关系建立 产品结构的层次关系。通常根据产品复杂度的不同，这种层次关系少则两三层，多则六 七层不等。在设计、生产过程中，经常有修改产品构件的情况出现，不仅有个别属性的 西安石油大学硕士学位论文 修改，甚至还有结构关系的修改。这种复杂、可变的层次结构关系造成了物料主文件管 理的困难。 ( 2 ) 数据涉及面广且管理困难 物料主文件作为企业进行设计、生产、管理的基础，不同的部门需要不同的形式和 内容数据，因此各个部门往往在一定基础上构建自己的数据库系统，其中只存放着本部 门所需要的数据，各部门除了最基本的数据交流外，数据共享的程度很小，因而造成了 各种各样的数据不一致性，增加了管理的难度。 ( 3 ) 数据格式多种多样 物料主文件作为企业生产经营的基础，包含了大量的数据，其中包括：大量的文本 信息、图形图像信息、工艺信息以及大量的生产经验等，这些都是企业生产经营发展所 必须的，但对这些格式各异的信息管理无疑是一件非常庞大的工程。 ( 3 ) 数据逐渐增多且不断变化 随着企业的不断发展，企业生产经营过程中会产生越来越多的数据，其中不乏是关 于物料的数据，如销售数据、版本变更数据以及财务数据。这些数据是历史的信息，但 若能从这些数据中分析出其变化规律对今后的生产经营是大有裨益的。 2 1 3 物料主文件维护流程 物料主文件维护是比较复杂的过程，由于数据量很大且比较分散可进一步分为4 个 模块【3 】 即：物料基础数据维护、物料计划数据维护、物料库存数据维护和物料财务数 据维护，如下图： 图21 物料主文件维护流程图 1 2 第二章e r p 物料主文件数据仓库体系结构研究 面向应用的o l t f 数据库及各级面向主题的数据仓库所组成的完整的数据环境，在这个数 据环境上建立和进行一个企业或部门的从联机事务处理到企业管理决策的所有应用。 要建设这样的一个企业的完整数据环境，不仅要求建立起各级数据库和数据仓库， 还要求对各面向应用的数据库之间、各级数据仓库之间及数据库与数据仓库之间的界限 和相互联系做出合理划分和明确描述，对不同的数据库或数据仓库上的数据处理和应用 要进行明确的定义和划分。 根据前面所述的系统的数据组织结构的特点，将数据仓库的分析性数据从事务处理 的数据库中分离出来，确立系统的数据。它由事务处理数据、全局数据、部门级数据和 个人级数据四种类型的数据组成。这些数据组织结构及相互关系如图2 ，2 所示。 图22 物料主文件数据仓库数据组织结构 西安石油大学硕十学位论文 2 3 物料主文件数据仓库的模型设计 2 3 1 物料主文件数据仓库数据分析 在物料主文件事务处理数据库管理系统中，按业务应用建立基础数据管理、计划管 理、财务管理、库存管理等子系统。同时，按照业务处理的要求，建立各自的数据库模 式： 基础数据管理子系统：本模块提供有效说明一个产品生产规格的方法，包括产品定 义、工序定义、8 0 m 清单定义等。该子系统包括的数据表一般有： 产品( 产品号，产品名，类别，类型，图号，数量，成本，) 工程( 工程号，工程名称，开始时间，结束时间，工程内容，) 工序( 工序号，工序名称，车间，工序方位，工作说明，工序图，工步，工序类型，) b o m ( b o m 号，产品号，物料号，层位，数量，) 计划管理子系统：本模块主要是针对订单或计划单，依据物料状况，设备状况和人 力状况，安排生产计划；对生产计划进行相应调整和控制，根据生产需要开托工单( 外 协) ，开厂商或车间领料单；跟踪生产进度和成品回仓情况。该子系统包括的数据库表一 般有： 订单( 订单号，产品号，类别，类型，单价，数量，日期，) 计划单( 计划单号，产品号，) 工作单( 工作单号，产品号，b o m 号，工序号，车间，时间，) 托工单( 物料号，类型，类别，托工单位编号，日期，) 财务管理管理子系统：用于支持财务及成本管理。确保生产经营管理的有序执行， 记录产品的销售，产品的成本变动、损耗和使用情况；提供实时经营状况报告，利润报 告及其它损失报告，该子系统包括的数据表一般有： 产品成本( 产品号，物料成本，人工成本，库存成本，) 产品销售单( 产品号，单价，数量，) 库存管理子系统：用于支持物料的收、支管理，依据各种单据对物料