基于航材庫存決策需求的數據倉庫系統設計研究

周馬豪

[摘 ? ?要] 針對航材管理工作中存在的航材庫存信息分散、歷史數據集成度差、歷史數據對于航材庫存決策支持度低等問題，采用模塊化設計思路，對航材數據倉庫系統進行了頂層設計，提出了設計的總體思路，進行了結構設計和模型設計，提出了數據源的確定與數據加載方法，數據倉庫系統設計對于航材管理工作具有十分重要的技術支持作用。

[關鍵詞] 航材;庫存;決策;數據倉庫

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 19. 063

[中圖分類號] TP392;V25 ? ?[文獻標識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2019）19- 0147- 02

0 ? ? ?前 ? ?言

航材管理工作是航空保障重要的基礎性工作。其中，航材庫存管理是航材管理工作的重中之重。航材庫存決策是否正確會直接影響航材保障效益。目前，在航材管理過程中常常會出現以下問題：一是航材庫存信息比較分散，尚未實現完全的信息共享和數據集成，航材業務管理部門之間的信息融合度較低，數據資源尚未得到充分利用。二是航材歷史數據的集成度差，各個單位和職能部門數據格式和版本不盡相同，數據管理系統之間的兼容性尚待進一步改進和完善。三是對歷史數據的深入研究欠缺，航材庫存的特點和規律有待于進一步探索。四是歷史數據量巨大，難以篩選有效信息。以庫存決策為目標，開展航材數據倉庫系統設計，可以有效克服上述問題，提升航材管理效益。航材數據倉庫系統是航材管理工作的重要信息化技術支持手段，可以為航材庫存決策提供定量依據[1]。

1 ? ? ?航材數據倉庫系統的頂層設計

基于航材庫存決策的數據倉庫系統是通過建立數據倉庫，將航材系統及其航材庫存過程中的大量數據進行集成，構建一個可以為航材庫存決策人員和相關分析人員提供一個可靠的信息通用平臺，使決策人員能夠運用數據倉庫快捷獲取決策相關信息，為航材庫存的正確決策提供數據支持。

1.1 ? 航材數據倉庫設計的總體思路

基于航材庫存決策的數據倉庫系統頂層設計包括基本數據倉庫設計和數據倉庫使用策略設計。全局數據視圖是建立基于航材庫存決策數據倉庫系統的關鍵所在，應在航材庫存決策需求分析的基礎上，根據庫存決策所需信息確定主題域，通過優化事實表和維表設計，規范信息的統一格式，實現信息的融合與集成，然后將相關數據裝載數據倉庫之中。

在基礎數據倉庫構建的基礎上，制訂數據倉庫信息使用的具體方案，通過優化設計聯機分析的具體處理方案，實現航材庫存決策人員對數據倉庫中復雜數據的查詢。通過所篩選數據的處理實現航材庫存的快捷準確決策。數據挖掘方案設計對于數據的篩選具有十分重要的作用，通過數據挖掘所得出的結論可以為決策人員有效把握航材庫存的特點、規律以及發展趨勢提供數據支持，為數據倉庫系統的功能設計提供理論依據。

1.2 ? 航材數據倉庫系統的結構設計

基于航材庫存決策的數據倉庫系統體系結構，如圖1所示。

從圖1中可以看出，航材管理部門能夠提供基礎數據源，可以提供航材庫存過程中產生的相關事務性數據，然后將這些數據進行數據轉換和集成，加載到數據倉庫中。數據倉庫的結構模塊設計可以以型號為單位進行建立。數據倉庫除了能夠存儲航材管理部門提供的大量細節性數據外，還可以存儲數據經過集成后的數據。航材庫存的決策人員可以運用OLAP、數據挖掘、DSS等分析工具對航材數據倉庫中的數據進行分析，得出的分析結論可以作為航材庫存決策的定量依據[2]。

2 ? ? ?航材數據倉庫系統的模型設計

模型設計是實現數據倉庫優化設計乃至航材庫存決策的基礎。數據建模的核心在于設計數據倉庫中數據的存儲結構。航材數據倉庫模型設計主要包括概念模型設計、邏輯模型設計和物理模型設計[3]。

2.1 ? 概念模型設計

數據倉庫與一般數據庫設計有所不同，數據庫注重的是航材管理的具體事務而數據倉庫則更加注重數據本身，其主要功能是為了實現查詢操作，其設計目標是使決策分析人員能夠直接訪問和獲取數據倉庫中的庫存業務數據。這些數據的組織主要是根據決策人員在實施決策分析過程中所必需的指標數據而設計的。在設計數據倉庫的數據存儲結構時，應以決策分析所需的指標數據為主，并按照所需指標數據的具體需求來組織數據。航材庫存決策會受到各個方面因素的影響，航材庫存決策的主題可以用指標及其相應的數據來表示，主要包括：航材的消耗、庫存、故障以及維修等的基本業務指標數據。各個指標可以用其屬性來進一步描述其累計情況、歷史同期情況以及當前情況。從航材的使用時間、具體使用情況、保障情況以及環境情況進行綜合分析，以實現從概念上區分各個指標，建立概念模型。

2.2 ? 邏輯模型設計

邏輯模型是數據倉庫設計的關鍵環節，其基本功用是理清概念模型中各個變量之間的邏輯關系。邏輯模型設計就是要根據概念模型設計中所涉及的決策分析指標數據來細化具體數據，確定事實表和維表并明確其各自的屬性，以便于反映決策分析所需指標的具體信息、報表和數據。為了使所設計的邏輯模型適應航材庫存決策需求，在設計數據倉庫時，采用星型結構模式。根據航材庫存的實際情況，來確定維表和事實表所需的指標變量。航材庫存決策主題中的事實表主要包括：航材消耗、保障任務、庫存、故障與維修等情況表，維表主要包括：航材基本信息表、保障型號類型表、時間表、保障情況表、環境信息表、保障任務情況表等。邏輯模型反映了航材庫存的業務流程，這些事實表和維表則是業務屬性的客觀反映。

2.3 ? 物理模型設計

數據參考的物理模型是基于航材庫存決策需求而構建的存儲結構模型。數據倉庫的物理模型設計主要是確定數據存儲結構、具體索引策略和數據存放位置以及存儲區域的具體分配方案等。在進行物理模型設計時，要首要的就是要設計數據倉庫管理系統的存儲結構，確定相關數據的存取方法，掌握數據的具體使用環境，弄清數據的使用頻度、具體的使用方式，數據的規模及其響應時間的具體要求等，以便于進行時空效率的平衡和優化。同時，還應了解外設相關特性，以便于在功能設計時進行外設接口的有效分配。

從各類數據表的設計來看，基于航材庫存決策需求的數據倉庫系統主要包括航材消耗事實表、航材庫存事實表、航材故障與維修事實表、時間維表、航材基本信息維表、保障任務維表、保障機型維表、后勤保障維表、技術保障維表以及環境維表等。這些表既體現了數據倉庫系統的結構狀況，又反映了概念模型、邏輯模型和物理模型之間的關聯關系，為航材管理數據的抽取與加載提供了基礎和條件。

3 ? ? ?數據源的確定與數據加載

數據源的確定與航材庫存決策需求直接相關，必須綜合分析航材庫存決策的影響因素。航材庫存決策的影響因素有很多，其中直接的影響因素主要包括：航材消耗、現有庫存、故障及維修需求等實際情況，還包括航材的基本信息、部隊用戶需求、保障任務需求、保障機型需求以及環境條件等影響因素。數據源確定應與模型設計所設定的指標一致，數據倉庫要加載這些指標的數據，因此，在日常工作中，航材管理人員應根據需求及時對航材管理信息系統中的數據進行更新，以便于可以將最新的數據作為數據倉庫的數據源。航材管理信息系統反映了航材管理部門的動態數據，這些數據是經過數據處理后加載的，因此，將其作為數據倉庫的數據源是可靠且可行的。

來自航材管理部門的航材相關數據，在經過格式化處理后，可加載到數據倉庫事實表中。航材基本信息、航材消耗、現有庫存、故障與維修、部隊用戶、保障任務、保障機型等方面的數據可以從航材管理信息系統后臺數據表中直接提取，經過數據處理，把數據倉庫中的記錄和相應的字段進行重組，經過容錯檢驗將無效或錯誤字段去除掉。同時，還需要對數據進行完整性和一致性檢驗。為了能夠使加載的數據能夠反映數據的當前值，還必須增加一個能夠反映時間狀態的時間戳。將數據進行概括，會同其衍生值一并將數據寫入數據表中。為了使數據倉庫能夠直觀反映航材數據狀況，環境和保障任務等外部數據，可以直接從外部數據源中獲取，經數據處理后加載到數據倉庫中[4]。

為了提升數據倉庫的可靠性和共享性，采取了數據倉庫的復制技術。航材數據復制技術可以實現同一系統環境下不同數據庫之間的數據拷貝。在權限設置允許的情況下，還可以實現不同數據庫系統之間的數據傳輸，甚至可以實現在不同數據倉庫系統中實現記錄的一致性修改。復制技術的運用，可以實現數據倉庫與數據源中數據的同步與共享，同時，為數據庫系統的備份提供了條件，極大提升了數據倉庫的可靠性和實用性。為了使連接在數據倉庫中的各個子系統能夠有效發揮其功能，數據倉庫設計過程中，將數據倉庫數據與OLAP、數據挖掘系統、DSS相互共有，各個子系統可以方便地使用數據倉庫中的數據[5]。

4 ? ? ?結 ? 語

航材庫存決策是航材管理工作的重要內容，決策正確，則航材倉庫中的航材會實現有序周轉，決策失誤，則可能會導致要么供不應求，要么供過于求，會嚴重影響航材保障效益，因此，基于航材庫存決策設計數據倉庫系統可以為實現航材管理信息化提供十分重要的技術支撐平臺。

主要參考文獻

[1]寇柏斌.航材系統信息發展趨勢[J].科學技術創新，2018（2）.

[2]史祖銘.基于故障分布規律的航材需求預測[J].中小企業管理與科技：下旬刊，2017（7）.

[3]張揚.基于消耗數據的航材RMS指標計算系統研究[J].實驗室研究與探索，2017（11）.

[4]梁晶.XX航空公司航材庫存管理優化研究[D].天津：中國民航大學，2015.

[5]郭軍，阮光珍，朝明光，等.面向航材周轉比例的數據倉庫構建研究[J].江蘇航空，2009（4）.