【毕业学位论文】（Word原稿）空港货物电子放行系统的设计与实现-软件工程

专 业 硕 士 学 位 论 文 空港货物 电子放行 系统 的 设计与实现 文摘要 中文摘要 近年来，随着我国对外贸易规模的不断 发展和 扩大， 导致 出入境空运货物的物流监管面临 着挑战 ，原监管模式涉及到大量人工操作和纸质单据，导致货物放行速度慢、 出现 问题不好排查、货物数量无法准确统计 等问题， 给执法 操作带来了 极大 风险。 所以，原监管模式已不适应当前形势发展的 需要。要想满足当前形势发展的需要， 必须实现 操作监管流程的 电子化 。空港 货物 电子 放 行 系统是针对进口分拨业务要求而开发的，旨在取消空港分拨货物纸质单据盖章的信息化系统。该系统架设在公共网络平台上，通过服务管理端将 地面代理 （地面代理 库）与 货运代理 （ 货运代理 库）相连接，通过设置相应的 分拨监管 规则，在一级库、 二级库及监管部门之间 进行 数据 信息 的传递与交换。实现空运进口货物 放行 的申请、批复、出库（地面代理库）、入库（ 货运代理 库） 、出库（ 货运代理 库） 等 全流程电子化 运行和有效监管。 同时 ， 生成可供追溯的信息查询记录 、 方便监管部门 进行 数据 监视和 统计 。该项目的 建设 ， 能够大大提高了 空港入境 货物 放行 的通关效率，降低 相关 企业的 物流成本。 关键字： 空港 货物 数据库 信息系统 微软 框架 设计模式 n of s to of is a of in of is To to of of To of of of is on in to of is up on a to to By to of to a At to of s 录 目录 . 一章 绪论 . 1 第一节 研究背景和意义 . 1 究背景 . 1 究意义 . 1 第二节 国内外研究 现状 . 2 第三节 研究内容与文章组织结构 . 3 章研究内容 . 3 章组织结构 . 3 第二章 空港货物电子放行系统需求分析 . 5 第一节 客户端功能需求分析 . 5 第二节 系统非功能性需求 . 7 第三节 系统用例分析 . 8 与者划分 . 8 统管理员 . 9 运代理企业用户用例分析 . 10 面代理企业用户用例分析 . 13 第四节 重要业务流程分析 . 14 运代理企业申报业务流程分析 . 14 面代理企业操作业务流程分析 . 16 第五节 本章小结 . 17 第三章 空港货物电子放行系统总体设计 . 18 第一节 网络拓扑结构设计 . 18 目录 第二节 系统功能模块划分 . 19 第三节 数据库概念结构设计 . 20 础功能模块概念结构模型 . 20 心功能模块概念结构模型 . 21 统总体概念模型 . 22 第四节 数据库设计 . 24 据字典 . 24 . 25 第五节 系统实体类设计 . 28 第六节 本章小结 . 30 第四章 空港货物电子放行系统详细设计 . 31 第一节 软件层次结构与包结构设计 . 31 件层次结构划分 . 31 件层次间耦合方案设计 . 32 件包结构划分 . 33 第二节 数据库事务控制方案设计 . 34 第三节 基础功能模块的详细设计 . 36 辑功能 . 36 务流程 . 36 务类和方法设计 . 38 务类间调用时序 . 39 第四节 货运代理功能模块的详细设计 . 41 辑功能 . 41 务流程 . 42 务类和方法设计 . 44 务类间调用时序 . 45 第五节 查询功能模块的详细设计 . 47 辑功能 . 47 目录 务流程 . 47 务类和方法设计 . 48 务类间调用时序 . 49 第六节 本章小结 . 50 第五章 空港货物电子放行系统的系统实现 . 51 第一节 系统平台开发及运行 . 51 统开发平台搭建 . 51 统运行环境搭建 . 52 第二节 系统运行主页面 . 52 第三节 基础功能模块部分功能实现 . 55 能实现界面 . 55 码实现 . 56 第四节 货运代理模块部分功能实现 . 57 能实现界面 . 57 码实现 . 65 第五节 查询功能模块部分功能实现 . 72 能实现界面 . 72 码实现 . 74 第六节 本章小结 . 75 第六章 总结与展望 . 76 第一节 全文总结 . 76 第二节 下一步研究方向 . 77 参考文献 . 78 致谢 . 80 个人简历、学术论文与研究成果 . 81第一章 绪论 1 第一章 绪论 第一节 研究背景和意义 究背景 天津空港口岸 2013年全年受理进口申报 30多 万批次，货值达 70多 亿美元，由于空运货物货值高、时效性强的特点，对快速货物放行 要求特别强烈。如天津三星通信技术有限公司，其空运入境的电子部件的 货物放行 速度 直接影响其生产 成品 的整体进度 。 如果空港货物放行速度能够提高， 也将会提高企业的生产效率 。 将 而 目前机场执法在编人员有限 ， 货物量大， 工作压力极大，难以保证 货物的 放行效率 。 经过对空港货物 放行 流程进行综合调研， 了解到目前空港货物放行信息化程度比较落后， 空港货物分拨的整个业务流程，主要还是靠纸质单据和人工操作完成， 放行 成本 较 高， 并且 效率低。 另外， 空港货物分拨的整个业务流程 ，论其相关性，还是比较复杂，和其有关联的业务数据比较多，校验环节较多 。 综合以上问题， 推动贸易便利化、提升口岸 货物放行效率 ，加快空港口岸 信息化建设 、推进货物电子放行 成为当务之急。 有效 利用信息化 系统 ， 实现 空港货物放行 相关 业务数据 的横向对比、纵向关联。 深度挖掘 业务相关数据 ，实现 将 繁杂的业务数据 整理成 有效的 监管信息 ，提供给执法人员应用。以便 提升服务能力和工作效率 。 基于上述背景， 在 各执法机关对项目的支持下， 针对 空港货物放行 过程中各项业务处理的特点，进行 空港货物电子 放行系统 的设计与开发。准备 开发出一套对于 空港货物放行具有较强针对性，并且具有推广价值 的 空港货物电子放行 系统 。 究意义 本项目以 空港货物放行 申请 为研究背景，开展 空港货物电子放行 的研究工第一章 绪论 2 作，该项目的研究主要有如下几点意义： 1) 提高 空港进口货物的 管理水平 通过开发 空港货物电子放行信息管理系统，能够 对 空港货物放行 进行有效的管理。 通过信息 管理 系统能够获取到 空港进口货物 信息，从而为 空港执法人员 决策提供可靠的依据。在此基础上，提高 空港货物放行 管理的综合水平。 2) 实现信息的有效沟通 通过 空港货物放行 信息系统，能够有效的 实现 空港货物分拨 相关信息的有效沟通。信息的顺畅 、有效 沟通，能够提高 整体业务的处理效率，从而提高空港货物放行管理的综合水平 。 3) 提升信息化水平 空港货物放行 信息系统的开发， 对于 整个空港 其它 信息 化 系统的开发 ， 能够起到促进和推动作用，例如： 快件信息系统、保税仓库信息系统、办公自动化信息 系统等。通过诸多信息系统的 设计 与实现 ，能够从总体上提升 整个空港的信息化水平，为空港货物进出口 的发展提供可靠的保障。 第 二 节 国内 外 研究现状 国内外学者和软件开发机构对于货物放行信息系统的研究，大体 如下 ： 海关对货物通关实行的 是 以货物为基础的通关模式， 部分业务操作还没有完全实现电子化， 随着国际贸易量的 不断 增加，这种效率低下的通关模式 已经阻碍 了 国际贸易的正常运作，无法适应海关关务现代化的要求 1。 货物通关放行 效率是制约我国港口物流发展的一个关键 性 因素 2。 自进入 21 世纪以来 ， 随着全球经济的 不断 发展 ， 以及世界经济一体化进程的推进， 我 国进出口贸易总量 不断 增加 。 同时 ， 海关 货物监管 执法环境也发生了 变 化 ， 传统的 货物 通关模式和流程却并未随之 改变 。飞 快 发展的物流业要求货物通关 放行 效率最高化 ， 以及 货物 通关成本最小化。因此 ， 货物通关 放行 效率低成为进出口货物通关过程 中 的主要矛盾 3 。 第一章 绪论 3 第 三 节 研究内容与文章组织结构 章研究内容 本文以 空港进口货物分拨 工作 为研究背景，进行 空港货物电子放行 信息管理系统的设计与实现研究。 主要从 以下几个方面完成 研究工作： 1) 系统需求分析 空港进口货物分拨 管理工作，与其他资源管理工作相比，具有其独有的 特点。 我们对业务流程 进行 了 深入调研与分析，明确 了该系统的参与者及不同 参与者对于系统的功能要求，形成需求分析文档。 2) 数据库 设计 数据库 在信息 管理 系统中 ，发挥着 重要作用。良好的数据库结构 设计，能够保障信息系统具有很好的性能，并能够减少 数据冗余。 3) 开发平台搭建 本信息系统 以 C#作为系统开发平台。利用成熟稳定的软件框架 ，进行了系统开发平台 的搭建。并在平台 组合 搭建的 基础上 ，进行了软件层次结构的划分 。 4) 系统功能实现 对系统 的功能进行了 分析设计，包括 实体类 和功能类 的 设计，明确了 层次功能类之间 的调用时序。对系统进行了功能 实 现， 设计了软件系统 相关 的 功能界面。 章组织结构 本文按照如下的章节划分方案 ， 开展对 空港货物电子 放行 管理系统 的设计与开发： 第一章：绪论 介绍项目的开发背景 和研究意义 。 第二章： 空港货物电子放行 系统需求分析 分析了 空港货物电子放行 系统 使用者情况 ，将使用者划分成为若干 个 参与者。对于每一个参与者进行 了 用例分析，并在 此基础上进行了 功能分析。第三章： 空港货物电子 放行 系统 总体设计 第一章 绪论 4 根据信息系统功能分析文档，对系统进行了数据库结构设计。搭建了系统开发平台，并完成软 件分层设计。 第四章： 空港货物电子 放行 系统详细设计 设计系统中 涉及 数据库 的 事务处理方案，设计系统 中 的 程序 包 的 结构方案。 第五章： 空港货物电子 放行 系统的系统实现 按 功能实现过程 举例，对空港货物电子 放行 系统的 实现过程进行研究，并对实现结果进行了分析。 第 六 章： 总结与展望 对文章进行了全面的总结，并对该系统的下一步研究方向进行了展望。 第二章 空港货物电子放行系统需求分析 5 第二章 空港货物电子 放行 系统需求分析 需求分析设计是软件开发过程中的首要环节，也是重要的步骤。只有在建立完备的需求分析描述文档基础上，才能设计出满足用户要求的系统。同时，需求分析文档也是软件系统后期维护、升级的重要参考资料。 第 一 节 客户端功能需求分析 系统的功能需求主要来源于系统使用者在日常工作过程中所产生的需求。通过对空港进口货物业务流程进行深入调研，运用访谈、问卷调查的需求获取方式，得到系统的功能需求。由于系统使用者大多数并非从事软件开发、设计相关工作，导致其对系统的功能需求描述是片面的、不客观的，有些甚至是前后矛盾、系统无法进行实现的。本文档是在系统使用者需求调研的基础上，对需求进行甄别与有效梳理，整理得到全面的、可操作实现的、能够满足软件工程需要的功能需求文档。 该客户端系统功能需求主要有如下几点： 1) 货物放行 申请功能 货运代理 通过该功能填报申请放行货物表单，申报的信息由主单信息和分单信息两部分组成，填报的信息支持自动获取和手动填充数据两种 录入 方式。申报企业可以输入单号，点击自动获取功能，得到填报数据信息，进行数据信息相应修改后，点击发送功能按钮，发送至相应执法机关进行审批。 2) 货物放行 编辑功能 编辑功能主要用于 货运代理 企业，对申报执法机关还未有审批的申请信息进行修改，修改的内容包括申报分单信息的添加、修改、删除。货运代理企业可使用该功能，对所要更改 的信息进行数据修改操作，修改后信息，支持从新发送执法机关进行审批。 3) 货物放行 复制功能 复制功能主要用于现有申请信息的拷贝，当申报的数据信息与现有申报单据信息内容相差不多时，可采用复制功能，将现有的申报信息复制一份，申报第二章 空港货物电子放行系统需求分析 6 企业只需要在复制的单据上进行相应的数据修改，保存单据即可。该复制功能方便用户操作。货运代理企业使用该功能可以减少数据录入产生的错误，提高申报数据的准确性。 4) 货物放行 删除功能 删除功能主要用于当申请填写重复或审批未通过的无效数据，货物代理可使用该功能，对其信息进行删除操作。删除的 信息不可恢复 。 5) 设置功能 该功能主要用于对本系统涉及的参数进行设置，主要设置的参数包括，为了保证系统数据的丢失，而造成的麻烦，可支持对当前数据进行相应备份的设置；执法机关下发的公告通知，在显示页面中的刷新时间设置；以及数据显示列表页面大小的参数设置等等。 6) 参数更新功能 系统在使用过程中，会涉及到很多参数，这些参数是变化的，为了保证这些参数能够及时更新，开发更新参数功能，当参数有变化的时候，可以利用该功能，对参数信息进行更新。更新的参数为国家代码信息、地面代理信息、运输方式等等。 7) 货物放行 打印功能 货运代理企业申报的货物信息经由相关部门审批通过后。选择通过的申报单据，选择打印操作，系统将打印出该票单据相关的审批回执通过信息，加盖本企业的公章后，作为货运代理企业向地面代理企业提取实货的依据。 8) 出库功能（地面代理） 该功能主要只地面代理的出库操作 。支持根据主单号，对相应的数据进行检索功能，地面代理可以根据 主单号，检索出相应的 申报 单据，和货运代理提供的纸质单据进行核对，信息无误后，点击出库功能按钮，完成该票货物的地面代理出口操作。 9) 入库功能（货运代理） 该功能主要只货运代理的入库操作。货运 代理 从地面代理 拉走实货入库后， 需要在该系统中，根据主单号，检索出该票单据，核对单据信息无误后，点击入库功能按钮，完成货运代理的入库操作。 10) 货物放行 导出功能 该功能主要用于系统使用者导出一份 式的申报数据，登陆用户可第二章 空港货物电子放行系统需求分析 7 根据航班号、申报时间段等信息，查询获取到相应的企业申报信息记录集，选择要导出的相关记录信息，点击导出操作。 11) 查看 放行 信息 功能 查看 放行功能主要用于用户查询申报的单据信息是否已放行，系统支持主单号、分单号、报检号等查询条件，输入查询条件，点击查询功能操作，根据查询结果信息，登陆用户就能 够了解到所查询申报数据的放行情况。 12) 出库功能（货运代理） 该功能主要只货运代理的出库操作。货运代理需要在该系统中，根据主单号，检索出该票的放行信息，如果没有该票的放行信息，说明还没有放行，不能完成货运代理的出口操作。如果查到该票已有放行信息，核对单据信息无误后，点击出库功能按钮，完成货运代理的出库操作。 13) 公告通知 公告通知功能主要用于提示系统使用者相应的政策和法规。执法机关会把货物放行的最新政策、法规通过该功能展示给系统使用者。执法机关发布的相应信息，系统会以滚动的方式显示到首页上，并每隔一段时间自动更新 ，以便系统使用者及时了解。 14) 查询 历史记录 功能 查询 历史记录 功能主要用于系统使用者对以前申报的历史数据进行查询，支持多种组合条件的查询，查询条件为主单号、分单号、航班号等等。 第 二 节 系统非功能性需求 本系统在对应用者进行性能需求调研的基础上，参考其他同类系统的性能指标，形成如下非功能性需求。 性能 性能要求 可用性 图形化的展示页面。菜单应该简洁明了，功能定义明确，对于计算机使用者，具备通过简单学习就能够使用该系统。 可靠性 系统具备友好的操作提示功能，对异常的处理功能，能够根据异常的提示信息，快 速定位错误原因， 快速第二章 空港货物电子放行系统需求分析 8 解决问题。 可扩展性 系统留有对外接口，能够实现功能的可扩展性。 数据库可移植性 系统支持通用的数据库，比如 数据库系统，更换数据库，只要修改很少的代码就能够实现数据库的移植操作。 文档完备性 系统有非常详细的操作手册和设计文档，系统使用者可以通过该文档进行学习，以掌握系统的应用。 操作可追踪性 在该系统中所有页面发生的添加、删除、修改等操作，都记录了详细的操作日志，系统支持操作日志的查询功能。 数据可恢复性 系统涉及的数据库支持定时自动备份功能 ，当系统数据库服务异常时，新装的数据库服务器，可以通过备份文件恢复最新数据。 通过 以上对系统 非功能性需求，明确了系统所 需要 达到的各项指标 标准 ，为系统功能 实现的正常运行提供了 保障。 第 三 节 系统用例分析 系统用例分析的作用在于分析系统中的不同角色，对于系统的具体操作功能的要求。也就是对于不同角色提供具体哪些操作功能。角色是只系统中对于同一类用户的抽象，同一类用户具有相同的功能操作需求，用例是对系统功能操作的抽象。本系统通过统一建模语言，对各个应用者进行用例分析与描述。 与者划分 对系统的参 与者进行划分，需要根据系统参与者情况，将其以若干参与者形式表示。 空港 货物 电子 放行 系统业务的参与者主要划分为系统管理员、货运代理企业用户、地面代理企业用户。 1） 系统管理员 第二章 空港货物电子放行系统需求分析 9 该参与者主要对系统中的参数 维护、单据删除、用户管理、权限管理 等功能进行操作 。 2） 货运代理企业用户 该参与者主要 对货物放行信息的申报、编辑、打印、查看货物放行情况、货物入库（ 货运代理 库）、货物出库（ 货运代理 库）等 功能 进行 操作。 3） 地面代理企业用户 该参与者主要对 查看货物放行情况 、查看公告， 根据放行信息情况，进行货物出库（地面代理库） 等 功能进行 操 作。 统管理员 针对于软件功能分析中系统管理员相关的功能进行分析，得到如图 示的参与者用例分析方案。 系 统 管 理 员参 数 更 新基 础 设 置权 限 管 理用 户 管 理单 据 删 除角 色 划 分角 色 授 权图 统管理员用例分析图 参数更新用例：系统在使用过程中，会涉及到很多参数，这些参数是变化的，为了保证这些参数能够及时更新，开发更新参数功能，当参数有变化的时候，可以利用该功能，对参数信息进行更新。更新的参数为国家代码信息、地面代理信息、运输方式等等。 第二章 空港货物电子放行系统需求分析 10 设置用例：该功能主要用于对本系统涉及的参数进行设置，主要设置 的参数包括，为了保证系统数据的丢失，而造成的麻烦，可支持对当前数据进行相应备份的设置；执法机关下发的公告通知，在显示页面中的刷新时间设置；以及数据显示列表页面大小的参数设置等等。 单据删除用例： 删除功能主要用于当申请填写重复或审批未通过的无效数据，货物代理可使用该功能，对其信息进行删除操作。删除的信息不可恢复。 用户管理用例：主要用于系统 管理员维护用户账号，包括新建、修改和删除等操作。 权限管理用例：包含角色划分和角色授权两个子用例，该用例包括角色和角色授权的新增、修改和删除操作。 运代理 企业用户用例分析 针对于软件功能分析中用户参与者相关的功能进行分析，得到如图 示的 货运代理 企业参与者用例分析方案。 第二章 空港货物电子放行系统需求分析 11 货 代 企 业 用 户货 物 放 行 申 报货 物 放 行 编 辑货 物 放 行 打 印货 物 放 行 复 制查 看 放 行 信 息查 看 公 告 信 息货 物 入 库 （ 货 代 库 ）货 物 出 库 （ 货 代 库 ）货 物 放 行 导 出发 送 货 物 放 行 申 请获 取 舱 单 数 据图 货运代理 企业用户 参与者用例分析图 货物申报用例：申报用例包含发送和获取数据信息两项子用例。填报的信第二章 空港货物电子放行系统需求分析 12 息支持自动获取和手动填充数据两种方式。该能包括自动获取和发送两个功能操作，申报企业可以输入单号，点击自动获取功能，得到填报数据信息，进行数据信息相应修改后，点击发送功能按钮，发送至相应执法机 关进行审批。 货物放行 编辑用例：编辑主要用于 货运代理 企业，对申报执法机关还未有审批的申请信息进行修改，修改的内容包括申报分单信息的添加、修改、删除。货运代理企业可使用该功能，对所要更改的信息进行数据修改操作，修改后信息，支持从新发送执法机关进行审批。 货物放行 复制用例：主要用于现有申请信息的拷贝，当申报的数据信息与现有申报单据信息内容相差不多时，可采用复制功能，将现有的申报信息复制一份，申报企业只需要在复制的单据上进行相应的数据修改，保存单据即可。该复制功能方便用户操作。货运代理企业使用该功 能可以减少数据录入产生的错误，提高申报数据的准确性。 货物放行 打印用例：货运代理企业申报的货物信息经由相关部门审批通过后。选择通过的申报单据，选择打印操作，系统将打印出该票单据相关的审批回执通过信息，加盖本企业的公章后，作为货运代理企业向地面代理企业提取实货的依据。 货物放行 导出用例：该功能主要用于系统使用者导出一份 式的申报数据，登陆用户可根据航班号、申报时间段等信息，查询获取到相应的企业申报信息记录集，选择要导出的相关记录信息，点击导出操作。 查看放行 信息 用例：该用例功 能主要用于货运代理用户查询申报的单据信息是否已放行，系统支持主单号、分单号、报检号等查询条件，输入查询条件，点击查询功能操作，根据查询结果信息，登陆用户就能够了解到所查询申报数据的放行情况。 查看公告 信息 用例：该用例功能主要用于提示系统使用者相应的政策和法规。执法机关会把货物放行的最新政策、法规通过该功能展示给系统使用者。执法机关发布的相应信息，系统会以滚动的方式显示到首页上，并每隔一段时间自动更新，以便系统使用者及时了解。 货物入库（ 货运代理 库）：该用例功能主要只货运代理的入库操作。货运代理拉走实货入库后， 需要在该系统中，根据主单号，检索出该票单据，核对单据信息无误后，点击入库功能按钮，完成货运代理的入库操作。 货物出库（ 货运代理 库）：该用例功能主要只货运代理的出库操作。货运代第二章 空港货物电子放行系统需求分析 13 理需要在该系统中，根据主单号，检索出该票的放行信息，如果没有该票的放行信息，说明还没有放行，不能完成货运代理的出口操作。如果查到该票已有放行信息，核对单据信息无误后，点击出库功能按钮，完成货运代理的出库操作。 面代理 企业用户用例分析 针对于软件功能分析中企业用户参与者相关的功能进行分析，得到如图 贷企业用户参与者 用例分析方案。 地 面 代 理 企 业 用 户查 看 公 告 信 息查 看 审 核 状 态货 物 出 库 （ 地 面 代 理 库 ）图 面代理 企业用户 参与者用例分析图 查看公告用例：该用例功能主要用于提示系统使用者相应的政策和法规。执法机关会把货物放行的最新政策、法规通过该功能展示给系统使用者。执法机关发布的相应信息，系统会以滚动的方式显示到首页上，并每隔一段时间自动更新，以便系统使用者及时了解。 查看审核状态用例：该用例功能主要用于地面代理用户查询申报的单据信息执法机关的审核状态，系统支持主单号、分单号等查询条件 ，输入查询条件，点击查询功能操作，根据查询结果信息，地面代理决定是否实货放行。 货物出库（地面代理库）：该用例功能主要只地面代理的出库操作。支持根第二章 空港货物电子放行系统需求分析 14 据主单号，对相应的数据进行检索功能，地面代理可以根据一条主单号，检索出相应的单据，和货运代理提供的纸质单据进行核对，信息无误后，点击出库功能按钮，完成该票货物的地面代理出口操作。 第 四 节 重要业务流程分析 企业在申报运单信息过程中，有诸多的业务处理流程具有一定的复杂度。在需求分析阶段，有必要对其进行详细分析与研究。本节采用 动图、泳道图等图形描述语 言，对该项目中的若干重要业务流程进行描述。 运代理 企业申报业务流程分析 货运代理 企业申报信息过程中，申报数据支持手填，也可以获取数据进行修改，其业务流程描述如图 示。 第二章 空港货物电子放行系统需求分析 15 执 法 机 关货 代 企 业申 报 信 息 填 写信 息 审 批审 批 通 过 ？是货 代 申 报 端修 改 企 业 信 息 申报否审 批 回 执货 代 申 报 端货 代 用 户放 行 回 执获 取查 询 回 执 ？否货 代 用 户从 新 获 取是放 行 回 执 信 息信 息 审 批货 代 出 库 申 请货 代 入 库审 批 通 过是修 改 货 代 出 库审 批 回 执否货 代 申 报 端货 代 出 库图 运代