動(dòng)車組檢修成本管理系統(tǒng)研究

矯 健

（中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

動(dòng)車組檢修成本是動(dòng)車組運(yùn)營成本的重要組成部分。提高動(dòng)車組檢修成本管理水平可以有效地減少支出，增加收益。鐵路車輛檢修成本管理領(lǐng)域的研究目前主要集中于機(jī)車的檢修成本管理。研究內(nèi)容涵蓋檢修成本核算單元的劃定[1]、檢修成本核算方法確定[2-3]和既有信息化系統(tǒng)資源的利用[4]等。相比于機(jī)車，動(dòng)車組的檢修管理粒度更細(xì)，信息化建設(shè)水平也更高。本文以動(dòng)車組檢修車間為成本核算單元，遵循作業(yè)成本法的成本核算理念，通過整合既有信息化生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)車組檢修成本的管理。這種系統(tǒng)構(gòu)建方式可以充分利用既有資源，在避免系統(tǒng)重復(fù)開發(fā)和維護(hù)的同時(shí)，有效提高動(dòng)車組檢修成本核算的管理效率，實(shí)現(xiàn)降低檢修成本的目標(biāo)。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

動(dòng)車組檢修成本管理系統(tǒng)充分利用了已在全路部署應(yīng)用的動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)、鐵路物資管理信息系統(tǒng)和財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等的既有資源進(jìn)行建設(shè)，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

1.1 展示層

展示層為用戶提供檢修成本的統(tǒng)計(jì)、查詢、分析和控制服務(wù)。將用戶最關(guān)心的成本總額、超支項(xiàng)目、節(jié)超額及比例、材料消耗等信息用簡明、直觀的統(tǒng)計(jì)圖表集中展示， 減少用戶操作復(fù)雜度。同時(shí)，針對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)量大，統(tǒng)計(jì)耗時(shí)長的問題，系統(tǒng)基于用戶操作習(xí)慣，采用增量統(tǒng)計(jì)的策略，緩存中間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。

1.2 業(yè)務(wù)邏輯層

圖1 動(dòng)車組檢修成本管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯層分為成本核算、超額預(yù)警、分類統(tǒng)計(jì)和超額分析4個(gè)主要模塊。其中，成本核算模塊負(fù)責(zé)核算單車單次檢修消耗的總成本，并將核算后的成本總額、按各項(xiàng)目成本額分別存入相應(yīng)的單車核算緩存表中。超額預(yù)警模塊負(fù)責(zé)按車型、車間、材料等分類，核算各項(xiàng)目的定額、預(yù)算與當(dāng)前實(shí)際支出的節(jié)超情況。分類統(tǒng)計(jì)模塊利用單車核算緩存表中的信息，進(jìn)一步按車型、檢修車間、材料、作業(yè)項(xiàng)目等分類方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將最終統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到展示緩存表中。若有新車組檢修完成，分類統(tǒng)計(jì)模塊將采用增量計(jì)算的方式重新統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)并更新展示緩存表。超額分析模塊對(duì)實(shí)際已發(fā)生的超出預(yù)算、定額的情況進(jìn)行管理，并通知相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行超額原因填寫和審核等。

1.3 數(shù)據(jù)抽取層

數(shù)據(jù)抽取層定期自動(dòng)執(zhí)行數(shù)據(jù)抽取任務(wù)，調(diào)用數(shù)據(jù)查詢層提供的查詢服務(wù)，將獲取的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并統(tǒng)一存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中。為適應(yīng)不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，數(shù)據(jù)抽取分兩步進(jìn)行。

（1）定時(shí)數(shù)據(jù)抽取任務(wù)將不同數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)抽取到存儲(chǔ)層完全對(duì)等的表中，不同數(shù)據(jù)源抽取的頻率和數(shù)據(jù)范圍各不相同。

（2）定時(shí)數(shù)據(jù)整合任務(wù)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中抽取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并將結(jié)果存儲(chǔ)到成本管理系統(tǒng)相應(yīng)的表結(jié)構(gòu)中。

數(shù)據(jù)抽取模塊從動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)中抽取檢修作業(yè)過程信息，包括時(shí)間、地點(diǎn)、作業(yè)項(xiàng)目、作業(yè)者、使用設(shè)備、消耗材料、所用工時(shí)[5-6]等，從鐵路物資管理信息系統(tǒng)中抽取材料的單價(jià)、總價(jià)[7-8]等，從財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)中獲取工人工資、總工資、總支出以及委外服務(wù)合同信息（包括委外修項(xiàng)目、單項(xiàng)合同額）等。

1.4 數(shù)據(jù)源

數(shù)據(jù)源包括動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)、鐵路物資管理信息系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)以及個(gè)別單位單獨(dú)實(shí)施的合同管理系統(tǒng)和委外服務(wù)管理系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)通過部署Web查詢服務(wù)的形式對(duì)外提供數(shù)據(jù)，部署形式可以是WebService或WCF（Windows Communication Foundation）等，對(duì)于不具備部署Web服務(wù)的情況，還可以通過可擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML，Extensible Markup Language）文件的形式傳遞數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

動(dòng)車組檢修成本管理系統(tǒng)功能分為成本自動(dòng)核算和成本統(tǒng)計(jì)分析2大模塊，如圖2所示。

圖2 動(dòng)車組檢修成本管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2.1 成本自動(dòng)核算

成本自動(dòng)核算模塊是后臺(tái)定時(shí)自動(dòng)執(zhí)行的程序，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。由于系統(tǒng)要對(duì)檢修成本進(jìn)行大量的分類核算、統(tǒng)計(jì)和分析，為提升用戶體驗(yàn)，需要將供用戶查詢的數(shù)據(jù)提前核算完畢，并存儲(chǔ)起來，用戶查詢時(shí)，直接將結(jié)果反饋給用戶。只有極少數(shù)不常見的統(tǒng)計(jì)結(jié)果會(huì)根據(jù)用戶的操作進(jìn)行實(shí)時(shí)核算。

2.2 成本統(tǒng)計(jì)分析

成本統(tǒng)計(jì)分析模塊為B/S架構(gòu)的線上實(shí)時(shí)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)檢修成本進(jìn)行多角度的統(tǒng)計(jì)、分析和展示。同時(shí)可以將預(yù)先設(shè)定的成本定額和預(yù)算與實(shí)際檢修成本進(jìn)行對(duì)比，快速定位超支環(huán)節(jié)，并進(jìn)行原因分析。

2.2.1 成本統(tǒng)計(jì)

匯總對(duì)比本年度動(dòng)車組的計(jì)劃檢修組數(shù)和當(dāng)前實(shí)際檢修組數(shù)，年度檢修預(yù)算總額和當(dāng)前實(shí)際發(fā)生的檢修費(fèi)用總額，分車型、修程統(tǒng)計(jì)對(duì)比動(dòng)車組檢修的成本總額以及各成本構(gòu)成項(xiàng)的比例。以年初的預(yù)算和定額為基準(zhǔn)，顯示當(dāng)前各車型、修程、車間、材料的成本節(jié)超情況等。

2.2.2 查詢分析

提供根據(jù)時(shí)間段、車間、車型、修程、成本構(gòu)成項(xiàng)等各種維度的檢修成本查詢服務(wù)。用戶可以利用上述查詢條件的組合實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修成本的簡單統(tǒng)計(jì)。例如，若用戶查詢今年上半年CRH2A型車做三級(jí)修時(shí)閘片的消耗量，查詢結(jié)果將顯示今年上半年CRH2A型車做三級(jí)修的總數(shù)量，并給出檢修車組的詳細(xì)列表及單車閘片消耗量和總消耗量。

查詢分析模塊可將一輛車組一次檢修的所有成本信息進(jìn)行整合展示，用戶可查看一輛車任一次檢修成本的詳細(xì)構(gòu)成以及與當(dāng)時(shí)檢修定額和預(yù)算相比的節(jié)超情況，若有超支，其原因也會(huì)一并顯示。

2.2.3 成本控制

成本控制模塊的主要功能是超額預(yù)警，即提示出當(dāng)前正在檢修且已經(jīng)超支的動(dòng)車組的詳細(xì)信息（包括作業(yè)項(xiàng)目、車間、材料和超支比例等）。由管理員通知相關(guān)檢修作業(yè)負(fù)責(zé)人，在系統(tǒng)中填寫超額原因，再由管理員進(jìn)行原因?qū)徍恕?/p>

3 動(dòng)車組檢修成本核算方法

動(dòng)車組檢修成本指動(dòng)車組在一次檢修過程中消耗的成本總額，分為直接成本和間接成本。直接成本主要包括車組實(shí)際檢修工人的人工成本、實(shí)際消耗的材料成本以及委托外部單位檢修的委外成本。間接成本主要包括所有動(dòng)車組共享的委外服務(wù)成本、檢修設(shè)備折舊成本、非檢修人員的人工成本以及其他消耗的各種成本等。間接成本需要通過均攤算法均攤到每一輛動(dòng)車組的每一次檢修上。

3.1 直接成本核算

3.1.1 直接人工成本

3.1.2 直接材料成本

3.1.3 直接委外成本

3.2 間接成本核算

間接成本按照動(dòng)車組一次檢修工時(shí)占總工時(shí)的比例進(jìn)行均攤。車型i進(jìn)行修程j檢修一次消耗的工時(shí)為Nij，其中：i=1,…，n；j=1,…，5；n為車型總數(shù)。某時(shí)間段內(nèi)實(shí)際發(fā)生的各類車型和修程的動(dòng)車組檢修數(shù)量可以通過動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)獲取，目前，系統(tǒng)按照年的比例進(jìn)行均攤計(jì)算。本年度車型i修程j的計(jì)劃檢修數(shù)量為Si,j。車型i、修程j的均攤比例Pi,j為

委外服務(wù)=Pi,j×本年度委外服務(wù)合同總額

折舊總額=Pi,j×固定資產(chǎn)總額×年折舊比例

間接人工 =Pi,j×（去年工資總額-去年檢修工人工資總額）×工資增幅

3.3 核算步驟

檢修成本自動(dòng)核算模塊進(jìn)行成本核算的數(shù)據(jù)獲取形式如圖3所示。核算的具體執(zhí)行步驟如下。

（1）定期向動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求，獲取當(dāng)前已修竣且未統(tǒng)計(jì)的車組列表，并逐列動(dòng)車組進(jìn)行成本核算。（2）訪問動(dòng)車組管理系統(tǒng)，獲取車組的車型、修程、檢修的起止時(shí)間、參與工人及所用工時(shí)列表、所有材料及數(shù)量列表、實(shí)際檢修的委外項(xiàng)及數(shù)量列表。（3）訪問財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)，獲取上月工資發(fā)放清單、直接委外項(xiàng)目及委外服務(wù)合同金額。（4）訪問物資管理系統(tǒng)，獲取材料單價(jià)。（5）按照3.1和3.2小節(jié)的流程計(jì)算成本總額，并將所有數(shù)據(jù)存入檢修成本管理系統(tǒng)。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)分成3個(gè)主要部分。（1）既有系統(tǒng)的對(duì)外數(shù)據(jù)查詢服務(wù)；（2）數(shù)據(jù)自動(dòng)抽取入庫模塊；（3）檢修成本管理計(jì)算核心。動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)和鐵路物資管理信息系統(tǒng)通過部署Web Service的方式對(duì)外提供數(shù)據(jù)查詢服務(wù)。為確保數(shù)據(jù)安全性，系統(tǒng)增加了授權(quán)訪問、限制IP等保護(hù)措施。動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)采用C#語言，在Visual Studio 2008平臺(tái)開發(fā)，通過IIS部署，查詢返回結(jié)果為JSON形式的字符串，形式如下。

圖3 動(dòng)車組檢修成本核算數(shù)據(jù)源

鐵路物資管理信息系統(tǒng)采用Java語言，在Eclipse平臺(tái)上開發(fā)，通過Tomcat部署，查詢結(jié)果形式同上。數(shù)據(jù)自動(dòng)抽取模塊為使用.NET開發(fā)的Windows服務(wù)程序，作為定時(shí)服務(wù)運(yùn)行。檢修成本管理計(jì)算核心采用通用的MVC開發(fā)模式，基于JSP+Servlet+avaBean進(jìn)行開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用Oracle 11g。

5 結(jié)束語

本文提出的動(dòng)車組檢修成本管理系統(tǒng)建設(shè)方案充分利用了已經(jīng)在全路范圍內(nèi)部署實(shí)施的系統(tǒng)中的資源，避免了系統(tǒng)的重復(fù)開發(fā)和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了檢修成本的自動(dòng)核算、超額預(yù)警及統(tǒng)計(jì)分析。目前系統(tǒng)已經(jīng)在上海動(dòng)車段投入使用，顯著提高了上海動(dòng)車段動(dòng)車組檢修成本的管理效率。未來系統(tǒng)會(huì)進(jìn)一步與動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成，將超額預(yù)警信息及時(shí)反饋給動(dòng)車組管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在檢修過程中的成本控制。