成品油零售行业增值税发票管理系统设计与研发

2019-11-22张振华王华钱志军杨文军李秀金

油气与新能源 2019年6期

张振华王华钱志军杨文军李秀金

（中国石油天然气股份有限公司规划总院）

0 引言

成品油零售行业具有销售网点多、销售范围广、业务量大、业务种类复杂等显著特点。截至2018年底，加油站遍布全国各地，数量已超过10万座，每天产生约上亿笔交易。除成品油外，许多加油站同时经营天然气、充电桩，以及便利店商品、餐饮、汽服和住宿等非油品业务，销售业务复杂多样。加油站销售业务高峰期时，前台结算效率较低一直困扰着许多管理者。发票开具作为结算的中间环节，尤其对于集团性成品油零售企业，在如此复杂的业务环境里实现发票的集中统一、高效便捷管理是一个难题。

发票是成品油零售行业经营管理的重要业务内容之一，是客户结算和报销的重要凭据。随着社会的不断发展，商业活动越来越频繁，发票作为一种重要的商事证明，使用和索取发票的需求不断增长。同时，国家对发票管理有着严格的规定，必须依法依规管理发票全流程。发票开具效率影响着零售业务的结算效率和客户服务满意度。

近年来，国家大力推行营业税改增值税（简称营改增）政策。为落实政策要求，国家税务总局多次出台增值税发票管理相关规定。2015年11月，国家税务总局发布《关于推行通过增值税电子发票系统开具的增值税电子普通发票有关问题的公告》，要求自2015年12月31日起在全国范围推行增值税电子普通发票。为加强成品油消费税的征收管理，进一步维护公平的税收秩序，国家税务总局于2018年1月2日专门针对成品油发布了年度第1号公告——《关于成品油消费税征收管理有关问题的公告》（简称1号公告），于2018年3月1日起全面实施。该公告要求所有成品油发票均须通过税局增值税发票管理新系统中的成品油发票开具模块开具［1］。

随着营改增政策的不断推进，成品油零售行业涉及的消费和充值开票业务面临较大调整。每天数百上千万的交易量下必然产生大量发票，若仅通过手工进行开票和打印等操作，不仅效率低而且会产生虚开发票等相应的问题［2］。成品油企业亟须建立一套与业务系统紧密集成的增值税发票管理系统（简称发票管理系统），以满足营改增的政策需要，并提高企业管理效率，降低运行成本，减少违规开票风险，也为客户提供便利。

1 系统设计

某石油集团成品油销售公司下辖2万余座加油站，实行总部、省和加油站三级管理模式。此前，该集团已全面实施了销售ERP（企业资源计划）、加油站管理系统、物流管理系统和客户关系管理系统，并开发实施了互联网应用，业务系统之间数据实现了集成。在加油站部署了站级系统、卡充值系统和互联网支付等应用。发票管理系统需要基于现有信息化现状进行设计，既要考虑系统自身的完整性，又要考虑与其他系统的集成性。

在进行系统设计之前，需要首先了解与发票管理密切相关的成品油零售业务系统：加油站管理系统站级子系统——是部署于每座加油站的用于全面管理加油站内油品和非油品进货、销售、库存和变价的业务管理系统；加油站管理系统总部级子系统——是集中部署于总部的用于管理系统内全部加油站购进、结账和库存的业务系统；加油站管理系统加油卡子系统——是用来向客户发售预存款卡片，并通过刷卡进行油品和非油品结算的一套支付系统；互联网营销平台——是企业通过微信公众号、移动应用和门户网站等进行客户维系和营销活动执行的一种互联网营销信息平台；电子销售系统——是企业建设的以网站形式向在线客户销售商品的一种互联网信息系统。

发票管理系统的建设内容，在软件功能方面主要为发票申领、分发、开具、红冲、抄报税和分析预警等发票的全流程管理，在硬件方面包括总部应用服务器、省级税控服务器、税盘和网络设备的配置等。

1.1 功能架构

发票管理系统功能架构包括主数据管理、开票管理、票务管理、电子发票管理和系统管理5个功能模块。主数据管理模块对商品信息、纳税人信息和设备信息等进行管理配置，用以满足软硬件基础信息配置的需要；开票管理为省市、加油站的具体操作功能，包含了发票从申领、分发到开具、红冲的全周期管理；票务管理为省级的税控和抄报税管理；电子发票管理为电子发票从生成到下载的全过程管理；系统管理包括角色创建、组织机构及初始化配置等基础性功能。

系统功能架构详见图1。

图1 系统功能架构图

发票管理系统覆盖的组织范围包括总部、省和加油站，实现了增值税发票从上到下3个层级的系统性管理——加油站为发票管理的操作执行层，省级公司为发票的税控管理层，总部则重点关注统计分析和预警等。通过3个层级的功能架构设计明确了职责分工，实现了上下联动分层管理。对省级公司的成品油批发业务，通过与ERP系统集成实现联机据实开票。在企业应用ERP财务模块进行记账的前提下，利用信息化平台进行发票的日常登记、流转、审批等管理是提升企业发票管理效率的关键［3］。

加油站在高峰期时经常出现结算、开票排队现象，客户等待时间较长，并且开票时经常因为方言等原因发生开错发票的问题，影响客户体验。为解决这一问题，对开票流程与功能进行了简化设计，客户通过互联网营销平台在公众号或移动应用中自行维护抬头信息并自动生成二维码，客户到站后点开二维码，收银员扫码后电子发票实时推送到客户手机。这种“一点一扫”的极简开票模式，避免了开错发票问题，同时有效减少了收银员发票抬头信息的录入、核对和打印时间。

1.2 技术架构

由于发票管理系统与业务系统密切相关，在进行架构设计时需要充分结合已经建设的业务系统架构，实现发票管理系统与业务系统的有机融合，主要包括应用架构和物理架构。

1.2.1 应用架构

发票管理系统包括电子发票平台、发票开具与管理、税控服务管理和开票客户端4个子系统，其中电子发票平台和发票开具与管理系统部署于集团总部，税控服务管理系统部署于省级公司，开票客户端部署于加油站开票网点。

在进行应用架构设计时，需要充分考虑已有业务系统多、开票点多、开票量大的特点，实现与各业务系统的紧密集成又不影响业务处理效率，同时又要保证信息的安全和准确。为此，设计了一套基于Web Services技术的标准接口，实现系统间发票业务功能的调用，实现线上线下销售与充值业务的发票开具管理，同时保证数据的保密性、完整性和有效性。

系统应用架构详见图2。

图2 系统应用架构图

在总部统一部署发票开具与管理系统和电子发票平台，处理开票点开票请求、生成电子发票和返回开票信息；在省级公司部署税控服务管理系统，用于向税局抄报税和传输发票信息，在省税局系统形成发票电子底账；在加油站部署开票客户端子系统，依据站级系统和加油卡系统传出的交易进行开票申请，根据客户需要录入抬头和选择票种。该应用架构将发票管理系统与已有的业务系统、各省局端系统有机地结合在一起，开票请求源于实际发生的每笔交易，实现联机据实开票，基于系统层级无缝对接，实现了业务流程无缝集成。

未来，基于该应用架构设计可实现与上游勘探开发、管道、炼油厂等更多业务系统的集成，进一步实现上下游开票业务统一管理，为上下游发票高效流转和进销项一体化奠定基础。并且，可与大数据分析平台对接，进行发票数据分析，提升发票监控预警能力，加强风险防控管理，增强客户分析能力。根据开票数据建立税费分析模型，为税收筹划提供数据依据，降低纳税成本和促进税费平衡，合理适配税收优惠政策。此外，国家税务总局目前正在试点增值税电子专用发票，随着试点的逐步推广，该架构能够很好地适应未来电子专用发票的应用，将为企业发票全面电子化贡献价值。

1.2.2 物理架构

系统应用分为集团总部、省和加油站3个层级，对应物理架构有多种组合。随税收政策变化，税盘等税控设备的配置更新频繁，物理架构是否科学影响着用户调整配置的工作量和成本。为此，经过充分的研究和论证，设计了较为先进的适度集中架构，即后台应用集中部署于总部，税控服务适度集中部署于省级公司。

（1）集团总部

在集团总部数据中心部署前置应用服务器、队列服务器、数据库服务器、负载均衡服务器，统称前置集群。前置集群主要提供统一接口和调度转发功能，接收开票客户端系统的发票开具请求，调用税控开票系统进行发票开具，根据生成的电子发票信息调用电子发票服务平台，生成电子发票版式文件并进行电子签章，提供同步和异步发票开具接口。在总部数据中心部署多套前置集群，每套前置集群根据开票量来为一个或多个省级税控开票提供接入服务。各省级公司通过部署于总部隔离区的网络代理服务器访问各省税局，实现开票信息和报税信息上传。

（2）省级公司

在省级公司部署税控开票服务对应的物理设备。税控开票服务是发票管理系统的核心处理服务，与前置集群对接并接收其提交的开票请求，通过调用税控开票专用设备实现增值税专用发票、增值税卷式发票和增值税电子普通发票的开具等功能，提供相应终端管理、票源管理、系统管理等功能。

（3）加油站

在加油站可以利用已有的站级系统服务器或加油卡系统服务器安装开票客户端系统，因此无需额外部署物理设备。

系统物理架构详见图3。

图3 系统物理架构图

该架构的设计满足大型集团企业管理需求并符合税控管理实际需要。总部管理人员能够掌握各省的开票统计信息，省级公司能够结合各省税局政策的调整灵活进行税控软件配置及硬件调整，可有效解决若税控设备集中部署于总部所带来的较大调整工作量的问题。同时，该架构具有良好的弹性和扩展性，能够较好地扩展线上与线下业务开票服务。由于服务器集中部署于总部和省级公司，对应的实施工作较为集中，减少了因分散部署带来的现场实施和运行维护的成本。

2 开发与实施

由于发票管理系统涉及与加油站管理系统、电子销售系统和互联网营销平台等多个业务系统的集成开发，为满足不同急迫程度的需求，采用迭代模式实现功能开发。总体上制定了V1、V2和V3共3个版本计划，其中，V1版本实现基础的开票管理功能，保障加油站按时开出合规发票，及时满足国家税务总局政策要求；V2版本实现线上业务开票管理，并对基础开票管理功能进行完善和提升；V3版本实现财务管理人员对开票数据的查询、统计和分析功能。版本开发与系统实施迭代推进，当V1版本进行开发时同步开展V2版本系统设计和V3版本需求分析，V1版本上线实施同步开展V2版本开发和V3版本系统设计工作，以此类推。

2.1 系统开发

1）接口开发

发票管理系统涉及与多个业务系统的集成开发，为了统一通讯标准，设计和开发了一套标准集成接口，实现了与各系统的标准化通讯。

以Web Services服务接口为主要技术协议，采用XML（可扩展标记语言）作为外部接口数据交换标准格式，接口支持多线程、多点并发的调用。与税局系统对接采用税务系统提供的升级版接口协议，使用标准的SSL（安全套接层）协议和HTTPS（超文本传输安全协议）通信协议，以及XML数据格式进行数据交换，通过调用税局系统提供的API（应用程序接口）实现与税局间的数据通讯。

2）功能开发

发票管理系统整体架构采用B/S（浏览器和服务器）与C/S（服务器和客户端）相结合的方式。其中，开票客户端系统采用C/S架构，部署在每个开票点，其他子系统均为B/S架构，各系统间相互协作完成开票功能。在客户加油或消费后，加油站管理系统通过Web Service接口调用标准接口协议，将客户消费或充值的数据发送至开票客户端系统，并通过扫描枪扫描客户公众号中的发票名片，快速录入客户开票需要的发票抬头信息，开票客户端在组织好发票相关信息后调用前置集群，前置集群接收到开票请求时先进行发票信息的相关校验，然后将开票请求路由转发至税控开票系统，税控开票系统根据开票信息进行发票开具，完成后将开票信息返回至前置集群，并将发票开票信息上传至税局系统，前置集群将开票信息返回至开票客户端系统。

如果请求的是电子发票，开票信息被同步传送至电子发票服务平台生成电子发票版式文件，并将版式文件的URL（统一资源定位符）返回；如果开具的为纸质发票，开票客户端系统收到返回信息后按标准发票模板格式进行发票打印。前置集群收到电子发票平台返回的URL后，将URL推送至公众号，客户可以在微信公众号进行电子发票的查看和下载。

3）开发工具

各子系统开发根据实际应用环境结合主流开发语言的特点，选择适合的开发工具。C++语言是从C语言发展过来的，是一门面向对象的语言，它继承了C语言的优势，代码可读性好、运行效率高、高效安全、语言简洁，但相对于Java（一种计算机编程语言）来说，没有垃圾回收机制，容易引发内存泄露。Java程序的运行成本较高，但Java具有可移植性，并且和平台无关，Java语言将编译技术和解释执行有效地融合在一起，可以大大提高Java的运行功能，使其能够高效运行［4］。

由于开票客户端系统需分散部署在多个开票点，服务器环境资源有限，运行效率要求高，因此选用C++语言开发完成；其他子系统均为集中部署，为跨平台应用，选用Java开发实现。基础软件选用Apache（一种Web服务器）的Tomcat，数据库软件选用MySQL（数据库管理系统），操作系统除开票客户端系统选用Windows外，其他子系统均选用Linux。

4）开发管理

根据对相关业务系统的全面分析，并结合研发团队实际情况，制定了符合企业实际的开发管理机制，从而有效保障系统版本质量和开发进度。

项目设定总体组、业务组、研发组和测试组。总体组负责整体设计和协调管理；业务组主要负责需求分析，将确定的需求与各系统研发组对接并共同确认版本计划；研发组负责进行代码编写和单元测试；测试组负责功能测试、集成测试和安全测试。发票管理系统与各业务系统按照项目上线计划交付版本，对于有依赖其他系统的功能模块，需要相关系统同时上线，如不能同时上线则要求该功能模块具有对不同版本的兼容性，对不依赖于其他系统上线的内容各系统可以独立上线。

2.2 系统实施

系统实施分为试点实施和推广实施两个阶段。在试点实施阶段重点对系统功能进行验证，并组织开展UAT（用户验收）测试，收集用户提出的需求与建议，总结系统实施经验；推广实施阶段重点在快速扩大实施范围，通过批量升级管理工具实现开票客户端系统在2万座加油站的自动化安装，并组织开展用户培训工作。

系统实施采用集团总部+省级公司两级实施的组织机构，遵循总体规划、统一设计、省级公司主导的策略。系统由集团总部统一设计、开发和统筹安排实施，以减少软硬件投入及重复建设工作。各地区的实施以省级公司为主、总部协助进行。省级公司根据实际情况按照总体实施计划和方案负责本省的现场实施工作，集团总部负责制定总体实施计划、提供软件产品、实施方法和技术支持，并通过视频、现场和课件等多种方式进行部署实施和应用培训，从而推进系统快速投用。

3 应用效果

系统上线后达到了预期效果，实现了建设目标，应用效果主要体现在以下5个方面。

（1）积极响应国家税改政策，严格落实税收政策规定

在2018年1号公告实施之前，该石油集团加油站主要使用通用机打发票，不具备与税局成品油发票开具模块集成的条件。发票管理系统于2018年3月1日正式上线，所有成品油发票全部通过税局成品油模块开具，满足了国家政策要求。2018年5月1日，国家税务总局下调增值税征收税率，该集团通过发票管理系统对下属企业税率进行了统一调整，调整成功率达到100%，确保了税率应用的准确率，验证了系统的实用性和便捷性，同时也减轻了基层财务人员的工作量。