（计算机应用技术专业论文）现代库存管理领域框架及构件研究与实现.pdf

南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 ( 供应链系统既是2 1 世纪的企业运营哲理，是由企业级制造模式向世界级制造模 式发展的高新产业技术；也是面向2 l 世界的信息产业技术和新一代m i s 应用软件研 究开发的重点，是电子商务技术应用于制造业的突破口”。 面向电子商务的集成供应链管理系统( e ci s c m ) 软件设计旨在构造一个独立 十原有e r p 框架的全新的s c m 产品框架，研究开发具有自主版权的e ci s c m 系统。 本文主要研究e ci s c m 中的库存管理软件模型、e ci s c m 软件开发过程、软 件模式以及智能p e t r i 网技术，并通过e c1 s c m 工程实践来验证和探讨库存系统构架 构件的分析、设计和实现问题。首先，用领域工程的思想来进行领域需求抽象，建 立领域需求模型和领域分析模型；然后，建立对象结构模型和对象行为模型；最后， 在领域设计的基础上，建立库存系统物理构架，并把它们映射到e ci s c m 软件平台， 完成系统构件构架的开发。 i 通过e c1 s c m 工程实践，不仅完成了e ci s c m 软件的系统总控模块，库存系 统和通用查询系统的设计和开发；而且使本人对库存管理理论和软件方法学有了充分 的认识和理解，并掌握了一整套软件开发过程管理技术和工程实施经验，真正做到了 理论和实践相结合。j 妒一7 关键词：库存管理i 软件开发始j t 自匠，软件模式一能p e t r i 璺塑罂蔓i 狰 现代库存管理领域框架及构件研究与实现 a b s t r a c t s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ts y s t e mi st h ep r i n c i p l eo fe n t e r p r i s em a n a g e m e n ti nt h e 21s tc e n t u r y , a n da l s oi st h eh i g h - t e c h n o l o g yo f c h a n g i n gf r o me n t e r p r i s e m a d em o d e lt o w o r l d - m a d em o d e l ，s oi ti st h ek e y s t o n eo ft h e21s tc e n t u r y si tt e c h n o l o g y , t h er e s e a r c h f o c u so ft h en e wm i sa n dt h e b r e a k t h r o u g h o fa p p l y i n ge l e c t r o n i cc o m m e r c et o m a n u f a c t u r ei n d u s t r y t h ed e s i g n p u r p o s e o fe l e c t r o n i cc o m m e r c e o r i e n t e d i n t e g r a t e ds u p p l yc h a i n m a n a g e m e n t ( e c j s c m ) i s t om a k ean e ws c m p r o d u c tf r a m e w o r kt o t a l l yd i f f e r e n tf r o m t h a to f t h eo l de r p , a n dt od e v e l o p e c i s c m s o f t w a r ep r o d u c t 谢t ho w n c o p y r i g h t t h i sa r t i c l e m a i n l y d i s c u s s e st h e i n v e n t o r ym a n a g e m e n ts o f t w a r em o d e l o f e ci s c m ，t h es o f t w a r e d e v e l o p p r o c e s so fe ci s c m ，s o f t w a r ep a t t e r n sa n d a g e n t - o r i e n t e dp e t r i n e t t h ea n a l y s i s ，d e s i g na n dr e a l i z a t i o no fi n v e n t o r y s y s t e m s a r c h i t e c t u r ea n dc o m p o n e n t sh a v eb e e nt e s t i f i e di no u re t i s c m p r o j e c t f i r s t l y , w eu s e t h ed o m a i ne n g i n e e r i n gt h e o r yt oa b s t r a c tt h ed o m a i nd e m a n d ，b u i l dt h ed o m a i nd e m a n d m o d e la n dt h ed o m a i na n a l y s i sm o d e l t h e n ，w eb u i l du pt h eo b j e c ts t r u c t u r em o d e la n d t h eo b j e c tb e h a v i o rm o d e l l a s t l y , t h ep h y s i c a la r c h i t e c t u r eo fi n v e n t o r ys y s t e mw i l lb e m a d ea n db em a p p e dt oe ci s c ms o f t w a r ep l a t f o r ms oa st or e a l i z et h ea r c h i t e c t u r ea n d c o m p o n e n t so f e q s c m t h r o u g h t h ep r a c t i c eo ft h ee c i s c mp r o j e c t ，ih a v ef i n i s h e dt h ec e n t r a lc o n t r o l s u b s y s t e m ，t h ei n v e n t o r ym a n a g e m e n ts u b s y s t e m a n dt h eq u e r y m a n a g e m e n ts u b s y s t e m 1h a v en o to n l yl e a r n e dv e r ym u c ho ft h ei n v e n t o r ym a n a g e m e n tt h e o r ya n ds o f t w a r e m e t h o d o l o g y , b u ta l s om a s t e r e d t h et e c h n o l o g yo fs o f t w a r ed e v e l o pp r o c e s sm a n a g e m e n t a n dg a i n e dm u c hp r o j e c te x p e r i e n c e s s oic o m b i n e dt h et h e o r ya n dt h ep r a c t i c ei nw o r d a n d d e e d k e yw o r d s ：i n v e n t o r ym a n a g e m e n t s o f t w a r e d e v e l o p i n g p r o c e s su m l s o f t w a r ep a r e r n s a g e n t o r i e n t e d p e t r in e t a r c h i t e c t u r e c o m p o n e n t i i 南京航空航天大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 本研究方向的发展概况 自从2 0 世纪初，企业管理者和学术界开始关注库存控制以来，库存管理经历了 从传统库存管理到现代库存管理的转变。传统库存管理模型以研究订货点技术为基 础，在此之上发展了生产库存控制技术( m r p i i 技术) 和分销库存控制技术( d r p 技术) ；而现代库存管理理论研究则吸取了j i t 思想并结合供应链管理，出现了供应 商管理库存、联合库存控制、多级库存优化与控制、战略库存控制以及协同规划、预 测和补给技术( c p f r 技术) ，它们代表了现代库存管理理论发展的最新方向。 从软件建模方法论的角度看，信息系统的开发方法已经历了三代技术的跨越：面 向过程，面向对象，面向构件。 面向过程方法是传统的软件建模方法，包括面向功能和面向数据流。其实质是通 过对系统功能进行自顶向下的层次分解，并采用数据流图来描述数据流动及其变换处 理。 面向对象方法是第二代软件建模方法，体现了功能与数据抽象方法的统一。统一 建模语言( u m l ) 是面向对象方法论中最重要的新成果，是支持领域工程和软件重 构的关键技术。而软件模式技术的出现则代表了面向对象领域的最新发展动向，它使 得设计复用成为可能。智能p e 删网( a p n ) 是从面向对象p c t r i 网( o o p n ) 发展而 来，是智能代理技术与p e t r i 网技术相结合的产物，是对象行为建模及动态模拟优化 的重要手段。 2 0 世纪9 0 年代中期以来，由于分布对象技术与软件重构工程的有机结合，促使 呵向构件的软件开发方法应运而生。面向构件的软件开发方法，是2 1 世纪软件产业 的主流方向。尤其对于应用软件开发来说，成功的首要前提在于解决软件设计思想问 题：不只是单纯追求高效算法和软件执行效率，也不只是注重功能设计的完整性和界 而的美观性：关键是要从整个软件体系结构的角度。解决软件成份可重用和软件结构 可重组问题，形成具有动态建模能力的柔性系统。目前，基于构件重用和软件版本更 新的增量式开发方法正以强劲发展趋势取代传统的软件开发模式，从而解决了复杂大 系统的集成建模问题。 1 2 课题背景和研究重点 供应链系统既是2 l 世纪的企业运营哲理，是由企业级制造模式向世界级制造模 式发展的高新产业技术；也是面向2 1 世界的信息产业技术和新一代m i s 应用软件研 现代库存管理领域框架及构件研究与实现 究开发的重点，是电子商务技术应用于制造业的突破曰。因此，无论对于一个企业还 足个国家来讲，它都具有十分显见的技术、经济和社会意义。 供应链思想突破了传统企业管理“纵向一体化”的经营模式，形成了以市场需求 快速响应和企业资源整体优化为核心的“横向体化”经营体系，与供应链模式相适 应的典型应用是e r p 系统。按照这种设计思想，一般供应链管理功能便隐含在e r p 系统中；而没有作为独立应用系统存在。本总体设计认为，e r p 是m r p i i 的新一代 应用模式，而s c m 应成为e r p 的新一代里程碑。因为e r p 体现企业级制造战略， 而s c m 体现全球级制造战略。 本设计旨在构造一个独立于原有e r p 框架的全新的s c m 产品框架，研究开发具 有自主版权的面向电子商务的集成供应链管理系统( e ci s c m ) 。e ci s c m 软件分 为业务处理和系统处理两大部分，共1 2 个子系统或系统级的通用模块。本人主要负 责e ci s c m 软件的系统总控模块，库存系统和通用查询系统的设计和开发，其中库 存管理系统的功能分为：主文件维护，入库处理，库存控制，出库处理，连续补库， 资源调配六大功能。本库存系统定义了生产经销异地库存关系，形成供存销物流 接l ；支持多企业以及多级计划、多级库存和多级结构应用模式与网链集成：引入制 造业流通业应用集成的物流技术，如连续库存补充计划，供应商管理库存等。 本篇论文正是在该工程背景下展开的，主要研究了e c | s c m 软件开发过程、软 件模式语言、智能p e t r i 网技术、库存管理软件模型以及系统软件平台，并以库存系 统中连续补库计划构架构件的分析、设计和实现贯穿全文。 论文从结构上看，共分为七章： 第一章：绪论。介绍本研究方向发展概况，课题发生的背景，本论文的具体研究 内容和章节安排以及工作量评估。 第二章：软件过程。比较分析了几种主流的软件开发过程，总结了一套e ci s c m 软件开发过程；同时结合c m m 和i s 0 9 0 0 1 阐述e ci s c m 工程中的软件过程管理和 质量管理。 第三章：现代库存管理理论。从传统库存管理和现代库存管理两个方面总结了相 关的库存管理模型：主要有订货点模型、m r pi l 模型、d r p 模型、v m l 模型、j h 姐 模型、多级库存优化与控制模型、c p f r 模型，它们几乎涵盖了所有的库存管理模型。 第四章：领域模型分析。采用领域工程的思想来进行领域需求抽象，建立领域需 求模型；而后借鉴相应的分析模式，通过领域分析来建立领域分析模型：用例模型、 活动模型、数据模型和业务类模型。 第五章：领域模型设计。运用u m l 的顺序图来描述对象间的消息通信作用，用 状态图来描述单对象的状态变化及控制，由此来优化类构架，完成细化类图中的对象 属性集和对象操作集：然后参照构件构架设计模式中的b s 与c s 集成体系结 构模式，对细化类图进行三层分解，形成三层类图。 第六章：领域模型件实现。在领域设计的基础上，建立构件图和配置图，并把它 南京航空航天火学硕士学位论文 们映射到基于b s 与c s 集成体系结构模式的软件架构平台 ，。界面设计模式和代码设计模式来完成系统构件构架的歼发。 第七章：结束语。阐述了本研究工作的学术价值和实用价值 和收效，以及今后的研究方向。 1 3 奉文的主要工作 然后参考相应的用 本研究的创新见解 本文的工作从e ci s c m 工程实施开始，经过了开题报告、资料收集、文献阅读、 应j 玎设计开发总结以及论文写作等几个阶段，历时一年半。 在一年半中我阅读了相关中英文著作、文献达6 0 余篇：对软件模式技术、智能 p e t r i 网技术、软件体系结构等相关软件方法作r 一定的研究；对库存管理理论作了 系统研究，在提炼库存管理领域需求和库存管理理论模型的基础上提出了库存管理软 件模型；同时采用构件技术及u m l 方法来设计和实现了e ci s c m 软件的系统总控 模块、库存系统和通用查询系统。 最后，在总结e c1 s c m 系统工程经验和理论研究的基础上完成了5 万多字的牛 设论文。 现代库存管理领域框架及构件研究与实现 第二章软件过程 2 0 世纪未，席卷全球的信息技术( i t ) 革命标志着知识经济时代的到来。在这 场l t 革命中，软件无疑扮演着重要的角色。软件产业作为一个独立形态的产业，j e 在全球经济中占据越来越举足轻重的地位，而软件工程正是软件产业健康发展的关键 技术之一。目前，软件工程已进入第四代，在产业应用软件开发中也已经得到_ rj “泛 而成功地应用，凼为管理者和实践者均认识到需要一个严谨的软件方法来支持他们的 软件开发工作。 i e e e 的软件工程定义：( 1 ) 将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开 发、运行和维护的过程，即将工程化应用于软件巾。( 2 ) 第一点中所述方法的研究。 下面，我们给出了软件工程描述的集合形式： 软件工程：= 软件过程模型，软件工程方法，软件工具，质量管理1 软件过程模型：= 线性顺序模型，原型模型，r a d 模型j 软件工程方法：一 面向过程方法，面向对象方法，面向构件方法，u m l 形式化 捕述方法，软件模式，智能p e t r i 网技术 软件工具：= 软件设计工具，软件开发工具，软件测试工具 质量管理：= c m m ，i s o9 0 0 0 质量保证模型 软件工程包括软件过程模型、软件工程方法、软件工具和质量管理四个方面：其 中，软件过程是开发高质量软件需要完成的任务框架；软件工程方法解决了开发软件 时在技术上需要“如何做”的问题；软件工具是对过程和方法提供了自动的或半自动 的支持：而质量管理则是保证软件质量的关键。 在下面几章中，我们将详细阐述如何结合软件工程的四个方面来开发e ci s c m 软件的库存管理系统。首先，在第2 章我们将讨论一些常见的软件过程模型和 e ci s c m 软件开发过程，讲述三种软件工程新技术：u m l 建模语言、软件模式和智 能p e t r i 网技术；同时结合c m m 和i s 0 9 0 0 1 阐述e c i s c m 工程中的软件过程管理 和质量管理。在第3 章里，我们研究库存管理理论和相关模型。在第4 章里，我们采 用领域工程的思想来进行领域需求抽象和领域分析，以建立领域需求模型和领域分析 模型。在第5 章里，我们将详细阐述如何用u m l 、软件模式、a p n 等软件工程方法 来设计一个库存管理系统：而在随后的第6 章中，将着重讲述如何实现库存系统的软 件构件构架，同时会分析一些主流的软件开发平台。 2 1e ci s c m 软件开发过程 软件开发过程是为获得软件产品，在软件工具支持下吐i 软件工程师完成的一系列 软件工程活动。每个软件开发机构都可以规定自己的软件开发过程；针对不同类型的 软件产品，同一软件开发机构也可能使用多个不同的软件开发过程。我们研究1 0 种 4 南京航卒航天人学硕十学位论文 1 i | 司的软件过程模型，同时针对当前的研究项目面向电于商务的集成供应链管卿 系统的特点，采用r “e ci s c m 软件开发过程模硝”。 2 1 1 软件过程模型 日前软件过程技术是一个非常活跃的研究领域，吸引r 大批来自学术界雨i 工业界 的专家和学者，从1 9 8 4 年起每年有软件过程国际研讨会( 1 s p w ) ，从1 9 9 1 年开始召开 软件过程国际会议( 1 c s p ) ，欧洲有欧洲软件过程研讨会( e w s p t ) ，及近年来每年召开 一次的软件t 程国际会议( 1 c s e ) 等。 现代工业大机器生产的主要特点之一就是生产过程标准化，规范化和自动化：任 何产品的生产都是由具体的生产过程来完成的。同样软件产品的开发也是由具体的软 件开发过程来完成的，软件开发过程的质量在很大的程度上决定了所产生的软件产品 的质量和软件生产率。为了解决软件开发中的实际问题，一个软件工程师必须综合出 一个开发策略，该策略能够包含过程、方法s h t 具三方面以及定义、开发和维护i 阶 段，这个策略常常被称为过程模型或软件工程范型。软件过程模型的选择应基十项目 和具体应用的特点、所采用的方法和 具以及需要的控制和交付的产品。 在以下部分，我们将讨论多个不同的软件工程过程模型，它们都有各自的优缺点， 所以项目管理者在软件项目开发前，应根据具体情况选择一个适合项目组要开发软件 的过程模型。一个相对较小的项日如果与以前已开发过的项目相似，可以采用线性顺 序模型；如果时间要求很紧，且问题能够被很好地划分，r a d 模型可能是正确的选 择；如果时间太紧，不可能完成所有功能时，增量模型可能是最合适的；同样的，具 有其他特性的项目选择其他过程模型。 1 线性顺序模型 线性顺序模型有时也称传统生命周期或瀑布模型，提出了软件开发的系统化的、 顺序化的方法，主要步骤有：系统工程和建模、软件需求分析、设计、代码生成、测 试和维护。线性顺序模型是最早的，也是应用最广泛的软件过程模型。当然，它也存 在不少的缺点：实际的项目很少按该模型给出的顺序进行；用户常常难以清楚地给出 所有的需求，而线性模型却要求如此；等等。但不管怎样，该模型在软件工程中仍然 i 有重要的地位：它提供了一个模板，使得分析、设计、编码、测试和维护的方法可 以在该模板的指导下展开。 2 原型模型 原型模型用交互的、快速建立起来的原型取代了线性顺序模型中的规格说明，用 ，、通过在计算机上实际运行和试用原型系统而向开发者提供真实的意见。原型模型克 服了线性顺序模型的缺点，减少了由于软件需求不明确而给软件开发带来的风险。 3 r a d 模型 快速应用开发( r a d ) 是一个线性顺序的软件开发模型，强调极短朐开发周期。 现代库存管理领域框架及构件研究与实现 r a d 模型是线性顺序模型的一个“高速”变种，通过使用构件的建造方法获得了快 速开发，它强调可复用程序构件的开发。如果需求理解得很好，且约束了项目范围， r a d 过程使得一个开发组能够在很短时间内( 如6 0 到9 0 天) 创建出功能完善的系 统。r a d 方法主要用于信息系统应用软件的开发，包含：业务建模、数据建模、处 理建模、应用生成和测试及反复五个阶段。 并非所有应用软件都适合使用r a d 。如果一个系统难以被适当地模块化，那么 构造r a d 所需的构件就会有问题；r a d 也不适合技术风险很高的情况。 4 增量模型 演化模型是利用一种迭代的思想方法，它的特征是使软件工程师渐进开发和逐步 完善软件版本。增量模型、螺旋模型、构件组装模型和并发开发模型都属于演化模型 的一种。 增量模型融合了线性顺序模型的基本成分与原型模型的迭代特征，采用随着日程 时间的进展而交错的线性序列，每一个线性序列产生软件的一个可发布的“增量”： 第一个增量往往是核心的产品，实现了基本的需求，但很多补充的特性还没有发布。 与原型模型不同的是，增量模型强调每一个增量均发布一个可操作的软件产品。增量 模型能够有计划地管理技术风险；当配备的人员不能在为该项目设定的市场期限之前 实现一个完全的版本时，该模型尤其有用。 5 螺旋模型 螺旋模型是一个演化软件过程模型，它将原型模型的迭代特征和线性顺序模型中 摔制的和系统化的方面结合起来，并且加入了两种模型均忽略的风险分析，弥补了两 者的不足，使得软件的增量版本的快速开发成为可能。随着演化过程的开始，软件工 程项目组按顺时针方向沿螺旋移动，从核心开始，螺旋的第一圈可能产生产品的规格 说明书，再下面的螺旋可能用于开发个原型，随后可能是软件的更完善的版本。 对于大型系统及软件的开发来说，螺旋模型是一个很现实的方法，它能降低项目 的风险。但这个模型的使用需要相当丰富的风险评估经验和专门知识，如果项目风险 较大，又未能及时发现，势必造成重大损失。 6 构件组装模型 构件组装模型融合了螺旋模型的许多特征，它本质上是演化的，支持软件开发的 迭代方法。但同时，它又利用预先包装好的软件构件来构造应用程序。 开发活动从标识侯选构件开始，而后搜索类库或构件库，以确认这些构件是否存 在。如果存在，就从库中提取出来复用；如果不存在，就采用面向对象的方法开发。 之后，就可以利用从库中提取出来的类或构件以及开发的类或构件，来构造代开发应 用程序的第一个迭代。过程流程而后又回到螺旋，并通过随后的工程活动最终再进入 构件组装迭代。构件组装模型使软件复用成为可能，而软件复用的好处是降低了开发 周期时间，提高了软件生产率等等。 7 并发开发模型 6 南京航空航天大学硕士学位论文 并发开发模型，有时也称并发工程。该模型可表示为一系列的主要技术活动、任 务及它们的相关状态：同时，又定义了系列事件，对于每一个软件工程活动，可以 通过这些事件来触发从一个状态到另一个状态的转移。并发开发模型不是将软件工程 活动限定为一个顺序的事件序列，而是定义了一个活动网络，网络上的每一个活动均 可与其他活动同时发生。并发开发模型可用于所有类型的软件开发，能够捕获项目中 大量并发的软件开发活动和管理活动，因而能大大缩短项目开发周期，提高开发效率。 8 形式化方法模型 形式化方法模型包含了一组活动，它们采用了数学描述方法，使得软件工程师能 够通过采用一个严格的、数学的表示体系来说明、开发和验证软件系统。形式化方法 能够消除二义性、不完整性和不一致性问题，可以作为程序验证的基础。虽然形式化 方法模型不是主流的方法，但它可以产生正确的软件，因而在一些特定的领域有着一 定的应用：例如，航空电子及医疗设备软件。 9 第四代技术模型 第四代技术模型( 4 g t ) 包含了一系列的软件工具，它们都有一个共同点：能使 软件工程师在较高级别上说明软件的某些特征，之后工具根据开发者的说明自动生成 源代码。但要将一个4 g t 生成的功能变成最终产品，开发者还必须进行测试，写出 有意义的文档，并完成其他软件过程模型中同样要求的所有集成活动。4 g t 模型在小 型和中型的应用软件开发中大大降低了软件实现阶段所需的时间；同时，使小型应用 软件的分析和设计时间也降低了；但在大型软件项目中，效果并不理想。 】0 r u p r a t i o n a lu n i f i e dp r o c e s s ( 简称r u p ) 是一套软件工程过程，同时又是套软件 工程方法的框架，各个组织可根据自身的实际情况，以及项目规模对r u p 进行裁剪 和修改，以制定出合乎需要的软件工程过程。 r u p 吸收了多种开发模型的优点，具有很好的可操作性和实用性。从它一推出市场， 凭借b o o c h 、i v a rj a c o b s o n 、r u m b a g h 在业界的领导地位，以及与统一建模语言( u m l ) 的良好集成、多种c a s e 工具的支持、不断的升级与维护，迅速得到业界广泛的认同， 越来越多的组织以它作为软件开发模型框架。r u p 采用u s e c a s e 的概念，把要开发 的系统根据各功能使用的情况划分多个u s e c a s e ；采用迭代的思想把系统的风险分布 在四个阶段，风险越大的迭代越要放在靠前的阶段做，使软件产品的风险不断降低； 而不是像传统软件工程那样越往开发的后期问题越多。所以r u p 的思想一推出就受 到软件企业的欢迎。按照r u p 的开发模式一般可以达到c m m 2 、3 级的水平。 2 1 2e ci s c m 软件过程模型 该过程简图如下所示，详细的过程模型图我们将会在第4 、5 、6 章中分别给出。 现代库存管理领域框架及构件研究与实现 测试维护迭代开发 r阡 ，n i 目目 迭代 i i ! 域 + l l j 似蹦。j ：笔黧图需 i ；求 活动图业务类图 ( a p n )f 分析模式) ! 论 f 一 型 数据 十，、e 女 分析设汁 实现测试维护 图2 12 e c i s c m 软件开发过程简图 1 e c i s c m 软件过程思想 e c i s c m 软件过程思想如下： 分析阶段： 第一步，通过领域工程方法进行领域需求抽象，建立领域需求模型；通过理论研 究，总结出相关的理论模型体系； 第二步，通过用例图、活动图和数据分析表分别从企业的功能环境、流程和资源 角度建立相关的领域分析模型( 先依据领域需求模型建立用例图和数据分析表；然后 依据系统用例划分和数据分析，通过分析业务流程来建立活动图) ； 第三步，对活动图建立相应的a p n 模型，用p e t r i 网仿真器对其进行模拟验证。 第四步，依据系统用例划分建立系统包图模型，参照分析模式从活动图中抽取出 系统的业务类图模型( 包括对象图) ，即抽取概念构架。 抽象方法为： a 依据活动图事务流中的业务载体进行对象抽象，以生成业务对象； b 标识对象：对每个对象进行命名和编号，建立初始对象表： c 定义关联：识别给定对象间可能存在的联系及其类型，对每个联系进行命名； 用继承机制定义分类结构，用聚集机制定义组装结构，标识实例连接； d 绘制业务类图，生成概念构架。 设计阶段： 第一步，依据业务类图和活动图建立顺序图( 合作图) 和状态图，提取相应的关 键操作和基本操作，并建立对象操作表；依据业务类图和数据分析表建立对象属性表。 第二步，对顺序图( 合作图) 和状态图建立相应的a p n 模型，并用p e t r i 网仿真 器对其进行模拟验证。 第三步，参照构件设计模式和三层构架设计模式对基本类图进行三层划分和重设 计，建立三层类模型，即逻辑构架。具体做法：在原有业务对象的基础上，依据界面 载体从业务对象中分解出界面对象；依据事务项从业务对象中分解心事务对象：依据 r 南京航审航天大学硕卜学位论文 数据类从业务对象中分解出数据对象。同时把对象原有业务对象中的属性和操作分配 到界面对象、事务对象和数据对象中去，并相应增加新的属性和操作。 实现阶段： 由三层类模型抽象出构件图，并结合企业软硬件环境和应用节点分布建立配置 图，即建立物理构架；依据不同的构件类型，分别采用相应的开发工具实现。 a 界面构件：参照用户界面设计模式、代码设计模式和原始数据格式采用客户 端开发t 具编程实现； b 事务构件和连接件：参照代码设计模式编程实现； c 数据构件：根据不同的数据库采用相应的实现策略，关系数据库实现或面向 对象数据库实现。其中，在采用关系数据库实现时，先要进行o r 映射，即把对象 内部的属性表映射到关系数据库的二维表，而后才能建立数据库。 测试和维护阶段 迭代开发阶段 2 e c s c m 软件过程模型的优点 该开发过程融合了线性顺序模型、原型模型、构件组装模型等软件过程模型的优 点，同时又是基于u m l 形式化建模语言，并采用了面向构件的开发方法，因而具有 相当的先进性。具体来讲： 该开发过程中分“分析、设计、实现、测试和维护”五大阶段，体现了线性顺 序模型的主要思想； 同时，“测试维护迭代开发”过程体现了增量模型和螺旋模型的主要内容， 而这两个模型又包含了原型模型的思想： 由于该开发过程是基于u m l 的构件化开发过程，因而也涵盖了构件组装模型 的主要精髓； 并发开发模型思想可以体现在该过程模型的各个子阶段的开发流程中，这些阶 段都可以并发进行； 在该过程模型中，我们采用了智能p f f f i 网技术( a p n ) 来对相关系统模型进 行仿真验证，而a p n 技术就是一种形式化方法，包括了形式化方法模型的主要精髓； 除此之外，在该开发过程中我们还采用了r a t i o i l a lr o s e 等辅助设计工具，该 工具能自动实现相关的4 g l 代码，从而使得软件开发进度大大加快，这体现了第四 代技术模型的部分特征： 该模型吸取了r u p 的优点，对它进行了一定程度的裁减；采用了领域工程的 思想、u m l 形式化建模语言和面向构件的开发方法，能够生产出大型软件系统的领 域通用构件和构架，从而达到软件复用的目的： 软件模式是近年来软件工程领域出现的研究热点之一，它代表了面向对象领域 的最新研究方向。我们在e ci s c m 软件开发过程模型中组入软件模式，从而提 f 了 一套基于软件模式的面向对象软件开发方法与过程，这使得软件能够更好地重用。 现代库存管理领域框架及构件研究与实现 2 1 3u m l 模型图 在e ci s c m 软件过程模型中涵盖了u m l 中的l o 种模型罔，因此有必要在这里 简要介绍一下这1 0 种模型图。 标准建模语言u m l 已成为面向对象技术的主流建模t 具，支持系统分析、设计 和实现等软件开发全过程。u m l 定义了5 类1 0 种模型图，用于提供静态建模机制和 动态建模机制。 静态模型包括：用例图；类图，对象图，包图；构件图，配置图 动态模型包括：行为图( 活动图，状态图) ：交互图( 顺序图，合作图) 用例阁：描述应用领域需求与功能，以及事务( 用例) 之间的逻辑关系。 类图：描述系统中的抽象对象( 类) 及其联系( 泛化，聚集，依赖) 对象图：类的实例图 包图：提供类图的分组优化机制 对象( 模块) 封装 数据结构( 主键+ 属性表) 数据操作( 关键操作+ 基本操作) 对象属性表：= 对象名 r ，则不订货，该策略可实现周期性库存补给。 3 1 2 2 订货点技术评价 1 基本特点 不能预先确切知道客户未来的需求。在这种情况下，我们只能根据客户以前和 现任的需求以及将来发展变化的趋势进行预测。 以我们预测出的客户需求为依据，制定订货策略，筹集物资资源，以预防性储 备来等待日后客户的需求。 由于预测出来的需求不是客户确切的实际需求，所以不一定在将来实际发生，再 南京航空航天大学硕士学位论文 加一卜在制定订货策略时，考虑偶然需求的发生和订货过程中因随机因素造成时问上的 延误，都设立了一定的安全库存作为储备，而且客户服务水平订得越高，安全库存量 也就越高。所以整个订货点技术所设置的库存都是比较高的。 2 优点 它是至今能够应用于独立需求物资进行物资资源配置的唯一方法，它主要适用 十未来需求不确定的情况，当然如果未来需求确定更好。 在应用于未来需求不确定的独立需求情况时，可做到最经济有效地配置资源。 订货点技术操作简单、运行成本低。当订货点法和订货策略一旦确定，只要随 时检查库存，当库存下降到订货点是就发出订货。 订货点技术特别适合于客户未来需求量连续且均匀稳定的情况。 3 缺点 订货点技术的最大缺点是它使库存量太高，库存费用太大。 订货点技术的另一个缺点是它不适用于相关需求。 3 1 2 3 订货点技术在e ci s c m 库存系统中的应用 在e c _ i s c m 库存系统中，我们采用如下模型作为单个企业内部独立需求物资的 库存控制模型。 设：o p 为订货点，q s 为安全库存，l t 为提前期，d 为需求率( 需求量周) ，s 为最大库存量，q i 为检查时的库存量，t 为固定检查周期。 1 算法输入 库存控制算法的输入参数有：现有库存量，已订货量：需求率d 和需求量； 提前期l t ；安全库存q s ：固定检查周期t ；最大库存量s ：订货批量 2 库存控制模型 在e ci s c m 库存系统中，我们提供了如下三种用户可选的订货点控制模型： ( 1 1 固定订货批量法 库存控制模型：定量订货法一随机型一正态分布，采用用户经验值修正提前期、 安全库存量和订货批量。 a 订货点：o p = d + l t + q s r ：一 b 订货批量：采用经济订货批量9 ：2 c o r 作为参考值： v。 c 库存检查周期：连续性检查； 库存补给策略：( q ，r ) 策略 实现步骤为： a 根据o p = - d + l t + q s ，计算o p ： b 根据“可供货量= 现有库存量+ 已订货量需求量”，依次计算各时段的可供 货量； 现代库存管理领域框架及构件研究与实现 c 检查当可供货量0 p 时，应发出采购建议订单以补充库存，其讨货批量为 经济订货批量，日订货时间必须提前l t ； d 检查当可供货量q s 时，应发出库存报警。 ( 2 ) 可变订货量法 库存控制模型：定量订货法一随机型一正态分布，采月j 用户经验值修正提前期、 安全库存量和最大库存量。 a 订货点：o p = d + u 、q s ； b 订货批量：s q i c 库存检查周期：连续性检查； 库存补给策略：( r ，s ) 策略 实现步骤为： a 根据o p = d + l t + q s ，计算o p ； b 根据“可供货量= 现有库存量十已订货量一需求量”，依次计算各时段的可供 货量； c 检查当可供货量o p 时，应发出采购建议订单以补充库存，其订货批量为 s 0 j ，且订货时间必须提前l t ： d 检查当可供货量q s 时，应发出库存报警。 ( 3 、固定周期法：定期订货法一随机型一正态分布，采用用户经验值修正最大库存量 和固定检查周期。 库存控制模型 a 订货点：无： b 订货批量：s - 0 i c 库存检查周期：固定检查周期t ； 库存补给策略：( t ，s ) 策略 实现步骤为： a 根据“可供货量= 现有库存量+ 已订货量需求量”，依次计算各时段的可供 货最； b 当到达固定检查周期t 时触发库存检查机制，如可供货量o p ，应发出采 购建议订单以补充库存，其订货批量为s q i ，且订货时间必须提前l t ； c 检查当可供货量q s 时，应发出库存报警。 3 算法输出 库存控制算法的输出有： 采购建议订单，该订单格式如下 采购建议订单：= f 物品号，物品名，计量单位，订货数量，申请日期，申请部门 库存报警。 存e ci s c m 库存系统中，- 我l l j 采用了上述j 种模型作为单个企业内部的库存控 南京航空航天大学硕士学位论文 制模型，企业用户依据自身具体情况可以选择三种模型中的任意一种作为其库存控制 模型。当库存水平低于订货点或固定检查周期到来时，系统将会生成采购建议订单给 采购部门；当库存水平低于安全库存水平时，系统将会发出相应的报警信息。 3 1 3 生产库存控制m r p 用传统的订货点技术来处理与生产库存相适应的相关需求库存时，会有很大的盲 目性，其结果是造成大量的原材料及在制品库存。因丽，人们提出了物料资源计划 ( m r p ) ，它可以精确地确定对原材料及在制品的需求数量与时间，消除盲目性，实现 了低库存与高服务水平的并存。 3 1 3 1m r p 基本原理 加髓应用的目的是进行库存的控制和管理，按需求的类型可以将库存问题分为 两种：独立性需求和相关性需求。独立性需求和相关性需求的概念是美国的 ja o r l i c l , ( y 博士提出的，同时他还指出订货点技术只适合于独立性需求的物资。 独立性需求库存是指将要被消费者消费或使用的制成品库存，制成品需求的波动 受市场条件的影响，而不受其他库存品的影响。这类问题往往建立在对外部需求预测 的基础上，通过一些库存模型的分析，制定相应的库存控制政策来对库存进行管理。 相关性需求库存是指将被用来制造最终产品的材料或零部件的库存。这些物料的 需求彼此之间具有一定的相互关系，它们不需要预测，要通过相互之问的关系来进行 计算。 i v l r p 的基本原理：由主生产计划( m p s ) 和物料清单( b o m ) 逐个求出主产品所有零 部件的出产时间、出产数量，即物料需求计划。其中，零部件如果靠企业内部生产， 需要根据各自的生产时间长短来提前安排投产时间，形成零部件生产计划；如果零部 件需要从企业外部采购，则要根据各自的订货提前期来确定提前发出各自订货的时 间、采购的数量，形成采购计划。m r p 的逻辑原理如下图所示： 3 1 3 2m r p 控制模型 圈3 1 31 冲逻辑原理图 现代库存管理领域框架及构件研究与实现 1 模型输入 主生产计划：它一般是主产品的一个产出时间进度表。 物料清单：它不简单是一个物料清单，而且还提供了主产品的结构层次、所有零部 件的品种数量和装配关系。一般用一个自上而下的结构树表示。 库存文件：它包含各个品种在系统运行前期初库存量的静态资料，但它主要提供并 记录m r p 运行过程中实际库存量的动态变化过程。 2 处理过程 ( 1 ) 准备 确定物料编码：确定主生产计划；确定物料清单；准备好库存文件 ( 2 ) 逐级处理 输入提前期l 、期初库存量h o 。( 有些物资还要输入订货点o k 、订货批量q o 、安 全库存量0 s 等) 对于每一个时间单位“周) ，输入或计算下列参数 a 输入或计算出产进度计划g ( t ) b 输入计划到货量s ( t ) c 计算库存量h ( t ) = h ( t - l 卜s ( t ) - g ( t ) d 求出净需求量n f t ) ： rih o ) - h ( t 1 ) l 当1 4 ( t ) o 且h ( t - i ) = o e 计算计划接受订货量p ( t ) ：p ( t ) = n ( t ) f 计算并输出计划发出订货量r ( t l ) ：r ( t l ) - p ( t ) 输出计划发出订货量r ( t - l ) 3 模型输出 净需求量：即缺货量；计划接受订货量；计划发出订货量。 3 1 3 3m r p 特点 1 需求相关性：同订货点方法不同，m r p 是针对相关性需求物资的库存控制方法， 不但需求本身之间相关，需求和资源也相关，需求的品种数量、需求时间也相关。 2 需求确定性：m r p 是根据主生产计划、物料清单、库存文件和各种零部件的生产 时间或订货进货时间精确计算出来的，其需要的时间和数量都是确切规定好的。 3 计划精细性：从主产品到零部件，从需求数量到需求时间等都作了明确的规定。 4 计算复杂性：m r p 的计算量十分巨大，只有借助与计算机才能实现。 m r p 系统由于进行了精确的计划和计算，使得所有需要采购的物资能够按时按 量到达需要它的地方，一般不会产生超量的原材料库存。因而我们说，采用m r p 系 统能够有效地降低企业库存成本，同时采用m r p 系统还能规范化企业的库存管理， 保证物资顺畅地流动。 3 2 南京航空航天大学硕士学位论文 3 1 4 分销库存控制d r p m r p 的出现提供了一种新的管理思想，那就是按照未来需求来进行库存控制， 组织生产和流通。因此，m r p 不仅是库存订货技术，而且是既可以应用于乍产过程 也可以应用于流通过程的优先权调度技术；而分销资源计划( d r p ) 则是m r p 在流通 领域应用的直接结果。 d r i p 主要解决分销商品的供应计划和调度以及分销库存控制问题，它的基本目 标就是合理进行分销商品资源配置，达到既保证有效地满足市场需要，又使得库存费 用最省的目的。一般，d r p 适用于两类企业： 流通企业：具有存储和运输能力的物流中心： 具有自己的销售网络和储运设施的生产企