動車組檢修成本管理系統研究

矯 健

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 電子計算技術研究所，北京 100081）

動車組檢修成本是動車組運營成本的重要組成部分。提高動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域的研究目前主要集中于機車的檢修成本管理。研究內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]和既有信息化系統資源的利用[4]等。相比于機車，動車組的檢修管理粒度更細，信息化建設水平也更高。本文以動車組檢修車間為成本核算單元，遵循作業成本法的成本核算理念，通過整合既有信息化生產系統的數據，實現對動車組檢修成本的管理。這種系統構建方式可以充分利用既有資源，在避免系統重復開發和維護的同時，有效提高動車組檢修成本核算的管理效率，實現降低檢修成本的目標。

1 系統架構

動車組檢修成本管理系統充分利用了已在全路部署應用的動車組管理信息系統、鐵路物資管理信息系統和財務管理系統等的既有資源進行建設，系統架構如圖1所示。

1.1 展示層

展示層為用戶提供檢修成本的統計、查詢、分析和控制服務。將用戶最關心的成本總額、超支項目、節超額及比例、材料消耗等信息用簡明、直觀的統計圖表集中展示， 減少用戶操作復雜度。同時，針對統計數據量大，統計耗時長的問題，系統基于用戶操作習慣，采用增量統計的策略，緩存中間統計數據，提高系統響應速度。

1.2 業務邏輯層

圖1 動車組檢修成本管理系統架構圖

系統的業務邏輯層分為成本核算、超額預警、分類統計和超額分析4個主要模塊。其中，成本核算模塊負責核算單車單次檢修消耗的總成本，并將核算后的成本總額、按各項目成本額分別存入相應的單車核算緩存表中。超額預警模塊負責按車型、車間、材料等分類，核算各項目的定額、預算與當前實際支出的節超情況。分類統計模塊利用單車核算緩存表中的信息，進一步按車型、檢修車間、材料、作業項目等分類方式進行統計，并將最終統計數據存儲到展示緩存表中。若有新車組檢修完成，分類統計模塊將采用增量計算的方式重新統計各項數據并更新展示緩存表。超額分析模塊對實際已發生的超出預算、定額的情況進行管理，并通知相關負責人進行超額原因填寫和審核等。

1.3 數據抽取層

數據抽取層定期自動執行數據抽取任務，調用數據查詢層提供的查詢服務，將獲取的業務數據進行整合并統一存儲到數據庫中。為適應不同數據源的數據特點，數據抽取分兩步進行。

（1）定時數據抽取任務將不同數據源中的數據抽取到存儲層完全對等的表中，不同數據源抽取的頻率和數據范圍各不相同。

（2）定時數據整合任務將數據存儲層中抽取的數據進行整合，并將結果存儲到成本管理系統相應的表結構中。

數據抽取模塊從動車組管理信息系統中抽取檢修作業過程信息，包括時間、地點、作業項目、作業者、使用設備、消耗材料、所用工時[5-6]等，從鐵路物資管理信息系統中抽取材料的單價、總價[7-8]等，從財務管理系統中獲取工人工資、總工資、總支出以及委外服務合同信息（包括委外修項目、單項合同額）等。

1.4 數據源

數據源包括動車組管理信息系統、鐵路物資管理信息系統、財務管理系統以及個別單位單獨實施的合同管理系統和委外服務管理系統等。這些系統通過部署Web查詢服務的形式對外提供數據，部署形式可以是WebService或WCF（Windows Communication Foundation）等，對于不具備部署Web服務的情況，還可以通過可擴展標記語言（XML，Extensible Markup Language）文件的形式傳遞數據。

2 系統功能設計

動車組檢修成本管理系統功能分為成本自動核算和成本統計分析2大模塊，如圖2所示。

圖2 動車組檢修成本管理系統功能結構圖

2.1 成本自動核算

成本自動核算模塊是后臺定時自動執行的程序，為系統提供數據支撐。由于系統要對檢修成本進行大量的分類核算、統計和分析，為提升用戶體驗，需要將供用戶查詢的數據提前核算完畢，并存儲起來，用戶查詢時，直接將結果反饋給用戶。只有極少數不常見的統計結果會根據用戶的操作進行實時核算。

2.2 成本統計分析

成本統計分析模塊為B/S架構的線上實時系統，負責對檢修成本進行多角度的統計、分析和展示。同時可以將預先設定的成本定額和預算與實際檢修成本進行對比，快速定位超支環節，并進行原因分析。

2.2.1 成本統計

匯總對比本年度動車組的計劃檢修組數和當前實際檢修組數，年度檢修預算總額和當前實際發生的檢修費用總額，分車型、修程統計對比動車組檢修的成本總額以及各成本構成項的比例。以年初的預算和定額為基準，顯示當前各車型、修程、車間、材料的成本節超情況等。

2.2.2 查詢分析

提供根據時間段、車間、車型、修程、成本構成項等各種維度的檢修成本查詢服務。用戶可以利用上述查詢條件的組合實現對檢修成本的簡單統計。例如，若用戶查詢今年上半年CRH2A型車做三級修時閘片的消耗量，查詢結果將顯示今年上半年CRH2A型車做三級修的總數量，并給出檢修車組的詳細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行整合展示，用戶可查看一輛車任一次檢修成本的詳細構成以及與當時檢修定額和預算相比的節超情況，若有超支，其原因也會一并顯示。

2.2.3 成本控制

成本控制模塊的主要功能是超額預警，即提示出當前正在檢修且已經超支的動車組的詳細信息（包括作業項目、車間、材料和超支比例等）。由管理員通知相關檢修作業負責人，在系統中填寫超額原因，再由管理員進行原因審核。

3 動車組檢修成本核算方法

動車組檢修成本指動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際檢修工人的人工成本、實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車組共享的委外服務成本、檢修設備折舊成本、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

間接成本按照動車組一次檢修工時占總工時的比例進行均攤。車型i進行修程j檢修一次消耗的工時為Nij，其中：i=1,…，n；j=1,…，5；n為車型總數。某時間段內實際發生的各類車型和修程的動車組檢修數量可以通過動車組管理信息系統獲取，目前，系統按照年的比例進行均攤計算。本年度車型i修程j的計劃檢修數量為Si,j。車型i、修程j的均攤比例Pi,j為

委外服務=Pi,j×本年度委外服務合同總額

折舊總額=Pi,j×固定資產總額×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

檢修成本自動核算模塊進行成本核算的數據獲取形式如圖3所示。核算的具體執行步驟如下。

（1）定期向動車組管理信息系統發送請求，獲取當前已修竣且未統計的車組列表，并逐列動車組進行成本核算。（2）訪問動車組管理系統，獲取車組的車型、修程、檢修的起止時間、參與工人及所用工時列表、所有材料及數量列表、實際檢修的委外項及數量列表。（3）訪問財務管理系統，獲取上月工資發放清單、直接委外項目及委外服務合同金額。（4）訪問物資管理系統，獲取材料單價。（5）按照3.1和3.2小節的流程計算成本總額，并將所有數據存入檢修成本管理系統。

4 系統實現

根據系統架構，系統的實現分成3個主要部分。（1）既有系統的對外數據查詢服務；（2）數據自動抽取入庫模塊；（3）檢修成本管理計算核心。動車組管理信息系統和鐵路物資管理信息系統通過部署Web Service的方式對外提供數據查詢服務。為確保數據安全性，系統增加了授權訪問、限制IP等保護措施。動車組管理信息系統采用C#語言，在Visual Studio 2008平臺開發，通過IIS部署，查詢返回結果為JSON形式的字符串，形式如下。

圖3 動車組檢修成本核算數據源

鐵路物資管理信息系統采用Java語言，在Eclipse平臺上開發，通過Tomcat部署，查詢結果形式同上。數據自動抽取模塊為使用.NET開發的Windows服務程序，作為定時服務運行。檢修成本管理計算核心采用通用的MVC開發模式，基于JSP+Servlet+avaBean進行開發，數據庫采用Oracle 11g。

5 結束語

本文提出的動車組檢修成本管理系統建設方案充分利用了已經在全路范圍內部署實施的系統中的資源，避免了系統的重復開發和維護，實現了檢修成本的自動核算、超額預警及統計分析。目前系統已經在上海動車段投入使用，顯著提高了上海動車段動車組檢修成本的管理效率。未來系統會進一步與動車組管理信息系統進行系統集成，將超額預警信息及時反饋給動車組管理信息系統，實現在檢修過程中的成本控制。