UML建模技術(shù)在物流運輸企業(yè)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 劉潔 歐陽麗華

現(xiàn)代物流企業(yè)的服務(wù)是建立在強大的信息管理系統(tǒng)支撐的基礎(chǔ)之上，一個運作是否良好的信息管理系統(tǒng)對于物流企業(yè)的采購、運輸、倉儲、流通加工、裝運搬卸、配送等實現(xiàn)集成化、綜合化、一體化至關(guān)重要。在物流企業(yè)供應(yīng)鏈管理運作和Internet普及的情況下，物流企業(yè)信息管理系統(tǒng)開發(fā)中推廣和應(yīng)用UML建模技術(shù)可以極大地降低整個系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜性和耦合度，使系統(tǒng)各階段的建模規(guī)程得以優(yōu)化，而且更為重要的優(yōu)勢表現(xiàn)在能夠更為緊密地使系統(tǒng)使用者和開發(fā)設(shè)計人員能夠進行更好地溝通，同時借助于B/S架構(gòu)模式可以使得系統(tǒng)的開發(fā)維護更為簡單靈活。

1 UML建模技術(shù)

UML（U n i f ie d Mod e l in g Language），被稱作統(tǒng)一建模語言，它具有定義良好、功能強大、容易表達且適用性較強的特點，作為一種系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計的建模技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用在系統(tǒng)動態(tài)行為和靜態(tài)結(jié)構(gòu)的描述上，并且從不同的角度進行系統(tǒng)架構(gòu)的建模。它在諸如物流作業(yè)信息管理系統(tǒng)這種大型復(fù)雜系統(tǒng)的建模中尤其具有優(yōu)勢，UML的標準化建模表示方法可以極大地方便和促進具有不同用戶系統(tǒng)知識背景的人員進行交流和溝通，而且還有助于系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計不同階段的團隊和人員之間的交流。UML建模技術(shù)具有以下幾個顯著特征：

（1）用例驅(qū)動。用例驅(qū)動實際是UML建模過程的實質(zhì)，從用戶系統(tǒng)需求出發(fā)將其有效地轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)需求，也就是用例，并從用例的分析和描述中抽象和歸納出系統(tǒng)的類，然后再確定系統(tǒng)類的動態(tài)行為事件和靜態(tài)結(jié)構(gòu)特征，從而最后完成系統(tǒng)類描述的物理配置結(jié)構(gòu)和代碼結(jié)構(gòu)。

（2） 以系統(tǒng)架構(gòu)為核心。UML在系統(tǒng)建模的過程中始終圍繞系統(tǒng)架構(gòu)以用例為中心對系統(tǒng)進行抽象和概括，從而構(gòu)造出拓撲結(jié)構(gòu)簡潔而又功能有效的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。

（3 ）迭代增量式的開發(fā)過程。UML建模下的系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計和維護具有迭代增量式效果，它使得項目開發(fā)人員能夠漸進地實現(xiàn)對系統(tǒng)的完善，并且使得對于系統(tǒng)的每次迭代都能夠完整地保存下來并提高系統(tǒng)的總體性能或功能，這種開發(fā)特點使得整個系統(tǒng)開發(fā)中的風險程度被大大降低，并且有助于及時地解決和處理系統(tǒng)開發(fā)中的風險。

2 物流運輸企業(yè)信息系統(tǒng)的功能需求分析

2.1 問題提出

在計算機信息技術(shù)日益普及和推廣的時代背景下，物流運輸系統(tǒng)的信息化已經(jīng)成為了必然發(fā)展趨勢。運輸車輛的管理、調(diào)度以及對在途運輸貨物狀態(tài)的跟蹤監(jiān)控是物流管理的核心內(nèi)容和環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計準備階段，開發(fā)人員為了更為準確具體地把握物流運輸配送過程中的具體管理業(yè)務(wù)與最終用戶之間進行了多次溝通和討論，提出和制訂了雙方都認可和接受的解決方案。

物流運輸公司的管理人員通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對運輸車輛、車隊的動態(tài)監(jiān)控和管理，車輛調(diào)度人員能夠?qū)崟r地把握運輸車輛的動態(tài)和使用情況，貨物承運人員能夠接受和開具承運單證，財務(wù)管理人員能夠借助該系統(tǒng)進行貨物運輸成本的核算和管理。

2.2 功能需求分析

（1）系統(tǒng)功能。通過與最終用戶的多次溝通和交流，最終確定了物流運輸企業(yè)信息管理系統(tǒng)功能模塊，見表1。

表1 物流運輸企業(yè)信息管理系統(tǒng)功能模塊組成

（2）參與者識別。參與者是與物流運輸管理系統(tǒng)進行信息交互傳遞的外部環(huán)境主體，它可能是系統(tǒng)使用者或系統(tǒng)用戶，也可以是與系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的各種軟硬件設(shè)備或設(shè)施，參與者識別的主要目的就是對軟件系統(tǒng)的邊界進行合理界定以發(fā)掘或拓展新的系統(tǒng)領(lǐng)域需求。從物流運輸企業(yè)的業(yè)務(wù)服務(wù)內(nèi)容及其管理需求范圍出發(fā)，有以下幾個重要參與者：車輛調(diào)度人員、貨物運輸管理人員、承運業(yè)務(wù)人員、財務(wù)管理人員。

（3）用例識別。用例即user case， 從系統(tǒng)參與者的角度對物流運輸信息管理系統(tǒng)行為進行描述。系統(tǒng)參與者與系統(tǒng)的一次交互行為就是一個用例，一系列用例就構(gòu)成了該系統(tǒng)所提供的所有功能或服務(wù)，在系統(tǒng)參與者識別的基礎(chǔ)上可以確定系統(tǒng)的所有用例。本文以運輸車輛管理功能模塊來進行用例介紹。

首先是車隊信息維護功能用例。該模塊主要有下面幾個用例名稱：錄入車隊信息、更新車隊信息、查詢車隊信息以及刪除車隊信息，通過這些用例可以支持貨物運輸管理員對車隊信息主要參與者的錄入、更新、查詢和刪除等操作行為。

其次是貨物運輸車輛信息維護功能用例。該模塊主要有下面幾個用例名稱:車輛信息錄入、車輛信息更新、車輛信息查詢和車輛信息刪除，通過這些用例可以支持貨物運輸管理員對車輛信息進行錄入、更新、查詢和刪除等操作。

圖1給出了該系統(tǒng)所有參與者與用例之間的關(guān)系。

圖1 物流運輸企業(yè)信息管理系統(tǒng)參與者與用例對應(yīng)關(guān)系

3 UML建模技術(shù)應(yīng)用研究：物流運輸企業(yè)信息系統(tǒng)設(shè)計

物流運輸企業(yè)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計就是在分析了其功能需求的基礎(chǔ)上來發(fā)現(xiàn)其構(gòu)成對象類型及其相互之間的內(nèi)在聯(lián)系，并繼而構(gòu)建系統(tǒng)的動態(tài)行為模型或靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型，從而使系統(tǒng)的設(shè)計可以在其領(lǐng)域內(nèi)完成所賦予的功能任務(wù)。

物流運輸管理系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)可以通過對象圖、組件圖、類圖和配置圖等進行描述和規(guī)劃，而類圖的確定是物流運輸管理系統(tǒng)設(shè)計中最重要的。類圖不但關(guān)系著系統(tǒng)類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)的描述，還關(guān)系著這些類之間的內(nèi)部業(yè)務(wù)聯(lián)系和結(jié)構(gòu)。從物流運輸信息管理系統(tǒng)的需求出發(fā)可以大致地確定以下幾個接口類或?qū)嶓w類。

（1） 貨物運輸管理員類。該類對系統(tǒng)參與者之一的貨物運輸管理員的信息進行處理，該類的主要屬性字段有用戶名、密碼，主要的操作行為有運輸車輛信息維護、駕駛員信息維護以及運輸車隊信息維護等。貨物運輸管理員類為貨物運輸管理員與系統(tǒng)的信息交互準備了基本接口，在供應(yīng)鏈管理和網(wǎng)絡(luò)信息化環(huán)境下可以為貨物運輸管理員提供分布式的工作需求和異步式的工作模式。

（2 ）運輸車輛調(diào)度員類。該類是對系統(tǒng)參與者之一的貨物運輸車輛調(diào)度員的信息進行處理，該類的主要屬性字段有用戶名、密碼、姓名、編號等，主要的操作行為有運輸能力綜合查詢、承運歷史任務(wù)查詢等。該類為運輸車輛調(diào)度員如何根據(jù)物流運輸?shù)臉I(yè)務(wù)需要和運輸能力的綜合權(quán)衡制定最優(yōu)的解決方案準備了條件。

（3 ）運輸承運業(yè)務(wù)員類。該類是對系統(tǒng)參與者之一的貨物運輸承運業(yè)務(wù)員的信息進行處理，該類的主要屬性字段有用戶名、密碼、姓名等，主要的操作行為有承運單接收、運輸能力綜合查詢、承運單的開具、歷史承運任務(wù)查詢等。該類為運輸承運業(yè)務(wù)員遠程或分布式處理物流運輸訂單信息準備了網(wǎng)絡(luò)化運作的條件。

（4） 財務(wù)管理人員類。該類是對系統(tǒng)參與者之一的財務(wù)管理人員的信息進行處理，該類的主要屬性字段有用戶名、密碼、姓名等，主要的操作行為有運輸車輛車隊運輸成本核算、車隊車輛運輸成本維護等。該類為供應(yīng)鏈物流運輸服務(wù)環(huán)境下加強和提高對于物流運輸成本的控制和節(jié)約提供了條件，有利于降低物流運輸成本和提高物流運輸運作效益。

物流運輸企業(yè)物流管理信息系統(tǒng)的設(shè)計充分考慮了物流運輸服務(wù)的供應(yīng)鏈環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用瀏覽器/服務(wù)器即B/S的架構(gòu)模式來架設(shè)管理系統(tǒng)，采用.net動態(tài)頁面技術(shù)和Sql server 2000數(shù)據(jù)庫進行系統(tǒng)模塊的總體開發(fā)，具體的開發(fā)方法和模式采用顯示層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層的三層架構(gòu)模式，具體的過程、模塊設(shè)計和編碼由于篇幅問題不在此一一給出。

4 系統(tǒng)的其他需求

（1 ）可靠性。由于全天候的物流運輸作業(yè)需求，該系統(tǒng)每天基本要運行23個小時40分鐘，可以在業(yè)務(wù)相對空閑的凌晨4：00-4：20分進行日常的系統(tǒng)維護和數(shù)據(jù)備份工作，另外臨時性服務(wù)器中斷時間總數(shù)不能超過2個小時。

（2） 安全性。系統(tǒng)的安全性體現(xiàn)在下面幾個方面：

一是用戶認證。系統(tǒng)必須有一套專屬的用戶認證方法和體系，使用具有某種統(tǒng)計數(shù)列和唯一標識的用戶ID來代表某一個系統(tǒng)參與者。如果系統(tǒng)捕捉到用戶在登陸系統(tǒng)10分鐘內(nèi)沒有任何操作行為，那么就應(yīng)該基于安全性考慮而自動退出系統(tǒng)，如果超出時間內(nèi)再次尋求被具有操作權(quán)限的頁面時則應(yīng)該再次提示用戶進行登錄。

二是授權(quán)。用戶登錄認證成功，根據(jù)其用戶角色或權(quán)限可以給予其相應(yīng)的操作權(quán)限，而對于沒有訪問權(quán)限的頁面信息要進行屏蔽，一定角色組別下的用戶只能訪問具有特定操作權(quán)限的系統(tǒng)頁面。

三是數(shù)據(jù)完整性和隱私保護。各種系統(tǒng)參與者和認證用戶的操作要么全部完成要么全部撤銷，從而保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性和系統(tǒng)運行安全，用戶密碼的存儲必須以加密的形式保存，賬號和密碼在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行傳送應(yīng)該采取具有更高安全性的安全套接字即SSL形式來進行傳送。

四是事務(wù)完整性和審計。系統(tǒng)應(yīng)該確保每個系統(tǒng)參與者不能具有清除自己活動記錄的權(quán)利，使系統(tǒng)對所有參與者的行為和操作進行記錄，從而使得系統(tǒng)管理者可以對系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種風險和危險行為進行及時跟蹤和處理。

（3） 并發(fā)性。在有多個用戶同時對某一個賬戶信息進行更新或維護時，或者對某項運輸作業(yè)狀態(tài)進行更新維護時，系統(tǒng)只接受第一個更新，對于后續(xù)排隊的更新請求則應(yīng)該給予拒絕并給出必要的信息提示。