基于Excel VBA 的CMM 手册查询系统设计

■ 崔璐/东方航空技术有限公司

0 引言

对于多机队运营的航空公司来说，客舱构型多样，涉及客舱类部件的CMM 手册数量和种类较多，传统通过部件号在IPC 中查询CMM 手册章节号的步骤较为烦琐，对网络环境依赖度较高，效率较低。

VBA 是内嵌于Office 软件中的一个开发模块，提供程序自主开发，其语言基 础 和VB（Visual Basic）相 似。VBA运行环境依赖性不强，与常用办公软件（Excel/Word/PowerPoint/WPS/Access 等）完美兼容，编程语言简单易用，分享性和移植性很强，对计算机的配置要求不高，几乎所有测试通过的程序放到别的机器上都可轻易执行（不考虑各种本地文件配置）。

本文利用字典查找法，基于Excel VBA 开发了一套通过机号、客舱件类别和区域位置信息多关键字匹配查询的客舱CMM 手册查询系统，可提升维修人员CMM 手册的查询效率。

1 系统设计分析

1.1 系统开发工具

VBA 编程环境是面向对象的编程环境，例如，工作表中的单元格是其中一个对象，对单元格的输入是一个事件，该事件可以触发一段程序块的运行，程序块就是设计者需要编写的剧本。

窗体控件是Excel 的一种用户界面设计工具，可以很好地实现用户与Excel 文件的交互。窗体控件可以显示固定信息来提示用户，如提示、警示等；也可以与用户交互，如输入文本框、下拉列表框选择等；还可以给控件设置属性，编写对窗体反应的VBA 过程和控制事件，调用执行用户编辑的程序块，实现所需的功能。

考虑到界面友好性、运行环境依赖度、系统的可移植性以及开发周期，本系统基于Microsoft Excel 2016 版VBA开发环境（WPS 兼容）实现，开发了一套通过机号、客舱件类别和区域位置信息等多关键字匹配查询的客舱CMM 手册查询系统，具有操作简单、运行环境依赖度低、可移植程度高、开发周期短、维护方便等优点。

1.2 系统设计

系统共有两大主要功能：查询功能和数据库维护功能。系统界面有三个：欢迎界面、查询系统界面和数据维护系统界面，如图1、图2 所示。

图1 欢迎界面与查询系统界面

图2 数据维护系统界面

整个系统由35 个Sheet 组成，其中三个系统界面各为1 个Sheet，数据库有32 个Sheet。数据库分为查询数据库和资料版本数据库两大类，查询数据库有24 个，数据结构如表1 所示。

表1 查询数据库数据结构（以某机型座椅为例）

查询数据库中第5 ～6 列数据，使用Excel 内置函数，根据CMM 手册号调用资料版本数据库数据。资料版本数据库分机型存放，共有8 个Sheet。

在欢迎界面点击查询系统按钮可进入查询功能模块。查询条件有三个：机号、客舱类别和区域。三个条件通过Excel 内置函数与数据有效性验证功能实现三级联动，支持部分条件默认的模糊查找。在输入机号信息后，客舱类别列自动关联为对应机型的下拉选择菜单，选择客舱类别后，区域列自动关联为该机型对应客舱类别的客舱件所属区域。根据不同的查询条件输入，查询结果有4 种显示情况，如表2 所示。

表2 查询结果显示分类

点击查询按钮，在结果区域显示查询结果；点击“重置查询条件”按钮可清空当前查询条件；点击“返回主界面”按钮返回欢迎界面。

点击后台数据维护按钮，正确输入管理员密码即可进入系统数据库。点击显示数据库，根据对话框提示选择所需的数据库。数据维护分为两大类：机队数据维护和资料版本维护，机队数据维护主要是客舱工程师对飞机号及相应CMM 手册编号进行维护，资料版本维护主要是资料管理人员进行CMM 手册相关信息的更新、修改及增删等。系统功能界面流程图如图3 所示。

图3 系统功能界面流程图

2 功能算法设计

2.1 查询功能算法设计及其关键代码

典型的数据查找算法有顺序查找、折半查找、二叉树排序查找等。这些技术是通过一系列给定值与关键码的比较，查找效率依赖于过程中给定值与关键码的比较次数。VBA 字典查找法基于哈希（Hash）查找原理，在存储位置与关键码之间建立一个确定的对应关系，是一种面向查找的存储结构，查找方式不依赖比较次数，其简要算法逻辑如图4 所示。针对本系统多关键字查询和多查询结果显示的功能需求，相较于典型查找方法，采用字典查找法的效率更高。

图4 算法逻辑

本系统将存放有机号、客舱类别、区域、CMM 手册号、手册版本号和厂家等信息的查询数据库Sheet 名称按照“机型+座椅/厨房/厕所”的规则定义，如“B737 座椅”“B777 厨房”“A330厕所”等，共24 个查询子数据库。

每个子数据库可以看作一个字典，子数据库Sheet 中对应单元格的行、列信息为数据的存储位置，查询条件中的“客舱类别”与数据库Sheet 名称相对应，且具有唯一标识性，将对应Sheet 内已有数值的单元格数据赋值给数组，完成字典创建。将机号、区域信息依次作为关键码KEY，完成字典遍历查找，确定结果信息的存储位置。

在查询系统界面新建文本框按钮“查询”，并为其指定宏模块“数据查找”，在VBA 编辑界面新建“Sub 数据查找（）”过程模块，创建代码完成字典创建、遍历查找及结果可视化显示。将查询数据库中所有标题通过Split语句用“|”隔开的字符串分离成数组赋予vTitle，根据输入的查询条件“客舱类别”sPlace 找到对应的查询子数据库，运用Function Dict 将该客舱类别的Sheet 中所有已用单元格的数值赋值给数组vData，并通过语句CreateObject（“Scripting.Dictionary”）完成字典创建。

通过Sheets（“查询系统”）.[单元格名称]语句获取输入的查询条件“机号”“区域”，分别赋值于sName和sArea 变量，运用逻辑判断语句，完成字典数组遍历获得查询结果，将查询到的存储位置对应的所有数据信息赋予vFill 结果数组。

通过With Sheets（“查询系统”）.[需写入内容的单元格位置信息]= Application.WorksheetFunction.Transpose（vFill）语句对查询系统所在Sheet 下的单元格写入数据，实现在Excel 窗口下的结果可视化显示。

当输入错误或未检索到结果时，通过MsgBox 语句实现相关提示：MsgBox“未查询到信息，请检查是否输入有误”，vbExclamation，“提示”。

2.2 系统界面设计及其关键代码

系统主界面为欢迎界面，在欢迎界面点击“查询系统”按钮可进入查询功能模块，点击后台数据维护按钮，根据提示输入正确的管理员密码可进入数据维护系统界面。两大功能界面均设计有返回主界面按钮，可快速回到欢迎界面。在数据维护系统界面中设计有显示数据库和隐藏数据库按钮，管理员可根据提示，调出需要维护的1 个或多个数据库Sheet 进行操作。数据维护系统界面设计如图5 所示。

图5 数据维护系统界面设计

在数据维护系统界面新建文本框按钮“显示数据库”，并为其指定宏模块shtvisible，在VBA 编辑界面新建“Sub shtvisible（）”过程模块，运用语句InputBox（“输入提示语”）实现引导式提示输入，根据用户的输入信息，找到所有匹配的Sheet 名称，运用sht.Visible=xlSheetVisible 语句更改Sheet的显示属性为Visible，实现数据库显示。

在数据维护系统界面新建文本框按钮“返回主界面”，并为其指定宏模块“返回主界面”，在VBA 编辑界面新建“Sub 返回主界面（）”过程模块，运用Sheets（“欢迎界面”）.Visible=xlSheetVisible 和sht.Visible=xlSheetVery-Hidden 语句更改各个子Sheet 的显示属性，实现返回主界面功能。

2.3 数据源保护设计及其关键代码

考虑到数据安全性，本系统通过VBA 代码设置密码实现数据源保护功能。如图6 所示，在欢迎界面点击“后台数据维护”按钮，根据提示输入正确的管理员密码才可进入数据维护系统界面。

图6 数据源保护设计

Excel 中Sheet 的显示属性分为显示、隐藏、深度隐藏三种，本系统采用深度隐藏属性xlSheetVeryHidden，以防止用户通过右键点击Sheet 改变数据库的显示属性，可进一步实现数据源保护。

除此之外，系统还通过语句“Sheets（“查询系统”）.Protect Password：=XXX，DrawingObjects：=True，Contents：=True，Scenarios：=True，AllowFormattingRows：=True”设 计 了界面显示保护功能。在查询系统界面，除查询条件可由用户输入选择外，其他单元格以密码形式设置了自动单元格保护，以防被修改。

3 总结

本文利用字典查找法，基于Excel VBA 开发了多关键字匹配查询的客舱CMM 手册查询系统，输入基本查询条件后，平均查询时长不到1s。系统具有操作简单、运行环境依赖度低、可移植程度高、维护方便等特点，为维修人员提供了一种有力的辅助手段，大大提升了查询客舱CMM 手册的效率，为提高公司飞机客舱设备的维护水平提供助力。

虽然VBA 在应用过程中存在局限性，但与众多程序设计语言相比仍有长处。本文在数据查询处理方面提供了一种新思路。为了简化机械繁重的数据处理工作，VBA 平台提供了开发高效、精确数据处理工具的可能性，可以较好地提升工作效率和便捷性。