基于Excel VBA 的CMM 手冊查詢系統設計

■ 崔璐/東方航空技術有限公司

0 引言

對于多機隊運營的航空公司來說，客艙構型多樣，涉及客艙類部件的CMM 手冊數量和種類較多，傳統通過部件號在IPC 中查詢CMM 手冊章節號的步驟較為煩瑣，對網絡環境依賴度較高，效率較低。

VBA 是內嵌于Office 軟件中的一個開發模塊，提供程序自主開發，其語言基 礎 和VB（Visual Basic）相 似。VBA運行環境依賴性不強，與常用辦公軟件（Excel/Word/PowerPoint/WPS/Access 等）完美兼容，編程語言簡單易用，分享性和移植性很強，對計算機的配置要求不高，幾乎所有測試通過的程序放到別的機器上都可輕易執行（不考慮各種本地文件配置）。

本文利用字典查找法，基于Excel VBA 開發了一套通過機號、客艙件類別和區域位置信息多關鍵字匹配查詢的客艙CMM 手冊查詢系統，可提升維修人員CMM 手冊的查詢效率。

1 系統設計分析

1.1 系統開發工具

VBA 編程環境是面向對象的編程環境，例如，工作表中的單元格是其中一個對象，對單元格的輸入是一個事件，該事件可以觸發一段程序塊的運行，程序塊就是設計者需要編寫的劇本。

窗體控件是Excel 的一種用戶界面設計工具，可以很好地實現用戶與Excel 文件的交互。窗體控件可以顯示固定信息來提示用戶，如提示、警示等；也可以與用戶交互，如輸入文本框、下拉列表框選擇等；還可以給控件設置屬性，編寫對窗體反應的VBA 過程和控制事件，調用執行用戶編輯的程序塊，實現所需的功能。

考慮到界面友好性、運行環境依賴度、系統的可移植性以及開發周期，本系統基于Microsoft Excel 2016 版VBA開發環境（WPS 兼容）實現，開發了一套通過機號、客艙件類別和區域位置信息等多關鍵字匹配查詢的客艙CMM 手冊查詢系統，具有操作簡單、運行環境依賴度低、可移植程度高、開發周期短、維護方便等優點。

1.2 系統設計

系統共有兩大主要功能：查詢功能和數據庫維護功能。系統界面有三個：歡迎界面、查詢系統界面和數據維護系統界面，如圖1、圖2 所示。

圖1 歡迎界面與查詢系統界面

圖2 數據維護系統界面

整個系統由35 個Sheet 組成，其中三個系統界面各為1 個Sheet，數據庫有32 個Sheet。數據庫分為查詢數據庫和資料版本數據庫兩大類，查詢數據庫有24 個，數據結構如表1 所示。

表1 查詢數據庫數據結構（以某機型座椅為例）

查詢數據庫中第5 ～6 列數據，使用Excel 內置函數，根據CMM 手冊號調用資料版本數據庫數據。資料版本數據庫分機型存放，共有8 個Sheet。

在歡迎界面點擊查詢系統按鈕可進入查詢功能模塊。查詢條件有三個：機號、客艙類別和區域。三個條件通過Excel 內置函數與數據有效性驗證功能實現三級聯動，支持部分條件默認的模糊查找。在輸入機號信息后，客艙類別列自動關聯為對應機型的下拉選擇菜單，選擇客艙類別后，區域列自動關聯為該機型對應客艙類別的客艙件所屬區域。根據不同的查詢條件輸入，查詢結果有4 種顯示情況，如表2 所示。

表2 查詢結果顯示分類

點擊查詢按鈕，在結果區域顯示查詢結果；點擊“重置查詢條件”按鈕可清空當前查詢條件；點擊“返回主界面”按鈕返回歡迎界面。

點擊后臺數據維護按鈕，正確輸入管理員密碼即可進入系統數據庫。點擊顯示數據庫，根據對話框提示選擇所需的數據庫。數據維護分為兩大類：機隊數據維護和資料版本維護，機隊數據維護主要是客艙工程師對飛機號及相應CMM 手冊編號進行維護，資料版本維護主要是資料管理人員進行CMM 手冊相關信息的更新、修改及增刪等。系統功能界面流程圖如圖3 所示。

圖3 系統功能界面流程圖

2 功能算法設計

2.1 查詢功能算法設計及其關鍵代碼

典型的數據查找算法有順序查找、折半查找、二叉樹排序查找等。這些技術是通過一系列給定值與關鍵碼的比較，查找效率依賴于過程中給定值與關鍵碼的比較次數。VBA 字典查找法基于哈希（Hash）查找原理，在存儲位置與關鍵碼之間建立一個確定的對應關系，是一種面向查找的存儲結構，查找方式不依賴比較次數，其簡要算法邏輯如圖4 所示。針對本系統多關鍵字查詢和多查詢結果顯示的功能需求，相較于典型查找方法，采用字典查找法的效率更高。

圖4 算法邏輯

本系統將存放有機號、客艙類別、區域、CMM 手冊號、手冊版本號和廠家等信息的查詢數據庫Sheet 名稱按照“機型+座椅/廚房/廁所”的規則定義，如“B737 座椅”“B777 廚房”“A330廁所”等，共24 個查詢子數據庫。

每個子數據庫可以看作一個字典，子數據庫Sheet 中對應單元格的行、列信息為數據的存儲位置，查詢條件中的“客艙類別”與數據庫Sheet 名稱相對應，且具有唯一標識性，將對應Sheet 內已有數值的單元格數據賦值給數組，完成字典創建。將機號、區域信息依次作為關鍵碼KEY，完成字典遍歷查找，確定結果信息的存儲位置。

在查詢系統界面新建文本框按鈕“查詢”，并為其指定宏模塊“數據查找”，在VBA 編輯界面新建“Sub 數據查找（）”過程模塊，創建代碼完成字典創建、遍歷查找及結果可視化顯示。將查詢數據庫中所有標題通過Split語句用“|”隔開的字符串分離成數組賦予vTitle，根據輸入的查詢條件“客艙類別”sPlace 找到對應的查詢子數據庫，運用Function Dict 將該客艙類別的Sheet 中所有已用單元格的數值賦值給數組vData，并通過語句CreateObject（“Scripting.Dictionary”）完成字典創建。

通過Sheets（“查詢系統”）.[單元格名稱]語句獲取輸入的查詢條件“機號”“區域”，分別賦值于sName和sArea 變量，運用邏輯判斷語句，完成字典數組遍歷獲得查詢結果，將查詢到的存儲位置對應的所有數據信息賦予vFill 結果數組。

通過With Sheets（“查詢系統”）.[需寫入內容的單元格位置信息]= Application.WorksheetFunction.Transpose（vFill）語句對查詢系統所在Sheet 下的單元格寫入數據，實現在Excel 窗口下的結果可視化顯示。

當輸入錯誤或未檢索到結果時，通過MsgBox 語句實現相關提示：MsgBox“未查詢到信息，請檢查是否輸入有誤”，vbExclamation，“提示”。

2.2 系統界面設計及其關鍵代碼

系統主界面為歡迎界面，在歡迎界面點擊“查詢系統”按鈕可進入查詢功能模塊，點擊后臺數據維護按鈕，根據提示輸入正確的管理員密碼可進入數據維護系統界面。兩大功能界面均設計有返回主界面按鈕，可快速回到歡迎界面。在數據維護系統界面中設計有顯示數據庫和隱藏數據庫按鈕，管理員可根據提示，調出需要維護的1 個或多個數據庫Sheet 進行操作。數據維護系統界面設計如圖5 所示。

圖5 數據維護系統界面設計

在數據維護系統界面新建文本框按鈕“顯示數據庫”，并為其指定宏模塊shtvisible，在VBA 編輯界面新建“Sub shtvisible（）”過程模塊，運用語句InputBox（“輸入提示語”）實現引導式提示輸入，根據用戶的輸入信息，找到所有匹配的Sheet 名稱，運用sht.Visible=xlSheetVisible 語句更改Sheet的顯示屬性為Visible，實現數據庫顯示。

在數據維護系統界面新建文本框按鈕“返回主界面”，并為其指定宏模塊“返回主界面”，在VBA 編輯界面新建“Sub 返回主界面（）”過程模塊，運用Sheets（“歡迎界面”）.Visible=xlSheetVisible 和sht.Visible=xlSheetVery-Hidden 語句更改各個子Sheet 的顯示屬性，實現返回主界面功能。

2.3 數據源保護設計及其關鍵代碼

考慮到數據安全性，本系統通過VBA 代碼設置密碼實現數據源保護功能。如圖6 所示，在歡迎界面點擊“后臺數據維護”按鈕，根據提示輸入正確的管理員密碼才可進入數據維護系統界面。

圖6 數據源保護設計

Excel 中Sheet 的顯示屬性分為顯示、隱藏、深度隱藏三種，本系統采用深度隱藏屬性xlSheetVeryHidden，以防止用戶通過右鍵點擊Sheet 改變數據庫的顯示屬性，可進一步實現數據源保護。

除此之外，系統還通過語句“Sheets（“查詢系統”）.Protect Password：=XXX，DrawingObjects：=True，Contents：=True，Scenarios：=True，AllowFormattingRows：=True”設 計 了界面顯示保護功能。在查詢系統界面，除查詢條件可由用戶輸入選擇外，其他單元格以密碼形式設置了自動單元格保護，以防被修改。

3 總結

本文利用字典查找法，基于Excel VBA 開發了多關鍵字匹配查詢的客艙CMM 手冊查詢系統，輸入基本查詢條件后，平均查詢時長不到1s。系統具有操作簡單、運行環境依賴度低、可移植程度高、維護方便等特點，為維修人員提供了一種有力的輔助手段，大大提升了查詢客艙CMM 手冊的效率，為提高公司飛機客艙設備的維護水平提供助力。

雖然VBA 在應用過程中存在局限性，但與眾多程序設計語言相比仍有長處。本文在數據查詢處理方面提供了一種新思路。為了簡化機械繁重的數據處理工作，VBA 平臺提供了開發高效、精確數據處理工具的可能性，可以較好地提升工作效率和便捷性。