高可配置鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)的設計與開發(fā)

邵長虹，張錦超，劉承亮，孫 晶

（1.鐵道部 統(tǒng)計中心，北京 100844；2.中國鐵道科學研究院 電子計算技術研究所，北京 100081）

高可配置鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)的設計與開發(fā)

邵長虹1，張錦超2，劉承亮2，孫 晶2

（1.鐵道部 統(tǒng)計中心，北京 100844；2.中國鐵道科學研究院 電子計算技術研究所，北京 100081）

為進一步適應鐵路基本建設投資的需要，加強固定資產投資管理，為推動《鐵路固定資產投資統(tǒng)計規(guī)則》的實施，迫切需要開發(fā)一套全新的鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)。在對鐵路固定資產投資統(tǒng)計進行詳細需求調研的基礎上，提出高可配置鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)總體結構和設計方案，以解決鐵路固定資產投資問題，從而適應鐵路固定資產投資建設的不斷發(fā)展變化。

鐵路；固定資產投資；統(tǒng)計分析

鐵路固定資產投資統(tǒng)計是鐵路統(tǒng)計工作的重要組成部分，是鐵路基本建設、更新改造和機車車輛購置計劃管理、檢查、監(jiān)督工作的重要手段。為進一步適應鐵路建設的需要、加強固定資產投資管理，2009年鐵道部統(tǒng)計中心組織對《鐵路固定資產投資統(tǒng)計規(guī)則》進行了修訂，梳理和明確了指標口徑、統(tǒng)計范圍、計算方法，因此迫切需要開發(fā)一套全新的鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)。

1 鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)需求分析

1.1 總體需求

鐵路固定資產投資統(tǒng)計業(yè)務由基本建設、更新改造，機車車輛購置 3 種不同的業(yè)務類型組成，涉及鐵道部、鐵路局、基層站段、工程指揮部、合資地方鐵路、鐵道部直屬企業(yè)等不同類型和層次的單位，因此在設計鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)時必須充分考慮不同單位對不同類型業(yè)務的需求。同時，由于鐵道部基本建設計劃和各鐵路局更新改造計劃系統(tǒng)均已實施完成，系統(tǒng)在設計時必須充分考慮與既有異構系統(tǒng)之間的接口；鑒于原有系統(tǒng)目前出現(xiàn)的編碼限制、可擴展性不足等問題，系統(tǒng)在設計上還應具有良好的可擴展性，能夠適應固定資產投資不斷變化和發(fā)展的業(yè)務需求。

1.2 業(yè)務流程

鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)的業(yè)務流程分為鐵道部級、建設單位級、填報單位級 3 類。為便于描述，在業(yè)務流程圖上將系統(tǒng)的3 類業(yè)務流程分別命名為 A 類、B 類、C 類流程，如圖1 所示。

1.2.1 A 類流程

鐵道部統(tǒng)計中心接收鐵路基本建設投資計劃及變更的項目通知，將基本建設計劃數據導入鐵路固定資產投資統(tǒng)計系統(tǒng)，對全部基建項目按照建設單位進行分解，形成項目庫字典并分發(fā)至各建設單位。

鐵道部統(tǒng)計中心接收建設單位上報的項目數據(對于地方鐵路需代替建設單位進行數據錄入)，審核并匯總數據后形成投資統(tǒng)計報表和卡片，最后按照國家統(tǒng)計局要求的格式上報數據。

圖1 鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)業(yè)務流程圖

1.2.2 B 類流程

建設單位接收上級單位下發(fā)的項目庫，同時加入本單位的更新改造項目計劃，對跨省項目進行分解，再繼續(xù)根據填報單位進行分解，形成本級投資統(tǒng)計項目庫，下發(fā)至各填報單位。

建設單位接收填報單位的項目數據或者代替建設單位完成數據的錄入，經過數據匯總處理，形成卡片和報表，最后向鐵道部統(tǒng)計中心和地方統(tǒng)計局上報數據。

1.2.3 C 類流程

填報單位接收上級單位下發(fā)的項目庫，按照項目投資完成實際進度收集錄入指標，最后完成項目的上報。

2 鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)總體結構

2.1 系統(tǒng)架構

根據鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)的業(yè)務需求，系統(tǒng)主要由計劃導入子系統(tǒng)、錄入模板子系統(tǒng)、報表運算子系統(tǒng)、項目管理子系統(tǒng)、基礎維護子系統(tǒng)、權限管理子系統(tǒng)、項目庫下發(fā)導入子系統(tǒng)、項目數據上報收審子系統(tǒng)、更新改造臺賬交互子系統(tǒng)、機車車輛購置子系統(tǒng)組成。鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)架構如圖2 所示。

2.2 邏輯架構

為便于實現(xiàn)對全路固定資產投資項目進行管理，以及對項目生命周期全過程的綜合查詢，同時考慮到 3 層應用相互獨立，鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)基于鐵路辦公網建立了“三層部署、一級門戶”的邏輯架構。鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)邏輯架構如圖3 所示。

在鐵道部建立固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)數據庫服務器，數據庫服務器用于存儲歷年全路固定資產基本建設、更新改造、機車車輛購置項目的基本屬性和所有報告期內的進度數據、實物量數據、新增生產能力數據，為全路固定資產投資統(tǒng)計分析提供查詢分析。同時在鐵道部統(tǒng)計中心設置 Web 服務器，建立一個面向全路投資統(tǒng)計工作人員的門戶網站，不同單位、不同角色的用戶可以登錄該門戶網站，并經由門戶導航完成對數據的查詢操作；建設獨立的惟一的門戶網站，可以在服務器上一次性定義業(yè)務和安全規(guī)則，并對所有的用戶平等執(zhí)行。

圖2 鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)架構

圖3 鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)邏輯架構

在各鐵路局、中國鐵路建設投資公司、地方鐵路協(xié)會設立數據庫服務器，存儲歷年建設單位所有報告期的投資完成相關數據；實現(xiàn)基本建設項目庫導入，項目庫的分劈、下發(fā)，項目數據的收審、匯總、上報；同時實現(xiàn)更新改造項目計劃的導入，項目的分劈、下發(fā)，項目數據的收審、匯總、上報等功能。鐵路局級應用是固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)應用的核心。

在基層站段和指揮部建立第 3 層應用，使用單機數據庫，實現(xiàn)項目庫的導入，數據的收集、匯總、打印、上傳等功能。

2.3 信息共享和信息接口

（1）與鐵道部基本建設計劃管理系統(tǒng)接口。鐵道部基本建設計劃管理系統(tǒng)為鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)提供基本建設投資計劃數據，系統(tǒng)需要制定計劃數據導入接口標準，實現(xiàn)計劃數據的自動導入。系統(tǒng)利用編輯距離(Levenshtein Distance)算法對既有項目和調整后的計劃信息進行模糊匹配，計算出其各個屬性匹配相似度閾值，并使用設置合理的預期閾值進行過濾和篩選，最后根據每個屬性匹配相似度對應的權值，計算出與系統(tǒng)庫項目相似度最高的，以實現(xiàn)項目的自動匹配。

（2）與國家統(tǒng)計局投資統(tǒng)計信息系統(tǒng)接口。按照國家統(tǒng)計局要求的格式，為國家統(tǒng)計局投資統(tǒng)計信息系統(tǒng)提供數據。

（3）與各鐵路局更新改造計劃管理信息系統(tǒng)接口。

（4）與填報單位電子臺賬交互接口。針對各鐵路局更改電子臺賬多樣化現(xiàn)狀，系統(tǒng)需要設計高度靈活且易于擴展的投資統(tǒng)計電子臺賬數據雙向交換接口標準，規(guī)范賬表轉換關系，實現(xiàn)系統(tǒng)與各鐵路局不同格式電子臺賬的雙向數據交換。

3 鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)主要功能設計

鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)初始化、項目管理、臺賬交互、數據錄入、機車車輛購置、數據收審、報表處理、字典維護、系統(tǒng)設置等功能。

（1）系統(tǒng)初始化主要實現(xiàn)報告期內項目數據的初始化操作，可以通過計劃文件導入、上級單位下發(fā)項目字典導入、讀取上期項目 3 個途徑完成。

（2）項目管理主要實現(xiàn)項目定義的增加、刪除、修改，項目分解，計劃匯總，特征值定義，項目導出等功能。

（3）臺賬交互主要實現(xiàn)系統(tǒng)與基層站段更新改造臺賬間的雙向數據交互，主要包括設置項目導出類型、項目庫定義轉臺賬、臺賬錄入、臺賬完成數據轉項目庫等功能。

（4）數據錄入主要實現(xiàn)投資完成數據的采集，包括基本建設、更新改造月報、月快報、年報中指標的錄入和基本建設年報能力指標的錄入。

（5）機車車輛購置主要實現(xiàn)機車車輛購置數據的采集、上報、收審和匯總等功能。

（6）數據收審主要實現(xiàn)將下級上報的數據文件進行反解壓和反序列化操作之后向用戶提供數據查看、修改、入庫等功能。

（7）報表處理主要實現(xiàn)項目數據匯總、數據四舍五入、報表查詢打印、上報基礎庫、上報更改綜合庫、上報國家?guī)斓裙δ堋?/p>

（8）字典維護主要實現(xiàn)系統(tǒng)字典的相關維護工作，包括基礎字典維護、配置字典維護、字典備份、字典恢復、腳本維護等功能。

（9）系統(tǒng)設置主要實現(xiàn)當前用戶信息查詢、密碼修改、切換用戶和工作路徑設置等功能。

4 高可配置設計

4.1 配置字典設計

配置字典設計是高可配置設計的基礎設計，是系統(tǒng)實現(xiàn)不同版本計劃文件導入、不同的錄入模板定義和不同報表定義的基礎。主要包括項目類別、正則表達式、屬性相似度、指標類別、指標定義、校驗公式、模板定義、模板編輯、報表定義、報表編輯等字典的設計。

（1）項目類別是項目的重要屬性，項目類別管理的目標是對項目類別的組織結構、上下層關系進行詳細描述，以期達到按項目類別進行項目管理和數據匯總的目的。

（2）正則表達式和屬性相似度是實現(xiàn)不同格式文件導入的重要參數。正則表達式主要對不同計劃文件中項目層次關系識別進行定義；屬性相似度維護是項目相關性識別的重要參數，與編輯距離算法相結合確定項目相關性。

（3）指標類別、指標定義、校驗公式是系統(tǒng)重要的3 個對象，包括指標代碼、指標名稱、指標的存儲位置、指標數據類型、指標精度、指標的匯總方法、指標的分類、指標之間的邏輯關系等內容。該模塊實現(xiàn)對這些屬性的增加、刪除、修改等基本維護操作。

（4）模板定義是自定義模板在系統(tǒng)中的注冊形式；模板編輯實現(xiàn)對錄入界面布局文件的編輯，包括需要錄入的指標及錄入指標所在的位置、光標的跳轉順序及初始光標的位置等功能，最終形成錄入界面布局文件和指標位置文件。

（5）報表定義是自定義報表在系統(tǒng)中的注冊形式；報表編輯實現(xiàn)用戶自定義報表的定制維護功能，最終形成報表的參數文件和報表顯示模板文件。

4.2 控制器設計

控制器是鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)的核心部件，系統(tǒng)結合投資統(tǒng)計業(yè)務特點，設計出可靈活拓展的統(tǒng)計指標體系和報表式的錄入界面，以適應日常統(tǒng)計業(yè)務需求。主要通過對項目集、屬性集、指標集、公式集、數據集的調用，在控制器中心通過預定的流程向用戶展示錄入界面、錄入指標、校驗結果等功能，系統(tǒng)通過控制器的設計實現(xiàn)統(tǒng)計指標的變化、公式的變化、錄入界面的變化等一系列功能。鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)控制器如圖4 所示。

圖4 鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)控制器

4.3 報表引擎設計

鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)需要根據業(yè)務特點抽象報表數據模型和報表展示模型，分別對應業(yè)務數據的讀取處理和報表展示，其中數據模型與統(tǒng)計指標模型、校驗關系模型關聯(lián)，負責數據的獲取和處理，報表模型負責數據在頁面上的展示輸出。這種設計模式實現(xiàn)了業(yè)務數據和報表展示的分離，降低了數據和報表的耦合性，更好地適應統(tǒng)計指標和報表界面的頻繁變化；同時使原先周期長、成本高、需要開發(fā)人員參與的報表升級維護工作轉變?yōu)槠胀I(yè)務人員可以方便完成的日常工作，大大減少了運營成本。此外，報表擁有強大的展現(xiàn)和打印導出功能，并且提供完善的報表權限管理，支持多級匯總。鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)報表引擎設計如圖5 所示。

5 結束語

鐵路固定資產投資統(tǒng)計信息化建設是鐵路信息化建設的重要組成部分，旨在通過計算機技術、通信技術改善投資統(tǒng)計數據采集、加工、上報、分析等工作的手段。目前，鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)設計開發(fā)工作已經完成，并且系統(tǒng)已在全路推廣實施，得到了基層站段的普遍好評。

Design and Development of Statistic Analysis System for High Configurable Railway Fix Assets Investment

SHAO Chang-hong1,ZHANG Jin-chao2,LIU Cheng-liang2,SUN Jing2

(1. Statistic Center,Ministry of Railways,Beijing 100844,China; Research Institute of Electronic and Computer Technology,China Academy of Railway Sciences,Beijing 100081,China)

In order to adapt to the demand of railway capital construction investment,strengthen management of fix assets investment and promote the implementation of Statistic Principle of Railway Fix Assets Investment,a new set of statistic analysis system for railway fix assets investment is pressed for development. Based on studying on detailed demand of railway fix assets investment statistics,this paper puts forward the general structure and design scheme of the statistic analysis system for high configurable railway fix assets investment,which could tackle the problem of railway fix assets investment as to adapt to the continuous development and change of railway fix assets investment construction.

Railway; Fix Assets Investment; Statistic Analysis

1003-1421(2012)12-0001-06

U29-39；F530.34

B

圖5 鐵路固定資產投資統(tǒng)計分析系統(tǒng)報表引擎設計

2012-11-07

金 穎