基于Python 語(yǔ)言的成本管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

文/陳澤帆，郭苗梓，李滿(mǎn)，孫思達(dá)·廣汽乘用車(chē)有限公司

在數(shù)字化時(shí)代的背景下，成本管理是汽車(chē)制造業(yè)管理業(yè)務(wù)中的重要組成部分，如何通過(guò)數(shù)字化改善來(lái)提高成本管理水平是一個(gè)十分重要的課題。考慮到成本管理業(yè)務(wù)具有較高的定制化特性，G 廠制造部基于Python 語(yǔ)言的靈活性自主設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了成本管理系統(tǒng)。通過(guò)成本管理需求搭設(shè)系統(tǒng)架構(gòu)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)管理、預(yù)算管理、執(zhí)行過(guò)程管理和費(fèi)用預(yù)實(shí)分析等一系列功能，自上線以來(lái)實(shí)現(xiàn)了信息的共享化、統(tǒng)計(jì)的精確化和決策的科學(xué)化，有效提高了成本管理效率和整體水平。

隨著時(shí)代的進(jìn)步，在汽車(chē)制造業(yè)中信息化逐漸得到推廣和使用，如何將信息化積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效利用的數(shù)字化時(shí)代已悄然到來(lái)。在數(shù)字化背景下，汽車(chē)制造業(yè)也在積極探索數(shù)字化改善和轉(zhuǎn)型的道路。成本管理作為企業(yè)管理的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)分析無(wú)疑會(huì)提高成本管理效率，為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)、決策提供科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)支撐。

傳統(tǒng)的汽車(chē)制造業(yè)成本管理大部分處于Office 簡(jiǎn)單分析的階段，即便借由ERP、MES 等系統(tǒng)對(duì)底層數(shù)據(jù)完成自動(dòng)采集，但在更進(jìn)一步的數(shù)據(jù)整理和分析層面仍缺乏系統(tǒng)化和現(xiàn)代化的手段。加上隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，經(jīng)營(yíng)環(huán)境的日漸復(fù)雜，企業(yè)對(duì)于成本管理的精細(xì)化要求程度也越來(lái)越高，再采用人工手動(dòng)整理、分析成本數(shù)據(jù)將會(huì)耗費(fèi)大量的工時(shí)，同時(shí)無(wú)法形成累計(jì)的多年變化趨勢(shì)，很難從發(fā)展中識(shí)別出變化點(diǎn)，支持企業(yè)管理者及時(shí)、有效地決策。鑒于此，G 廠制造部從沖壓等各制造車(chē)間成本管理人員的實(shí)際業(yè)務(wù)需求出發(fā)，以最大程度提高成本管理效率為目的，基于Python 語(yǔ)言自主設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了成本管理系統(tǒng)，作為向管理數(shù)字化探索邁出的第一步。

開(kāi)發(fā)技術(shù)概述

成本管理系統(tǒng)是一個(gè)采用B/S 架構(gòu)模式的Web 系統(tǒng)，后端基于Python 語(yǔ)言中的輕量化網(wǎng)絡(luò)框架Flask 進(jìn)行開(kāi)發(fā)，前端采用了經(jīng)典的“三劍客”——HTML、CSS 和JavaScript，數(shù)據(jù)庫(kù)使用了免費(fèi)開(kāi)源的MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)。

Python 語(yǔ)言作為一門(mén)高層次的腳本語(yǔ)言，有很強(qiáng)的可讀性，對(duì)初學(xué)者友好，支持多類(lèi)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，廣受各行各業(yè)的使用者歡迎。Flask 是一個(gè)使用Python 編寫(xiě)的輕量級(jí)Web 應(yīng)用框架，相比其他同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)框架更加靈活、輕便，且具有很強(qiáng)的定制性，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求來(lái)添加相應(yīng)的功能，非常適合需求靈活且定制化程度較高的成本管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使用。

HTML+CSS+JavaScript 是Web 應(yīng)用前端頁(yè)面的傳統(tǒng)三件套。HTML 用于描述頁(yè)面的結(jié)構(gòu)，CSS 用于控制頁(yè)面中元素的表現(xiàn)，JavaScript 用于響應(yīng)用戶(hù)行為，三者共同構(gòu)成網(wǎng)頁(yè)前端。

MySQL 是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，通過(guò)建立不同的數(shù)據(jù)表來(lái)存放數(shù)據(jù)。相比把所有數(shù)據(jù)都放在一個(gè)大倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，分表存放可以極大地提高查詢(xún)速度和靈活性。

成本管理需求

成本管理是指企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中成本計(jì)算、成本分析、成本控制和成本決策等一系列科學(xué)管理活動(dòng)的總稱(chēng)，主要分為事前計(jì)劃、事中控制、事后分析三個(gè)過(guò)程。因此，成本管理對(duì)系統(tǒng)的基本需求主要包括成本數(shù)據(jù)的管理、年度預(yù)算費(fèi)用預(yù)測(cè)、費(fèi)用明細(xì)項(xiàng)分析和費(fèi)用預(yù)實(shí)分析等相關(guān)功能，貫穿整個(gè)成本管理過(guò)程。

當(dāng)前市面上存在的與成本管理相關(guān)的系統(tǒng)主要是ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)、EAM(企業(yè)資產(chǎn)管理)等系統(tǒng)，其功能主要集中在業(yè)務(wù)流程管理，如沖壓材料的出入庫(kù)，周轉(zhuǎn)材料的進(jìn)出場(chǎng)等都會(huì)形成數(shù)據(jù)并錄入到系統(tǒng)里。在數(shù)據(jù)分析方面僅提供簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)匯總等通用性較強(qiáng)的功能，對(duì)于成本分析、費(fèi)用預(yù)測(cè)等功能往往涉及較少。究其原因，一是成本分析關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)并不僅僅來(lái)源于一個(gè)系統(tǒng)，在舊有系統(tǒng)導(dǎo)入初期并未做出協(xié)同規(guī)劃。像G 廠沖壓車(chē)間需計(jì)算生產(chǎn)時(shí)某種耗材的單臺(tái)用量，就需要在ERP 和MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))至少兩個(gè)系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)(耗材總用量和產(chǎn)量)，僅靠ERP 一個(gè)系統(tǒng)并不能實(shí)現(xiàn)，需要花費(fèi)額外精力去打通數(shù)據(jù)壁壘；二是相比起流程處理這類(lèi)通用性較強(qiáng)的系統(tǒng)功能來(lái)說(shuō)，成本分析的專(zhuān)用性更強(qiáng)，需根據(jù)企業(yè)、部門(mén)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，是一種具有高度定制化特性的功能，相應(yīng)地也就需要更高的開(kāi)發(fā)成本。

因此，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，G 廠制造部成本數(shù)據(jù)的分析和歸集都是依靠人工來(lái)完成的。在進(jìn)行分析前由預(yù)算員利用Excel 等工具將用量清單、月度產(chǎn)量、出賬費(fèi)用等相關(guān)數(shù)據(jù)手動(dòng)匯集在一起，再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和報(bào)表制作。各類(lèi)與成本管理相關(guān)的數(shù)據(jù)離散在各個(gè)業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)之中，極大地增加了管理成本。

系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)成本管理需求的整理，本文的成本管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就將更多的功能集中在數(shù)據(jù)分析方面。利用數(shù)據(jù)庫(kù)接口和導(dǎo)入功能直接在ERP、MES 和GIO等系統(tǒng)提取底層數(shù)據(jù)源，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)采集流程。再結(jié)合Python 語(yǔ)言面向?qū)ο缶幊痰奶匦蚤_(kāi)發(fā)出貼合實(shí)際業(yè)務(wù)需求的成本分析功能。整個(gè)成本管理系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)模塊對(duì)成本進(jìn)行管理，如圖1 所示。

數(shù)據(jù)管理模塊

該功能模塊主要是對(duì)成本相關(guān)的源數(shù)據(jù)如費(fèi)用明細(xì)、預(yù)實(shí)推移、物料出庫(kù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。成本管理系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)管理模塊以MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為內(nèi)核，除了將數(shù)據(jù)庫(kù)增、刪、改、查等基本功能做到前端UI 界面之外，還支持將數(shù)據(jù)以.csv、.xls 等常規(guī)數(shù)據(jù)格式文件導(dǎo)出，如圖2 所示。開(kāi)發(fā)了多種數(shù)據(jù)導(dǎo)入渠道，如通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)接口直接傳輸、通過(guò).xls等文件格式整體導(dǎo)入、通過(guò)系統(tǒng)生成表單填寫(xiě)等，能適用各種情況下的數(shù)據(jù)獲取。更加全面地從其他系統(tǒng)、數(shù)據(jù)文件甚至紙質(zhì)文件獲取成本相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和整合，建立成本大數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣既有利于原本離散的成本數(shù)據(jù)歸集，又能提高數(shù)據(jù)管理效率。

圖2 費(fèi)用預(yù)實(shí)推移表管理界面

預(yù)算管理模塊

此功能模塊主要應(yīng)用于成本管理中的事前計(jì)劃階段，通過(guò)輸入預(yù)算年度的基本數(shù)據(jù)(如沖壓的預(yù)算產(chǎn)量、生產(chǎn)天數(shù)等)由系統(tǒng)通過(guò)算法和模型來(lái)生成該年度的費(fèi)用預(yù)測(cè)，以此達(dá)到提高預(yù)算精準(zhǔn)度的目的。

常見(jiàn)的預(yù)算編制方法主要有調(diào)整預(yù)算法和零基預(yù)算法。調(diào)整預(yù)算法是以現(xiàn)有的費(fèi)用水平為基礎(chǔ)，根據(jù)預(yù)算期內(nèi)業(yè)務(wù)量的變化，對(duì)現(xiàn)有費(fèi)用水平進(jìn)行調(diào)整，以確定預(yù)算數(shù)的方法。零基預(yù)算法則是指在編制預(yù)算時(shí)對(duì)于所有的預(yù)算支出均以零為基底，從根本上研究分析每項(xiàng)預(yù)算是否有支出的必要和支出數(shù)額的大小。總體來(lái)說(shuō)，兩種預(yù)算編制方法各有優(yōu)劣，因此本文系統(tǒng)中的預(yù)算管理模塊在設(shè)計(jì)過(guò)程中融合了兩種預(yù)算編制方法，在力求提高預(yù)算編制效率的同時(shí)兼顧預(yù)算準(zhǔn)確性。

系統(tǒng)中的預(yù)算管理模塊主要功能有年度費(fèi)用預(yù)測(cè)和歷年費(fèi)用推移兩種。年度費(fèi)用預(yù)測(cè)是系統(tǒng)根據(jù)使用者輸入的預(yù)算前提調(diào)用不同費(fèi)用科目預(yù)先設(shè)定的模型和算法來(lái)自動(dòng)計(jì)算出預(yù)算費(fèi)用的功能。此處以G 廠制造部沖壓車(chē)間的能源費(fèi)為例進(jìn)行說(shuō)明，能源費(fèi)由能耗用量和能源單價(jià)兩個(gè)因素來(lái)主導(dǎo)，能源單價(jià)作為預(yù)算前提由人工導(dǎo)入到系統(tǒng)中。而能耗用量則進(jìn)一步細(xì)分為電、水等類(lèi)型，其中用電量就分為長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟的24 小時(shí)設(shè)備能耗、與產(chǎn)量相關(guān)性較強(qiáng)的變動(dòng)能耗和與工作日相關(guān)性較強(qiáng)的固定能耗(此處的變動(dòng)、固定是以產(chǎn)量作為衡量標(biāo)準(zhǔn))三個(gè)部分。根據(jù)具體設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)出每個(gè)部分的用電單耗，再乘以對(duì)應(yīng)的預(yù)算前提(自然日、產(chǎn)量、工作日)就能得出年度用電量情況。歷年費(fèi)用推移功能是對(duì)年度費(fèi)用預(yù)測(cè)功能的輔助和補(bǔ)充，顧名思義，該功能是系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中所存儲(chǔ)的歷年費(fèi)用情況進(jìn)行整理，并輸出相應(yīng)的趨勢(shì)圖表供用戶(hù)分析和使用，同時(shí)系統(tǒng)后臺(tái)還會(huì)根據(jù)歷年費(fèi)用情況對(duì)前文的費(fèi)用預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正。當(dāng)前G 廠制造部成本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)保存了從2012 年至今10 余年的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量越多對(duì)于費(fèi)用預(yù)測(cè)的修正結(jié)果也會(huì)越準(zhǔn)確。

費(fèi)用過(guò)程管理模塊

此功能模塊主要應(yīng)用于成本管理中的事中控制階段，針對(duì)重點(diǎn)的費(fèi)用科目開(kāi)發(fā)了一系列管理功能。主要包括用于管控低值易耗品、勞保用品等物料的用量管理功能、管控投資項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的項(xiàng)目管理功能等。此處重點(diǎn)說(shuō)明使用較多的用量管理功能。

用量管理功能是一種可以快速匯總海量數(shù)據(jù)的交互式方法，對(duì)于一個(gè)生產(chǎn)部門(mén)來(lái)說(shuō)，隨著時(shí)間的推移，與物料用量相關(guān)的如備件、勞保出入庫(kù)等明細(xì)數(shù)據(jù)會(huì)不斷累積。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，G 廠制造部1 年可產(chǎn)生的費(fèi)用明細(xì)數(shù)據(jù)就達(dá)到10 萬(wàn)條左右，其中更是涉及73 個(gè)不同的費(fèi)用科目和3800 多種不同的物料。因此以往僅能通過(guò)初步統(tǒng)計(jì)后對(duì)用量最高的TOP5 或TOP10 物料進(jìn)行詳細(xì)分析，再有針對(duì)性地開(kāi)展過(guò)程管理。這種管理方式雖然也能在一定程度上把控高用量物料的使用趨勢(shì)，但并不能很好地發(fā)現(xiàn)低用量物料的異常。且隨著管理精細(xì)化程度的不斷提高，僅僅把握高用量的幾種物料情況顯然已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足日常的業(yè)務(wù)需求。

用量管理功能可以全面覆蓋所有物料，并對(duì)每一種物料的用量、費(fèi)用、單臺(tái)、單價(jià)等情況進(jìn)行分析，如圖3 所示。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)功能中內(nèi)置了多種維度的分析選項(xiàng)，如時(shí)間維度分為月度推移和年度推移，費(fèi)用類(lèi)型維度區(qū)分辦公費(fèi)、維保費(fèi)等等。使用者只需選擇對(duì)應(yīng)的查詢(xún)條件，系統(tǒng)就可以快速地在數(shù)據(jù)庫(kù)中找出相應(yīng)數(shù)據(jù)，并整理輸出方便分析的目視化圖表。得益于系統(tǒng)的高效率算法，從查詢(xún)到生成任意一種物料的分析圖表只需要0.5 秒，即便需要生成一年內(nèi)使用過(guò)的全部物料的分析圖表也僅需半小時(shí)左右，極大地提高了工作效率。

圖3 某一物料用量情況分析

費(fèi)用預(yù)實(shí)分析模塊

此功能模塊應(yīng)用于成本管理的事后分析階段，可以根據(jù)費(fèi)用數(shù)據(jù)自主生成費(fèi)用分析報(bào)表。事后分析是全面預(yù)算管理中不可或缺的一個(gè)階段，它在成本管理循環(huán)中處于承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。管理者及時(shí)地對(duì)當(dāng)期結(jié)果進(jìn)行差異分析，才能進(jìn)行下一期的戰(zhàn)略調(diào)整和預(yù)算調(diào)整，不斷提高預(yù)算的精確性和合理性。

費(fèi)用預(yù)實(shí)分析模塊的功能主要集中在對(duì)財(cái)務(wù)出賬費(fèi)用數(shù)據(jù)的預(yù)實(shí)分析上，包括每個(gè)月的費(fèi)用預(yù)實(shí)推移、費(fèi)用執(zhí)行率分析和當(dāng)月費(fèi)用預(yù)實(shí)差異分析等功能。所有功能在時(shí)間維度上都以月為基礎(chǔ)分為當(dāng)月數(shù)據(jù)和累計(jì)數(shù)據(jù)，在費(fèi)用類(lèi)型維度上分為基本預(yù)算、執(zhí)行預(yù)算和實(shí)際費(fèi)用。常見(jiàn)的預(yù)實(shí)分析是對(duì)預(yù)算和實(shí)際之間的對(duì)比和分析，但為了進(jìn)一步提高費(fèi)用分析的準(zhǔn)確率，G 廠在基本預(yù)算的基礎(chǔ)上使用了執(zhí)行預(yù)算的概念。相比起基本預(yù)算，執(zhí)行預(yù)算是將基本預(yù)算中的變動(dòng)費(fèi)用根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量與預(yù)算產(chǎn)量的比值進(jìn)行調(diào)整后的預(yù)算。

剔除了產(chǎn)量因素的影響，但同時(shí)也提高了計(jì)算的復(fù)雜性。尤其是隨著精細(xì)化管理的發(fā)展，各項(xiàng)變動(dòng)費(fèi)用的計(jì)算方式從最開(kāi)始全年相同的變動(dòng)比例到每個(gè)月不同的變動(dòng)比例，再到如今的變動(dòng)單臺(tái)，精確性逐步提高的同時(shí)也讓計(jì)算量成倍增加。費(fèi)用預(yù)實(shí)分析模塊則內(nèi)置了執(zhí)行預(yù)算計(jì)算的算法，使用者只需輸入不同費(fèi)用科目的變動(dòng)單臺(tái)費(fèi)用，系統(tǒng)就可以自主提取基本預(yù)算費(fèi)用、預(yù)算產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量等相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出每一個(gè)月的執(zhí)行預(yù)算。

同時(shí)成本精細(xì)化管理也要求從更多維度來(lái)分析成本數(shù)據(jù)，如區(qū)分不同費(fèi)用類(lèi)型(勞務(wù)費(fèi)、管理費(fèi)等7類(lèi))、不同的費(fèi)用科目(73 個(gè))、不同統(tǒng)計(jì)口徑(總計(jì)、可控費(fèi)用)等。因此費(fèi)用預(yù)實(shí)分析模塊針對(duì)性地開(kāi)發(fā)了可控費(fèi)用調(diào)整功能，如圖4 所示。

圖4 可控費(fèi)用調(diào)整功能

該功能讓使用者可以通過(guò)勾選的方式來(lái)調(diào)整每一次生成的分析報(bào)表中包含的數(shù)據(jù)源，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是允許使用者對(duì)73 個(gè)費(fèi)用科目進(jìn)行自由組合，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)組合情況在數(shù)據(jù)庫(kù)中快速檢索相應(yīng)數(shù)據(jù)，執(zhí)行計(jì)算后生成分析報(bào)表，如圖5 所示。這樣不管是任何維度或統(tǒng)計(jì)口徑下的成本分析需求都能快速滿(mǎn)足，極大地增強(qiáng)了數(shù)據(jù)分析的靈活性。

圖5 費(fèi)用預(yù)實(shí)分析界面

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)說(shuō)明

本文的成本管理系統(tǒng)采用的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，使用表來(lái)定義數(shù)據(jù)對(duì)象，不同的表之間使用關(guān)系連接。同時(shí)為了提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性，降低開(kāi)發(fā)難度，成本管理系統(tǒng)利用SQLAlchemy 來(lái)操作數(shù)據(jù)庫(kù)。它簡(jiǎn)化了連接數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、管理數(shù)據(jù)庫(kù)操作會(huì)話(huà)等各類(lèi)工作，把底層的SQL 數(shù)據(jù)實(shí)體轉(zhuǎn)化為高層的Python 對(duì)象，讓開(kāi)發(fā)者可以直接通過(guò)Python 代碼來(lái)完成數(shù)據(jù)庫(kù)操作。定義數(shù)據(jù)庫(kù)模型使用Python 類(lèi)定義表模式，并聲明映射關(guān)系。所有的模型類(lèi)都需要繼承SQLAlchemy 提供的db.Model 基類(lèi)。表的字段由db.Column 類(lèi)的實(shí)例表示，字段的類(lèi)型通過(guò)Column類(lèi)構(gòu)造方法的第一個(gè)參數(shù)傳入。

創(chuàng)建完數(shù)據(jù)模型后，SQLAlchemy 使用數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話(huà)來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)操作。數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話(huà)代表一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做出的任何改動(dòng)都會(huì)存放在里面。開(kāi)發(fā)者可以調(diào)用add()方法將新創(chuàng)建的對(duì)象添加到數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話(huà)中，或是對(duì)會(huì)話(huà)中的對(duì)象進(jìn)行更新。這些改動(dòng)直到對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話(huà)對(duì)象調(diào)用commit()方法時(shí)，才會(huì)被提交到數(shù)據(jù)庫(kù)，確保了數(shù)據(jù)提交的一致性。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)話(huà)也支持回滾操作，當(dāng)開(kāi)發(fā)者對(duì)會(huì)話(huà)調(diào)用rollback()方法時(shí)，添加到會(huì)話(huà)中且未提交的改動(dòng)都將被撤銷(xiāo)。

系統(tǒng)架構(gòu)及安全性

系統(tǒng)采用單體架構(gòu)，也就是較為典型的三層架構(gòu)，按照前端表示層(Web)、中間業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)庫(kù)層進(jìn)行劃分，各相鄰層之間采用接口相互訪問(wèn)，如圖6 所示。這種系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于分工明確，開(kāi)發(fā)人員各司其職，不僅可以專(zhuān)注于各自架構(gòu)層功能的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)效率，也有利于后續(xù)系統(tǒng)的更新和維護(hù)。

圖6 系統(tǒng)三層架構(gòu)圖

前端表示層與用戶(hù)直接接觸，主要功能是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳入和輸出。對(duì)于傳入的數(shù)據(jù)，前端表示層可以通過(guò)JavaScript 進(jìn)行初步驗(yàn)證，例如數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)有效性的驗(yàn)證等，但這類(lèi)驗(yàn)證的安全性往往存在弊端。因?yàn)閃eb 前端都是依賴(lài)客戶(hù)端的瀏覽器來(lái)生成頁(yè)面的，這意味著瀏覽器勢(shì)必會(huì)接收到前端表示層的代碼，懂得代碼知識(shí)的用戶(hù)可以通過(guò)修改代碼改變Web 頁(yè)面的表現(xiàn)形式來(lái)跳過(guò)安全驗(yàn)證，使寫(xiě)在前端的邏輯功能都無(wú)效化。所以前端表示層的數(shù)據(jù)驗(yàn)證更像是一種數(shù)據(jù)篩選，用于規(guī)范常規(guī)用戶(hù)的輸入數(shù)據(jù)。

業(yè)務(wù)邏輯層用于實(shí)現(xiàn)主要功能，包括成本分析、結(jié)果輸出、報(bào)表生成等。同時(shí)作為串聯(lián)前端和數(shù)據(jù)庫(kù)的中間層，業(yè)務(wù)邏輯層也承擔(dān)了大部分安全檢測(cè)的功能，對(duì)于用戶(hù)的身份驗(yàn)證、權(quán)限驗(yàn)證、輸入數(shù)據(jù)驗(yàn)證等均在此層完成，確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。系統(tǒng)所使用的Flask 網(wǎng)絡(luò)框架封裝了很多安全性的措施，如使用ORM 對(duì)象關(guān)系映射的數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式，對(duì)于SQL 注入擁有一定的防護(hù)力；使用Jinja2 模板引擎，默認(rèn)將渲染變量進(jìn)行HTML 轉(zhuǎn)義；使用提高安全性的加密函數(shù)等。經(jīng)過(guò)安全驗(yàn)證的數(shù)據(jù)通過(guò)視圖函數(shù)里的算法、模型運(yùn)算后，最終將結(jié)果再反饋至前端表示層。

至于數(shù)據(jù)的增、刪、改、查等操作則是在數(shù)據(jù)庫(kù)層來(lái)完成。數(shù)據(jù)庫(kù)層不包含任何代碼，訪問(wèn)邏輯都放在業(yè)務(wù)邏輯層，只有數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)的存儲(chǔ)過(guò)程。這樣可以避免表示層直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)層，提高了數(shù)據(jù)安全性。

結(jié)束語(yǔ)

為應(yīng)對(duì)日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，提高企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，技術(shù)創(chuàng)新是必不可少的。在數(shù)字化改革背景下，成本管理作為企業(yè)的重中之重，必須深入研究數(shù)字化創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變固有的成本觀念。本文提出的基于Python語(yǔ)言自主開(kāi)發(fā)的成本管理系統(tǒng)是G 廠制造部結(jié)合成本業(yè)務(wù)開(kāi)展的一次內(nèi)部數(shù)字化探索，旨在通過(guò)系統(tǒng)功能進(jìn)一步推動(dòng)成本管理水平的提升。自2021 年初系統(tǒng)上線以來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)管理、費(fèi)用分析、費(fèi)用預(yù)測(cè)和報(bào)表生成等功能，有效提高了成本管理人員數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和工作效率，同時(shí)系統(tǒng)分析的高效性和科學(xué)性也有助于管理者及時(shí)、準(zhǔn)確地做出決策，展現(xiàn)了該系統(tǒng)降低成本和提高管理效率的使用效果。

隨著數(shù)字化浪潮的到來(lái)，汽車(chē)制造業(yè)也在積極探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成本管理業(yè)務(wù)的數(shù)字化也是數(shù)字化轉(zhuǎn)型中不可或缺的一部分。下一步G 廠制造部將繼續(xù)通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等數(shù)字化改善對(duì)傳統(tǒng)的管理業(yè)務(wù)和方法進(jìn)行優(yōu)化，不斷提高管理水平和工作效率。