张峰洪津
摘要基于数据仓库技术和US体系结构，开发了企业设备管理决策支持系统，提出设备管理系统数据仓库的体系结构，设计了系统的功能模块图和数据仓库架构，并介绍系统各部分的设计思路。
一、引言
设备管理是企业管理中一项重要工作，对企业的生产经营起着决定性的作用。随着生产的发展，设备向着高速化、大型化、复杂化、超小型化方向发展，数据信息越来越多，相互关系也越来越复杂，企业管理层对设备管理数据分析的时效性和正确性提出了更高的要求。
传统的企业设备管理决策支持系统基本上都是基于数据库技术开发而成，而数据库技术是以单一的数据资源为中心，主要用于事物处理，其数据缺乏组织性，大多数以原始的形式存储，难以转化为有用的信息，对数据的合成、分析、挖掘和综合支持功能较差，势必造成决策不利、库存积压、资金浪费，影响企业的生产和效益。引入数据仓库技术可以很好地解决这种状况，可以把决策所需的信息从原始数据库中分离出来，转化为集中统一、随时可用的信息，迅速提供给决策层，实现数据信息的高度。利用和高层次利用，为企业设备管理决策支持系统的研究和开发提供了一条新的途径，把决策支持系统推向到实用化阶段。
二、主要技术介绍
1．决策支持系统
决策支持系统（DSS）是在电子数据处理系统和管理信息系统基础上发展起来的一种支持决策过程的计算机信息系统。它以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础，以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段，针对半结构化决策问题，为决策者提供决策所需的数据、信息，建立方法和模型，通过定性分析和定量计算，采取人机对话的方式，为管理人员提供一个分析问题、模拟决策过程及决策方案的决策支持环境。
2．数据仓库系统
数据仓库系统是为了利用现有的数据进行分析和推理，从而为决策提供依据而建立的综合体系。数据仓库（DW）、联机分析处理（OLAP）和数据挖掘（DM）是其中相互独立又相互关联的核心技术。
数据仓库是支持经营管理决策过程的、面向主题的、集成的、稳定的、随时间变化的数据集合。它以多个同构或异构的传统数据库作为原始数据源，将大量用于事务处理的业务数据经过清洁、抽取、变换、概括和聚集操作，按决策主题的需要进行数据重组和数据存储，提供全局的、统一的、语义一致的、组织良好的数据视图，使最终用户可以直接从中处理数据，进行数据分析，提高了访问和处理数据信息的速度与效率。
联机分析处理是在数据仓库基础上进行深入的数据分析，获得关键信息以支持决策分析的主要手段之一。它是指一系列交互的查询过程，在查询过程中需要将数据在不同层次、不同阶段上进行分析处理，从而获得高度归纳的信息。
数据挖掘是一个决策支持过程，主要基于人工智能、决策学、机器学习等技术，高度自动化地分析原始数据，做出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的模式，预测管理者的行为，以帮助决策者做出正确的决策。
3．基于数据仓库的DSS应用结构
数据仓库这一体系结构的提出，将事物型处理和分析型处理两种类型区分开来，为DSS提供了解决方案。DSS一般结构为三库一体化结构，即：数据库、模型库、知识库。DSS中的数据库是存储于计算机中的用于决策的业务数据的集中，是DSS的基础，但DSS中使用的数据库中存储的是对原始数据和基本数据进行筛选、提炼加工或统计后形成的可用的综合数据。而模型库是决策模型的集合，它存储了有关某个决策问题的理论模型和经验使用，并且提供了使用这些模型的功能。DSS的方法库中存储有关方法程序，允许计算机过程本身交互式存取数据，从数据库中选择数据，从方法库中选择算法，将数据和算法结合起来进行计算并显示出来，供决策者使用。因此数据仓库与DSS结合起来，形成如下这样一种关系：数据库用DW技术解决；模型库用OLAP工具分析；方法库用DM技术实现。
以数据仓库为基础，通过查询工具和分析工具，完成对信息的提取，满足用户的需求，成为对决策层有价值的信息资源，由此可见数据仓库与决策支持系统真正的结合，才能使DSS成为一个真实的可行的决策支持系统。
三、企业设备管理决策支持系统功能分析
企业设备管理决策支持系统由几个业务管理模块组成，将设备管理的各方面集成为一个规范化的体系，使设备管理工作得到高效能的组织和实施。各主要管理模块的功能和内容介绍如下。
1．设备前期管理
前期管理模块主要包括设备的申请计划、审批、合同签订、合同执行情况、设备验收记录、客户管理以及设备入库记录等几个子模块。该模块通过建立设备市场信息库，依据选型策略，进行设备选型，制定年度设备采购计划，并对设备采购合同进行管理。对设备开箱验收与安装验收进行记录，结合设备基本信息，生成设备卡片。
2．设备资产管理
设备资产管理模块主要包括设备编码管理，设备台账，设备的租用、调拨、封存、报废以及设备的折旧等基本子模块。其中编码管理按照部颁《设备统一分类及编号目录》及相关补充规定对设备进行编码。资产管理主要是对设备资产编号、设备名称、设备主要参数、所需润滑油的种类及型号、润滑参数、出厂编号及日期、起用日期、设备使用人员状况、隶属的生产线、设备折旧方法等基本信息以及设备技术资料进行管理。
3．设备维修管理
设备维修管理模块主要包括设备运行状况、设备维修计划、维修台账、故障统计、维修费用以及设备改造等几个管理子模块。该模块是对发生故障的设备名称、时间、现象、排除措施、维修人员、故障设备的部门进行记录和管理，实施动态作业管理，对设备维修费用、备件消耗进行统计与核算，并对设备故障和维修频率进行统计与分析，用直方图形象表示设备故障发生情况，对设备使用情况进行了解预测，在设备使用一定周期后，向服务器发出维修提示信息，便于维修人员提前对设备进行检查。
4．设备备件管理
设备备件管理模块主要包括备件编码、库存信息、备件的购进与领用记录、材料卡以及备件流水账的管理等基本子模块。该模块主要对设备备件的合同时间、合同号、进库时间、存放地点、使用的机床、备件名称、备件数量、型号、厂家、价格、国别、已领数量、领用流水账、领用人员以及信息等进行管理，并对库存数量设置了预警提示，备件数量超过最高或最低数量时，系统会向操作员发出报警提示。
5．设备润滑管理
该模块对设备润滑和油质鉴定进行动态管理，自动进行润滑材料消耗的统计与分析。设备润滑管理是按技术规范要求，实现设备的合理润滑和节约用油，以达到设备安全、正常运行的目的。
6．技术状态管理
设备技术状态管理模块对设备运行与安全检查进行记录并统计。根据设备事故与故障记录自动建立事故故障期报表，制定设备保养周期计划与设备点检计划，实施保养与点检的动态管理，自动制作包括设备完好率与故障停机率在内的设备管理状态统计。凡发生事故与故障的设备，都可自动转入维修管理模块，对设备实施维修管理。关于事故、故障、运行台时、设备保养等记录，可自动转入设备档案中。
7．设备资料管理
设备资料管理模块包括资料编码、资料的基本管理以及资料的存档、借用记录管理等几个子模块。主要是对设备的随机资料进行归档，系统化管理，方便资料的调阅、查询。
8．系统维护管理
系统维护管理模块包括密码修改、操作注册、数据整理与备份、数据恢复、重建索引、员工管理、基本设置等子模块，该模块使系统准确无误地运行。通过设置操作权限，有效地保护了数据库的完整性与正确性；通过该模块，可以有效屏蔽非授权用户的各种操作，保证了数据库的安全性、完整性，从而也保证了系统的正常运行。
四、系统的设计与开发与系统开发环境
由于采用了数据仓库技术，系统采用Client/Serve：模式。数据库管理系统用MicrosoftSQLServer7.0开发完成，前端采用Powerbuilder6.5开发。辅助开发工具为VisualC＋＋6.0，Office2000等。操作系统为Windows2000AdvancedServer，具有可扩充性、可移植性、可靠性、兼容性等性能。同时图形化界面，便于维护与管理。
2．系统总体逻辑结构的设计
系统总体逻辑结构如图1所示。
3．多维数据仓库的设计
(1)确定主题
数据仓库的每一个主题是一个客观分析领域，反映数据仓库所要实现的分析目标。因此，在设计数据仓库时，确定主题的主要依据就是系统的分析要求。本系统中，根据系统要实现的功能模块来确定主题。
(2)设计维度
根据不同的分析主题，确定描述各个主题的相应指标，即多维数据模型的变量。并根据各个指标的约束因素，确定多维数据模型的各个维。多维数据模型中各维的层次划分，基本确定了每一维的垂直汇总路径。数据沿任何一条路径自上而下分析，可实现掘进分析，将某一路径与其他路径任意组合，可实现分片和分块。
(3)设计数据仓库构架
数据仓库有星型构架、雪花型构架和星网构架。在实际应用中，主要根据事实表和维表的情况选择使用，有时甚至同时使用。
以设备备件消耗为例。在这个主题领域确定的4个维度，每个维度是单独的，相互间设有层次关系，因此可以选用星型构架，如图2所示。
4．底层数据库的设计
数据仓库中数据来源于多个数据库子系统。这些数据库子系统基本是面向应用建立的，不能完整地描述市场分析主题，也容易产生数据间的不一致。本系统底层数据库数据结构是在现有业务系统数据结构基础上，针对管理信息的时间特性和汇总特性，对数据的名称、类型、描述及关联等进行重新定义，主要包括：统一数据类型、调整数据长度和增加时间属性。
5．元数据的设计
系统的元数据是对整个数据仓库环境的描述，包括数据源管理元数据和数据仓库元数据。
数据源管理元数据是对元数据及其内容、数据转换和各种操作信息的描述。对系统数据源作有效的界定，对各单位的基础数据进行全局一致的详尽描述。同时，建立各单位数据表和系统的映射表的对应关系，为实现数据映射提供依据。
数据仓库元数据包括数据类型定义、数据采集规则、关系表结构和属性定义。系统对数据仓库中所有关系表的数据字段进行分类，并对其属性作出统一的定义；通过数据仓库采集过程表来确定采集规则，数据仓库采集过程表主要有元数据库信息、目标数据库信息、采集过程存储过程名称等。
6．用户视图的设计
本系统设计了友好、高效的界面，实现一般交互、信息显示和数据输入的功能。系统通过对综合多维数据进行旋转、切片和建立挖掘模型等操作，进行导出数据的计算，经可视化处理，即获得用户视图和各种图表，满足用户对数据进行多侧面、多角度的深入观察和分析的需求。
五、结束语
目前，许多企业已经建立了设备管理决策支持系统，并投入运行。系统中的数据库包含了设备管理各个环节的业务数据，这些数据反映了企业设备管理过程中规律性的信息，随着市场竞争的日趋激烈，企业管理层对设备管理提出了更高的要求。因此，有必要建立设备管理数据仓库。
本系统可以很好地帮助企业设备管理人员利用设备管理决策支持系统所提供的信息进行科学决策，提高企业管理水平，是辅助设备管理人员进行科学决策的一种有效工具。本系统是使整个企业实现计算机化管理的一个重要组成部分，系统研制工作是在企业信息系统规划的要求下进行的。系统研制的下一步目标就是进一步扩充系统模型库函数，以进一步提高系统决策支持的能力。
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