面向中小企業(yè)智能報表系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

經(jīng) 偉， 周國祥

（合肥工業(yè)大學計算機與信息學院，安徽合肥 230009）

隨著中小企業(yè)信息化的不斷深入，報表成為企業(yè)管理的基本工具。由于大型企業(yè)的業(yè)務多元化，較難建立滿足各方面需求的報表系統(tǒng)；而中小企業(yè)制作的報表內(nèi)容單一，且樣式變化小，適合建立統(tǒng)一的報表系統(tǒng)進行管理。

當前流行的智能報表系統(tǒng)中，水晶報表作為國際性的商業(yè)智能軟件，能夠從任意數(shù)據(jù)源構造報表，并能以表格、圖表、分組等各種形式展現(xiàn)，功能強大、彈性高。但由于我國報表的特點與國際上有所差異，水晶報表沒有考慮到這些特殊情況，也沒有充分了解報表制作人員的習慣等，在實際應用中無法滿足企業(yè)的需求［1－3］。國內(nèi)具有代表性的潤乾報表和用友華表，擁有優(yōu)秀的報表設計系統(tǒng)，充分滿足了國內(nèi)企業(yè)對報表格式的需要，但功能單一，大部分是財務類報表，且很難制作格式靈活的報表，缺乏數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分析功能［3－4］。

本文從B／S架構下智能報表系統(tǒng)的實際開發(fā)需求出發(fā)，在充分研究國內(nèi)外企業(yè)報表系統(tǒng)基礎上，分析了國內(nèi)企業(yè)報表的內(nèi)在邏輯結構，提出一種報表定義和生成方法，并采用C＃.net技術實現(xiàn)該智能報表系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)提供的設計器，可以動態(tài)定義及修改報表內(nèi)在邏輯結構，生成器根據(jù)報表的定義信息實時生成報表，并以Excel報表文件形式存儲在服務器端。

1 報表結構分析與定義

一般報表在樣式上分成表頭、表體和表尾3個部分［1］，如圖1所示。表頭包括標題欄和報表的統(tǒng)計時間區(qū)間；表體存放報表的所有內(nèi)容，由若干個報表分區(qū)組成，每個報表分區(qū)包含列行，每個列（行）包括名稱和數(shù)據(jù)；表尾主要指腳注等。

由此發(fā)現(xiàn)表頭和表尾的內(nèi)容與格式比較固定，動態(tài)生成較為簡單。報體的基本數(shù)據(jù)單元是列（行），列（行）之間具有一定的邏輯關系，建立其完整的邏輯關系即可得到報表的表體數(shù)據(jù)。因而將定義報表的過程分成2個部分：① 報表列的屬性定義，每一個屬性列對應數(shù)據(jù)庫表中的任意一列；② 報表的顯示設計，按照設計好的展現(xiàn)形式，定義各個列的顯示位置和排列方式（水平或垂直）。

圖1 報表的結構

數(shù)據(jù)庫表設計如圖2所示，組合報表基本信息表中的一條記錄對應一個報表，通過關聯(lián)其他表構成一個報表的完整信息。

報表中直接與數(shù)據(jù)庫關聯(lián)的列按照相互之間的關系組成一個個基本表，每個基本表的列之間都是相關聯(lián)的，被存放在報表基本信息表和報表列信息表中，由于一張表可能存在多個基本表，它們與報表之間的關系信息在報表關聯(lián)表中定義。報表中的其他列作為組合列，由基本表列定義，數(shù)據(jù)存放在組合報表列信息表中。

報表列信息表、組合報表列信息表和報表列值信息表存放列的定義數(shù)據(jù)，在研究大量報表列之后，本文將報表的列分成6種，即多選一列、累加列、計數(shù)列、數(shù)值分類計數(shù)列、多選一分類計數(shù)列和計算列。報表列信息表存放前5種列的信息，組合報表列信息表存放計算列的數(shù)據(jù)。報表列值信息表存放某些列的過濾值，指導報表生成器在生成過程中讀取數(shù)據(jù)庫中的合適數(shù)據(jù)。組合報表分段信息表、報表水平列信息表和報表垂直信息表存儲報表的排列格式。

圖2 報表定義的數(shù)據(jù)表關系

2 報表生成器設計

表格的生成過程就是設計一個邏輯完備的解析生成器，逐步分析報表的定義，讀取基本列對應的數(shù)據(jù)庫中的基本數(shù)據(jù)，并按照各個列的計算規(guī)則統(tǒng)計得到組合數(shù)據(jù)，最后按照顯示格式寫入Excel文件。整個過程分成基本表生成、組合表生成和報表數(shù)據(jù)的格式化顯示3個過程。如圖3所示，列屬性庫、列邏輯庫和報表顯示庫存放報表的定義數(shù)據(jù)；組合、基本表數(shù)據(jù)結構，基本表數(shù)據(jù)集和組合表數(shù)據(jù)集是在報表的生成過程中臨時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

圖3 報表的生成過程

2.1 基本表生成

一張報表中有若干個基本表，基本表的數(shù)據(jù)來源于數(shù)據(jù)庫，可以通過讀取數(shù)據(jù)庫直接得到。解析器首先讀取所有基本表的定義數(shù)據(jù)，在內(nèi)存中構造基本表的數(shù)據(jù)結構；再順序分析每張基本表中的列定義。對于一張基本表中的各個列，在按照多選一列、累加列、計數(shù)列、數(shù)值分類計數(shù)列和多選一分類計數(shù)列排序后，讀取其在數(shù)據(jù)庫中對應列的數(shù)據(jù)。

每一列在解析的過程中，從當前基本表中讀取臨時數(shù)據(jù)集（已經(jīng)生成數(shù)據(jù)的所有列組成的數(shù)據(jù)集）中的一行數(shù)據(jù)，作為查詢數(shù)據(jù)庫的條件。判斷這一列是否存在過濾值，若存在則不讀數(shù)據(jù)庫，直接將過濾值與臨時數(shù)據(jù)集做全連接，寫入臨時數(shù)據(jù)集；若不存在則構造查詢SQL語句，讀取數(shù)據(jù)。如果查詢結果為空，說明在當前的查詢條件下沒有值，刪除臨時數(shù)據(jù)集中的這行數(shù)據(jù)；結果不為空則寫入臨時數(shù)據(jù)庫［5］。繼續(xù)讀取臨時數(shù)據(jù)集中的下一行數(shù)據(jù)作為查詢條件，循環(huán)生成當前列的數(shù)據(jù)。

2.2 組合表生成

在一個報表中僅有一個組合表，且表中的各列均為計算列。計算列一般關聯(lián)一個用戶自定義的數(shù)學表達式，即列的生成就是計算數(shù)學表達式的過程。表達式中的各個計算項來源于基本表的列，它可以是簡單表達式，也支持基本的統(tǒng)計計算，如份額、產(chǎn)出率等。

一般解析數(shù)學表達式分成數(shù)據(jù)替換和表達式計算2個部分，數(shù)據(jù)替換就是將表達式中ID號替換為基本列中的數(shù)據(jù)值。例如在數(shù)學表達式“（［23］＋［35］）／［48］”中，“［23］”表示一個基本列，23為基本列的ID號。解析器分別定位表達式中各個ID號在臨時數(shù)據(jù)集中的位置，讀其數(shù)據(jù)并替換數(shù)學表達式中的ID號及兩邊的中括號，這樣就構造成一個數(shù)學表達式［6］。表達式的計算方式有2種：一般數(shù)學表達式通過使用棧數(shù)據(jù)結構，便能計算出結果；統(tǒng)計表達式則需要根據(jù)特殊符號的含義進行統(tǒng)計運算。因此，每一列的數(shù)據(jù)就是通過循環(huán)進行數(shù)據(jù)替換和表達式計算生成。

2.3 報表數(shù)據(jù)的格式化顯示

在對基本表和組合表進行解析和生成后，當前數(shù)據(jù)按照其邏輯結構順序存儲于內(nèi)存空間中，但是其結構十分復雜，數(shù)據(jù)冗余度大。直接寫入Excel文件將導致報表的可讀性差，因而在數(shù)據(jù)層設計一個報表顯示庫，使得報表數(shù)據(jù)可以根據(jù)設計格式化地顯示。

報表的格式化顯示生成過程是解析器讀取報表的格式定義及關聯(lián)的臨時數(shù)據(jù)集中的各列，依次將表體、表頭和腳注寫入Excel文件［7］。

表頭的生成需要確定整個報表的寬度，而整個報表的寬度由表體的內(nèi)容決定，因而需要首先將表體內(nèi)容寫入文件中，再讀取文件中表體使用的列數(shù)，最后將表頭（標題和日期）寫入文件。腳注也是根據(jù)報表的寬度平均排列在表體底部。

表體一般由若干個報表分區(qū)組成，其報表分區(qū)有水平排列和垂直排列2種排列方式，表示臨時數(shù)據(jù)集中的各列數(shù)據(jù)在文件中排列方向。解析器按照報表分區(qū)的排序號，自上而下地將它們寫入文件。在確定排列方式后，順序讀取本分區(qū)的各列信息，寫入列名稱，同時讀取該列在臨時數(shù)據(jù)集中的列數(shù)據(jù)，寫入文件。

3 .net下智能報表系統(tǒng)的實現(xiàn)

本系統(tǒng)采用C＃.NET集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn)，系統(tǒng)的列屬性等3個報表結構庫和數(shù)據(jù)源均存儲在SQL SERVER 2005數(shù)據(jù)庫中。操作界面使用Ext.NET開源工具庫開發(fā)，界面風格簡潔，便于操作，非技術人員在通過培訓后也可以自由地新建、修改報表的定義，并能夠快速地使用系統(tǒng)生成報表。

筆者設計了一個智能報表系統(tǒng)作為珠寶企業(yè)綜合管理系統(tǒng)下的子系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了報表系統(tǒng)的基本定義與生成功能，也建立了報表的生成管理和權限管理。

3.1 報表定義管理

如圖4所示，新增一個報表主要進行基本結構、邏輯及其顯示定義。

圖4 列的選擇及定義

其中基本結構定義用于設計基本列信息及其關系，主要有輸入基本信息、選擇基本列、選擇累加列和創(chuàng)建分類計數(shù)列。邏輯定義用于關聯(lián)各個基本結構，分成基本信息錄入、基本結構選擇、分區(qū)定義、列的選擇和過濾值設定5個部分。顯示定義用于控制在最終的報表文件中顯示或者隱藏數(shù)據(jù)，包括垂直顯示定義和水平顯示定義。

3.2 報表生成管理

報表生成管理就是用戶可以為部分屬性列提供過濾值，定制報表的生成數(shù)據(jù)。即在讀取或計算該列值時，若滿足用戶設定的過濾值則寫入報表中，反之則放棄。系統(tǒng)將過濾值的設定分成2個步驟。

（1）時間段的設定，限制讀取的數(shù)據(jù)必須在某個時間段范圍內(nèi)。

（2）報表部分列的過濾值設定，系統(tǒng)根據(jù)每個報表的列信息，選擇可設定過濾值的列，生成下拉列表，讓用戶選擇并輸入過濾值，添加過濾值即可［8－9］。導出報表流程，如圖5所示。

圖5 導出報表流程

3.3 報表權限管理

報表權限用于控制上層系統(tǒng)的不同用戶組（部門）對本系統(tǒng)的訪問權限，本系統(tǒng)的主要權限有報表定義和生成2種權限。

由于企業(yè)的各個用戶組使用和管理的報表不同，在報表系統(tǒng)的默認狀態(tài)，超級管理員用戶組只有定義權限，無生成權限，其他用戶組無定義和生成權限，每個用戶組的權限均由超級管理員用戶組中的用戶分配。

（1）報表定義權限的分配過程。選擇用戶組名稱，點擊選擇報表定義頁面，保存當前選擇即為該用戶組分配了定義權限。

（2）報表生成權限的分配過程。選擇用戶組名稱，復選報表名稱，點擊保存按鈕即分配了生成權限［10］。

4 結束語

本文提出并設計的智能報表系統(tǒng)已經(jīng)成功部署在一家珠寶企業(yè)中，能夠動態(tài)定義、修改報表的界面和邏輯結構，實時生成報表。用戶可以使用報表定義工具隨時增加新的報表，改變已有報表的顯示結構等，而不需要改變?nèi)魏未a，極大地減少報表系統(tǒng)的后續(xù)維護工作量。目前系統(tǒng)只能定義列表式和分組式報表等，無法定義圖表式報表，在今后的研究開發(fā)中需要進一步完善。

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