（交通信息工程及控制专业论文）集装箱运输管理决策支持系统的设计和实现.pdf

摘要 本文分析了现代企业见其是集装箱运输企业在信息技术时代面临的竞争机遇 和决策挑战，列举了集装箱运输管理中包含的管理信息系统及其作用，并在此基 础上提出了在集装箱运输企业实施决策支持系统的目的和意义。 论文通过介绍决策支持系统的发计原理、开发方法和开发步骤，经过详细的 调研、分析和扦发，利用最新的数据仓库、联机分析处理( o l a p ) 、数据挖掘等技 术，研究开发了r 个典型的集装箱公司决策支持管理模犁和系统，并已成功地应 用于中海集装箱运输股份有限公司的集技箱运输管理r p 。 结合本课题的特点，论文分五章介绍本人所从事的研究工作。 第章介绍了现代企q k 管理决策血临的挑战，分析了当前复杂的国际航运 形势对集装箱运输管理决策的要求，提出了在集装箱运输企业实施决策支持系统 的必要性和意义。 第二章分析了集装箱运输管理的概念、特点、集装箱运输管理系统的内容 以及决策支持技术的概念和应用特点等。 第三章详绑论述了集装箱运输管理决策支持系统的总体目标、系统采用的 数据仓库、联机分析处珲( o l a p ) 、数据挖掘等技术，进行了业务模型分析。 第幽章进行了系统总体设计，制订了系统实施力案：并以面向箱量分析士 题为例，实现了集装箱运输决策支持系统。 第五章本论义的总结，思考和展望。 关键词：集装箱运输：决策支持系统；数据仓库：联机分析处理；数据挖掘 t h e d e s i g n i m p l e m e n t o ft h ed e c i s i o ns u p p o r t s y s t e m f o rc o n t a i n e r t r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n t a b s t r a c t t h i st h e s i sm a i n l yd i s c u s s e st h ed e s i g na n di m p l e m e n to ft h ed e c i s i o n s u p p o r t s y s t e m ( d s s ) f o rc o n t a i n e rt r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n t ，b a s e do nt h ea n a l y s e so ft h e o p p o r t u n i t ya n dc h a l l e n g e sm o d e r nm a r i t i m ec o m p a n yf a c i n gi nt h ei n t e r n e tt i m e s ，b y u s eo ft h ed a t aw a r e h o u s e ，o l a rd a t am i n i n ga n dt h ei n t e r n e tt e c h n o l o g y , t oe n s u r e t h ev a i i d a t i o na n d r e l i a b i l i t yo f t h es y s t e m t h et h e s i s ，c o n s i s t i n go ft h et h e o r y , m e t h o da n ds t e p sf o rt h ed e c i s i o n s u p p o r t s y s t e m n o to n l ye x p l a i nt h ep r o c e s so fd e s i g n ，b u ta l s og r e a t l yb e t t e rt op e r f e c tt h e m a n a g e m e n tm o d e lf o rc o n t a i n e rt r a n s p o r t a t i o n a c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e ro ft h es y s t e m ，t h ed i s s e r t a t i o ni n c l u d e st h ef o l l o w i n gf i v e p a r t s ： c h a r t e r1i n t r o d u c e sc h a l l e n g e sm o d e r nc o r p o r a t i o nf a c i n ge s p e c i a l l yi nc o n t a i n e r t r a n s p o r t a t i o n l i n e sc o m p a n y , e m p h a s i z e st h ep o s i t i o na n dt h ei n f l u e n c ei nm a r i t i m e e c o n o m i c ，b r i n g st h en e c e s s a r yo fi m p l e m e n tt h ed e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mi nc o n t a i n e r t 1 a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n t c h a r t e r2 a n a l y z e st h ec o n c e p t ，c o n t e n ta n da p p l i c a t i o n sc h a r a c t e r i s t i co fc o n t a i n e r i r a n s p o r t a t i o nm a n a g e m e n ta n dt h ed e c i s i o ns u p p o at e c h n o l o g y c h a r t e r3d i s c u s s e st h ea i ma n dt h em o d e lo fo p e r a t i o ni nc o n t a i n e rt r a n s p o r t a t i o n m a n a g c m e n tf o r d s s i n t r o d u c e st h et e c h n o l o g yo fd a t a w a r e h o u s e ，o l a rd a t a m i n i n ga n di n t e r n e t t h em o d e lo fo p e r n i o na n dt h ef l o wo f w h o l es y s t e md e s i g nf o r d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m c h a r t e r 4 i m p l e m e n tt h e d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e mf o rc o n t a i n er t r a n s p o r t a t i o n m a n a g e m e n tb yu s i n gd a t a w a r e h o u s e ，o l a p , d a t am i n i n ga n di n t e r n e t c h a r t e r5m a k e sas u m m a r yo f t h et h e s i s i i k e yw o r d s ：c o n t a i n e rt r a n s p o r t a t i o n ；d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ；d a t aw a r e h o u s e o nl i n ea n a l y s i sp r o c e s s i n g ；d a t am i n i n g 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：木论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕十学位论文 ：塞釜箍适箍篮理迭筮童挂丕筮的遮让塑窒堡： 。除论 文巾已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经 公开发表或末公开发表的成果。 本声明的法律责任南本人承担。 学位论文版权使用授权书 论文作者签名年月口 木学位论文作者及指导教师完全了解“火连海事人学研究生学位论文提交、版权 使i r j 管理办法”，l 司意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位硷文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将木学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编学位沦文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 榉龇媚t 篡以姒l ”，不保密日( 请在以l ：方框内打“”) 一飞移鬻学 日期：石年；月卅日 1 1 研究背景 11 1 现代企业的管理决策 第t 章绪论 6 0 年代末，明茨伯格( m i n t z b e r g ) 对5 位总经理的工作进行一项仔细的研究。 他发现，管王l 巳者扮演着十种不同的但却是高度相关的角色。这十种角色可以进 步分为三方面：人际关系、信息传递和决策制定( 如表1 1 所示) 。 表1 1 管理者所扮演的1 种不同角色及其描述 t a b l e111 0d i f f e r e n tr o l e sb ym a n a g e r sa n dt h ed e s c r i p t i o n 角也 描述 名义首领 象征性的首领：必须履行：多法律性或社会性的例行义务 领导者 负责激励和动员下属；负责人员配备、培训和相关的职责 人际茏系 维护自行发腱起米的外部接触和联系删络，向人们提供恩 联络者 惠和信息 寻求获取各种特定的信息f 其中许多是即时的) ，以便透彻地 监听者 了解组织与环境：作为组织内部和外部信息的神经中枢 将从外部人员和f 级那里获得的信息传递给组织的其他成 信息传递传播者 员。有些是关于事实的信息有些是解释和综合组织的有影 响的人物的各种价值燃点。 _ 外界发布有关组纵的计划、政策、行动、结果等信息： 发；人 作为组织所在产业方面的专家 寻求组织和环境中的机会，制定“改进方案”以发起变革， 企业家 临督某些方案的策划 混乱的处理者当组织面临重人的、意外的动乱时负责采取补救行动 决策制定 负责分配钒蛰 的各种资源事实是批准所彳丁蕈要的细织 资源的分削者 决策 谈判者在主要的谈判中作为组织的代表 在这三方面中，决策制定是管理最核心、最实质性的角色。所有的管理活动 都围绕着决策。决策的整体质量对企、i k 的成败有重大影响。 1 1 2 现代企业决策的挑战 在过去计多年，管理者制定决策是 门纯粹的艺术，是通过很长一段时可的 经验所获得的一项天赋。管理之所以被看成一门艺术，是刚为许多个体风格被用 于处理并成功地解决了同一娄型的管理问题。这此风格源十创造力、判断山、直 觉和经验，而不是建、存科学方法基 上的系统化的定量分析方法。 但足，今天管理所而临的外部环境正在发生迅速变化。商业及其本曼的环境 也比以往更加复杂，而且这种复杂性日益增加。这些都对现代企业的管理决策带 来了新的挑战： ( 1 ) 决镱质量的要求更高 髓着技术的迅速发展，客户获得产品和服务的渠道更为畅通，客户的选择余 地更大。同时大规模生产使得产晶现了供过于水的状态。客户成为最稀缺的资 源。这迫使氽业必颁采暇“以客户为中心”的经营策略努力提高产品和服务的质量。 ( 2 ) 决策时要考虑的冈桑更复杂 随着经济争球化的趋势，尤其是巾国加入w t o 之后，无论是否愿意，企! 世都 ：阿而碎j 争球的竞争者利全球范围的消费市场：随着环境的恶化、消费者权益意识 的增强等，政府颁布r 更详尽的法令和制度来约束企业的经营行为。企业管理者 在进行决策时需要考虑更多、更复杂的制约因素， 1 3 ) 决策嬗度要求更快 随着通讯方式的发展、交通的便利以及金融体系完善，企、更难以长久维 持自己的竞争优势。企、f k 必须小断地创新，从毗舰模取胜转变到以速度取胜。这 些都要求管理青能够迅速做出正确的决策。 “) 决策失败的代价更高 企业- 采购、生产、销售和服务等方面的联系日益紧密，食业的螯个运作系 统更加复杂和精密。莱一环节的判断失误将产生链锁反应，造成企业重大的损失。 1 13 现代兢运企业面临的决策环境 从肮运伦业来看，技术的发展、经济的全球化、两业环境怕复杂化等等都给上札代 航运企、i k 箭珲带来了巨大的机遇和挑战。当胁，围际、国内航运市场的竞争无论 是存深度上还是r _ 度上都越来越激烈。航运用家的商船和各种航运集团或企业都 是布深度上还是r 度上都越来越激烈。航运目家的商船和各种航运集团或企业都 不遗余力地争夺市场、争夺资源和争夺有力的航运投资场所。国际经贸格局的演 变、地区经济的发展，导致世界经济环境也发生了很大的变化。 世界经济中心已经开始向亚太地区转移，在西太平洋海岸掀起一股新的热潮， 而且进一步加强区域经济和跨国集团的开发都在为亚太地区的港口建设和海运、眦 的发展提供有利条件。 随着国民经济和对外贸易高速增长，中国海上交通运输业得到了持续快速发 展。海运量不断增长，中国海运在国际上的影响力4 ：断增强，已成为繁荣全球海 运的重要冈素。随着中国海运业的迅猛发展和东北亚国际航运中心的建设，国际 巾场环境也在发生着深刻变化，尤其是中固政府采取积极的对外开放和与闱际海 运惯例接轨的海运i 吱策法规，为海运业提供了“竞争、开放、透明”的市场环境。 中国航运市场已成为世界重要航运市场之一。面对激烈的竞争环境，中国的 航运企业在经营中要想占得一席之地，必须牢同树市国际市场导向的战略思想， 在船队营运和航线经营上，都要把经济效益放在首位，著且需要充分采用计算机 网络化和信息化等先进技术，来提高航运企_ p 的营运效率和市场竞争能力。 知识信息的膨胀和爆炸，带来了大量数据的传递和接收。面对航运市场的瞬息万 变、竞争激烈的形势。有效的信息管理对集装箱班轮公司来说较一般的企业更加 重要。加强和完善企业管理信息系统就成为了现代集装箱运输管理企业必备的竞 争手段之。没仃好的管理信息系统，就不可能很好地鬻隔企业生存所需的信息， 也就1 i 可能抓住客户心理，无法获得竞争优势，介业将攀步维艰。以计算机为基 础的管理信息系统能有效地对来自企l k 内部和外部的信，镬 鞋行收集、传输、分析、 处理和存储，从而支持仓业并级管理人员的决策活动，充分发挥信息的作用。 12 研究课题的提出 1 2 1 传统信息系统在辅助决策方面的欠缺 j 一 面刈纷繁复杂的趋势和变化，管理者必须变得更加精明。他们需要新的工具 和技术米帮助他们制定有效的决策。而传统的企q k 信息管理系统却不具备这样强 人的分析功能。这体现在： ( 1 1 分析工作量大 企业通常的运营系统只能提供面向交易的数据。因此，诈多管理者要花费8 0 的时间进行数据的分析，真工e 用于决策的时间只有2 0 。而且对于许多大型余业， 还必须为之配备庞大的专业分析队伍。 ( 2 ) 分析结果滞后 由丁分析时间过长，经理们经常无法及时拿到所需的报表，因此贻误r 许多 商业机会。 ( 3 ) 无法按照商业习惯进行分析 传统的报表只能进行简单的汇总。管理省有时为了分析个关键的商h k 因素， 不得f i 在一大堆打印的报表中前后翻阅，极不方便。 ( 4 ) 无法进行复杂的分析 管理者经常希望能综合多种凶素来分析问题。如石油价格的上涨、物价指 数的波动剥企业各方面的影响；如果现在采取降价措施，奉年度末公刮的市场分 额、销售额和赢利是否有所增长? 哪些客户对我们企j 最关键，他们有什么特征， 如何增加他们对我们企业的忠诚度? 等。 ( 5 ) 无法提供关键问题的解决方案 例如，对于大型零售企业，为了实现最高效率，如何在一个区域内设立自己 的连锁店；如何制定有效的预算计划和现金流计划；如何防止客户的流失；传统 的信息技术都无法提供这些关键性问题的解决方案。 f 6 1 缺乏量化的衡定指标 随着分业规模的扩大和机构的日益复杂，管理者不能只依赖经验和直觉来评 价企l k 的整体表现，必须借助些关键的、量化的指标。但通常的m i s 系统无法 做到返一点。 12 2 决策支持系统给企业决策带来的好处 与传统的食业管理信息系统相比，决策支持系统在茸i l i 助证业管理人员进行决策分 析、决策制定、决策实施反馈等方面有着强大的功能，如果能够成功实施决策史 持系统，将给企业带来如下好处： f 1 1 满足快速计算的需要 计算机允许决策制定者以很低的成本快速进行大量的计算( 要知道高层管理者 的人力成本非常之高) 。及时的决策在许多情况下非常关键，如市场营销策略等。 ( 2 ) 克服人在信息处理和存储上的限制 人的智力受制于人处理和存储信息的能力。而且，人不可能无论f u j 时，都能 准确无误地回想起信息。 ( 3 ) 克服认知极限 当需要许多不同的知识和信息时，个人解决问题的能力将受限制。多集中几 个人会有帮助，但是t 作细中会产生协调和沟通的问题。汁算机系统能帮助人快 速访问和处埋大量存储的信息。计算机还有助于减轻丁作组中的协调和沟通。 ( 4 ) 削减费用 柴集一组决策制定者，尤其是专家将是代价高昂的。计算机化的支持能削 减小组的大小，并允许小组在异地相互交流f 节省旅行费用1 ，而且将提高支持人员 的生产率( 如财务或法律分析师) ，对于决策这些支持是必须的。增加的生产率就意 味着更低的成本。 ( 5 ) 提供信息利质量支持 通过计算机技术，管理者可以获得正确的j 及时的和最新的信息来进行决策。 数据可能存储在组织的不同数据库中，还可能在组织之外。数据可能包括声音和 图象，必须从很远的位置迅速传输过来。计算机能快速经济地查询、存储和传输 需要的信息。计算机能提高决策的质量，可以评价更多的备选方案，快速进行风 险分析，以很低的代价迅速收集专家的意见( 这些专家可能分散在各地) 。许多专业 知识甚垒可以直接由计算机系统导出。利用计算机，决策制定者可以执行复杂的 模拟，检查各种可能的情况，快速经济地评定不同的影响。所有这些都将导致更 好的决策。 t 6 ) 有助川k 务流程重组和员工授权 竞争的压力使得制定决策的二l 作更困难。竞争不仅仅在于价格，还在于质量、 及时性、产品的定割以及对客户的支持。组织必须迅速经常地改变它们的运作模 式、重组它们的流程和结构、授权给员= 并进行创新。决策支持技术，如专家系 统，使得欠缺知识的人也能作出良好的决策。这样就_ 口j 以进行有意义的授权。 1 2 3 航运企业实施决策支持系统的必要性和意义 在小断发展的航运市场经济环境下，各航运企业问在外部资源条件力面的差异将 越来越小，真正的竞争优势将越来越集中于航运企业内部的知识和智力资源。 由于现代航运企业管理面临种种挑战，航运企业的管理者亦迫切需要一种计 算机化的决策支持系统。如果能够在完善航运基本管理信息系统的基础卜，成功 地建航运决策支持系统，提高航运企业的经营决策质量和效率，就能在竞争r 卜 把握主动，争得先机。一个高效的、满足企业自身商业需要的决策支持信息系统， 将会成为航运企业的核心竞争力。 航运企、p 尤其是集装箱运输企业，在日常生产经营过程中，业务系统会产生 大芾的经营业务数据，各个系统问的数据在存储上又相对独忘，如何使这些数据 为公司决策层在进行经营决策时发挥更大的作用；如何把这些业务数据都集中起 米进行分析，为公司决策层提供运营决策、市场营销决策、机构管理决策以及财 务决策方向的支持，正是决策支持系统所关注的问题所在。 所以，建设一个统一集中的辅助决策平台，来整合各个、i k 务系统多源异构的 数据，形成一套连续、系统的，能反映公司经营情况的统计报表体系，以统一的 接口方式，向公司的经营决策者来提供决策支持的信息，为公司管理层的生产管 理年经营决策提供基础依据，就成为目前航运企业信息化建设的t 作之一。 1 2 4 国内相关研究现状和趋势 由于决策支持系统在实践中对解决决策涮题，特别是对于复杂系统和问题的 求解，具有重要作用和意义，所以受到各国政府和各管理层的重视。经过3 0 多年 的发展，存理论探讨、系统开发和实际应用诸方面取得了令人瞩目的进步。在我 国，该领域的研究也特别活跃，形成了我国决策支持系统应用开发和研究的许多 重要成果。 经过h 内学者的不懈努力，决策支持系统在实际应用方面取得了丰硕的成果。 这些方面的主要成就可以概括为以下几大方而：政府宏观经济管理和公共管理 问题；水资源调配与防洪颓警系统；产、i k ( 或行、l k ) 规划与管珲、各类资源 开发与利用决策：生态和环境控制系统的决策以及自然灾害的预防管理：金 融系统的投资决策与风险分析与管理：企、【p 生产运作管理的决策 目前，开发基于w e b 的d s s 、基丁仿真的d s s 、基于g i s 的d s s 以及通讯驱 动的在线分析d s s 成为决策支持系统发展和应用的主流s 一些新的比较有发展潜 力的研究领域，正在成为当前决策支持系统应用碍f 究的热点，相关问题的例究i f 在蓬勃展开。 1 3 本文工作与结构 本人的工作是设计并实现集装箱运输管理决策支持系统。沦文各章节的内容 具体安排如下： 第 章介绍现代氽业管理决策面临的挑战，分析当前复杂的国际航运形势 对集装箱运输管理决策的要求，提出了在集装箱运输企业实施决策支持系统的必 要性和意义。 第二章分析集装箱运输管理的概念、特点、集装箱运输管理系统的内容以 及决策支持技术的概念和应用特点等。 蒴三章详细论述了集装箱运输管理决策支持系统的总体目标、系统采用的 数据仓库、联机分析处理( 0 l a p ) 、数据挖掘等技术，进行了业务模型分析。 第四章通过制订系统实施方案，进行系统总体设计，并以面向箱量分析主 题为例，实现了集装箱运输决簸支持系统。 第五章本论文的总结，思考和展望。 第2 章 集装箱运输管理与决策支持技术概述 2 1 集装箱运输管理及其特点 21 1 集装箱运输管理的基本内容 集装箱运输( s h i p p i n gl i n e ) ，是指同定的集装箱船舶在同定的港r _ = | 之间( 形 成同定f _ f 勺航线) 按公布f = 勺船期表和运费率进行的规则运输。其中固定的港口通常 宵始发港( p o l ) 、巾转港( t s ) 和目的港( p o d ) 之分。始发糟和目的港的不同 形成一i 同的班轮航线。 简单讲，整个集装箱运输过程包括揽货、订舱、装船、卸船、交付货物等五 个部分，但每个部分却包含着非常复杂的过程。其运输路径可以用图21 进行抽象 描讳。 丛心灿b 北坠业丛韭生堕哑旦酆堕呈竺业 ，、n ljc、，”、 、 j 、 ， ? ， 、 。 蚤q 、( j。0。07 、 ；接女她i m # ) ； j 裴曲盎l p l ) j 1 1j j ， - 转避! t ；郸jj 鲫赞港i l , o 埘j 蚋璁 f 、i ) lj 1 - 0 淼。扎。o , g 。卜一* t 晰n m 引 ， l m 【，n h l l e r m m i e irc i t ，( i l 图2 1 集装箱艇轮运输路径 f i g u r e21s h i p p i n gl i n er o u t e 集装箱运输管理的基本内容包括：班轮航线优化，航线系统配船，班轮运价 管理，航线船期表制订和发布，港u 码头费率管理，揽赁协议管理，集装箱管理， 航次计划制订，船舶动态跟踪，运费核算，使费核算，货运质量管理，船舶保险 与索赔，船舶调度，业务统计分析等。 21 2 集装箱运输管理的特点 以上描述虽然简单，但仔细分析可以看出，集装箱运输管理是一个涉及而广 泛、环节众多、操作复杂的过程，概括起来具有如下若干特点： ( 1 ) 物流一体化 集装箱运输管理过程中的操作流程涉及船东、客户、货主、代理、供应商、 其他运输商等之问的多重操作和多个环节，资源存在共享，业务存在协同，是物 流全过程的统管型，即物流一体化。 ( 2 ) 行业标准化 航运、 t 自产生之日起，不断的进行行、规范，已经形成了一套完整而复杂的 行业标准。列j ：现代集装箱航运物流企业来说，针对这些行业标准，利用优异的 流程管理可以有力地推动企业取得成功。 ( 3 ) 服务网络化 现代集装箱航运物流服务是个全球网络化的服务，无论是物流、资金流，还 是信息流，都早网络化在集装箱及其与各地代理之问、公司与顾客之间、公司与 其它合作伙伴之间流动。 ( 4 ) 商务灵动化 航运企业和客户、合作伙伴、供应商的商务活动是一种持续的、交互的活动， 存商务活动只有具备灵活的商务手段才能在激烈的商务竞争巾胜出，通过商务平 台为客户和合作伙伴提供个性商务信息成为企业服务客户共享信息的蕈要手段。 ( 5 ) 信息层次化 信息在集装箱运输管理中存在着层次关系，分为业务信息、管理信息、决策 信息及战略信息等，需要进行有效地信息传递和交换，同时进行层次化管理，才 能充分发挥信息数据的价值。 ( 6 )管理集中化 随着集装箱的发展，对集中管理及资源共享的要求越来越迫切。集中式的信 息管理成为航运企业信息化的必经之路，它有助于食业组织架构的优化，企业资 源的利用，组织集约管理等顺利开展。目静的集装箱运输管理在信息化管理方而 越来越呈现山这种趋势和特点。 2 2 集装箱运输管理信息系统 了解了以上集装箱运输管理的特点，我们再来认识一下航运企业中集装箱运 输管理信息系统。 集装箱班轮运输因为以非特定的货主为服务对象，承运他们的货物，所以从 事集装箱班轮运输的船公司要在船舶就航的航线两端及其择靠港r 和腹地的货物 集中地设立机构从事揽货和集载。又由于班轮所承运的货物的种类多、货主多、 挂靠港1 多、装卸频繁、出现货损和货差的情况也比较复杂，为了使货物在装卸， 运输的过程中能顺利进行和防止或减少差错，就需要充分采用计算机网络化和信 息化等先进技术构建一套能够全面管理集装箱班轮业务的管理信息系统。 集装箱运输管砰信息系统就是以集装箱仓业管理目标为前提，结合计算机应 用特点及实际需求而制定的信息系统。通过集装箱管理信息系统实现集装箱运输 管理信息的现代化，提高信息传递速度和效率，为集装箱各级管理人员提供完整、 准确、及时、有效的信息服务，为进一步开发集装箱决策支持系统做好准备。 通常，为全面处理集装箱运输各个环节中的信息传递和菇享等问题，集装箱 运输食业开发的管理信息系统通常包括以下一些了系统： 基础信息管理予系统、运输合同管理子系统、远价管理子系统、预配信息管 理子系统、船舶动态管理子系统、调度管理子系统、。 | 转管理子系统、集装箱管 理子系统、船舶配件及燃润料管理孑系统、审单及核销管理子系统、航次测算及 效益估算r 系统、辅助决策支持系统、财务系统、人力资源管理系统、客户关系 f c r m ) 管理系统等。 2 ，3 集装箱运输管理决策支持系统 在众多的信息系统中，“集装箱运输管理决策支持系统”是集装箱管理信息 系统的高级阶段，在全面提高集装箱企业经营管理和生，。管瑾的水平并做到科学 决策、优化生产方瑚发挥着重要的作用。集装箱运输企业在成功实施上述若干连 接紧密又各自独立的管理信息系统之后，为了保证航运企、1 p 的管理效益，往往通 过开发和实施决策支持系统，充分发挥信息在管理、决策中的作用c 集装箱企业明以通过计算机构建模型来提高和优化公司船队的营运效能，进 行睹如新增的班轮航线的测算论证、航线系统配船的评估优化、班轮船期表的编 制和发布、船队日常动态的监控，还可以经常刑班轮航线的营运效益进行核算和 分析，并及时地对航线活动进行决策和优化。 这类决策支持系统可以包括：集装箱企业的历史数据、未来经济形式、资源 n 勺预测、购买和收集竞争对手的有关数据、各种市场动向的分析，还要加入高层 主管的主观判断和经验，需要系统具自辅助决策支持功能，而这是一般企业管理 信息系统所不具备的。 2 4 决策支持系统概述 24 1 决策支持系统的概念 决策支持系统( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ，d s s ) 的概念最早是在2 0 世纪7 0 年代初由s c o t tm o r o n 和k e e n 提出来的，但截至目前也尚无普遍接受的定义。通 常的理解是：决策支持系统通过结合个人的智力资源和计算机的能力来改进决策 的质阜，它是一个基于计算机的支持系统，服务于处理半结构化问题的管理决策 制定者。 不同的人对决策支持系统有着不同的理解。d s s 可以广义地作为。个包罗众 多的术语，用来描述任何在组织中支持决策制定的计算机化系统。 1 个组织町能 拥有一个为高层经理使用的经理信息系统，各种进行市场、财务、会计的d s s 系 统，生产中m r p 系统，和一些用于维修诊断的专家系统。 企业采用d s s 后可以感受到的收益有：更高的决策质量、沟通的改进、成本 的削减、牛产率的提高、节约时间以及客户和员肼前善度的改善。这些可感受的 收益与企业竞争的程度、行业特点、公司的规模以及d s s 的用户友好性密切相关。 处于如f 状况的仓业会对d s s 产生迫切需求： 一公司在一个不稳定1 1 9 济r 运作，面临国内和国外竞争的加剧 一公司在跟踪其大量业务操作时面临日益增加的困难。 一公司现存计算机系统无法支持提高效率、收益率和进入可赢利市场目标。 一信息系统部门无法致力解决公司需求的多样性或者管理上特别的查询：现 行的系统不具备固有的商业分析功能。 2 4 2 决策支持系统的结构与特点 决策支持系统的结构由会话系统、控制系统、操作系统、数据库系统、模型库 系统、规则库系统和用户共同构成。最简单和实用的j 三库( 数据库、模型库、规 则库) 决策支持系统的逻辑结构图2 2 所示。 f 差薯一 图22 决策支持系统逻辑结构图 f i g ur e2 2l o g i c a ls t r u c t u r ed i a g r a mo f d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m 决策支持系统运行过程可以简单描述为：用户通过会话系统输入要解决的决 策问题，会话系统把输入的问题信息传递给问题处理系统，然后问题处理系统丌 始收集数据信息，并根据知识库中已有的知识，来判断和识别问题，如果出现u 题，系统通知会话系统与用户进行交互对话，直到问题得到明确；然后系统开始 搜寻问题解决的模型，通过计算推理得出方案可行性的分析结果，最终将决策信 息提供给用户。 扶策支持系统的技术构成包括： ( 1 ) 接u 部分，也就是输入输出的界面，是人机进行交互的窗口。 ( 2 ) 模犁管理部分，系统要根据用户提出的问题调出系统中已有的基本模型， 模型管理部分应当具有存储、动态建模的功能。目前模型管理的实现是通过模型 j 车系统米完成的。 f 3 ) 知识管理部分，集中符理决策问题领域的知识( 规则和事实) ，包括知识 的获取、表达、管理等功能。 ( 4 ) 数据库部分，管理和存储与决策问题领域有关的数据。 ( 5 1 推珲；! | j 分，识别并解答用户提出的问题，分为确定性推理和1 i 确定性推弹 阿大类。 ( 6 ) 分析比较部分，对方案、模型和运行结果进行综合分析比较，得出用户最 满意的方案。 ( 7 ) 问题处理部分，根据交互式会话识别用户提出的问题，构造出求解问题的 模型和方案，并匹配算法、变量和数据等，运行求解系统。 ( 8 ) 控制部分。连接济调系统各个部分规定和控制各部分的运行程序，维护 和保护系统。此外技术构成还包括咨询部分、模拟部分、优化部分等。 决策支持系统的主要特点有如下几方面： ( 1 ) 系统的使用而向决策者，在运用d s s 的过程中，参与者都是决策者。 ( 2 ) 系统解决的闷题是针对半结构化的决策问题，模型和方法的使用是确定 的，但是决策者对问题的理解存在芹异，系统的使用有特定的环境，问题的条件 也不确定和唯一，这使得决策结果具有不确定性。 ( 3 ) 系统强调的是支持的概念，帮助加强决策者作出科学决策的能力。 ( 4 ) 系统的驱动力来自模型和用户，人是系统运行的发起者，模型是系统完成 各环廿转换的核心。 ( 5 ) 系统运行强调交互式的处理方式，一个i 司题的决策要经过反复的、大量的、 经常的人机对话，人的因素如偏好、主观判断、能力、经验、价值观等对系统的 决策结果有重要的影响。 2 4 3 决策支持系统的开发方法 决策支持系统的开发方法般采用目标导向法( o b j e c to r i e n t e d ) 和原型方法 ( p r o t o t y p i n g ) 相结合的方法。具体步骤是先研制一个个d s s 的技术部件( 应用 原型法) ，然后按照一般系统的结构和系统生成方法组合成d s s 的开发工具和开发 环境( 应用目标导向法) 。 从开发1 个系统的角度来分析，d s s 可以分成三个不同的技术层次：d s s 工 具，即d s s 的基本技术部件；d s s 的生成器，即组织d s s 的通用框架；专用的 d s s ，即针对具体决策问题由d s s 生成器生成的实际应用系统。三个技术层次之 间的关系如图23 所示。 最基层的设计丁作由专业软件人员完成，用广是最高层的使用者。从最基层 到中间层的构造过程是系统工程师的任务；中间层是面对d s s 建造者的，中间层 到最高层的设计过程是系统分析设计人员的主要任务。d s s 的开发过程通常是针 对具体目标，分为问题分析、可行性研究、开发方法和开发决策的选择、开发系 统和支持决策五个阶段。在开发过程中，决策者必须参与其中，因为决策者是系 统殴计的直接使用者，他的需求就是系统所要达到的目标。 图2 3 技术层次关系图 f i g u r e2 3 r e l a t i o no f t e c h n i c a ll a y e r s 各阶段的基本上作如下： ( 1 ) 问题分析阶段。该阶段对所面临的问题进行实际调查和分析，达到明确 求解问题的目标。 ( 2 ) 西行性研究阶段。依据前一阶段的分析，从实际系统开发在技术方面、 口j 能性方而、方案的有效性方而，以及经济和社会效益方而来研究确定系统开发 的可能性。 ( 3 ) 开发方法和开发策略的确定阶段。该阶段要 = ! j j 确系统开发的组织问题和 采用何种开发方式进行，并且明确在开发过程中，所采用的t 具、方法、手段和 具体实现的途径。开发系统阶段指开发一个针对实际问题领域的专用d s s ，包括 d s s 结构的确定、建立数据模型知识方法的结构、确定评价标准和指标体系等。 ( 4 ) 支持决策阶段，指系统开发完成后的实际运行阶段，包括运行结果分析 的方浊，支持决策的形式，以及反映系统运行结果有效和实际效果的信息反馈数 据的采集等。 4 第3 章集装箱运输管理决策支持系统规划与分析 3 1 系统总体目标 集装箱运输信息化程度越来越高，信息的数据量和规模也将越来越大。如何充 分、有效地利用系统中的海量历史数据，为集团管理层提供决策支持的依据，将 是个非常重要的课题，为此，集装箱运输管理决策支持系统总体目标为： ( 1 ) 系统应提供相应的解决方案，如后台生成报表方案，合理分配系统资源， 保证对海量数据的处理不会影响到正常的业务操作。 ( 2 ) 系统应从多角度、多层次、多维度剥数据进行分析，保证有足够的各种类 型的数据分析结果为企业的管理、决策提供有力的支持。 ( 3 ) 通过与数据分析的历史结果进行对比，系统应能体现不同时期业务、则务、 管理、客户等方面所发生变化。 ( 4 ) 数据分析结果应提供_ i 同的表现形式，如列表、图形、e x c e l 文件，实现 对数据分析结果的多种用途的全方位利用。 ( 5 ) 尽可能将数据分析与电子商务相融合，满足大客户的业务信息统计要求， 满足外出人员要实时动态掌握业务情况。 ( 6 ) 提供各种可能的数据分析结果传输方式，满足不同用户群的网络要求。 3 2 系统逻辑结构及采用技术 从逻辑结构上讲，系统将从许多来自不同的食业运作系统的数据中，提取出 自用的数据，进行清理以保证数据的l e 确性，然扁经过捕取( e x t r a c t i o n ) 、转换 ( t r a n s f o r m a t i o n ) 和装载( l o a d ) ，即e t l 过程，合并到一个企业级的数据仓库 里，从而得到企业数据的一个全局视图，在此基础 利用合适的奁询和分析工具、 数据挖掘工具、联机分析处理( o nl i n ea n a l y s i sp r o c e s s i n g ，o l a p ) x 2 具等对其进行 分析干处理( 这时信息变为决策支持的知识) ，最后将知识呈现给管理者，为管 理者的决策过程提供支持。 整体逻辑结构如图3l 所示。 毂州 抽眦 图3 1 系统逻辑结构图 f i g u r e31 l o g i c a ls t r u c t u r ed i a g r a mo f t h es y s t e m 在开发决策支持系统的过程当中，需要采_ f j 诸如数据仓库、联机分析处理、 数据挖掘等相关技术，以下分别予以简述： 32 1 数据仓库 对了i 一个企业来说，关键而且最为重要的是：如何以一种有效的方式逐步整 理各个业务处理系统中积累下米的历史数据，并通过灵活有效的方式为各级业务 人员提供统一的信息视图，从而在整个企业内实现真正的信息共享。数据仓库技 术正好满足了这一需求。数据仓库是商业智能系统的基础，如果没有数据仓库， 没有企业数据的融合，数据分析就成为了无源之水。 数据仓库主要有四个重要特征： ( 1 ) 数据仓库是面向主题的。传统的操作型系统是围绕公司的应用进行组织。 如对个集装箱公司来说，应用问题可能是订舱受理、运使费计算和客户服务等， 而丰题范围可能是客户、运量、收入、盈亏等。 ( 2 ) 数据仓库是集成的。数据仓库实现数据集成，即由面向应用的操作型数 据向面向分析的数据仓库的集成。由于各个应用系统在编码、命名习惯、实际属 性、属性度量等方而不一致，当数据主生入数据仓库时，要采用某种方法来消除这 蝼不一致性。 ( 3 ) 数据仓库是非易失的。数据仓库的数据通常是一起载入与访问的，在数 据仓库环境中并不进行一般意义上的数据更新。 1 6 ( 4 ) 数据仓库随时间的变化性。数据仓库中的数据随时间变化的特性表现在 _ _ 个方面： 数据仓库中的数据时间期限要远远长于操作型系统中的数据时间期限。操 作型系统的时间期限一般是6 0 9 0 天，而数据仓库中数据的时间期限通常是5 1 0 年。 操作犁数据库含有“当前值”的数据，这些数据的准确性在访问时是有效 的，同样当前值的数据能被更新；而数据仓库中的数据仅仅是一系列某一时刻生 成的复杂的快照。 操作型数槲的键码结构可能包含也可能不包含时间元素，如年、月、曰等： 而数据仓库的键码结构总是包含时间元素。 3 2 2 联机分析处理 对于g b 级以上的海量数据，联机分析处理( o l a p ) 无疑是一种有力的数据 分析上具。它可以让管理者灵活地对海量数据进行浏览分析。利用多维的概念， o l a p 提供了切片、切块、下钻、上卷和旋转等多维度分析与跨维度分析功能。相 列r 普通的静态报表，o l a p 更能满足决策者和分析人员对数据仓库数据的分析。 区别于传统的联机事务处理( o l t p ) 系统，o l a p 有1 2 条准则： 提供多维概念视罔 透明性准则 存取能力推测 稳定的报表能力 客户h e 务器体系结构 维的等同性准则 动态的稀疏矩阵处理准则 多用户支持能力准则 非受限的跨维操作 直观的数据操纵 灵活的报表生成 不受限的维与聚集层次 虽然随若技术的发展，部分准则有所突破，但这些准则仍然是o l a p 技术的基 础。 o l a p 系统架构主要分为基于关系数据库的r o l a p ( r e l a t i o n a lo l a p ) 、基 于多维数据库的m o l a p ( m u l t i d i m e n s i o n a lo l a p ) 、基于混合数据组织的h o l a p ( h y b r i d o l a p ) 三种。前两种方式比较常见。r o l a p 表示基于关系数据库的o l a p 实现。它以关系数据库为核心，以关系型结构进行多维数据的表示和存储。r o l a p 将多维数据库的多维结构划分为两类表：一类是事实表，用来存储数据和维关键字； 另一类是维表，即对每个维举少使用一个表来存放维的层次、成员类别等维的捕 述信息。m o l a p 表示基于多维数据组织的o l a p 实现。它以多维数据组织方式为 核心，使用多维数组存储数据。m o l a p 查询方式采用索引搜索与直接寻址相结合 的方式，比r o l a p 的表索引搜索和表连接方式速度要快得多。 3 2 3 数据挖掘 与展示企业历史和现有信息的静态、动态报表及查询等分析方法1 i 同，数据 挖掘是从数据库中智能地寻找模型，从海量数据中归纳出有州信息。可以说通过 舒i k 智能系统，企业获得洞察力的主要手段就是数据挖掘。 ( d a t am i n i n g ，d m ) 是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随 机的数据中，提取隐含在其中的、, a f 3 事先不知道的、但又是潜在有用的信息和 知识的过程。 数据挖掘技术可分为描述型数据挖掘和预测型数据挖掘两种。描述型数据挖 掘包括统计和可视化、聚类及关联分析等。预测型数据挖掘包括分类、回归及时 f 司序列分析等。 f 1 ) 统计和口j 视化：继承t - 数据分析中的统计分析。统计和刮视化的目的是对 数据进行浓缩，给 + 它的形象描述。传统统计方法如求和值、平均值、方差值等 都是有效方法，另外还可以用直方图、饼状图等图形方式表示这些值。广义上讲， 多维分析也可以归入这类。 ( 2 ) 聚类：是把整个数据库分成不同的群组。它的目的是使群与群之间差