图书循环高效存取系统设计

梁贵 郭雪 胡俊彦 朱成刚 安徽大学商学院，安徽 合肥 230601

图书循环高效存取系统设计

梁贵 郭雪 胡俊彦 朱成刚 安徽大学商学院，安徽 合肥 230601

图书循环利用不仅能够有效地节约资源，更能够创造出可观的经济效益。书籍的循环利用在国际社会中越来越广泛，国内高校等单位也在多年前开始试点推行。然而，图书循环长久以来难以开展，这与回收图书存取环节的高复杂度、高成本和低标准化不无关系。本文拟利用现代技术设计一个高效率、低成本的图书存取系统，阐述其主要技术及相关问题，对于图书循环的广泛施行具有一定的现实意义。

图书循环；存取系统；设计

book recycling; depositing and removing system; designing

引言

据中华人民共和国新闻出版总署统计，2009年全国共出版图书301719种，其中新版图书168296种，重版、重印图书133423种，总印数70.37亿册（张），总印张565. 50亿印张，折合用纸量132.93万吨，定价总金额848.04亿元[1]。重版约占总图书数量的79.2%，占用资金约671.6亿元。从上述数据可以看出，图书的回收再利用具有广阔的市场空间尚待开发。

在出版商大量重版重印的现状背后，以学生为代表的知识群体每年却有大量剩余图书，而剩余图书通常的处理方式为丢弃、捐献和出售。在现有的图书循环模式中，突出的问题有：规模分散，图书回收通常为零散无序的回收；标准化低，存取过程主要依赖手工分类和查找；流动性差，书籍回收后再流通率低；盈利性弱，图书回收通常为新书店的一个附属业务，难以独立运行。

要加强图书的循环利用，关键在于以专业技术建立高效的图书循环系统，设计高效低廉的存储设备，实现图书循环的经济效益，以经济利益推动循环的发展。本文涉及的技术有超声波测距、改进的随机存储、滑动式书架和管理信息系统等，在文中图书回收和出售过程被简化，仅对存取过程进行具体论述。

1 技术简介

该系统的基本原理为：图书具有一定厚度并带有出版信息，且图书在倾斜的书架上能够自动聚合，利用设备记录图书的厚度和出版信息，分配和记录存储位置，以实现有少量人工参与的图书快速存储与查找。具体涉及技术有：

（1）超声波（或光电）测距技术

超声波测距已经成为一种成熟的技术，基于单片机微处理器的超声波测距仪表精度已经能够达到1mm，并由于稳定性好、价格低廉而得到了广泛的商业应用，而光学测距的精度要更好于超声波测距[2]。

如图1所示，在平台D上放置书籍B，A为超声波测距设备，通过测量A与B上表面的距离，可以间接得到书籍的厚度，并记录到计算机中；同时C为条形码扫描仪，扫描书籍条形码（ISBN）后，通过访问国际标准书刊信息库记录图书的出版信息。

（2）滑动式书架

滑动式书架为本系统而设计，具有重力式货架的类似特点。如图2所示，滑动式书架是由带有刻度的倾斜挡板构成，每个书架都有唯一确定的书架号，并且书架的各层分别拥有不同的层号。

将书籍放入书架时，书籍能够自动下滑聚合，为同一层后部留下空间，提高存储效率；在取出图书时，剩余图书也能够自动下滑，减少人工整理作业，提高工作效率。

如图3所示，在设计书架时，为保证书籍在滑动过程中始终垂直于挡板，并尽可能减少取出图书时的压力，需要对倾角做出限定，经物理模型测算：θ∈（arc tan μ，45°），30°＜θ＜45°, μ为挡板与书籍之间的最大静摩擦系数。在此倾角范围内，能够保证书籍紧密聚合在一起。

（3）管理信息系统

管理信息系统是实现图书随机存储的关键。在本系统中，管理信息系统的功能有：记录并存储图书的厚度、出版信息；为入库图书分配并记录存储位置；对在库图书进行管理，如图书查找和逻辑分类；提供图书销售的数据接口等。

入库作业中，在外部设备扫描图书厚度和条码信息后，管理信息系统根据ISBN数据库查找图书的出版信息，并将数据记录到系统中。为提高系统工作效率，可对图书进行批量处理，在图书数量达到一个确定数值时，系统为图书分配一个确定的书架位置。

在出库作业中，从管理信息系统查找所需图书的关键字信息，得到图书位置信息，人工取出图书后，同一层的剩余图书自动紧密聚合。出库时再进行扫描，将图书的存储信息注销，并调整剩余图书的位置信息。

2 实例分析

旧书回收商将图书收购到仓库后，每一本（无序）图书都需经过图1中的装置，测量出图书的厚度并扫描条形码信息，例如，图书B的厚度为3.5厘米，根据ISBN信息库，得到出版信息为：xx出版社，作者为yy，书名为zz，以上信息记录到管理信息系统数据库中。

管理信息系统数据库记录图书信息并对图书厚度进行累加，在图书数量达到某个数值（例如50本），寻找存储空位，分配图书在滑动式书架上的位置，如图2中所示，例如A5-15，工作人员将图书用推车依次放置到A书架，第5层，并从第15厘米位置开始放置，由于图书厚度已知并紧密排列，每一本图书的精确存储位置就可以通过计算得到。

需要取出图书时，内部工作人员根据信息系统查询，找到图书的存储位置，如A5-20，是指在A书架第5层，第20厘米处，打印出带有位置信息的标签并由工作人员找到该图书。如图3中所示，当取出图书B时，图书C会自动滑下。取出的B图书经过出库扫描后，B后同一层的图书（图书C）位置信息分别减去B的厚度，得到新的位置信息。取出的图书经现场交易或由工作人员配送到新的图书使用者手中。

3 结语

从原理上看，文章涉及的技术并不复杂，但能够极大程度上实现图书集约化循环利用，相比于传统图书循环利用方式具有如下核心优势：

（1）改进的随机存储：随机存储在仓储活动中能够减少平均移动时间，增加仓库的可利用空间。在本系统中，图书在存储过程中无需分类，随机存储结合管理信息系统，可以优先选取移动距离较短的储位，并优先从较近的距离取出图书，能够极大地减少移动库存时间和增加储存空间。

（2）顾客需求拉动运作方式：以客户为中心，让产品和服务更好地满足消费者的需要，适应市场环境，将“能卖的产品适时制造出来”，是实现精益生产的要求[3]。本系统以管理信息系统打破传统经营者无法准确做到图书需求预测的症结，并通过数据接口与网络互连，能够对顾客需求进行统计、分析、决策，使图书回收更具针对性，提高回收图书的再流通率。

然而，图书循环利用自身还有很多的潜在矛盾和制约因素，要使图书循环利用成为“静脉产业”的一个重要分支，就需要处理好以下问题：

（1）图书出版发行的数量决定了出版业利润水平，这使得图书出版业会大量重印来降低平均成本，或通过少量改动封面或内容的方式来出版新版图书，获得高额利润。只有统筹好出版商与社会的利益均衡，才能使图书循环利用具有广泛意义[4]。

（2）高校、中小学教材版次更新速度过快，强制征订等情况也是影响图书循环利用的一个重要制约因素，在高校、中小学所使用的教材版本更新过快的情况下，指定教材的模式大大缩小了书籍循环利用的空间，降低了书籍循环利用的效率。

（3）盗版书籍的出现使得很多人寻找到了二手教材的替代产品，盗版图书由于价格低廉，容易获得，严重阻碍了书籍的循环利用，并造成严重的资源浪费。

综上所述，本系统能够在技术上实现图书循环利用过程中的高效存取，实现循环的低廉成本和集约化管理，从而使得图书循环利用具有一定的现实效益。而广泛的图书循环利用还需要多个社会群体的参与，随着人们意识的提高和循环产业的逐步发展，图书循环必将拥有更为广阔的市场。

[1]中华人民共和国新闻出版总署. 2009年全国新闻出版业基本情况[DB/OL]. http:// www.gapp.gov.cn/cms/html/21/493/201009/ 702538.html. 2010(9)

[2]王莹.高精度超声波测距仪的研究设计[D].华北电力大学硕士学位论文.2006, 1-3

[3]许志玲编著.如何进行精益生产[M].北京:北京大学出版社.2005

[4]刘婵,张嫚.高等学校书籍循环利用的制约因素与对策浅析[J].生态经济.2010(7):179～181,187

High-efficient Depositing and Removing System Designing for Book Recycling

LIANG Gui, GUO Xue, HU Jun-yan, ZHU Cheng-gang (Anhui University Commercial College, Hefei 230601,China)

Book recycling could both benefits in resource conservation and profit-creating. And book recycling is widely acknowledged by foreign organizations and domestic colleges. Nevertheless, book recycling made a slow progress for a long time, it is due to the high complexity, high cost and low standardization in it depositing and removing process. The paper is designed to realize a high-efficient and low-cost book depositing and removing system with modem technologies, and demonstrate main methods and related problems. This system is completed with practical significance for widely implementation of book recycling.

G250.74

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.089

本文系安徽大学创新实验基金项目成果之一，项目编号：40087。指导老师：梁雯，安徽大学商学院教授。本文涉及图书存储系统技术已申请专利。

梁贵(1989-),男,管理学学士,安徽大学物流管理专业。