摘 要  基于數據倉庫技術和C/S體系結構，開發(fā)了企業(yè)設備管理決策支持系統(tǒng)，提出設備管理系統(tǒng)數據倉庫的體系結構，設計了系統(tǒng)的功能模塊圖和數據倉庫架構，并介紹系統(tǒng)各部分的設計思路。 
        一、引言 
        設備管理是企業(yè)管理中一項重要工作，對企業(yè)的生產經營起著決定性的作用。隨著生產的發(fā)展，設備向著高速化、大型化、復雜化、超小型化方向發(fā)展，數據信息越來越多，相互關系也越來越復雜，企業(yè)管理層對設備管理數據分析的時效性和正確性提出了更高的要求。 
        傳統(tǒng)的企業(yè)設備管理決策支持系統(tǒng)基本上都是基于數據庫技術開發(fā)而成，而數據庫技術是以單一的數據資源為中心，主要用于事物處理，其數據缺乏組織性，大多數以原始的形式存儲，難以轉化為有用的信息，對數據的合成、分析、挖掘和綜合支持功能較差，勢必造成決策不利、庫存積壓、資金浪費，影響企業(yè)的生產和效益。引入數據倉庫技術可以很好地解決這種狀況，可以把決策所需的信息從原始數據庫中分離出來，轉化為集中統(tǒng)一、隨時可用的信息，迅速提供給決策層，實現(xiàn)數據信息的高度利用和高層次利用，為企業(yè)設備管理決策支持系統(tǒng)的研究和開發(fā)提供了一條新的途徑，把決策支持系統(tǒng)推向到實用化階段。 
        二、主要技術介紹 
        1．決策支持系統(tǒng) 
        決策支持系統(tǒng)（DSS）是在電子數據處理系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)基礎上發(fā)展起來的一種支持決策過程的計算機信息系統(tǒng)。它以管理科學、運籌學、控制論和行為科學為基礎，以計算機技術、仿真技術和信息技術為手段，針對半結構化決策問題，為決策者提供決策所需的數據、信息，建立方法和模型，通過定性分析和定量計算，采取人機對話的方式，為管理人員提供一個分析問題、模擬決策過程及決策方案的決策支持環(huán)境。 
        2．數據倉庫系統(tǒng) 
        數據倉庫系統(tǒng)是為了利用現(xiàn)有的數據進行分析和推理，從而為決策提供依據而建立的綜合體系。數據倉庫（DW)、聯(lián)機分析處理（OLAP）和數據挖掘（DM）是其中相互獨立又相互關聯(lián)的核心技術。
數據倉庫是支持經營管理決策過程的、面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、隨時間變化的數據集合。它以多個同構或異構的傳統(tǒng)數據庫作為原始數據源，將大量用于事務處理的業(yè)務數據經過清潔、抽取、變換、概括和聚集操作，按決策主題的需要進行數據重組和數據存儲，提供全局的、統(tǒng)一的、語義一致的、組織良好的數據視圖，使最終用戶可以直接從中處理數據，進行數據分析，提高了訪問和處理數據信息的速度與效率。
聯(lián)機分析處理是在數據倉庫基礎上進行深入的數據分析，獲得關鍵信息以支持決策分析的主要手段之一。它是指一系列交互的查詢過程，在查詢過程中需要將數據在不同層次、不同階段上進行分析處理，從而獲得高度歸納的信息。 
        數據挖掘是一個決策支持過程，主要基于人工智能、決策學、機器學習等技術，高度自動化地分析原始數據，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，預測管理者的行為，以幫助決策者做出正確的決策。 
        3．基于數據倉庫的DSS應用結構 
        數據倉庫這一體系結構的提出，將事物型處理和分析型處理兩種類型區(qū)分開來，為DSS提供了解決方案。DSS一般結構為三庫一體化結構，即：數據庫、模型庫、知識庫。DSS中的數據庫是存儲于計算機中的用于決策的業(yè)務數據的集中，是DSS的基礎，但DSS中使用的數據庫中存儲的是對原始數據和基本數據進行篩選、提煉加工或統(tǒng)計后形成的可用的綜合數據。而模型庫是決策模型的集合，它存儲了有關某個決策問題的理論模型和經驗使用，并且提供了使用這些模型的功能。DSS的方法庫中存儲有關方法程序，允許計算機過程本身交互式存取數據，從數據庫中選擇數據，從方法庫中選擇算法，將數據和算法結合起來進行計算并顯示出來，供決策者使用。因此數據倉庫與DSS結合起來，形成如下這樣一種關系：數據庫用DW技術解決；模型庫用OLAF，工具分析；方法庫用DM技術實現(xiàn)。 
        以數據倉庫為基礎，通過查詢工具和分析工具，完成對信息的提取，滿足用戶的需求，成為對決策層有價值的信息資源，由此可見數據倉庫與決策支持系統(tǒng)真正的結合，才能使DSS成為一個真實的可行的決策支持系統(tǒng)。 
        三、企業(yè)設備管理決策支持系統(tǒng)功能分析 
        企業(yè)設備管理決策支持系統(tǒng)由幾個業(yè)務管理模塊組成，將設備管理的各方面集成為一個規(guī)范化的體系，使設備管理工作得到高效能的組織和實施。各主要管理模塊的功能和內容介紹如下。 
        1．設備前期管理 
        前期管理模塊主要包括設備的申請計劃、審批、合同簽訂、合同執(zhí)行情況、設備驗收記錄、客戶管理以及設備入庫記錄等幾個子模塊。該模塊通過建立設備市場信息庫，依據選型策略，進行設備選型，制定年度設備采購計劃，并對設備采購合同進行管理。對設備開箱驗收與安裝驗收進行記錄，結合設備基本信息，生成設備卡片。 
        2．設備資產管理 
        設備資產管理模塊主要包括設備編碼管理，設備臺賬，設備的租用、調撥、封存、報廢以及設備的折舊等基本子模塊。其中編碼管理按照部頒《設備統(tǒng)一分類及編號目錄》及相關補充規(guī)定對設備進行編碼。資產管理主要是對設備資產編號、設備名稱、設備主要參數、所需潤滑油的種類及型號、潤滑參數、出廠編號及日期、起用日期、設備使用人員狀況、隸屬的生產線、設備折舊方法等基本信息以及設備技術資料進行管理。 
        3．設備維修管理 
        設備維修管理模塊主要包括設備運行狀況、設備維修計劃、維修臺賬、故障統(tǒng)計、維修費用以及設備改造等幾個管理子模塊。該模塊是對發(fā)生故障的設備名稱、時間、現(xiàn)象、排除措施、維修人員、故障設備的部門進行記錄和管理，實施動態(tài)作業(yè)管理，對設備維修費用、備件消耗進行統(tǒng)計與核算，并對設備故障和維修頻率進行統(tǒng)計與分析，用直方圖形象表示設備故障發(fā)生情況，對設備使用情況進行了解預測，在設備使用一定周期后，向服務器發(fā)出維修提示信息，便于維修人員提前對設備進行檢查。 
        4．設備備件管理 
        設備備件管理模塊主要包括備件編碼、庫存信息、備件的購進與領用記錄、材料卡以及備件流水賬的管理等基本子模塊。該模塊主要對設備備件的合同時間、合同號萬進庫時間、存放地點、使用的機床、備件名稱、備件數量、型號、廠家、價格、國別、已領數量、領用流水賬、領用人員以及信息等進行管理，并對庫存數量設置了預警提示，備件數量超過最高或最低數量時，系統(tǒng)會向操作員發(fā)出報警提示。 
        5．設備潤滑管理 
        該模塊對設備潤滑和油質鑒定進行動態(tài)管理，自動進行潤滑材料消耗的統(tǒng)計與分析。設備潤滑管理是按技術規(guī)范要求，實現(xiàn)設備的合理潤滑和節(jié)約用油，以達到設備安全、正常運行的目的。 
        6．技術狀態(tài)管理 
        設備技術狀態(tài)管理模塊對設備運行與安全檢查進行記錄并統(tǒng)計。根據設備事故與故障記錄自動建立事故故障期報表，制定設備保養(yǎng)周期計劃與設備點檢計劃，實施保養(yǎng)與點檢的動態(tài)管理，自動制作包括設備完好率與故障停機率在內的設備管理狀態(tài)統(tǒng)計。凡發(fā)生事故與故障的設備，都可自動轉入維修管理模塊，對設備實施維修管理。關于事故、故障、運行臺時、設備保養(yǎng)等記錄，可自動轉入設備檔案中。 
        7．設備資料管理 
        設備資料管理模塊包括資料編碼、資料的基本管理以及資料的存檔、借用記錄管理等幾個子模塊。主要是對設備的隨機資料進行歸檔，系統(tǒng)化管理，方便資料的調閱、查詢。 
        8．系統(tǒng)維護管理 
        系統(tǒng)維護管理模塊包括密碼修改、操作注冊、數據整理與備份、數據恢復、重建索引、員工管理、基本設置等子模塊，該模塊使系統(tǒng)準確無誤地運行。通過設置操作權限，有效地保護了數據庫的完整性與正確性；通過該模塊，可以有效屏蔽非授權用戶的各種操作，保證了數據庫的安全性、完整性，從而也保證了系統(tǒng)的正常運行。
        四、系統(tǒng)的設計與開發(fā) 
        1．系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
        由于采用了數據倉庫技術，系統(tǒng)采用Client/Server模式。數據庫管理系統(tǒng)用Microsoft SQL Server 7.0開發(fā)完成，前端采用Powerbuilder 6.5開發(fā)。輔助開發(fā)工具為Visual C +＋6. 0, Office2000等。操作系統(tǒng)為Windows 2000 Advanced Server，具有可擴充性、可移植性、可靠性、兼容性等性能。同時圖形化界面，便于維護與管理。 
        2  系統(tǒng)總體邏輯結構的設計
系統(tǒng)總體邏輯結構如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體邏輯結構

        3．多維數據倉庫的設計 
        (1)確定主題 
        數據倉庫的每一個主題是一個客觀分析領域，反映數據倉庫所要實現(xiàn)的分析目標。因此，在設計數據倉庫時，確定主題的主要依據就是系統(tǒng)的分析要求。本系統(tǒng)中，根據系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能模塊來確定主題。 
        (2）設計維度 
        根據不同的分析主題，確定描述各個主題的相應指標，即多維數據模型的變量。并根據各個指標的約束因素，確定多維數據模型的各個維。多維數據模型中各維的層次劃分，基本確定了每一維的垂直匯總路徑。數據沿任何一條路徑自上而下分析，可實現(xiàn)掘進分析，將某一路徑與其他路徑任意組合，可實現(xiàn)分片和分塊。 
        (3)設計數據倉庫構架 
        數據倉庫有星型構架、雪花型構架和星網構架。在實際應用中，主要根據事實表和維表的情況選擇使用，有時甚至同時使用。 
        以設備備件消耗為例。在這個主題領域確定的4個維度，每個維度是單獨的，相互間設有層次關系，因此可以選用星型構架，如圖2所示。 
        4．底層數據庫的設計 
        數據倉庫中數據來源于多個數據庫子系統(tǒng)。這些數據庫子系統(tǒng)基本是面向應用建立的，不能完整地描述市場分析主題，也容易產生數據間的不一致。本系統(tǒng)底層數據庫數據結構是在現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)數據結構基礎上，針對管理信息的時間特性和匯總特性，對數據的名稱、類型、描述及關聯(lián)等進行重新定義，主要包括：統(tǒng)一數據類型、調整數據長度和增加時間屬性。

 

圖2 設備備件消耗的星型構架

        5．元數據的設計 
        系統(tǒng)的元數據是對整個數據倉庫環(huán)境的描述，包括數據源管理元數據和數據倉庫元數據。
數據源管理元數據是對元數據及其內容、數據轉換和各種操作信息的描述。對系統(tǒng)數據源作有效的界定，對各單位的基礎數據進行全局一致的詳盡描述。同時，建立各單位數據表和系統(tǒng)的映射表的對應關系，為實現(xiàn)數據映射提供依據。 
        數據倉庫元數據包括數據類型定義、數據采集規(guī)則、關系表結構和屬性定義。系統(tǒng)對數據倉庫中所有關系表的數據字段進行分類，并對其屬性作出統(tǒng)一的定義；通過數據倉庫采集過程表來確定采集規(guī)則，數據倉庫采集過程表主要有元數據庫信息、目標數據庫信息、采集過程存儲過程名稱等。 
        6．用戶視圖的設計 
        本系統(tǒng)設計了友好、高效的界面，實現(xiàn)一般交互、信息顯示和數據輸入的功能。系統(tǒng)通過對綜合多維數據進行旋轉、切片和建立挖掘模型等操作，進行導出數據的計算，經可視化處理，即獲得用戶視圖和各種圖表，滿足用戶對數據進行多側面、多角度的深入觀察和分析的需求。 
        五、結束語 
        目前，許多企業(yè)已經建立了設備管理決策支持系統(tǒng)，并投入運行。系統(tǒng)中的數據庫包含了設備管理各個環(huán)節(jié)的業(yè)務數據，這些數據反映了企業(yè)設備管理過程中規(guī)律性的信息，隨著市場競爭的日趨激烈，企業(yè)管理層對設備管理提出了更高的要求。因此，有必要建立設備管理數據倉庫。 
        本系統(tǒng)可以很好地幫助企業(yè)設備管理人員利用設備管理決策支持系統(tǒng)所提供的信息進行科學決策，提高企業(yè)管理水平，是輔助設備管理人員進行科學決策的一種有效工具。本系統(tǒng)是使整個企業(yè)實現(xiàn)計算機化管理的一個重要組成部分，系統(tǒng)研制工作是在企業(yè)信息系統(tǒng)規(guī)劃的要求下進行的。系統(tǒng)研制的下一步目標就是進一步擴充系統(tǒng)模型庫函數，以進一步提高系統(tǒng)決策支持的能力。

參考文獻
1．沈亮兵，黃宇微．設備綜合經營管理[M]，北京：中國鐵道出版社，1988
2．徐揚光．設備工程與管理[M]．華東化工學院出版社，1993
3．江文年，李明星．數據倉庫與決策支持系統(tǒng)［J］．決策借鑒，1997.(2)
4．羅會蘭．應用數據倉庫技術實現(xiàn)決策支持系統(tǒng)[J]．南方冶金學院學報，2002.(1)
5．王鐵寧，賀云卓．基于DW + OLAP + DM的器材保障決策支持系統(tǒng)設計［J］．裝甲兵工程學院學報，2003.(6)
6．陳文林，孫豁然．數據倉庫化的設備管理決策支持系統(tǒng)的研究[J]．金屬礦山，2004.(4)
7．劉慶運，錢瑞明，高成沖．設備管理信息系統(tǒng)總體方案與設計模型[J]．設備管理與維修，2003.（1）