（交通运输工程专业论文）锦州港管理信息系统设计与实现.pdf

摘要 锦卅i 港管理信息系统是依据现阶段港口的实际管理模式，根据港口中长期发 展战略和对信息化的要求，有针对性地为提高管理效率和节约成本而设计和开发 的。 锦州港管理信息系统设计涉及港口商务，财务，计费，装卸，仓储作业等核 心业务，要求系统实现高可靠性和3 6 5 丰7 木2 4 小时不间断数据处理。港口生产活动 频繁，数据日更新量大，业务相关性强。因此对系统平台，数据库以及开发工具 要求很高，对数据流程设计要求严格规范。同时，系统还必须适应不合理业务模 式的变更和部门业务关系变更等诸多管理问题，设计与开发难度非常大。成功的 信息工程的实施会使港口获得很好的回报，而一个成功的信息工程建设必然是遵 循软件工程理论并与实际业务整合的系统。它不仅仅是对现有业务模式的简单重 现，更是对现有管理模式的分析和改进它必然触及管理模式的变更，同时也增 加了开发的风险因此，为降低风险，详尽的需求分析是必要的，用户需求有时 并不一定遵循业务流程。由于各部门自身利益的存在，需求不尽合理，因此必须 进行有效的沟通协调，寻求相对合理的方案，决策层的支持和推动是关键的因素， 通过演示，考察等方式体验系统建设的意义；开发周期一定要严格控制，在每个 子系统模块完成后立即投入试运行、运行，以强制手段运行系统。 本文重点对管理信息系统的设计和实现过程进行了论述，指出系统运行过程 中出现的问题，并提出系统升级的方案 关键字：管理信息系统网络设计与实现港口 a b s t r a c t a c c o r d i n gt oj i n z h o up o r t sa c t u a l l ym a n a g e m e n tr r l o d e l ，t h ed e s i g na n d d e v e l o po fj i n z h o up o r tm 工s i st of i tt h es t r a t e g yo fc o n t r 0 1o fm i d d l e a n dl o n gs t a g e ，r a i s et h em a n a g e m e n te f f i c i e n c ya n dr e d u c et h ec o s t t h ej i n z h o up o r tm i sd e s i g ni n v o l v e st h ec o r eo p e r a t i o na b o u tc o 册e r c e ， f i n a n c e ，c h a r g i n g ，h a n d l i n ga n dw a r e h o u s e i tr e q u i r e st h es y s t e mh a sh i g h a v a i l a b i l i t ya n d3 6 5 i c 7 术2 4r u n t i m ed a t ao p e r a t i o n t h ep o r t sp r o d u c t i o n i sf r e q u e n c y ，r e q u i r eu p d a t ea1 a r g e 锄o u n td a t a ，m u l t ib u s i n e s s e sh a v e h i g hr e l a t i v e s ow er e q u i r eh i g hc o n f i g u r a t i o ns y s t e mp l a t f o r m ，d a t a b a s e a n dd e v e l o pt o o l s ，r e q u i r eh i g hs t r i c td e s i g nr u l e s a tt h es a m et i m e ，t h e a p p l i c a t i o nm u s tf i tm o r ei s s u e so nc h a n g eo f b u s i n e s sa n db u s i n e s sr e l a t i v e d e s i g na n dd e v e l o ps u c ha p p l i c a t i o ni sq u i t ed i f f i c u l t ，b u tag o o dm i sm u s t c a ng i v eu sg o o dr e t u r n ag o o dm i s 叫s tb e8s y s t e mt h a tf 0 1 l o w i n gt h e s o f t w a r ee n g i n e e r i n ga n di n t e g r a t ew i t ha c t u a lb u s i n e s s i tn o to n l y r e c r e a t ec u r r e n tm o d e l ，b u ta 1s on e e da n a l y s isa n di m p r o v ec u r r e n tm o d e l ， i ti sah i g h r i s kw o r k f o rl o w e r i n gt h er i s k ，t h ed e t a i l e dd e m a n da n a l y s i s i sr e q u i s i t e ，t h ec o n s u m e r sd e m a n ds o m e t i m e sn o tn e c e s s a r i l yf 0 1 1 0 wt h e c u r r e n tp r o c e s so fb u s i n e s s a n db e c a u s et h ed i f f e r e n tb e n e f i to fe v e r y d e p a r t m e n t ， t h ed e m a n da l s oi sd i f f e r e n ta n ds o m e t i m e sn o tr e a s o n a b l e s o w em u s tt r ye f f e c t i v ec o m m u n i c a t i o nt of i n dar e a s o n a b l es c h e m a t h ek e y i st h es u p p o r to fd e c i s i o n1 a y e r ， t h r o u g hs i m i l a rd e m ot ok n o wt h es e n s e o ft h es y s t e m t h ed e v e l o pp e r i o dm u s tb es t r i c tc o n t r o l ：e v e r ys u b s y s t e m m u s tb e g i nt r yt or u na n dr u n n i n ga to n c e r u nt h es y s t e w i t ht h ec o e r c i v e m e a s u r e t h ep o i n to ft h ec o n t e n ti st od i s c u s st h ep r o c e d u r eo fm i sd e s i g na n d i m p l e m e n ta n di s s u e se n c o u n t e r e db e t w e e nt h er u n n i n g p e r i o d sa n da l s o d is c u s st h es c h e m eo fs y s t e mu p g r a d e k e y 霄o r d s ：m i sn e t w o r ks y s t e md e s i g na n di m p l e m e n tp o r t i i 1 1 选题背景和意义 第1 章绪论 锦州港信息化进程经历了三个阶段，第一阶段以财务系统电算化为标志， 公司除财务部门外，没有建设任何计算机网络：第二阶段，公司成立信息中心， 开始开发互联网资源，并开展信息化的前期工作：第三阶段，投资建设计算机网 络管理信息系统，建设办公自动化系统。 锦州港进行信息化建设是公司在竞争激烈的港航市场中必然的选择。锦州 港是一个年轻的港口，作为辽西地区最大的出海口，港口吞吐量一直保持高速 增长，港口也成为东北第一家上市公司，但是，由于港口沿用传统的生产经营模 式，随着港口业务量的增多，港口的经营管理也同时出现了许多的问题，原有的 业务流程和管理模式已经不适应业务量的增长，港口作业环节复杂，作业成本 难以控制，如果不进行变革，港口原本具有的优势也会逐渐消失。本人自1 9 9 8 年起，参与并负责了港口信息化建设的全过程，经历了可行性分析、详细需求分 析、子系统概要设计、数据流程图编制、子系统详细设计与开发，系统测试等 阶段。为保证系统质量，降低投资风险，整个工程历时三年，其中三分之二的 时间在进行前期的调研和系统需求分析，在模块开发阶段则采用相对成熟的原 型，在软件开发周期内严格控制开发进度，在模块设计和开发阶段要求用户参 与，协调各相关部门的关系，保证模块间的接口不出现问题。 锦州港信息系统的建设是港口信息系统建设在锦州港的具体实现，锦州港 是国内首家完全参与市场竞争的港口，具有其他国家投资港口所不具备的体制 和经营模式的灵活性，港口善于引进先进的管理理念，港口的每一个经营环节 都有明确的经营指标，由于经营体制的灵活性，可以迅速调整不合理的管理模 式或管理方法，是一个非常适合实施信息化的港口，本文通过对港口管理信息 系统设计与实现的论述以及对系统升级方案的阐述，论证了锦州港信息化建设 的完善和扩展的趋势。 1 2 主要情况概述 1 2 1 国内外港口信息化现状 发达国家的港口向大型化、专业化方向发展；港口管理向信息网络化发展； 随着港口地位的提高，各国都十分重视港口建设的总体发展规划，应用系统工程 论、信息论、决策论等实现规划与决策的科学化，利用先进的科学技术如卫星对 沿海与水域基础资料进行大面积观测、搜集和处理，使港口水文资料达到自动记 录、处理、传递：以数据库、程序库和图形处理技术为核心内容的港口c a d 技术， 大大提高了设计质量和设计工效，节省了工程投资。 国内许多大中型港口围绕运营管理、调度指挥、运输过程控制和企业内部事 务处理等业务需求，开发了企业内部管理方面的信息系统。港航e d i 用户总数已 超过1 0 0 0 个，成为我国港航运输生产中主要的技术手段。经过多年的实践，国内 港口信息化已逐渐成熟，向决策信息化的方向发展 1 2 2 锦州港管理结构特点 港口企业的共性决定港口基本业务流程的通用性，锦州港是一个已经完全参 与市场竞争的港口中，更注重的是关键业务的效率和耦合。 港口的经营组织结构大致分为生产，商务以及辅助生产三大体系。在装卸生 产体系中船舶作业计划和实现，陆上火车、汽车等机械人力作业计划和实现，仓 储货物堆场的管理是一个完整的作业过程，在数据字典设计中如何在复杂的业务 中实现数据的一致性是一项核心的问题，而商务体系中则必须要实现分不同区域， 不同货种采取差异的营销策略所要求的实现方法和准确迅捷的计费核算系统 锦州港管理信息系统设计的核心数据业务模型也正是基于生产和商务两大体 系确立，并整合港口计划管理和财务管理以及辅助作业系统，分阶段实施，有步 骤地实现全港的信息化。 2 1 2 3 项目实施计划重点涉及部门和实现的功能 锦州港管理信息系统构建于复杂的业务管理体系，要求全公司所有相关部门 的协作和积极的参与，项目分三阶段实施： 第一阶段完成调度部门，商务部门的业务子系统开发。调度和商务业务子系统是 港口数据流的核心，且主要业务模块数据流程清晰，易于实施。在项目的初始阶 段务求谨慎，因此选择开发风险小的予系统是适宜的。 第二步完成装卸公司，仓储公司的业务子系统的开发。港口生产管理业务流程处 于调整期，业务处理关联性强，数据字典中表关系复杂是港口信息系统设计的难 点，该阶段开发周期较长，尤其是关键事务处理数据模块的开发 第三步完成i n t r a n e t 开发，用户通过w e b 方式进行业务处理和检索。本次设计 的i n t r a n e t 系统功能限于数据报表查询和简单数据处理 与各阶段计划相对应的是用户详细需求分析和用户培训i 计划。在进入代码设 计阶段前要经过反复评估和论证，并在实施过程中控制并修正，确保项目实旆的计 划性和合理性，减少不可控因素。 1 3 本文的主要内容 本文分以下几章进行论述： 第一章绪论 第2 章业务需求分析 2 1 业务需求分析 2 2 节中对系统进行数据分析，论述了数据字典产生的复杂性 第3 章系统开发环境 3 1 对系统的硬件环境进行了说明和拓扑结构进行了说明，简要说明了服务器 环境的工作原理 3 2 软件技术基础简要介绍了o r a c l e 数据库的特点和数据库在系统实现中的 作用 3 3 介绍了开发工具和开发模式系统主要功能采用o r a c l ed e v e l o p e r 开发， 采用快速原型法与生命周期法相结合的开发模式 3 4 重点介绍了几个流行的设计工具 第4 章系统设计与实现 本章论述了港口生产经营主系统的业务流分析和设计实现。 3 1 港口生产经营主系统业务流程分析 3 2 系统货运生产数据流，核算计费信息流设计 3 3 主要子系统功能模块的实现 第5 章系统改进方案 从建立软件测试规，在部分关键模块中采用e j b 开发，海量数据处理问题一新 算法的研究应用，网络管理问题，设计模式变更一b s 模式软件开发所涉及的技术 等四个方面对系统改进和升级方案进行了阐述。 2 1 业务数据分析 第2 章业务需求分析 港口企业是一个物流体系的中间环节，货物进出港口，船舶靠离码头，车辆 船舶的装卸操作等环节将产生大量的单证和数据流。由于港口生产的实时性和2 4 小时不间断作业的特点，其数据流也应是连续的。以下分析港口的数据流；港口 的基础数据是由多个基本表构成的，包括船舶表，货类表，货主表等，在港口货运 流通的第一环节：商务月计划，船舶月计划和铁路月进港计划阶段，基本表将被应 用到计划和单证合同的处理中，由基本表衍生出中间表及视图，产生各类单证，合 同电子表单，并流转到调度作业部门和装卸作业部门，仓储部门调度作业部门以 流转的单证合同为限定条件，安排生产作业：仓储子系统模块经过复杂的算法产生 仓储堆存报表，货物出入库报表，并以此为依据实现单票货物或单船或货主核算计 费表 港口每日要处理的日数据量庞大。大容量数据发生在业务较复杂的环节中， 例如装卸完工证录入模块和装卸作业票核算子系统，每日处理数据量最高达6 8 万条记录，且每日要做多种组合的数据过滤和数据汇总分析。 数据字典的规范性物流是一个完整的体系当一票货物，一艘货船从货运计 划制定时起就已经进入了这个体系因此，数据字典必须保证高度的统一由于港 口业务过于复杂，本系统的数据字典也达到接近1 0 0 个之多，包括基本表。中间表和 视图很多中间表经过基本表的多项过滤和嵌套，在p l s q l 过程定义中实现，这是 由业务的复杂度决定的 2 2 详细数据流分析 锦州港系统数据采集、加工、检索涉及的主要港口部门包括调度室、财务部、 货运商务部、装卸公司、仓储公司、输油公司和经营管理机构，在每个用户部门 内部，按照数据处理内容、步序和权限的不同，又可以划分为不同的数据处理位 置即职能点。这些职能点基本上可以定位系统应用点。 锦州港生产经营主干领域的数据采集、加工和流转，现有的业务流程和单证 流转，描述为以下5 个数据流分析示意图。图中主要用户部门和职能点的关系为： 表2 2 1 数据流分析示意表 用户部门职能点 调度室调度计划、调度值班、调度统计 货运商务部商务管理计划、商务计费结算，商务财务 装卸公司装卸计划、调度，装卸核算、统计 仓储公司 仓储出入库与理货，仓储核算统计 外部数据来源部门包括：船代公司，货代公司，货主，外理公司等。 图2 2 1 数据流分析示意图 图2 2 2 数据流分析示意图 图2 2 3 数据流分析示意图 图2 2 4 数据流分析示意图 图2 2 5 数据流分析示意图 第3 章系统开发环境 3 1 硬件平台和拓扑结构 3 1 1 硬件平台 硬件配置： c o m p a qa l p h a s e r v e rd s 2 0 台 c 0 m p a qa l p h a s e r v e re s 4 0 台 r a 3 0 0 0 磁盘列阵，c l u s t e r 集群技术构成主数据库服务器。 双a l p h a 2 1 2 6 4e v 65 0 0 m g zc p u 1 g b 内存，双千兆以太网卡，9 g b 硬盘， r a 3 0 0 0 配置6 块4 3 g b 硬盘。 1 数据流的不间断性，海量数据存储决定了锦州港管理信息系统必须采用企业级 高性能服务器，并保证足够的灾难恢复能力和高容错性。基于以上的需求，双机 热备系统成为最终的方案。采用c o m p a q 企业级服务器e s 4 0 + d s 2 0 + r a 3 0 0 0 ，c o m p a q a 1 p h a s e r v e re s 4 0 是具有高性能、高可靠性、高可用性的中档企业级服务器，适用 于各类商业应用，包括银行、证券、电信、企业应用，可用作大容量数据库服务器， 高性能应用服务器，网络文件系统( n f s ) 服务器或i n t e r n e t 服务器。该产品支持4 个c p u ，具有高性能的6 4 位e c c 内存，热插拔磁盘，u l t r a 2s c s ii 0 总线，热插拔 的系统冷却风扇，n + 1 冗余电源，内置以及远程服务器管理等特点。基于交换的系 统内部互连充分发挥a l p h a 芯片的全部潜能，随着内存的增大和本身快速i o 通 道，其性能提高更加明显。 2 采用r a i d5 冗余技术和r a 3 0 0 0 阵列，保证了数据的高可靠性。冗余技术解 决以下的意外：硬盘损坏后完成数据的自动修复，不会发生数据丢失的情况，系统 正常运行不受影响。 3 服务器管理采用双机集群技术，集群的特点是负载平衡和失败恢复，对外部客 户端，服务器集群被识别为一台服务器，只有一个i p 地址与外部通信，因此它是 9 网络透明的。集群技术实现系统的优化：当系统处理数据量过大，可能发生一台主 机的资源占用过大，一旦系统资源占用超过临界值，系统应用程序会自动切换到另 外一台主机运行，从而确保了主机整体工作效率。双机集群共享内存通道，在数据 库系统的应用中，数据库实例在服务器本地硬盘配置，数据文件，控制文件和日 志文件在双机共享的磁盘阵列上配置，因此一旦主服务器当机或发生系统故障， 能够确保立即实现失败恢复，切换到备份机上运行系统。这种配置是关键事务处 理对数据不问断运行的要求。 3 1 2 网络拓扑 锦州港管理信息系统应用客户端设计容量5 0 0 台，分别部署在多个办公楼和 作业现场，这是一个复杂的网络拓扑结构，整个网络根据需求划分为三个子网， 每个子网管理不同的域：财务域、办公楼域和作业现场域。其中财务域具有很高 的安全权限，其访问受到严格限制。 子网间通过路由器连接，主办公楼设置中心路由器和二级路由器，前沿现场 办公楼配置二级路由器与中心路由器相连。主办公楼采用五类双绞线，采用管道 井垂直布线和同楼层水平布线：作业现场采用无线路由技术，带宽3 m 。楼宇之间铺 设光缆，带宽1 0 0 m 。 网络拓扑中非常注重公司关键数据的安全，即公司生产关键数据和办公室不 相关部门在不同的网段，因此，如果没有足够的授权是无法得到这些关键数据的 公司财务网段独立，在保证和公司计费系统的接口的条件下，安全地实现生产 和财务数据的整合 3 2 软件技术基础 3 2 1 操作系统和数据库 系统整体架构采用c s 模式，c s 模式的优点是在客户端和服务器端都有已编 译的客户端服务器软件，客户端系统开销很高，服务器端要求更多的会话数，客户 端s q l 直接访问数据库服务器，数据库采用多线程的方式在访问量不是非常大的 1 0 时候，能够快速响应每一个任务适合事务性作业的处理服务器端采用u n i x 操作系 统，u n i x 具有多进程，多线程的特性，是真正的多用户的操作系统，系统稳定性 和安全性等指标远高于视窗系统 企业级数据库采用o r a c l e9 i ，9 i 是企业级多线程的数据库，数据处理采取回 滚，日志归档等技术在数据被最终确认之前，使用者可以随时取消操作，避免误操 作所带来的问题日志归档技术实现o r a c l e 关键的备份策略选择联机热备份，数 据库每一项更新数据得操作在联机日志文件中归档，如果数据文件丢失或因意外 导致的系统崩溃和非正常的操作终止，可以通过联机日志文件恢复至最近的记录 港口业务数据处理量庞大，对数据处理效率要求非常高，且数据之间的关联非常 复杂，因此必须对数据库提出安全性，稳定性和可恢复性等要求，并要求海量数据 的处理效率小型的数据库产品如：m ss q ls e r v e r 无法实现大数据量和高性能的 要求。 3 2 2 数据库服务器的总体结构 d h c k9 i 数据库服务囊的总体姑梅 图3 2 2 一lo r a c l e9 i 数据库服务器的总体结构 3 2 3 数据库管理模式 直接管理模式 【企业管理器】直接管理模式的原理如图所示，共有3 层结构。 管理客户机 ：i 堡接脚络 数据球墙务器维 企业管理器 s q l n 协议 t c m p s q l + n e t 勒t 议 致据踔 【企l e 管理器】盥接管理骥式 图3 2 3 1 企业管理器直接管理模式 1 管理客户机 在管理客户机上安装【企业管理器】，通过【企业管理器】调用其他的集成管 理工具，利用s q l 书n e t 协议建立与数据库服务器的连接。 2 连接网络 常用t c p i p 协议构建连接网络。 3 数据库服务器组 分布式的数据库服务器组，服务器运行s q l n e t 协议响应客户机的连接，在 每个服务器上可能有若干个数据库。 3 2 4 管理服务器集中管理模式 集中管理模式原理如图所示，除了连接网络层外还有3 层结构。 嚣 【j 管理鼹务器l 鹃獒r i t 管理鞭理 图3 2 4 1 管理服务器的集中管理原理 1 管理客户机 在【管理客户机】上安装【企业管理器】，从【企业管理器】登录【管理服务 器】，然后调用其他集成管理工具。 【企业管理器】不直接连接数据库，而是通过【管理服务器】登录数据库。 2 管理服务器 【管理服务器】是连接数据库服务器和管理客户机的中间层。 在【管理服务器】上建立了数据库仓库用于存储来自管理客户机的管理信息， 然后将管理任务下达给数据库服务器的【智能代理】执行。 要使用事件、作业、组、电子邮件、调度等高级管理功能必须建立管理服务 器。 3 数据库服务器 【数据库服务器】由管理目标( 包括节点、数据库、w e b 服务器、应用服务器 等) 和【智能代理】构成。通过【智能代理】完成【管理服务器】下发的管理任 务。 在锦州港港口网络系统规划中，根据不同的管理要求，同时采用两种管理模 式，分别用于货运生产，财务和i n t r a n e t ，l o t u s 办公自动化应用。 货运生产和财务管理数据库应用采用直接管理模式，因为货运生产和财务管 理客户端需要直接处理数据库底层数据，在程序设计中尽量直接调用s q l 语句， 每一次会话( s e s s i o n ) 在会话生命周期内永久占用资源( 进程或线程) ，对处理 数据有很高的要求，因此选用直接管理模式。该数据库分别应用于财务系统和生 产经营管理，采用集群( c l u s t e r ) 管理，在集群双机中分别创建两个实例，这样 一旦发生实例失败，将自动切换至另外的实例运行。双机系统中的实例采用负载 平衡技术平衡系统负载，避免由于某个实例负载过大而造成的性能的下降。 i n t r a n e t 和l o t u s 采用管理服务器集中管理模式，因为i n t r a n e t 和l o t u s 办公自动化软件对数据库资源的占用相对较低，应用服务器建立在n t 环境中，客 户端通过应用服务器( a p p l i c a t l 0 ns e r v e r ) 向数据库服务器提出调用请求，间 接调用底层数据库，这样就避免了与直接数据源争用线程资源。 为保证数据的完整性，避免数据意外丢失，数据库需要制定完整的数据库的 备份与恢复策略：每天进行导出的逻辑增量备份，备份每天更新的数据库数据表 和视图：数据库设定为自动归档模式，一旦发生实例失败，可以通过联机重做日 志文件和归档文件进行数据恢复。 3 3 开发工具和开发模式 适合管理信息系统的开发工具，如：p o w e rb u i l d e r ，0 r a c l ed e v e l o p e r2 0 0 0 等各具优势。根据我们对项目进度的要求，并考虑港口经营管理业务模式不稳定 的特点，主要功能模块中采用0 r a c l ed e l e o p e r2 0 0 0 ，该工具的特点是很容易地进 行编译，并保证模块之间相对独立。十分易于系统模块变更，对项目的周期和系 统未来的维护工作有关键的作用。p b 可以开发出界面比较好看的系统，工具使用 比较便捷，但开发周期较长，编译相对复杂，维护起来工作量相对较大，这并不 很适合港口主要业务模式经常变化，功能变更频繁的系统。 o r a c l ed e v e l o p e r 是一个基于o r a c l e 数据库的、综合的、高度有效的开发环 境。它既可以为客户机服务器的局域网系统建立可以扩充的数据库应用程序，也 可以建立在因特网上使用的数据库应用程序。它已经成为开发应用程序能力非常 强的、使用范围非常广泛的工具。 在o r a c l ed e v e l o p e r 环境中，使用可视化的f o r mb u i l d e r 、r e p o r tb u i l d e r 、 g r a p h i c sb u i l d e r 、q u e r yb u i l d e r 、p r o c e d u r eb u i l d e r 等设计工具来设计数据 库和应用程序。只需要告诉这些d e v e l o p e r 工具做些什么，而不用费心告诉它们 怎样去做。使用者可以轻松得到所需要的对应于数据库数据的各种表格、报表和 图形。显然，这能够大大提高应用程序的开发效率。 o r a c l ed e v e l o p e r 提高了应用程序中对象的可重用性和可移植性，解决了应 用系统中安全这个十分重要的问题。熟悉软件开发工作的人都知道，软件的可重 用性对于软件系统的可扩充性，可靠性以及软件质量是十分重要的，而可移植性 又使得应用程序在不同平台上的应用成为可能。性能和安全的提高使得o r a c l e d e v e l o p e r 工具的开发能力更具潜能。 对于应用程序来说，每个对象都有强大的功能。但是，d e v e l o p e r 比它所包含 的那些对象的作用更大。d e v e l o p e r 是一个系统，它将所有的对象组合在一起，成 为一个工作的整体，不仅是这些对象在一起工作，还可能用其他的应用程序的对 象工作，以及用其他不同于o r a c l e 的数据库管理系统的数据工作。 在各个组件中的专门的子程序使得可以与标准0 r a c l e 以外以及d e v e l o p e r 环 境以外的事件进行交互。可以使用h o s t 过程通过操作系统命令接口调用其他程序。 在w i n d o w s 平台上，可以使用o l e 2 、a c t i v e x 控件和d d e 来操作其他应用程序的 对象。还可以利用o p e nc l i e n ta d a p t e r 访问o r a c l e 以外的数据库管理系统，对 于这些数据库管理程序可以使用0 d b c 驱动程序。可以用这些方法在设计环境和运 行环境中完全代替o r a c l e 。或者，还可以在0 r a c l e 下开发而在运行环境中却使用 另一个数据库管理程序。例如：用户可以将他们的数据保存在s q l s e r v e r 、s y b a s e 或i n f o r m i x 等数据库中。 系统开发采用的是快速原型法与项目周期法相结合的方式。经验证明，完全采 用生命周期法开发，开发周期较长，开发过程中不易控制进度，一旦发生设计偏 差，将不得不重新设计数据字典，将对整个系统的开发产生重大影响。 快速原型法( r a p i dp r o t o t y p i n g ) ：快速原型法是近年来提出的一种以计算机 为基础的系统开发方法，它首先构造一个功能简单的原型系统，然后通过对原型 系统逐步求精，不断扩充完善得到最终的软件系统。原型就是模型，而原型系统 就是应用系统的模型。它是待构筑的实际系统的缩小比例模型，但是保留了实际 系统的大部分性能。这个模型可在运行中被检查、测试、修改，直到它的性能达 到用户需求为止。因而这个工作模型很快就能转换成原样的目标系统。 原型法有三个层次： 第一层包括联机的屏幕活动，这一层的目的是确定屏幕及报表的版式和内容、 屏幕活动的顺序及屏幕排版的方法： 第二层是第一层的扩展，引用了数据库的交互作用及数据操作，这一层的主要 目的是论证系统关键区域的操作，用户可以输入成组的事务数据，执行这些数据 的模拟过程，包括出错处理： 第三层是系统的工作模型，它是系统的一个子集，其中应用的逻辑事务及数据 库的交互作用可以用实际数据来操作，这一层的目的是开发一个模型，使其发展 成为最终的系统规模。 原型法的主要优点在于它是一种支持用户的方法，使得用户在系统生存周期的 设计阶段起到积极的作用：它能减少系统开发的风险，特别是在大型项目的开发 中，由于对项目需求的分析难以一次完成，应用原型法效果更为明显。原型法的概 念既适用于系统的重新开发，也适用于对系统的修改；原型法不局限于仅对开发 项目中的计算机方面进行设计，第三层原型法是用于制作系统的工作模型的。快 速原型法要取得成功，要求有象第四代语言( 4 g l ) 这样的良好开发环境工具的 支持。原型法可以与传统的生命周期方法相结合使用，这样会扩大用户参与需求 分析、初步设计及详细设计等阶段的活动，加深对系统的理解。近年来，快速原 型法的思想也被应用于产品的开发活动中。 原型是软件早期一个可运行的版本，它反映最终系统的部分重要特性。快速原 型法是一种为了克服传统的生命周期法的一些弊端而发展起来的软件开发方法 学。它具有快速，灵活、交互式等特点，这种方法学的核心是，用交互、快速建 立起来的原型取代了形式的僵硬的大部头的规格说明，用户通过在计算机上实际 运行和使用原型系统而向开发者提供真实的反馈意见。然后开发者根据用户的意 见对原型加以改进，通过“试用一反馈一修改”，从而提高最终产品的质量。 我们采用了国内许多港口已经成功使用的模型，港口业务模式有其共性，数据 字典业务流程无大的差异，因此这种开发方法一开始取得的效果是非常明显的。 在需求分析和设计阶段，首先让用户看到一个系统的通用模型，通过演示，让用 户根据自己的业务需求提出方案，这样确定的方案因为经过了多方的论证，因而 能够较真实地反映业务实际，避免产生设计的偏差。 3 4 数据库设计工具 一个完美的数据库设计必须要选择一个好的设计工具。当前世界上流行的数 据库设计工具有：r a 士i o n a l 软件公司的r a t i o n a ls u i t e ，s y b a s e 公司的 p o w e r d e s i g n e r ，o r a c l e 公司的0 r a c l ed e s i g n e r 2 0 0 0 ，c a 公司的e r w i n 等产品。 这些数据库开发工具，有着共同的优点：支持大多数流行的数据库系统：均能很 好地设计出数据库的概念模型和物理模型；能用图形化的方式，描述出实体、联 系及实体的属性；可以很方便地定义商业规则、数据项、实体、实体之间的关系； 很容易把数据库概念模型、物理模型转换成数据库的最终对象，如表、触发器、 存储过程等。选择什么工具，完全看设计人员的兴趣。最终要得到的是一个好的 设计能够被完整地转换成数据库的表。 第4 章系统设计与实现 锦州港管理信息系统必须建立跨职能域、跨管理层次的统一的信息平台，这 种信息平台的建设必须基于信息资源规划，其主要子项目的相互关系如图所示： e 日匝匿 d ，圜耍 0o0 图4 1 港口信息平台模块化设计业务流 4 1 港口生产经营主系统业务流程分析 1 港口生产经营主系统数据流程图( 需求分析重点结果) ： 2 港口生产经营主系统用户视图设计( 重点是屏幕数据格式) ； 3 港口生产经营主系统数据流量化分析( 作业现场一计划管理层一决策层) 4 港口生产经营主系统信息分类编码标准制定，含现有编码的分析与整合 5 基于数据流分析的主系统数据建模及数据分布分析； 6 港口生产经营主系统体系结构建模及信息资源共建机制： 7 港口生产经营主系统物理建库结合应用开发进行。 4 2 系统货运生产数据流核算计费信息流设计 港口货运生产、计费管理信息系统是港口生产经营主系统的核心，其总体目标 是建立集成化、网络化的实时信息系统，实现作业控制、成本控制和决策分析的， 动态掌握资金流动与生产经营情况。具体子项目有： 1 进行全港货运生产，计费管理系统物理数据库设计( 含数据分布存储设计) ； 2 完成全港货运生产、计费管理系统信息分类编码； 3 现有数据库资源转换加载( 编制接口表与转换程序，组织加载) ； 4 建立数据维护和备份、转储机制和数据库的安全恢复机制； 5 准确界定应用系统模块功能范围、管理层次和信息加工深度，分清不同管理层 次上模块控制和处理功能； 6 根据系统功能模型中程序模块的分类( 重点识别可重用的程序模块) ，建立通 用类库，进一步形成构件对象模型； 7 按照应用软件工程技术文档规范，提交详细的应用系统设计技术文档( 包括函 数、变量说明、流程说明等) ： 8 提供多层次的安全控制功能，包括用户权限管理、操作日志监控、数据的联机 备份复制和恢复机制。 9 应用系统使用与维护培训，系统优化与维护跟踪，应用系统评估。 图4 2 一l 全港货运生产核算计费体系 4 3 主要子系统功能模块设计实现 4 3 1 调度生产管理 1 调度计划 提供计划调度所需的全部功能，包括船舶信息维护、周计划、工作联系单、 昼夜计划等职能模块和船舶查询、船舶资料、人机应出、进出港计划、火车计划、 作业合同、港存动态、吞吐量计划及完成情况、托运计划、货源情况等模块。 2 调度值班 提供调度值班所需的全部功能，包括船舶信息维护、船作业、装卸车、集装 箱完成、人机应出勤人机实出勤管理，气象、船舶分类货物吞吐量、火车分货装 卸量、货物备妥通知书、交接班留言与功能。还包括气象查询。船舶查询、指泊 计划、装卸车情况，应出勤查询，实出勤查询，吞吐量计划及完成情况。 3 调度统计 提供对调度信息全面的统计汇总功能包括生产快报处理船舶动态、报交通部 统计报表数据等。 4 数据查询 查询调度系统和货商生产系统产生的一切船舶装卸托运作业信息，为调度合 理安排船舶计划提供帮助。包括船舶资料、船舶综合信息、周指泊计划昼夜指泊 计划船舶进出港计划、船舶在港情况、铁路到车情况，托运计划、装卸车计划、 吞吐量计划及完成情况、港存物资动态作业合同执行情况、月货源情况，公司人 力机械出勤情况，调度值班情况装卸车情况、船移泊情况、船动态天气预报潮 汐情况、货物备妥通知书、上昼夜港口作业一览、生产动态快报、集装箱吞吐量 完成情况。 5 代码维护 维护局调度室系统所需的各种代码，包括泊位、船动态、船籍、船型、船主、 停时批代码、船舶贷名、作业位置、作业方式、舱位置代码、航线代码、统计项 目代码、港名代码、船舶代理、车股代码。 6 报表打印 2 0 按照不同的分类方式打印报表，包括分货类吞吐量报表、分内外贸船停时报 表、分货类船停时报表、分货类火车停时、船舶在港综合停时比报告、分货类分 吨级进出港船舶报告。 调度计划管理模块 l 船舶昼夜计划铁路迸出港记录 图4 3 一卜1 数据流程图： 主要核心数据字典( e r ) 设计实现： 表4 3 一卜1 船舶资料表( s h i p ) ：该表为商务计划，调度计划和各类核算计费表 的基础表，p r i m a r yk e y 是s h i p - n o n a m e c o d e t y p e pm 船号 s h i dn o n u b e r ( 6 ) y e sy e s 船名 s h i dn a m v a r c h a r 2 ( 2 0 ) n oy e s 进口航次 l n v o y a g en u m b e r ( 5 ) n on o 出口航次 o u t v o v a g e n u m b e r ( 5 )n 0n o 来往港 p o r tn 锄 v a r c h a r 2 ( 2 0 )n oy e s 进口货名 i n c a r g o _ 1 1 a f 【i v a r c h a r 2 ( 2 0 )n on o 出口货名 0 u t c a r g o n 硼 v a r c h a r 2 ( 2 0 ) n on o 进口重量 i n s h i p - c a p n u m b e r ( 9 。2 ) n on o 出口重量 o u t s h i p c a p n u m b e r ( 9 ，2 ) n on o 泊位号 b e a t hn o v a r c h a 2 ( 6 ) n on o 抵锚时间t o _ p o r t _ t i m d a t en on o 离港时间 l e v p o r t t i m d a t en on o 港口代码 p o r t c o d v a r c h a r 2 ( 7 ) n on o 表4 3 一卜2 调度计划表( w o r k l a n ) 记录船舶，陆运计划，并提交该表调 度值班模块 n a i 】ec o d e t y p e pm 船号 s h i p n o n u m b e r ( 6 ) y e sy e s 船名 s h i p - n a m v a r c h a r 2 ( 2 0 ) n oy e s 待装卸数 u n l o a d - w g t n u m b e r ( 7 ) n on o 抵锚时间t o p o r t j i m d a t en on 0 开工时间b e g i n j i m d a t en on o 单船完成情况s h i p - w e i g h t t o n n u m b e r ( 8 ) n 0n o 计划措施 p l a nt x t v a r c h a r 2 ( 3 0 ) n on o 统计报表一依据不同计算条件生产的吞吐量报表，停时分析等 4 3 2 商务管理子系统设计实现 港口商务管理系统主要为商务处业务人员提供货主货源管理、合同管理、查 询作业区作业信息、调度信息、计费模块生成，信息查询等服务。使用商务管理子 系统，业务人员能够有效的控制运输合同的执行，并方便地对合同计费，商务公 司建立稳定的货主信息库。业务人员的业绩在考核指标体系中量化的主要依据为 合同计费结果。经过一段时间的数据积累，可建立数据仓库( d a t aw a r e h o u s e ) ，通 过详细的数据分析，获得市场动态情报以下为商务管理子系统几个基本模块： 1 、货源管理及货主管理 建立货主资料、托运计划、月货源计划、装卸车计划、吞吐量计划、进港货物 计划打印、查询火车到港信息。 2 、运输合同管理 面向运输合同的签订、执行、查询、结束修改全过程。主要模块有：货物建 帐、制作维护作业合同、运输通知单，为货物过户制作过户证明；向调度室出具 工作联系单； 3 、货物动态 运输合同汇总查询；驻外单位揽货情况查询；货源分布情况查询；修改合同 等等。作业信息反馈：提供与港口货物作业有关的信息查询。 4 、付款查询 吞吐量计划、进港货物计划，月货源计划装卸车计划，托运计划，月货源计 划详细等计划查询；货物账本查询；作业合同查询；工作联系单查询；计划合同 兑现情况查询；港存日报；港存物资动态查询；作业委托单查询；船舶信息查询。 5 、调度作业信息反馈 提供与港口船舶调度作业有关的信息查询。这些查询包括：船舶资料查询； 船舶综合信息查询；计划查询包括周指泊计划，昼夜指泊计划、船舶进出港计划： 公司人力机械出勤情况。调度值班情况查询，船移泊情况查询：船动态情况查询： 天气预报潮汐情况查询；货物备妥通知单查询；上昼夜港口作业一揽表；生产动 态快报；集装箱吞吐量完成报表；货物吞吐量兑现统计报表。 系统组成和功能简介 系统由货源管理、运输合同管理、计收费管理、作业信息反馈及货主服务五个子 系统组成。 1 货源管理子系统 a 、货主档案管理： b 、货运意向管理 c 、货运预控 d 、货源计划管理 2 运输合同管理子系统 a 、运输合同签署 b 、预付款管理 c 、缓交款申请 d 、限量发送货物手续办理 e 、作业委托单签署 3 计收费子系统 a 、单证计费 b 、收费结算 c 、费收情况分析 4 信息反馈子系统 a 、船舶信息 b 、库存货物信息 c 、火车装卸信息 d 、吞吐量情况分析 5 货主服务子系统 a 、货主档案维护 b 、货物档案登录 c 、货运意向登录 d 、信息查询( 船舶、货物等) 商务管理系统的单证传递是通过