（计算机应用技术专业论文）植物组织培养过程信息系统研究与设计.pdf

北京工业大学工学硕士学位论文 摘要 近六十年来，各行各业都大量引进计算机技术，尤其是管理领域，对应的 软件已经是含多种操作系统、数据库、网络系统在内的许多部件相互作用的大 型系统了。而植物组织培养是近几年新产生的在无菌环境中进行种茵生产繁殖 的植物克隆技术。该过程信息系统的显著特征是需求多变、结构复杂。对付这 种多变性和复杂性的最有效的方法是结构化和代码重用。面向对象的思想和技 术，一方面强调属性和行为的一致封装用以划分系统的水平结构，另一方面强 调提取系统的层次结构，有效描述系统中的共性。因而比较时候分析开发复杂 多变系统。 面向对象分析是面向对象软件工程的一个组成部分。它通过类和对象模拟 现实世界的实体属性及其行为的分析，发现现实世界系统的层次结构。面向对 象分析方法还揭示了可以通过对象类这样的构件开发软件系统。对象的自包含 性将系统组织成松散的结构，类的继承特性有效地支持构件的重用。因而对象 类体系有效地对付了需求多变地挑战。 本文运用面向对象的思想，提出了植物组织培养工厂的控制单元和控制单 元链的概念和管理信息系统开发的倒三角模型。进而在此基础上，分析了组成 植物组织培养工厂管理信息系统的1 2 大类，对象构件，讨论了它们组合成各种 子系统的方式以及解决常见问题的方法。 关键词面向对象分析；信息系统；植物组织培养过程 北京工业大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t c o m p u t e rt e c h n 0 1 0 9 y h a sb e e ni n 仃o d u c e dt ov a r i o u sf i e l d si nt l l e1 a t e s t6 0y e a r s ， e s p e c i a l l y i 1 1 m a i l a g e m e n t h lt h i sf i e i d ，s o f h a r e i ss t m c m r e da sal a r g es y s t c m w 1 1 i c hc o m a m so p e r a t i o ns y s t e m s ，d a t a b a s e s ，a i l dn e t w o r ks y s t e m s p l a n tt i s s u e c u l t l 】r ei san e wa r i s i n gt e c h n o l o g yi nt 1 1 er e c e n ty e a r s i ti sap l a n tc l o n et e c h n o l o g i e s u n d e rt h ea s 印s i sc o n d i t i o nt 0m u l t i p l yp l a i l t s t h ep r o c e s si n f o m l a t i o ns y s t e mh a s t w ol l l l i q u ec h a r a c t e r i s t i c s ：v a r i o u sn e e d sa n dc o m p i e xs 仇l c n l r e s s 协l c t i l r a l i z a t i o n a n dc o d er e u s ea r et h et w om o s te f f b c t i v em e m o d st od e a lw i mt h ea b o v em o c h a m c t e r i s t i c s 0 b j e c t o r i e n t e dc o n c 印t a n d t e c l l l l o l o g ye m p h a s i z e o n1 l i l i f i e d w r a p p i n go fp r o p e n i e s a 1 1 da c t i o n sf o rd i v i s i o no fs y s t e mh o r i z o m a ls t m c n l r e h o 研e r ，i ta l s o 锄p h a s i z eo nt i l ei i l l l e r i t a n c et or c 砸e v es y s t e mh j e r a r c h ys 觚i c t u r e a n de f r e c t i v e l ye x p r e s st h ec o m m o 衄e s so ft h es y s t e m t h e r e f o r e ，o b j e c t o r i e n t e d c o n c 印t i ss u i t a b l ef o ra 1 1 a l y z i n gs y s t e m sw i t l lv a r i o u sn e e d sa i l dc o m p l e xs 缸u c t u r e s 0 b j e c t o r i e n t e da n a l y s i s i sa n e a d ys t a g e o fm eo b j e c t - o r i e n t e ds o f h r a r e c n 百n e e li i lt l l i ss t a g e ，r e a lw o r i d sh i e r a r c h y s t r u c t u r ei sf o h n e d l 】u g l lt h ea n a l y s i s o fh o wo b j e c t s 柚dc 1 龃s e sw e r ei i i l i t a t i n gt h e i rs u b j e c t i v ea n da c t i o n si nt h er e a l w o r 】d w ea r em s p i r e d b y t h eo b j e c t o r i e n t e da i l a l y s i sm a t u s i n gc o m p o n e n t s s u c ha s o b j e c t sa 1 1 dc l 船s e sc a i ld e v e l o ps o f t 、v a r e b e c a u s et l l eo b j e c t s s e l s c o n t a i n e d i l e s s 1 0 s s e st h es y s t 锄s 仃1 l c t u r ea 1 1 dm ec o d ec a nb er e u s e dd u et om ec l a s si i 血舐t a n c e t h e r e f o r e ，t 1 1 eo b j e c t c l a s sm e t h o dc a l lh a n d l em es y s t 锄n e e d sm o r ee f r c c t i v e l y n l i ss t l l d y 印p l i e dm eo b j e c t o r i e m e dm o d e l - i ti n t m d u c e dt l l e c o n c e p t so f c o m m lm 血a i l dt l l e1 i n e so fc o n t r o lu 1 1 i t si nt h ep l a n tt i s s u ec u l t u r ef a c t o r yi ta l s o i n t r o d u c e dn l eu p - s i d e d o w np y r a m i dm o d e lo ft h ei n f o n i l a t i o nm a n a g e m e n t s y s t e m f u r t h e m o r e ，t l l i ss t i l d yd i s c o v e r e d 卅e l v ek i n d so fo b j e c t c l a s sc o m p o n e n t si nt 1 1 e i n f b r i n a t i o nm a l l a g 锄e n ts y s t e mi nt h ep l a n tt i s s u ec u l t u r ef a c t o 阱t h es t u d ya l s o d i s c u s s e dh o w l ee i 曲t c o m p o n e n t s f o n nt h e s u b s y s t e m sa n dt 1 1 e s 0 1 u t i o n sf o r c o m m o n p r o b l e m s 1 ( e y w o r d s o b j e c t o r i e n t e da n a l y s i s ；i n f o n n a t i o ns y s t e m ；p l a n tt i s s u e c u l t l l r e d m c e s s u 第一章绪论 第一章绪论 1 1 项目背景 传统农业生产特别是种植业的生产，一直以来在人们的意识中，是以个体 劳动为主，依靠种子进行流通，且因受气候等环境条件制约，不同的种类不同 的品种只能在一定区域内种植生长，只能按季节生产，是一个发展缓慢、变化 少、区域间交流、交换困难，是一种手工式的或机械化、化学化式的行业。而 现代农业在学科分化、分工与更新的同时，走向新的综合与联合。现代农业科 学技术与传统农业科学技术相比，具有智能化、物化、产业化、企业化和国际 化等显著的特征。农业科技在形成自己完整体系的同时，自然科学与社会科学、 技术科学与经济科学不断向农业科学渗透、交融，从而形成许多新的科学交叉 点和生长点，拓宽了农业科技的领域，大大推动了农业科学技术的发展。伴随 着生物技术特别是克隆技术以及环境控制技术等的发展，种植业的分工越来越 细，逐步出现了专业的种苗工厂、大型种植农场以及提供各项专门技术服务的 农业服务公司，农业生产已进入到工业化生产阶段；而随着大棚、温室等农业 设施的推广应用，大部分地区已可进行周年种植、周年生产，而对于作物来讲 也打破依靠种子繁殖及原来种植地域限制，发展到可使用种苗在全球范围流通 种植。种植业向着企业化、机械化、生产自动化控制和管理，以达到可控的先 进设施或连续性生产的方向发展。 随着种植业工厂化、专业化、集约化、全球化的发展，首先对种苗生产厂 商提出了更高的要求： ( 1 ) 能够常年提供多品种高质量种苗； ( 2 ) 能够提供不同类型、不同生长环境的种苗； ( 3 ) 能够在短时间内大量繁殖出规格一致的高纯度种苗； ( 4 ) 种苗的成活率高； ( 5 ) 易于运输、价格适中。 目前，随着生物技术的发展，一种专门用于植物种苗快速繁殖的植物克隆 北京工业大学工学硕士学位论文 ! _ ! 目! ! ! ! !j ! ! ! 目! ! ! ! ! = ! ! ! ! ! ! ! ! ! 自! = ! ! ! ! j ! ! e ! ! ! ! ! ! ! ! ! 技术植物组织培养技术得到了推广应用。植物组织培养是指在无菌条件下， 将离体的植物器官( 如根、茎、叶、花、果、茎尖、花药等) 、组织( 如形成层、 表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等) 、细胞( 如大孢子、小孢子及体细胞) 以及原 生质体，培养在人工控制的环境里使其再生形成完整的植株。也就是将植物体 的一部分( 外植体) 放在无菌的容器中，供给它们充足的营养物质，置于适宜 的环境中，使它们得以生存和形成完整植株的一种方法。 植物的快速繁殖是采用生物工程技术中的植物组织和细胞培养技术，在一 定的时间内从一个外植体( 用于植物组织培养的离体组织一器官或细胞，称为 外植体。外植体包括茎尖、根、茎、叶、花器官以及它们形成的体细胞胚等材 料) 繁殖出比常规繁殖多几百倍，甚至千万倍与母体遗传形状相同而且健康的 小植株，其标准可达到大田生产种苗的要求。因此，快速繁殖是当前生物工程 种应用最广，又最有效的技术和方法，在园艺、农林、药用植物生产等方面得 到广泛应用。 植物的快速繁殖是从植物组织培养技术研究的基础上发展起来并用于工厂 化生产的技术。全部生产过程均在人工控制条件下进行。目前这种植物种苗生 产工厂越来越多。但由于植物本身特性的限制，不同品种的苗木生长的不同阶 段所需的培养基配方、培养条件、生长速率、繁殖倍数等有很大的差异。而且， 相同品种植物的生长速率、繁殖倍数等还会随着培养条件如温度、湿度、光照 强度、光照时间甚至光波的不同而有很大的差异。 1 2 植物组织培养过程中存在的问题 现在在这种植物种苗生产工厂中，大部分的生产管理环节如什么时间需要 对什么品种的种苗进行何种处理、需要什么样的培养条件、数量有多少、什么 时间完成、需要配制什么培养基、配制培养基的数量是多少等等全依靠人工手 工记：录、人工管理。这种全人工管理在一些小型工厂还可应付，但生产量大、 生产种苗品种多、可提供不同生长时期苗木的工厂来说往往会造成混乱和浪费， 严重影响工厂的正常运转。更为严重的是因为管理环节的混乱，管理人员对某 一品种的种苗的生产情况如现在有多少基础苗的储备、其繁殖速率具体是多少、 2 第一章绪论 生根需要多少时间、前期的研发费用及时间为多少等无法准确掌握，因此不敢 接长期的定单，无法及时向客户提供准确的种苗报价，而为了完成一个定单保 证数量和品种，往往采用加倍繁殖的方法，从而造成极大的浪费。而且由于对 各品种种苗生产情况不能很好的掌握，常常会造成工厂在某一时间集中赶工而 在另一时间却由于种苗全部处于生长阶段不能进行加工操作而使生产人员闲置 的状况等很多问题。 1 3 建立植物组织培养过程信息系统的目的和意义 在竞争日趋激烈的市场经济大潮中，要求对客户的要求做出快速的反映， 及时准确的提供种苗报价，按时优质的提供种苗，提供优质的客户服务才能不 断提高企业的竞争力。同时随着育种技术的发展、交流的增加，植物品种更新 很快，这就需要收集、整理和分析大量的信息，及时调整生产品种，才能使工 厂的种苗长期处于领先的地位。因此，现在在植物组织培养过程中使用的人工 管理、手工记录的方式已远远满足不了这些要求，这就使得植物种苗生产工厂 迫切需要建立一套计算机信息系统对植物组织培养过程进行科学、系统、严格 的管理和控制，同时对外部的各种信息进行快速反映、广泛联系并提供优质的 服务。 1 4 国内外的研究现状 目前，信息管理系统已在生产制造业、财务领域、商业零售业、金融领域 等许多领域得到广泛的应用。而在农业领域，由于大型现代化植物种苗生产工 厂是随着植物克隆技术的发展，近几年才迅速产生和发展起来的，目前尚处于 起步阶段。因此计算机在植物工厂中主要应用于环境的监测控制和对生产流通 中个别环节的管理，国内外目前还没有专门针对农业生产企业中的过程信息特 别是植物组织培养过程信息的采集、管理和过程控制等开发的完整的信息系统。 3 北京工业大学工学硕士学位论文 第二章植物组织培养工厂的系统需求 2 1 植物组织培养工厂简介 2 1 1 植物组织培养工厂概念 目前，随着生物技术的发展，一种专门用于植物种苗快速繁殖的植 物克隆技术一一植物组织培养技术得到了推广应用。植物组织培养是指在 无菌条件下，将离体的植物器官( 如根、茎、叶、花、果、茎尖、花药等) 、 组织( 如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等) 、细胞( 如大孢子、 小孢子及体细胞) 以及原生质体，培养在人工控制的环境里使其再生形成 完整的植株。也就是将植物体的一部分( 外植体) 放在无菌的容器中，供 给它们充足的营养物质，置于适宜的环境中，使它们得以生存和形成完整 植株的一种方法。 植物组织培养工厂是从植物组织培养技术研究的基础上发展起来的， 打破原来的种苗生产模式，在一定的时间内从一个外植体繁殖出比常规繁 殖多几百倍，甚至千万倍与母体遗传形状相同而且健康的小植株，其标准 可达到大田生产种苗的要求。全部生产过程均在人工控制条件下进行，可 以常年批量生产优质种苗的工厂。 2 1 2 植物组织培养工厂与传统工业制造业的区别 工厂的最终产品一一种苗是由开始极少数量的外植体经过不断的循 环培养使其数量成指数倍增长最终获得符合订单数量和质量要求的产品。 因此在整个生产过程中，种苗既是一个培养循环的产品同时又是下一个生 产循环的最主要的原料，而且由于种苗的特殊要求，因此在整个生产过程 中不可能临时从外部大量获得。 另外，由于种苗生长具有一定的时间限制，无法通过外力缩短或加速， 但可能因为外在条件而影响种苗的生长速度、状态等，最终影响订单的完 成，因此无法象其他生产企业一样通过加班、倒班等方式加速生产过程。 4 第二章植物组培工厂的系统需求 2 2 组织机构和职能 22 1 组织结构 植物组培工厂实行的是董事会领导下的总经理负责制。纵向一一行政 管理，横向一一项目管理( 见图2 一1 ) 。 图2 1 植物组培工厂组织结构图 f i g u r e 2 一l 山eo r g a n i z a t i o n 觑哪eo f p l a n tt i s s u ec u l t u r ef k t o r y 2 2 2 职能 植物组培工厂各部门的主要只能为 技术部： 1 )进行新产品的研发； 2 )制定产品生产技术路线： 3 )提供技术支持： 4 )原始种苗准备。 生产部： 1 )制定生产计划； 5 北京工业大学工学硕士学位论文 2 )组织产品生产； 3 )负责设备维护和库房管理。 经营部： 1 )负责市场及市场趋势调查； 2 )合同签订前的合同文本的准备和评审； 3 )与用户的谈判及成本估算； 4 )将签订的合同和相关文件及时的移交给项目部。 采购部： 1 ) 制定物料需求计划； 2 ) 按计划进行物料、设备的采购； 3 ) 进行物料入厂检验。 项目部： 1 ) 确定项目经理，负责合同的组织实施，满足合同规定的要求； 2 )发布合同信息单，保证正确的传达合同信息到技术、采购、生 产和财务等部门； 3 )当需要时进行合同的修改，并将修订信息及时传递到合同信息 单( c i s ) 接受部门； 4 ) 根据公司的质量目标做出项目部的实施目标，对产品的质量加 以控制； 5 )在合同实施期间，负责组织项目的生产准备工作、成本控制、 监督和控制生产进度计划的执行，保证产品交货要求，并负责 与用户等有关部门协调工作； 6 )负责产品的发运； 7 )按合同收回货款； 8 )负责对合同完成后合同执行情况的评价，并提出改进措旖，完 善项目管理程序。 财务部： 1 )根据公司年度经营决策，编制财务预算，经董事会批准后，实 6 第二章植物组培工厂的系统需求 施并控制执行情况； 2 )按照中国会计制度，进行流动资金、固定资产、原材料、工资、 产品成本的核算，并完成记账、算帐、报账业务； 3 )按照银行制度，合理使用贷款，加强现金管理； 4 )根据税法，代扣和代缴各项税款，并如实提供有关资料； 5 )按照中国会计制度，保管会计凭证、账簿、报表等档案资料。 行政部： 1 )明确培训的需求，组织培训工作，保持人员记录( 人员状况和 培训) ； 2 )公司通用运行程序文件的管理发放； 3 ) 保安； 4 )档案管理； 5 ) 工资管理； 6 )其它行政管理职能。 2 3 生产流程 植物组培工厂的生产主要以种苗的培养扩繁为主，种苗的数量在不断 的培养扩繁中成指数倍的扩增。在达到一定的数量、质量要求后，进行生 根培养。一段时间后则进行移栽，将种苗从无菌培养环境转移到温室中从 而使其在自然环境中正常生长，即过渡培养。配置母液、准备培养瓶、配 置培养基等过程是为种苗的转瓶扩繁等加工过程做前期准备。( 见图2 2 ) 由于种苗在大部分时间是在无菌的环境中生长，因此在正式进入生产 流程之前，要将外植体进行消毒、接种、脱分化等过程，使其成为无菌种 苗并具有一定的数量，即母瓶的制备过程，此过程一般在技术部完成。 我们可以把整个植物组织培养工厂的生产流程分成母瓶的制备、继代 培养、生根培养、移栽过渡等四个阶段，而每个阶段都可分为加工处理和 培养两个过程。继代培养阶段分为转瓶扩繁的加工过程和继代培养过程， 并且是在这两个过程的不断循环的过程中使种苗数量不断增加。生根培养 7 北京工业大学工学硕士学位论文 阶段与继代培养的区别是在经过转瓶扩繁的加工过程后进行生根培养而 不是继代培养。移栽过渡阶段与前几个阶段最大的区别是这个阶段无论是 移栽加工过程还是过渡培养过程都是在温室中进行，而不是在无菌的环境 中进行。母瓶制备阶段虽然是在技术部完成的，但它也可以看成是消毒、 接种这一加工过程和脱分化培养过程。 因此，我们可以把整个植物种苗的加工生产过程看成是种苗加工、培 养两个过程不断循环而成的，只不过是在种苗生长的不同阶段采用不同的 加】：方式、不同的培养方式、使用不同的培养基进行培养而已。 图2 2 植物组织培养生产流程图 f i g u r e2 - 2 血e p r o d u c d o n n o w o f p l 龇t i s s u e c u l t u r ef a c t o r y 2 4 系统流程图和管理模块 2 4 1 系统流程图 植物组培工厂的管理思想是把工厂作为一个有机的整体，从整体最优 的角度出发，通过运用科学的方法对工厂的各种资源和产、供、销、财各 个环节进行有效的计划、组织和控制，使他们得以协调发展，并充分发挥 作用。 8 第二章植物组培工厂的系统需求 财务系统基础数据 计划与控制系统 图2 3 植物组培工厂系统流程图 f i g u r e 2 3 m e s y s t e mn o w o f p l a n tt i s s u ec u l t u r ef a c t o r y 决 策 层 计 划 层 执 行 控 制 层 在工厂的系统流程图( 见图2 3 ) 中，图的右侧是计划与控制的流程 9 北京工业大学工学硕士学位论文 它包括了决策层、计划层和控制执行层，也就是经营计划管理的流程；中 间是基础数据，要储存在计算机系统的数据库中，并且反复调用。这些数 据信息的集成，把企业各个部门的业务沟通起来，可以理解为计算机数据 库系统；左侧是主要的财务系统，这里只列出应收帐、总帐和应付帐。各 个联线表明信息的流向及相互之间的集成关系。 植物组培工厂采用的是一种计划主导型的管理模式，计划层次从宏观 到微观、从战略到技术、由粗到细逐层优化，但始终保证与企业经营战略 目标一致。计划编制工作集中在厂级职能部门，车间班组只能执行计划、 调度和反馈信息。计划下达前反复验证和平衡生产能力，并根据反馈信息 及时调整，处理好供需矛盾，保证计划的一贯性、有效性和可执行性。 2 4 2 管理模块 因此，在植物组织培养工厂中，管理主要包括三方面的内容：生产控制( 计 划、生产) 、物流管理( 销售、采购、库存管理) 和财务管理( 会计核算、财务 管理) 。这三大系统本身就是集成体，它们互相之间相互衔接，能够很好的整合 在一起来对工厂进行管理。另外，随着对人力资源管理重视的加强，工厂已将 人力资源管理纳入了管理的一个重要组成部分。因此，植物组培工厂的管理信 息系统可分为生产控制管理、财务管理、物流管理和人力资源管理四个模块， 各模块之间有相应的接口，使之能相互集成，协同工作。 2 4 2 1 生产控制管理模块 这一部分是管理信息系统的核心所在，它将工厂的整个生产过程有机的结 合在一起，使得工厂能够有效的降低库存，提高效率。同时各个原本分散的生 产流程的自动连接，也使得生产流程能够前后连贯的进行，而不会出现生产脱 节，耽误生产交货时间。 生产控制管理是一个以计划为导向的先进的生产、管理方法。工厂首先确 定它的一个总生产计划，再经过系统层层细分后，下达到各部门去执行。即生 产部门以此生产，采购部门按此采购等等。 主生产计划 第二章植物组培工厂的系统需求 它是根据生产计划、预测和客户订单的输入来安排将来的各周期中提供的 产品种类和数量，它将生产计划转为产品计划，在平衡了物料和能力的需要后， 精确到时间、数量的详细的进度计划。是工厂在一段时期内的总活动的安排， 是一个稳定的计划，是以生产计划、实际订单和对历史销售分析得来的预测产 生的。 物料需求计划 在主生产计划决定生产多少最终产品后，再根据物料清单，把整个工厂要 生产的产品的数量转变为所需原料数量，并对照现有的库存量，可得到还需加 工生产多少种苗，采购多少原料的最终数量。这才是整个部门真正依照的计划。 能力需求计划 它是在得出初步的物料需求计划之后，将所有工作中心的总工作负荷，在 与工作中心的能力平衡后产生的详细工作计划，用以确定生成的物料需求计划 是否是工厂生产能力上可行的需求计划。能力需求计划是一种短期的、当前实 际应用的计划。 车间控制 这是随时间变化的动态作业计划，是将作业分配到具体各个车间，再进行 作业排序、作业管理、作业监控。 生产培养标准 在编制计划中需要许多生产培养的基本信息，这些基本信息就是生产培养 标准，包括培养方式、培养基配方、培养条件、试剂或培养基配制方法、操作 方法等，都用唯一的代码在计算机中识别。 2 42 2 财务管理模块 在企业中，清晰分明的财务管理是极其重要的。所以，在植物组织培养过 程信息系统中它是不可或缺的一部分。财务管理模块作为植物组织培养过程信 息系统中的一部分它和系统的其他模块相互集成，比如：它可将由生产活动、 采购活动输入的信息自动计入财务模块生成总账、会计报表，取消了输入凭证 繁琐的过程，这样可以替代以往传统的手工操作。财务管理模块分为会计核算 与财务管理两大块。 北京工业大学工学硕士学位论文 ( 1 ) 会计核算 会计核算主要是记录、核算、反映和分析资金在企业经济活动中的变动过 程及其结果。它由总账、应收账、应付帐、现金、固定资产、多币制等部分构 成。 总帐模块 它的功能是处理记账凭证输入、登记，输出日记账、一般明细账及总分类 账，编制主要会计报表。它是整个会计核算的核心，应收帐、应付帐、固定资 产核算、现金管理、工资核算、多币制等各模块都以其为中心来互相信息传递。 应收帐模块 它是指工厂应收的由于商品赊欠而产生的正常客户欠款帐。它包括发票管 理、客户管理、付款管理、帐龄分析等功能。 它和客户订单、发票处理业务相联系，同时将各项事件自动生成记账凭证， 导入总账。 应付帐模块 会计里的应付帐是企业应付购货款等帐，它包括了发票管理、供应商管理、 支票管理、帐龄分析等。它和采购模块、库存模块集成以替代过去繁琐的手工 操作。 现金管理模块 它主要是对现金流入流出的控制以及零用现金及银行存款的核算，包括对 硬币、纸币、支票、汇票和银行存款的管理。它提供票据维护、票据打印、付 款维护、银行清单打印、付款查询、银行查询和支票查询等和现金有关的功能。 此外，它还和应收帐、应付帐、总账等模块集成，自动产生凭证，过入总账。 固定资产核算模块 即完成对固定资产的增减变动以及折旧、有关基金计提和分配的核算工作。 它能够帮助管理者对目前固定资产的现状有所了解，并能通过该模块提供的各 种方法来管理资产，以及进行相应的会计处理。 它的具体功能有：登录固定资产卡片和明细账，计算折旧，编制报表，以 及自动编制转账凭证，并转入总账。它和应付帐、成本、总账模块集成。 12 第二章植物组培工厂的系统需求 多币制模块 这是为了适应当今企业的国际化经营，对外币结算业务的要求增多而产生 的。多币制将工厂整个财务系统的各项功能以各种币制来表示和结算，且客户 订单、库存管理及采购管理等也能使用多币制进行交易管理。 多币制和应收帐、应付帐、总帐、客户订单、采购等各模块都有接口，可 自动生成所需数据。 工资核算模块 该模块自动进行企业员工的工资结算、分配、核算以及各项相关经费的计 提。它能够登录工资、打印工资清单及各类汇总报表，计算计提各项与工资有 关的费用，自动做出凭证，导入总账。这一模块是和总帐，成本模块集成的。 成本模块 它将依据产品结构、工作中心、加工、培养、采购等信息进行产品的各种 成本的计算，以便进行成本分析和规划。还能用标准成本或平均成本法按地点 维护成本。 ( 2 ) 财务管理 财务管理的功能主要是基于会计核算的数据，再加以分析，从而进行相应 的预测、管理和控制活动。它侧重于财务计划、控制、分析和预测： 财务计划：根据前期财务分析做出下期的财务计划、预算等。 财务分析：提供查询功能和通过用户定义的差异数据的图形显示进行财务 绩效评估，帐户分析等。 财务决策：财务管理的核心部分，中心内容是作出有关资金的决策，包括 资金筹集、投放及资金管理。 2 4 2 3 物流管理模块 ( 】) 分销管理 销售的管理是从产品的销售计划开始，对其销售产品、销售地区、销售客 户各种信息的管理和统计，并可对销售数量、金额、利润、绩效、客户服务做 出全面的分析，这样在分销管理模块中大致有三方面的功能。 对于客户信息的管理和服务 l3 北京工业大学工学硕士学位论文 它能建立一个客户信息档案，对其进行分类管理，进而对其进行针对性的 客户服务，以达到最高效率的保留老客户、争取新客户。 对于销售订单的管理 销售订单是e r p 的入口，所有的生产计划都是根据它下达并进行排产的。而销 售订单的管理是贯穿了产品生产的整个流程。 对于销售的统计与分析 这时系统根据销售订单的完成情况，依据各种指标做出统计，比如客户分 类统计，销售代理分类统计等等，再就这些统计结果来对企业实际销售效果进 行评价。 ( 2 ) 库存控制 用来控制存储物料及种苗的数量，以保证稳定的物流支持正常的生产，但 又最小限度的占用资本。它是一种相关的、动态的、及真实的库存控制系统。 它能够结合、满足相关部门的需求，随时间变化动态地调整库存，精确的反映 库存现状。这一系统的功能又涉及： 为所有的物料建立库存，决定何时定货采购，同时作为交与采购部门采购、 生产部门作生产计划的依据。 收到订购物料，经过质量检验入库，生产的种苗也同样要经过检验入库。 种苗的培养管理 i 投发物料和种苗的日常业务处理工作。 ( 3 ) 采购管理 确定合理的定货量、优秀的供应商和保持最佳的安全储备。能够随时提供 定购、验收的信息，跟踪和催促对外购或委外加工的物料，保证货物及时到达。 建立供应商的档案，用最新的成本信息来调整库存的成本。 2 4 2 4 人力资源管理模块 以往工厂的管理基本上都是以生产制造及销售过程( 供应链) 为中心的。因 此，长期以来一直把与制造资源有关的资源作为工厂的核心资源来进行管理。 但近年来，企业内部的人力资源，开始越来越受到企业的关注，被视为企业的 资源之本。在这种情况下，人力资源管理作为一个独立的模块和系统中的财务、 l4 第二章植物组培工厂的系统需求 生产系统组成一个高效的、具有高度集成性的资源系统。它与传统方式下的人 事管理有着根本的不同。 ( 1 ) 人力资源规划的辅助决策 对于工厂的人员、组织结构编制的多种方案，进行模拟比较和运行分析， 并辅之以图形的直观评估，辅助管理者做出最终决策。 制定职务模型，包括职位要求、升迁路径和培训计划，根据担任该职位员 工的资格和条件，系统会提出针对本员工的一系列培训建议，一旦机构改组或 职位变动，系统会提出一系列的职位变动或升迁建议。 进行人员成本分析，可以对过去、现在、将来的人员成本作出分析及预测， 为企业成本分析提供依据。 ( 2 ) 招聘管理 人才是企业最重要的资源。优秀的人才才能保证企业持久的竞争力。招聘 系统提供以下几个方面支持： 进行招聘过程的管理，优化招聘过程，减少业务工作量； 对招聘的成本进行科学管理，从而降低招聘成本； 为选择聘用人员的岗位提供辅助信息，并有效地帮助企业进行人才资源的 挖掘。 ( 3 ) 工资核算 能根据公司跨地区、跨部门、跨工种的不同薪资结构及处理流程制定与之 相适应的薪资核算方法。 与时间管理直接集成，能够及时更新，对员工的薪资核算动态化。 回算功能。通过和其它模块的集成，自动根据要求调整薪资结构及数据。 ( 4 ) 工时管理 根据本国或当地的日历，安排企业的运作时间以及劳动力的作息时间表。 运用远端考勤系统，可以将员工的实际出勤状况记录到主系统中，并把与 员工薪资、奖金有关的时间数据导入薪资系统和成本核算中。 ( 5 ) 差旅核算 15 北京工业大学工学硕士学位论文 系统能够自动控制从差旅申请，差旅批准到差旅报销整个流程。并且通过 集成环境将核算数据导进财务成本核算模块中去。 2 5 系统要求 根据植物组培工厂的管理模式和生产流程，工厂的计算机管理系统应 该达到以下几点要求： ( 1 ) 实现事先计划和事中控制的思想 由于工厂采用的是计划主导型的管理模式，其主生产计划、物流需求 计划、能力计划、采购计划、销售执行计划、利润计划、财务预算和人力 资源计划等计划功能与价值控制功能应完全集成到整个供应链系统中。另 外，系统应通过定义事务处理相关的会计核算科目与核算方式，在事务处 理发生的同时自动生成会计核算分录，保证资金流与物流的同步记录和数 据的一致性。从而实现根据财务资金现状，可以追溯资金的来龙去脉，并 进一步追溯所发生的相关业务活动，便于实现事中控制和实时做出决定。 ( 2 ) 管理功能 该植物组织培养过程信息系统不仅要具有生产、分销、财务管理功能， 还要支持整个供应链上物料流通体系中供、产、需各个环节之间的运输管 理和库房管理；支持生产保障体系的质量管理、实验室管理、设备维修和 备品备件管理；支持对业务处理流程的管理。 ( 3 ) 数据共享性 该工厂的植物组织培养过程信息系统应使各部门都依据同一数据信 息进行管理，任何一种数据变动都能及时地反映给所有部门，作到数据共 享。在统一的数据库支持下，按照规范化的处理程序进行管理和决策，从 而改变过去那种信息不通、情况不明、盲目决策、相互矛盾的现象。 ( 4 ) 动态预见性 该系统要求跟踪、控制和反馈瞬息万变的实际情况，管理人员可随时 根据企业内外环境条件的变化迅速作出响应，及时决策调整，保证生产正 常进行。它可以及时掌握各种动态信息，因而有较强的应变能力。 l6 第二章植物组培工厂的系统需求 ( 5 ) 物流、资金流统一 该系统应包含成本会计和财务功能，可以由生产活动直接产生财务数 据，把实物形态的物料流动、培养过程中的损耗、消耗等直接转换为价值 形态的资金流动，保证生产和财务数据一致。财务部门及时得到资金信息 用于控制成本，通过资金流动状况反映物料和经营情况，随时分析企业的 经济效益，参与决策，指导和控制经营和生产活动。 2 6 植物组织培养过程信息系统的设计难点 在整个植物组织培养过程信息系统中，诸如人力资源管理、常规会 计核算、原材料的采购等部分与一般的植物组织培养过程信息系统的差别 不大，但由于其生产产品一种苗的特殊性，因此，其在生产控制和成本核 算方面存在很大的困难。 2 。6 1 生产控制问题 首先在生产控制管理方面，由于不同品种的种苗之间存在着极大的 品种差异，因此不同的品种种苗在培养过程中所使用的培养基配方、所要 求的培养环境、每次培养所需的培养时间等诸多因素都是不同的；就是同 一品种由于所处的培养时期或不同的合同对同一品种的种苗要求不同都 会使得这些培养条件发生变化。而且就是在种苗的培养过程中这些因素也 会随着种苗本身生长状态的变化随时进行调整。 再有，由于在种苗生产过程中，诸多不定因素如种苗的污染率、种 苗生长状态等的变化都会直接影响种苗的数量，从而对合同的顺利完成产 生影响，因此如何在生产管理过程中对每一个合同的完成情况进行管理和 监控，如何及时对所发生的变化作出反映、判断和调整，如何能对生产过 程中的每次操作进行很好的记录、管理，这些都是植物组织工厂植物组织 培养过程信息系统在生产控制子系统上比较难解决的一个问题。 2 6 2 成本核算问题 对于组培苗实际成本的计算始终是困扰植物组培工厂管理者的一个 难题。由于品种的差异，各品种的种苗的培养时间、同一培养容器中的种 17 北京工业大学工学硕士学位论文 苗培养数量、培养条件、加工方式等都是不同的，就是同一品种的不同培 养阶段这些因素也是不同的。另外，就是在单一的培养阶段，每天不断的 进行加工培养的更替，同时经常会由于种苗的污染、培养条件的变化等原 因造成培养种苗的损耗等，造成每天的培养种苗的数量在不断的变化，而 设备的损耗、培养消耗等是一定的，因此造成每一棵种苗每培养一天它的 实际成本均是不同的。因此，如何进行整个工厂的成本核算，特别是如何 就单一定单的单一品种进行核算是植物组织培养工厂成本核算子系统所 必须解决但也是较难解决的一个问题。 由于这种需求的多变和结构的复杂，因此在系统设计过程中，将诸多 事物抽象归类，采用面向对象的方法进行设计，比使用其他设计方法要简 单、清楚得多。 l8 第三章面向对象与信息系统 第三章面向对象与信息系统 面向对象的概念最早出现于六十年代的后期s i m u l a6 7 语言中，随 后在七十年代出现了真正意义上的面向对象程序设计语言一一s m a l l t a l k 。 进入八十年代以来，由于软件系统越来越庞大和复杂，人们在开发软件时 遇到许多前所未有的困难，出现了所谓的“软件危机”。为了摆脱这种困 境，专家们纷纷开始寻找一种新的构造系统的方法以取代原来的结构化分 析和设计方法。在这种情况下，s h a l e r 和m e l l o r 率先将面向对象的观点引 入到系统分析，从而掀起了面向对象技术发展的一个高潮。现在，这项技 术的研究已渗透到了计算机软件开发的各个领域。 面向对象技术包括面向对象的分析( 0 0 a ) ，面向对象的设计( 0 0 d ) 和 面向对象的编程( 0 0 p ) 。它企图解决三个方面的问题： 以更接近于人类习惯的思维方式认识和分析客观世界，建立问 题域的模型，以使设计出来的软件系统尽可能直接的描述客观 世界。 用统一的观点、模型和方法实现对问题空间的分析、设计和软 件实现，消除从认识到表示的语义差距。克服过去各种方法f 如 结构化分析设计、信息为中心设计等) 中所存在的各阶段相互 割裂又难于相互理解的缺点。 增强单元的独立性，降低单元问的耦合度，有效控制软件复杂 性。使用可重用软件，积累系统组件，既能加速开发新系统， 保证软件质量，又使软件便于维护。 面向对象的方法可由下面的等式来识别： 面向对象= 对象( 属性及其服务的封装，通过问题空间的若干实例 对问题空间抽象) + 分类 十继承 l9 北京工业大学工学硕士学位论文 + 通过消息的通讯 3 1 对象和类 “对象”是面向对象技术中最重要和最基础的概念。人们面对问题空 间，把一组具有相同性质的个体抽象为对象。 对象是具有特定的属性和行为的实体。显然抽象对象的过程是把客观 实体分组，把注意力放在每组实体的共同特性上，而舍弃其他细节。所谓 抽象为同一对象的实体具有共同特性，指的是有相同的描述项( 即属性) 和 行为( 即服务) 。 类是对具有相同类型属性和行为的对象的进一步抽象。相反对于同 一类中不同对象，根据其某属性或行为差异的细分就构成予类。也就是说 在对象的抽象过程中，可以看到某种层次的结构。人们往往建立一个“超 类”以便于描述整个类的全貌。另一方面同一对象中的每个个体称为这个 对象的一个“实例”。 3 2 对象的描述与封装 对象用名称、属性和服务三部分进行描述。 对象的名称是对象的标识，在一个系统中对象的名称应当是唯一的。 属性是描述对象或分类结构实例的数据单元，它表征对象所处的状 态，只能由其自身的行为改变。对象的这种特性称为自包含性 ( s e l f - c o n t a i n e d ) ，即对象自主的改变所有属性，不借助于对象之外的对 象。例如组织机构的名称、负责人、上级机构等都是其属性。在系统中对 象的属性表现为一定的数据结构，而每个实例总有具体的“值”来显示。 对象的属性也可以是一个对象。 服务是对象的行为，是说对象收到消息或信号后做什么和怎么做，即 所执行的处理。由于每个对象只完成特定的操作，这样无论对设计者还是 开发者来说，每个对象的作用都非常清楚，可以使软件中的错误更少。因 为我们必须清楚的定义每个对象所支持的操作，这也使得对象间的交互更 加平滑和易于理解，另外软件也更加模块化，减少了模块间的依赖性，编 20 第三章面向对象与信息系统 程者可以独立在各个软件上工作。 面向对象技术重要特征之一是把对象的实现细节进行隐藏，称为对象 的封装。封装的含义是系统的其它对象只能通过请求来获得服务，而无需 知道对象的数据是如何存储和修改，更无需了解如何工作的。封装使我们 能修改一个对象的实现而不影响该对象的使用者，这使得程序更容易编 写。 3 3 对象的性质 继承性 继承性是说一个对象可以从另一个对象或父类继承属性和行为。当然 也可表述为继承允许一个对象向另一个对象传递自己的属性和行为。当一 个对象从单个对象继承行为时，我们称之为单继承；而当它从多个对象继 承行为时，我们称之为多继承。 继承是捕捉通用性和实现软件复用的强有力机制。它包括四个主要方 面： 继承那些在层次结构中处于该对象之上的类中定义的数据结构； 继承那些在层次结构中处于该对象之上的类中定义的方法( 服 务) ； 每个类可以增加数据； 每个类可以增加或扩展所继承的方法。 多态性 对象由于执行某项工作可以改变其属性，从而其状态会发生变化， 因而对象表现为多态性。一方面对象中的一个实例在不同的时刻表现 为不同的状态，另一方面对象中的不同实例在同一时刻可以表现出不 同的状态。 对象的实例状态不同，可以用不同的动作响应相同的请求。有了 多态性使应用程序的设计更具有扩展性。 2l 北京工业大学工学硕士学位论文 3 4 类的结构 结构是问题空间复杂性的表示，有分类结构和组装结构两种结构。 分类结构表示类和成员组织，反映通用性和专用性。组装结构表示聚 合，反映整体和组成部分。表示方法： 吨卜 组装结构 厂q 分类结构 3 5 消息 消息是系统内各对象相互间进行动态联系，请求服务和获得反馈的 机制，且是唯一的机制。 一条消息指出接收消息的对象、所请求的服务和用到的参数。操作 名在消息中给出，但其执行实际上是封装在接收消息的对象中。当消息送 到某个对象时，该对象完成其处理，然后返回发送对象一个