Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0, sự phát triển của các công nghệ mới đã thúc đẩy xu hướng tự động hóa và hiện đại hóa trong mọi mặt của đời sống xã hội. Hoạt động thương mại truyền thống, nơi người tiêu dùng phải trực tiếp đến cửa hàng để mua sắm thiết bị và hàng hóa thiết yếu, đang dần chuyển dịch sang các nền tảng thương mại điện tử. Xu hướng này đặc biệt gia tăng trong bối cảnh đại dịch Covid-19, khi nhu cầu giao dịch từ xa và mua sắm không tiếp xúc trở thành giải pháp thiết yếu.

Để đáp ứng nhu cầu tiếp cận các nguồn sách đa dạng của độc giả cũng như hỗ trợ hoạt động kinh doanh của các đơn vị phát hành, nhóm tác giả tại Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã thực hiện đồ án môn học Phân tích thiết kế hệ thống với đề tài: "Phân tích thiết kế hệ thống bán sách trực tuyến" (Lớp mã số 128717, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Nhật Quang).

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định rõ:

  1. Nghiên cứu và xây dựng tài liệu Đặc tả yêu cầu phần mềm (Software Requirements Specification - SRS), chuẩn hóa toàn bộ các quy trình nghiệp vụ bán hàng, quản lý đơn hàng, quản lý kho sách, phân phối và hậu mãi.
  2. Xây dựng tài liệu Phân tích thiết kế hệ thống (Software Design Document - SDD), thiết lập mô hình ca sử dụng (Use Case), mô hình tương tác, mô hình cấu trúc, kiến trúc tổng thể, thiết kế chi tiết lớp, thiết kế dữ liệu và thiết kế giao diện người dùng.
  3. Đáp ứng yêu cầu chức năng cho toàn bộ các đối tượng tham gia vào chuỗi vận hành của nhà sách, bao gồm khách vãng lai, khách hàng thành viên, nhân viên quản lý, nhân viên vận chuyển và quản trị viên hệ thống.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là quy trình nghiệp vụ thương mại điện tử trong lĩnh vực phân phối sách xuất bản phẩm. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc mô hình hóa các quy trình nghiệp vụ cốt lõi, đặc tả chi tiết các yêu cầu chức năng và phi chức năng, cùng cấu trúc dữ liệu của hệ thống bán sách trực tuyến.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài áp dụng phương pháp luận Phân tích và Thiết kế hệ thống hướng đối tượng (Object-Oriented Analysis and Design - OOAD) theo quy trình chuẩn của kỹ nghệ phần mềm. Khung tài liệu kỹ thuật được cấu trúc theo hai văn bản tiêu chuẩn:

  • Tài liệu SRS (Software Requirements Specification): Đặc tả toàn diện các yêu cầu nghiệp vụ, yêu cầu chức năng, yêu cầu phi chức năng và hệ thống quy tắc nghiệp vụ (Business Rules).
  • Tài liệu SDD (Software Design Document): Thiết kế kiến trúc, mô hình hóa cấu trúc hệ thống, mô hình hóa sự tương tác, thiết kế lớp, thiết kế cơ sở dữ liệu và thiết kế giao diện.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được triển khai qua các bước:

  • Phân tích quy trình nghiệp vụ (Business Process Modeling): Khảo sát và phân tích các luồng sự kiện trong hoạt động mua bán sách trực tuyến như quy trình đặt hàng, quy trình thanh toán qua ví điện tử/ngân hàng, quy trình xử lý đơn hàng và quy trình tiếp nhận/xử lý khiếu nại.
  • Mô hình hóa ca sử dụng (Use Case Modeling): Phân rã hệ thống thành các nhóm ca sử dụng theo từng tác nhân cụ thể, xây dựng sơ đồ tổng quan và lập bảng đặc tả chi tiết cho từng ca sử dụng (bao gồm mã Use Case, tên, tác nhân, mục đích, sự kiện kích hoạt, điều kiện tiên quyết, luồng sự kiện chính, luồng sự kiện thay thế và hậu điều kiện).
  • Mô hình hóa dữ liệu và giao diện: Xác định các cấu trúc thực thể, trường dữ liệu bắt buộc, điều kiện hợp lệ và thiết kế các biểu mẫu nhập liệu cho người dùng và người quản lý.

Nguồn dữ liệu của nghiên cứu xuất phát từ các quy tắc kinh doanh thực tế trong ngành bán lẻ sách, bao gồm các ràng buộc về kiểm soát số lượng tồn kho, thời hạn thanh toán đơn hàng, điều kiện đổi trả sản phẩm và quy chuẩn đóng gói - vận chuyển.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống bán sách trực tuyến được thiết kế xoay quanh 5 tác nhân (Actors) chính, tương ứng với các phân hệ chức năng riêng biệt:

  • Khách (Guest): Người dùng chưa đăng nhập hệ thống; có quyền tìm kiếm, xem danh mục sách, xem chi tiết sách, đọc bài viết tin tức/review, thêm sản phẩm vào giỏ hàng và cập nhật giỏ hàng.
  • Người dùng (Registered User): Khách hàng đã đăng ký và đăng nhập tài khoản; có toàn bộ quyền của Khách, kèm theo các quyền nâng cao như thực hiện thanh toán, quản lý đơn hàng đã đặt, hủy đơn hàng, gửi khiếu nại đơn hàng, đánh giá sản phẩm (kèm hình ảnh và thang điểm), xóa đánh giá, cập nhật thông tin cá nhân và nhận thông báo hệ thống.
  • Người quản lý (Store Manager / Staff): Nhân viên nhà sách chịu trách nhiệm quản lý mặt hàng (thêm, sửa, xóa, xem danh mục sách), quản lý đơn hàng (xem, tìm kiếm, cập nhật trạng thái, tạo đơn hàng mới), tiếp nhận và phê duyệt khiếu nại từ khách hàng, đăng tải bài viết/tin tức, và gửi thông báo cho các tài khoản người dùng/người vận chuyển.
  • Người vận chuyển (Shipper): Nhân viên giao vận thuộc nhà sách; có chức năng xem danh sách các đơn hàng được phân công và cập nhật trạng thái vận chuyển của đơn hàng.
  • Quản trị viên (Administrator): Quản trị hệ thống chịu trách nhiệm quản lý tài khoản người dùng và cấp phát, quản lý tài khoản dành cho người quản lý và người vận chuyển.
Tác nhân Quyền hạn và chức năng chính Ràng buộc nghiệp vụ tiêu biểu
Khách Xem sách, tìm kiếm, lọc danh mục, đọc tin tức, thêm vào giỏ hàng. Phải đăng nhập mới được chuyển sang bước thanh toán.
Người dùng Thanh toán, theo dõi đơn, hủy đơn, đánh giá sản phẩm, gửi khiếu nại. Thanh toán trong 1 ngày (nếu chọn chuyển khoản/ví); khiếu nại trong tối đa 2 ngày sau khi nhận hàng.
Người quản lý Quản lý sách, quản lý đơn hàng, xử lý khiếu nại, đăng bài viết, gửi thông báo. Chỉ duyệt khiếu nại khi có đủ mô tả, hình ảnh và video mở hộp (unbox).
Người vận chuyển Xem danh sách đơn giao, cập nhật trạng thái giao hàng. Chỉ cập nhật trạng thái đơn hàng thuộc phạm vi phân công.
Quản trị viên Quản lý toàn bộ tài khoản người dùng, tạo tài khoản nhân viên. Phân quyền vai trò hệ thống.

Hệ thống thiết lập các quy tắc nghiệp vụ (Business Rules) chặt chẽ nhằm đảm bảo tính toàn vẹn của giao dịch:

  • Quy tắc đặt hàng và tồn kho: Khách hàng chỉ được phép đặt mua số lượng sách không vượt quá số lượng tồn kho khả dụng trong hệ thống.
  • Quy tắc thanh toán: Khi lựa chọn phương thức thanh toán qua ngân hàng hoặc ví điện tử, người dùng bắt buộc phải hoàn tất giao dịch thanh toán trong thời hạn 1 ngày; quá thời hạn trên, đơn hàng sẽ không được xử lý tiếp.
  • Quy tắc hủy đơn hàng: Khách hàng chỉ có quyền hủy đơn hàng khi đơn hàng đang ở trạng thái "Chờ xử lý" và chưa được chuyển qua khâu vận chuyển.
  • Quy tắc khiếu nại và đổi trả: Người dùng chỉ được khiếu nại trong thời hạn tối đa 2 ngày kể từ khi nhận hàng; đơn khiếu nại bắt buộc phải đính kèm hình ảnh rõ nét và video ghi lại quá trình mở gói hàng (video unbox). Nếu khiếu nại được chấp nhận, nhà sách sẽ thu hồi sản phẩm lỗi và gửi đơn hàng thay thế.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1 : Giới thiệu đề tài

Chương 1 thiết lập tổng quan về đề tài nghiên cứu. Nhóm tác giả trình bày tính cấp thiết của việc phát triển kênh bán sách trực tuyến trong bối cảnh thương mại điện tử bùng nổ và tác động của đại dịch Covid-19. Nội dung chương bao gồm: mục tiêu và phạm vi của đề tài, bảng giải thích các thuật ngữ viết tắt, danh mục tài liệu tham khảo và phần tổng quan cấu trúc tài liệu đồ án (gồm 3 chương chính).

Chương 2: Phân tích yêu cầu phần mềm (SRS)

Chương 2 là nội dung trọng tâm của đồ án, trình bày chi tiết về đặc tả yêu cầu phần mềm với ba nhóm nội dung chính:

  • Phân tích yêu cầu tổng quan nghiệp vụ: Phân tích chi tiết luồng công việc của từng tác nhân, thiết lập sơ đồ hoạt động (Activity Diagram) cho hai nghiệp vụ cốt lõi là nghiệp vụ "Đặt hàng" và nghiệp vụ "Xử lý khiếu nại", đồng thời định nghĩa hệ thống quy tắc nghiệp vụ.
  • Phân tích yêu cầu chức năng: Trình bày biểu đồ ca sử dụng tổng quan hệ thống và đặc tả chi tiết hơn 25 Use Case theo từng nhóm tác nhân:
    • Nhóm Use Case của Khách: Đăng ký tài khoản (UC001), Đăng nhập (UC002), Xem bài viết (UC003), Tìm kiếm sách (UC004), Xem danh sách sách có lọc/sắp xếp (UC005), Xem chi tiết sách (UC006), Thêm vào giỏ hàng (UC007), Xem giỏ hàng (UC008), Cập nhật giỏ hàng (UC009).
    • Nhóm Use Case của Người dùng: Xem bài viết (UC010), Xem thông báo (UC011), Cập nhật thông tin cá nhân (UC012), Tìm kiếm sách (UC013), Xem danh sách sách (UC014), Xem chi tiết sách (UC015), Thêm vào giỏ hàng (UC016), Xem giỏ hàng (UC017), Cập nhật giỏ hàng (UC018), Thanh toán đơn hàng (UC019), Xem danh sách đơn hàng (UC020), Tìm kiếm đơn hàng theo mã, Xem chi tiết đơn hàng, Hủy đơn hàng (UC022), Khiếu nại đơn hàng (UC023), Đánh giá sản phẩm (UC024), Xóa đánh giá sản phẩm (UC025), Đăng xuất.
    • Nhóm Use Case của Người quản lý: Đăng bài viết (UC010), Cập nhật thông tin cá nhân, Xem danh sách khiếu nại, Tìm kiếm khiếu nại, Xem chi tiết khiếu nại, Duyệt khiếu nại, Xem danh sách sách, Tìm kiếm sách, Thêm sách mới, Xem chi tiết sách, Xóa sách, Sửa thông tin sách, Xem danh sách đơn hàng, Tìm kiếm đơn hàng, Xem chi tiết đơn hàng, Cập nhật trạng thái đơn hàng, Thêm đơn hàng thủ công, Gửi thông báo hệ thống.
    • Nhóm Use Case của Người vận chuyển: Xem danh sách đơn hàng và Cập nhật trạng thái giao hàng.
  • Quy chuẩn dữ liệu đầu vào: Đặc tả chi tiết các trường thông tin cho các biểu mẫu quan trọng:
Biểu mẫu / Thực thể Danh sách các trường dữ liệu Ràng buộc và điều kiện hợp lệ
Đăng ký tài khoản (UC001) Tên đăng nhập, Email, Mật khẩu, Xác nhận mật khẩu, Số điện thoại, Địa chỉ Tên đăng nhập dài > 4 ký tự, không chứa ký tự đặc biệt; Mật khẩu tối thiểu 6 ký tự; Xác nhận mật khẩu phải trùng khớp. Tất cả các trường là bắt buộc.
Thêm sách mới (Người quản lý) Tên sách, Thể loại, Giá, Tác giả, Kích thước, Nhà xuất bản, Năm xuất bản, Mô tả, Hình thức, Hình ảnh, Chiết khấu, Số lượng Các trường số: Giá, Năm xuất bản, Chiết khấu, Số lượng chỉ chứa ký tự số; Hình ảnh phải là tệp ảnh; Chiết khấu là trường không bắt buộc, các trường còn lại bắt buộc.
Đơn khiếu nại (UC023) Mã đơn hàng, Mô tả lý do, Hình ảnh, Video unbox Mã đơn hàng mặc định theo đơn; Hình ảnh rõ nét; Video unbox thể hiện rõ cảnh mở gói hàng và tình trạng thực tế của sản phẩm.
Gửi thông báo (Người quản lý) Mã người nhận, Tiêu đề, Nội dung Bắt buộc nhập đầy đủ 3 trường; Mã người nhận là mã tài khoản của người dùng hoặc người vận chuyển.
Đăng bài viết (Người quản lý) Tiêu đề, Danh mục, Nội dung, Tác giả Danh mục phân loại rõ (tin tức / review); bắt buộc nhập đủ các trường.
  • Phân tích yêu cầu phi chức năng: Nêu các yêu cầu về hiệu năng, độ tin cậy và tính khả dụng của hệ thống phần mềm.

Chương 3: Thiết kế hệ thống

Theo cấu trúc mục lục, Chương 3 (tài liệu SDD) tập trung vào việc hiện thực hóa các yêu cầu đã phân tích thành thiết kế kỹ thuật, bao gồm:

  • Mô hình hóa cấu trúc hệ thống.
  • Mô hình hóa sự tương tác giữa các đối tượng trong hệ thống.
  • Kiến trúc tổng thể của hệ thống bán sách.
  • Thiết kế chi tiết các lớp (Class Design) và phương thức.
  • Thiết kế dữ liệu (Data Design) và cấu trúc bảng quan hệ.
  • Thiết kế giao diện sử dụng (UI Design) cho các phân hệ của khách hàng, nhân viên quản lý và nhân viên vận chuyển.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu đề ra trong khuôn khổ môn học Phân tích thiết kế hệ thống:

  • Chuẩn hóa hồ sơ phân tích yêu cầu (SRS): Xây dựng hệ thống 25+ ca sử dụng đặc tả chi tiết từ luồng sự kiện chính, luồng ngoại lệ, điều kiện kích hoạt đến trạng thái sau khi thực hiện cho cả 5 tác nhân.
  • Thiết lập quy tắc nghiệp vụ kinh doanh sách hoàn chỉnh: Đóng góp giải pháp quản lý chặt chẽ chu trình bán lẻ sách trực tuyến, kết hợp giữa bán hàng, giao vận và xử lý sự cố sau bán hàng thông qua cơ chế khiếu nại bằng video unbox và kiểm soát hủy đơn tự động.
  • Xây dựng cấu trúc dữ liệu và thiết kế giao diện chi tiết: Đưa ra các bảng đặc tả trường dữ liệu chi tiết cho thông tin sách (12 trường), đăng ký tài khoản (6 trường), khiếu nại (4 trường), thông báo (3 trường) và bài viết (4 trường), tạo tiền đề vững chắc cho việc lập trình hệ thống ở giai đoạn sau.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Đồ án tập trung hoàn toàn vào giai đoạn phân tích yêu cầu (SRS) và thiết kế hệ thống (SDD) trên mô hình lý thuyết; tài liệu chưa bao gồm phần mã nguồn triển khai thực tế, môi trường cài đặt máy chủ hạ tầng cũng như các chỉ số đo lường kiểm thử tải và bảo mật.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Lập trình và triển khai thực tế hệ thống trên các nền tảng công nghệ web và ứng dụng di động.
    • Tích hợp cổng thanh toán trực tuyến tự động và hệ thống định vị giao hàng theo thời gian thực cho người vận chuyển.
    • Xây dựng mô-đun gợi ý sách thông minh dựa trên lịch sử tìm kiếm và đánh giá của người dùng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu học thuật mẫu mực dành cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Công nghệ thông tin, Hệ thống thông tin và Kỹ thuật phần mềm đang thực hiện đồ án môn học Phân tích thiết kế hệ thống hoặc đồ án tốt nghiệp liên quan đến các hệ thống thương mại điện tử.
  • Các nhà phát triển phần mềm và chuyên viên phân tích nghiệp vụ (BA) cần tài liệu tham khảo về cách viết đặc tả ca sử dụng (Use Case Specification), xây dựng luồng sự kiện chính/thay thế và chuẩn hóa các quy tắc nghiệp vụ bán hàng - quản lý kho - giao vận.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống bán sách trực tuyến trong đồ án phục vụ những tác nhân nào?
Hệ thống được thiết kế cho 5 tác nhân chính gồm: Khách (chưa đăng nhập), Người dùng (đã đăng nhập), Người quản lý (nhân viên nhà sách), Người vận chuyển (nhân viên giao hàng) và Quản trị viên hệ thống.

2. Điều kiện và thủ tục để người dùng gửi khiếu nại đơn hàng được quy định như thế nào?
Người dùng phải gửi khiếu nại trong vòng không quá 2 ngày kể từ khi nhận hàng. Đơn khiếu nại bắt buộc phải điền đầy đủ mã đơn hàng, mô tả lý do khiếu nại, đính kèm hình ảnh rõ nét và video mở gói hàng (video unbox) chứng minh rõ tình trạng lỗi của sản phẩm.

3. Khi thêm một đầu sách mới vào hệ thống, Người quản lý cần nhập những trường thông tin nào?
Người quản lý phải cung cấp 12 trường thông tin gồm: Tên sách, Thể loại, Giá, Tác giả, Kích thước, Nhà xuất bản, Năm xuất bản, Mô tả, Hình thức (bìa mềm/bìa cứng), Hình ảnh, Chiết khấu (không bắt buộc) và Số lượng tồn kho.

4. Quy định về việc hủy đơn hàng và thời hạn thanh toán đơn hàng được thiết lập ra sao?
Người dùng chỉ được phép hủy đơn hàng khi đơn hàng đang ở trạng thái "Chờ xử lý" (chưa chuyển sang khâu vận chuyển). Đối với các đơn hàng thanh toán qua ngân hàng hoặc ví điện tử, người dùng bắt buộc phải hoàn thành thanh toán trong vòng 1 ngày kể từ khi đặt hàng.

Kết luận

Đồ án môn học "Phân tích thiết kế hệ thống bán sách trực tuyến" của nhóm sinh viên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội là một công trình nghiên cứu hoàn chỉnh về phân tích và thiết kế phần mềm. Báo cáo đã xây dựng chi tiết tài liệu SRS và SDD với 5 tác nhân, hệ thống hơn 25 ca sử dụng và các quy tắc nghiệp vụ thực tế chặt chẽ. Đây là nguồn tài liệu tham khảo chuẩn xác, hữu ích cho sinh viên và kỹ sư phần mềm trong việc mô hình hóa và thiết kế các hệ thống thương mại điện tử.