电子商务中的库存管理系统的设计与实现

引言1.1研究背景及意义1.1.1研究背景随着国内电商行业的飞速发展和人们对网上购物需求的增加，电子商务方面的理论研究已经比较成熟。因此电商企业需要不断扩大自己的商品品类来满足顾客的需求。健全完善的库存系统可以帮助企业更好的管理商品，实现库存信息的透明化、共享性、易用性等。库存管理系统主要是平衡供需、分离、地域专业化以及用安全库存储备一些不确定因素等问题。这些功能确定了特定库存系统的重要性同时需要企业对库存进行投资，达到平衡管理库存的目标，因为在企业某种战略条件下，只有当库存功能在同一水平上发挥作用时，才能将企业库存压力减到最小。传统的库存决策模型往往会忽略企业的资金约束问题，而企业的资金约束以及融资方式都会对企业的库存决策产生影响。1.1.2研究意义本系统的使用者是一家电商企业，随着企业规模的不断扩大，公司员工达到10000余人，目前没有开发出一套适应企业内部的库存管理系统。主要原因由于企业业务发展比较迅速，技术发展相对缓慢。面临庞大的商品种类以及库存信息，如何有效的管理库存，对企业来说是非常重要的。库存管理的重点是销售信息能否及时返回，如何提高库存周转率，从而确保企业良好的运转。由于库存管理涉及到补货、退货、调拨、入库、出库等各方面的因素，如何管理这些复杂的信息数据，也将是一项复杂而庞大的工程，工作量的庞大难以估计，因此需要有一套库存管理系统来提高工作效率。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状20世纪30年代，英国最先提出了仓储管理概念，其主要功能是对仓储物资进行系统化分类管理，提出了分类仓储的设计理念和设计思路，为仓储管理系统的研究和发展正式拉开了帷幕。20世纪60年代，美国在仓储管理概念的基础上提出了物料需求计划，即最早的MRP（MaterialRequirementPlanning）概念，其主旨是对仓储管理的对象进行计划性安排，并制定简单的计划安排和策略方案，但理论的提出并不能实时的应用于实际的生产过程中，在后续的几年时间里，ERP仅仅停留在理论方案的设计和构思之中，没有得到进一步的发展。随着企业规模的扩大、产量的提升以及社会经济的快速发展，20世纪70年代中期，研究者提出了闭环式ERP理念即通过供给方式对物资的全流程运行进行方案设计，同时加入了系统运营、财务管理、人力分配等内容，逐渐形成了最初较为完整的企业管理模式。随着企业自身的发展需求，20世纪80年代中期，仓储管理系统和其他管理系统进行数据之间的相互融合，逐渐形成了以物资资源为主的生产、制造计划系统，即制造资源计划，使得物资管理第一次以主体的形式而凝聚的综合性管理系统。随着计算机应用技术的诞生和快速发展，以计算机应用技术为核心管理方式的企业管理提出了新型综合事务管理系统，即ERP系统。ERP系统概念的提出为企业管理提供了系统性集成化管理方案，使得企业管理逐渐向制度化、标准化、统一化的方向发展，推进了企业管理发展进度，具有重要的实际应用价值。1.2.2国内研究现状随着计算机应用技术在国外的诞生和快速发展，我国复旦大学管理学教授王宏最先提出了将管理学和信息学通过计算机应用技术的方式进行组合，用信息化方法解决企业管理中的实际问题，有利于资源的合理配置，同时可以用模拟的方式提前预测企业管理中产生的问题和困难，并以信息化的方式寻求合适的解决方案。学者李明亮等人在前人的基础上，对ERP系统的相关理论进行了研究和探讨，指出应结合我国企业的实际发展方向对ERP系统进行评价，借鉴其有利于企业深化改革的内容进行有针对性的策略选择，规避其带来的负面风险影响。学者张齐利在此基础上，对ERP系统的应用范畴进行了总结和调研，指出计划性采购和物资管理需要具备一定的先验信息，在没有充分的数据做指导的前提下，物资计划会带来一定的决策风险，而只有准备充分，才能合理的进行物资资源的合理配置。在资源配置的研究过程中，北京大学教授李正明提出了风险评测模型，将企业的运行流程进行了模块化分解，并对其中的各个运行机理进行了调研分析，以供应关系的方式提出了物资管控方法，这也是第一次将ERP系统的作用范围扩展到供应链的流程中来，为后续ERP系统在仓储管理中的应用提供了理论依据。纵观国内外学者对于库存管理系统的研究，仅仅以ERP为主的采购管理模式已经不能适用当前复杂的市场环境，企业必须转换视角，处理复杂多变的风险因素，在保持低成本的同时尽量满足客户的多种需要。一套高效、先进的库存资源管理系统软件，可以帮助企业的领导随时掌握企业的库存情况，提高管理效率，降低管理成本，提升企业的库存周转率，降低自己占有率，从而体现合理的库存为企业所创造的价值。1.3主要研究内容本文主要内容包括五个部分：第一部分为引言，主要介绍研究背景、意义、国内外研究现状以及本文的主要内容；第二部分为系统实现技术概述，主要阐述系统开发的环境以及运行环境和数据库技术；第三部分为系统需求分析，阐述系统目标和系统功能以及业务流程分析；第四部分为系统设计与实现，包括系统权限模块、进销存模块、库存控制模块以及库存报表等模块设计与实现；第五部分为结论。2系统实现技术概述2.1系统的开发环境及运行环境2.1.1操作系统操作系统从目前市场上看主要分为APPLE电脑与PC机，它们支持的操作系统。Windows系列操作系统，由微软公司生产；UniX类操作系统，如SOLARIS，BSD系列（FREEBSD，openbsd，netbsd，pcbsd）；LinuX类操作系统，如UBUNTU，suselinuX，fedora等；Mac操作系统，由苹果公司生产（Darwin），一般安装于MAC电脑本文章的操作系统：1.服务器端LINUX；2.客户机端MicrosoftWindows2000/XP；2.1.2开发工具及开发技术一般是指一些被软件工程师用于为特定的软件包、硬件平台、软件框架、操作系统等建立应用软件的特殊软件。从国内代表性的软件开发工具中，我们可以看出这一类产品的大致脉络，亚思捷的TNT平台开发工具：TNT平台的核心优势在于低成本的个性化，他可以同时向客户提供T一一业务系统模板，即OA，CRM、文档管理、信息门户、在线考试等标准化的应用系统；N一一开源组件包，即上述应用系统的源代码；T一一开发工具，即基于微软Jupiter平台的快速开发工具，开发者可以通过界面属性设定的方法来完成对业务系统的快速开发，自动化生成C#和JAVA的二种语言的系统。显然，TNT中的两个“T”是业务的重点，而杀手锏则是低价。其他的软件开发平台工具与上述三种均大同小异，都是提供“标准化+行业化+个性化”的应用模式。从中我们看出，这些软件开发工具确实都非常具有我们在上文中提到的技术共性，另外我们还都具有一个共同点，那就是他们既提供软件开发工具平台，又提供基于该平台生成的各种应用系统，两种产品相辅相成。这种模式也是软件开发平台销售的主流模式。本系统主要使用的开发工具：MicrosoftVisualStudio.NET。开发技术：Delphi，SQL。2.2数据库技术数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，产生于距今六十多年前，随着信息技术和市场的发展，特别是二十世纪九十年代以后，数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而是变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多类型，从最简单的存储各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。本系统使用的数据库为MicrosoftSQLServer2014。3系统需求分析需求分析是与用户确认的，可以清晰、准确的表达软件产品的功能、性能、运行规格要求的描述，需求分析的目标是了解当前业务的痛点，在此基础上解决业务的实际困难而不是闭门造车，想象需要做什么以及解决什么。本章主要说明主要描述库存管理系统的业务需求背景、业务流程、系统实现目标及功能。3.1系统目标和功能概述库存是企业非常重视的一个问题，如何让库存保持在一个合理的水平，即补货量应该是多少，补货时间应该如何确定等是必须解决的问题。库存管理系统主要是展示、管理以及计算公司库存信息，主要的功能如表3-1所示：表3-1系统功能图3-1用户角色用例图图3-1中各个角色的作用如下：（1）系统管理员：主要管理系统的运行状态，包括系统维护、进行角色和权限管理，进行操作员管理。（2）采购员：主要负责查看基础信息维护、单据、报表等。（3）采购助理：主要负责创建订单、基础信息。（4）财务人员：主要负责查看报表。3.2业务流程分析流程图是一种描述系统内各单位、人员之间业务关系、作业顺序和管理信息流向的图表，利用它可以帮助分析人员找出业务流程中的不合理流向，它是系统的物理模型。比如说采购人员需要先找合适资源、商务助理要维护供应商数据、商品数据、调研商品销量、采购、收货、发货、退货等。业务流程图描述的是完整的业务流向，以业务为中心。系统的两个主要的流程，即信息采集流程和商品进销存退流程。信息采集流程如图3-1所示，而图3-3为商品进销存退流程。图3-2信息采集流程信息采集流程说明：商务人员选择合适的供应商；与符合标准的供应商进行洽谈；洽谈成功的供应商需要在供应商平台申请在线合同；申请合同通过后，采购助理录入供应商与商品的基础信息；图3-3为商品进销存退流程商品进销存退流程说明：商务确认采购的供应商及商品；商务助理根据明细创建采购单；供应商收到采购单后进行预约送货；仓库人员收货、入库、上架；系统增加库存；客户下单，商品出库；系统减少库存；销售失败的商品退货给供应商，商务助理下达退货指令；仓库根据退货单出库；4系统设计与实现本系统主要从三方面进行设计，即权限设计、进销存设计、库存报表设计，并与以实现。4.1权限设计与实现权限管理，一般指根据系统设计的安全性，用户可以访问并且只能访问自己的权限，不多也不少。目前权限的管理出现在任何的系统中。本节由系统权限架构及实现方案组成。4.1.1权限架构权限设计逻辑主要判断登陆者是否有权限可以访问系统以及访问的角色。通过分析现有授权管理模型中缺乏对管理员权限约束的不足，研究人员提出了一种能够满足联合管理需求的基于角色的联合授权管理模型，依据被管理对象定义了多种管理角色并对其职能进行了合理划分，进而给出了联合管理操作及规则的定义。本系依据此模型设计了统权限管理模块，主要功能如图4-1所示：4-1权限管理子系统流程图图中方框表示流程，菱形框表示判断，箭头表示数据流向。流程说明：用户登录系统；输入账号，系统判断是否存在；输入密码，系统判断密码是否正确；输入验证码，系统判断验证码是否正确；进入系统，判断权限范围；显示数据；4.1.2实现方案1.界面原型如图4-2、图4-3所示：图4-2权限管理界面图4-3权限操作界面2.业务规则：创建登录账号、登录人、登录密码、登陆部门、职位、邮箱；赋予登录账号相应的业务权限；4.2进销存设计与实现进销存模块包括基础数据维护、采销、退供、报表，以下给出其设计，并予以实现。4.2.1基础数据维护设计任何系统的数据的流转离不开基础数据的维护，完善的基础数据有利于后序单据流转的顺利进行。进销存模块的基础数据的维护包含供应商数据维护、商品数据维护。1.商品数据维护。（1）界面设计，如图4-4、图4-5所示：图4-4商品信息列表界面图4-5商品信息添加界面（2）业务规则列表界面显示商品的基本信息，包含商品编码、条形码、商品名称、市场价、创建人、创建时间、修改人、修改时间；添加界面手工录入相关信息；支持文本录入；支持分页；2.供应商数据维护（1）界面如图4-6所示：图4-6供应商信息查看列表（2）业务规则列表界面显示商品的基本信息，包含序号、状态、供应商ID、供应商编号、供应商名称、类型、跟进部门、退货地址、联系人、联系方式、汇款方式、创建人、创建时间、修改人、修改时间；添加界面手工录入相关信息；支持文本录入；支持分页；每页最多显示100条；4.2.2采销流程设计任何企业都离不开商品采购。从采购管理的历史演进过程可以看出：企业而临的市场竞争越激烈，采购管理越专业。现在，企业的采购管理不仅成为了其管理的专业职能，而且成为了实现企业经营目标的战略手段。1.创建采购单（1）界面如图4-7、图4-8、图4-9所示：图4-7采购单主单列表图4-8采购单创建界面图4-9采购明细维护（2）采购流程图如图4-10所示：图4-10创建采购单流程图（3）业务规则手工录入采购数据：供应商名称、仓库、商品、采购数据、价格；未确认的采购明细及主单支持删除；确认的数据不允许删除；审核不通过时，数据状态变为待确认；市场价格输入商品后系统自动带出；4.3库存控制设计与实现库存控制是为了企业快速响应市场需求而保持一定量的产品库存，并对产品库存进行科学预测、有效控制的管理过程，它是企业获得高收益，提升竞争力的后盾，因而成为企业管理研究的重要内容之一。当企业的库存量不足时，有些顾客的需求不能得到即时的满足，一部分顾客可能会选择去其它企业处购买，此时企业会发生销售损失。然而，从分配机制造成的短缺博弈和信息预测处理过程以及供应链结构三个方面分析了补货又会存在牛鞭效应，因此提出了相应控制牛鞭效应的方法和策略。随着企业发展人工补货己渐渐被系统自动补货取代，但是系统补货的准确性是企业最为关心的问题，如何提高补货准确率、计算合理的补货数据是企业比较重视的问题，以下主要说明一下自动补货中安全库存的作用、方法及逻辑。4.3.1业务逻辑1.自动补货中如何确认商品的安全库存尤为重要，运用ABC分析法分析了商品的A，B，C等级后根据A ，B，C等级来制订库存：（1）A类料：一般属于成本较高，占整个仓库成本的65%左右，可采用定期定购法，尽量没有库存或只做少量的安全库存.但需在数量上做严格的控制。（2）B类料：属于成本中等，占整个仓库成本的25%左右，可采用经济定量采购的方法，可以做一定的安全库存。（3）C类料：其成本最少，占整个仓库成本的10%左右，可采用经济定量采购的方式，不用做安全库存，根据采购费用和库存维持费用之和的最低点，订出一次的采购量。2.降低安全库存的方法（1）订货时间尽量接近需求时间；（2）订货量尽量接近需求量；（3）库存适量；3.由于意外情况发生而导致供应中断、生产中断的危险也随之加大，从而影响到为顾客服务，除非有可能使需求的不确定性和供应的不确定性消除，或减到最小限度。这样，至少有4种具体措施可以考虑使用：（1）改善需求预测。预测越准，意外需求发生的可能性就越小。还可以采取一些方法鼓励用户提前订货（2）缩短订货周期与生产周期，这一周期越短，在该期间内发生意外的可能性也越小；（3）减少供应的不稳定性。其中途径之一是让供应商知道你的生产计划，以便它们能够及早作出安排；（4）另一种途径是改善现场管理，减少废品或返修品的数量，从而减少由于这种原因造成的不能按时按量供应。还有一种途径是加强设备的预防维修，以减少由于设备故障而引发的供应中断或延迟；运用统计的手法通过对前6个月甚至前1年产品需求量的分析，求出标准差后即得出上下浮动点后做出适量的库存；4.3.2定期补货策略下安全库存量的确定随着库存的减少，企业要采取措施来补充库存。其中一种补充库存的办法是规定补货时间。一般是确定两次补货之间的时间间隔，只要第一次补货时间明确，以后各次补货时间也就确定下来了，这种补货方式称为定期补货策略。在定期补货策略下，补货时间是确定的，每次补货的数量就成为主要应解决的问题。假设每次补货的数量为Q，补货时间间隔为T，补货提前期为t（补货提前期指从发出补货指令到货物入库所需时间），每次补货时库存量为q，需求率为v（单位时间内的需求）。每到补货时间，企业就要发出Q量的补货指令，经过t时间，Q量的补货入库，要等到下次补货入库还要经过时间T。不难看出，在t+T时间内，用于满足需求的库存总量为Q+q，这个总量定为E（E=Q+q），称之为最大库存量。因为在每次补货时都可以通过盘库获得q量，所以要明确补货量Q，只要知道E，就可以通过E-q来确定。在定期补货策略下的补货问题似乎就变为如何确定E的问题，E的问题一旦明确，定期补货策略就可以在企业的控制之下实现库存的管理问题。在E的确定中就涉及安全库存量。E是用来满足（T+t）时间内的需求量，如果需求率v是确定的，即单位时间内的需求不变，则E=v×（T+t），其全部为经常性库存，不包括安全库存，如果v是不确定的随机变量，E（v）为v的期望值，也就是平均需求率；则E的确定需要从经常性库存和安全库存两方面准备。经常性库存通常最简易的做法是用平均需求率E（v）×（T+t）取得，而安全库存则要根据需求分布特征和企业愿意提供的需求满足率来确定。4.3.3定量补货策略下安全库存量的确定定量补货策略下每次补货的数量都相同而补货的时间则是根据盘点库存量来确定的。当盘点库存量降到企业所规定的一个限量——订货点时，就发出确定的补货量。这种补货策略中，从一次补货入库到下次补货指令发出之间一般不会出现缺货。因为企业时刻在监测库存量的变化，直到订货点出现时发出新的补货，这期间库存量一直维持在订货点之上。但是从订货点发出新的补货指令到补货入库期间，如果需求率是不确定的，则有可能出现缺货，这时候就要考虑准备安全库存量。援引前段提到的假设，即在时间t段要准备安全库存量，由于t时间段只有订货点来满足需求，所以在确定订货点时要包括安全库存量，即订货点由经常性库存和安全库存两部分组成。安全库存量的确定，依据仍然取决于需求特性与需求满足率。举例说明如下：例1：某饭店啤酒补货提前期为5天，提前期内需求量服从期望为20加仑，方差为4加仑的正态分布，在定量补货策略下如果维持5%的需求满足率，需要多少安全库存量可以看出提前期内需求是不确定的，但是有规律可循。在确定订货点时，除了考虑期望值为20加仑外，还要考虑安全库存，以满足超出期望值的需求，使需求满足率达到95%，所以订货点=20加仑+安全库存。查标准正态分布表得95%的累计概率下的偏差为1.65个标准方差。也就是说，实际需求在0-23.3（20+1.65×2）加仑之间出现的可能性为95%，要实现需求满足为95%，必须确定订货点为23.3，其中3.3（1.65×2）加仑为安全库存量。总结上例可知，当提前期需求满足正态分布时，安全库存量=z×a，其中a为标准差，z为某一需求满足率下查标准正态分布表获得的安全系数。4.3.4安全库存量确定的一般分析安全库存是一种额外持有的库存，它作为企业的缓冲器是商务市场供应链上非常重要的一个环节四。以上不同补货策略下安全库存量的确定，就是分析需求分布特征。在一定需求满足率要求下，确定的库存应当准备的储存量中超出期望需求的部分库存量，即为安全库存量。如定期补货策略下所确定的最大库存量和定量补货策略下所确定的订货点中超出对应时间区段（定期补货策略对应区段为T+t，定量补货策略对应区段为t）期望需求的部分库存量。如果所掌握需求分布所属时间段与T+t或者t不相符，就要把原始需求分布调整为对应时间段T+t或者t内的需求分布，这样做才能准确地计算确定安全库存量。我们把例1中的资料稍加改动后作为例2以确定新的安全库存量。例2：某饭店啤酒补货提前期为5天，每天需求量服从期望为20加仑，方差为5加仑的正态分布，在定量补货策略下如果维持95%的需求满足率，需要多少安全库存量?资料显示每天的需求分布特征，但是定量补货策略下要知道补货提前期内，即5天内的需求特征才有助于直接确定安全库存量，这就需要根据原有需求分布确定新的需求分布。依据独立变量和的分布特征可知，独立变量和的期望等于各变量期望之和，独立变量和的方差等于各变量方差之和。又由于饭店啤酒每天的需求同分布，所以5日内的啤酒需求分布仍属于正态分布，期望为5*20=100加仑，方差为5×5=25加仑，标准差为5加仑，则95%需求满足率下的安全库存为1.65×5=8.25加仑，订货点为100+8.25=108.25加仑。有时候掌握的需求分布资料是根据历史资料推算的，要完全转换为T+t或者t时间段的需求分布，则需要掌握一定的概率和数理统计知识。4.4库存报表设计与实现4.4.1商品出入库流水表企业需要记录每个商品的出入流水，随着业务量的增加，电子版或纸质记录已无法满足业务的需要，需要将此记录移植到系统中，方便分类、分时、分段进行查看。1.界面原型，如图4-11所示：图4-11补商品出入库流水界面2.业务规则（1）系统记录每个商品的入库、出库信息记录；（2）字段包含：出入日期、商品、单据、数量、业务类型、供应商、仓库。支持分页查询；（3）每页最多显示100；4.4.2商品编码维度库存信息展示以商品编码维度汇总当天商品的出入库数据的之和，方便查看哪些商品销售比较快或者哪些商品库存压力比较大等信息。1.界面原型，如图4-12所示：图4-12商品编码维度库存信息显示界面2.业务规则（1）系统计算商品的实时库存。（2）每5分钟计算一次。（3）根据出入库流水计算商品入库数量、销售数量、退货数量、调拨数量、残转正、正转残、正品库存