多維數(shù)據(jù)分析在業(yè)務(wù)管理流程系統(tǒng)中的應(yīng)用

李碩 齊林海

華北電力大學(xué)控制與計算機學(xué)院，北京 102206

引言

1主要論述了工作流技術(shù)在電力系統(tǒng)流程的重要性，參考文獻2使用流程挖掘技術(shù)對電力系統(tǒng)進行分析，流程挖掘技術(shù)主要是對流程進行的挖掘，效果是對流程進行的優(yōu)化。參考文獻3將多維數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用到電力企業(yè)管理中。而本文主要是研究多維分析技術(shù)在管理流程當(dāng)中的應(yīng)用，通過對數(shù)據(jù)的分析，為管理者的決策提供了幫助。

隨著電力行業(yè)信息化建設(shè)的深入，越來越多的大型電力企業(yè)開始梳理自身業(yè)務(wù)流，希望把可提供決策的多維數(shù)據(jù)分析和自身相關(guān)業(yè)務(wù)流程相集成。這種業(yè)務(wù)流程和集成是未來績效管理的一個核心要素。另一方面，隨著越來越多的BI和業(yè)務(wù)流程管理軟件商認識到了兩者之間集成的重要價值，“流程到數(shù)據(jù)”的解決方案將逐漸流行。電力部門正在尋找一個更好的方式把決策流程和現(xiàn)有的業(yè)務(wù)流程結(jié)合起來，以便企業(yè)績效。因此，BI解決方案必須包括一個連貫的機制來定義和使用業(yè)務(wù)流程，同時BI也必須包含有分析和報告企業(yè)績效的機制。

1 以服務(wù)為中心的業(yè)務(wù)流程活動管理與監(jiān)控

1.1 電網(wǎng)接入評估流程

電網(wǎng)接入評估涉及的用戶及部門主要有用電用戶、市供電公司營銷部、市供電公司發(fā)策部、省電力公司發(fā)策部、省電力公司營銷部等，在建模的時候，需要把各個部門的權(quán)限和主要工作考慮進來。主要流程如下：用戶填寫初步資料由市營銷部進行審核，如果通過，用戶向市發(fā)策部提交接入方案進行內(nèi)部審核。當(dāng)電壓等級小于35kv時，市發(fā)策部直接給出方案的批復(fù)，若通過，則由市營銷部出具用電方案。當(dāng)電壓等級大于35kv時，由省公司各個部門進行聯(lián)合評審，滿足要求，由省公司發(fā)策部進行方案批復(fù)，再由市營銷部出具用電方案。

1.2 流程監(jiān)控的業(yè)務(wù)目標(biāo)

為提高效率，需要對上述流程進行監(jiān)控。流程監(jiān)控是對于業(yè)務(wù)操作的記錄，它一方面保存了業(yè)務(wù)運行的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如在某個節(jié)點上所消耗的時間，另外一方面也保存了流程本身的信息，如時間信息和所屬行業(yè)等。從運行的角度來看，流程監(jiān)控軟件會按照分析人員規(guī)約的流程監(jiān)控模型收集系統(tǒng)業(yè)務(wù)事件，加以分析處理，進而將其轉(zhuǎn)化為對于業(yè)務(wù)人員具有明確含義的關(guān)鍵業(yè)務(wù)指標(biāo)，并以圖形化的方式將分析結(jié)果展現(xiàn)在用戶面前。

業(yè)務(wù)目標(biāo)是整個業(yè)務(wù)流程管理構(gòu)建過程的起點，它描述了為提高效率所需要達到的條件，其描述方式通常是使用自然語言，如“在某一節(jié)點上所消耗的時間縮短10%”、“2013年總的消耗時間縮短5%”等。業(yè)務(wù)目標(biāo)可以認為是高層管理人員按照戰(zhàn)略規(guī)劃為整個組織所設(shè)定的里程碑，它不僅可以作為業(yè)績的體現(xiàn)，也可以作為員工績效考核的基礎(chǔ)。

為了實現(xiàn)以上需求，從運行層面來看，面向服務(wù)的業(yè)務(wù)流程管理需要提供如下功能：

首先，業(yè)務(wù)流程管理必須支持從各種數(shù)據(jù)源提取有意義的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并將它們組合成為具有明確業(yè)務(wù)含義的關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)，這些數(shù)據(jù)源主要是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。

其次，業(yè)務(wù)流程管理需要針對流程運行的異常情況及時發(fā)送相關(guān)預(yù)警消息。業(yè)務(wù)人員在訪問界面上設(shè)定某些關(guān)鍵績效指標(biāo)的閥值，當(dāng)指標(biāo)取值一旦超出預(yù)期范圍，系統(tǒng)需要為業(yè)務(wù)人員發(fā)送預(yù)警消息，其手段可以是在操作頁面上進行報警提醒、采用郵件、即時消息或是短消息等；

最后，業(yè)務(wù)活動監(jiān)控需要以報表的形式對于歷史數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的統(tǒng)計，系統(tǒng)按照特定的緯度對于數(shù)據(jù)做分類計算，如按照產(chǎn)品種類、時間范圍或是空間范圍等，這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)以為管理人員提供了直觀的交互界面。

2 業(yè)務(wù)流程管理與商業(yè)智能結(jié)合

商業(yè)智能為高層管理人員提供了一種量化的決策分析支持手段，它從歷史業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)入手，通過挖掘當(dāng)前數(shù)據(jù)模式與預(yù)測未來趨勢，BI為管理人員制定長期的宏觀調(diào)控奠定了良好基礎(chǔ)。而業(yè)務(wù)流程管理則關(guān)注流程執(zhí)行層面，它注重的是短期戰(zhàn)術(shù)的執(zhí)行，提供了更加精細的監(jiān)控手段。從本質(zhì)來看，商業(yè)智能關(guān)注的是長期規(guī)劃的問題，而業(yè)務(wù)流程管理解決的是短期戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行的問題。

通過流程的建立，在不同流程上進行的操作得到數(shù)據(jù)。在根據(jù)這些數(shù)據(jù)建立起相應(yīng)的多維分析模型，從而有機的把業(yè)務(wù)流程管理與商業(yè)智能結(jié)合起來。本流程的設(shè)計,主要從業(yè)務(wù)指標(biāo)規(guī)約、數(shù)據(jù)維度分析和預(yù)警消息定義三個方面進行考慮。對于流程中的一個節(jié)點而言，首先設(shè)計事實表與其他屬性進行關(guān)聯(lián)。其中，在當(dāng)前節(jié)點的消耗時間作為度量值，并作為KPI衡量業(yè)務(wù)績效。其他屬性包括行業(yè)id、類型id、區(qū)域id分別作為其他表的外鍵。還有時間key作為秒表，同時也是時間表的主鍵，包括開始時間和結(jié)束時間。即通過時間key作為外鍵關(guān)聯(lián)到時間表。觸發(fā)器體現(xiàn)在程序中，并為不同的節(jié)點設(shè)定不同的閥值。設(shè)定兩個級別的閾值，當(dāng)消耗時間超過第一級別的閾值時，啟動低級別的預(yù)警。超過第二級別的閾值時，啟動高級別的預(yù)警。

3 OLAP多維數(shù)據(jù)分析

3.1 多維數(shù)據(jù)庫的建立

常用的多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要有星形架構(gòu)和雪花型架構(gòu)。雪花型架構(gòu)適用于業(yè)務(wù)關(guān)系較為復(fù)雜的情況，由于電網(wǎng)接入業(yè)務(wù)相對較為簡單，所以采用星形架構(gòu)更能直觀的表現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。星形模型通過數(shù)據(jù)倉庫建立起基于數(shù)據(jù)的集成系統(tǒng)，可以為用戶提供報表服務(wù)，并分析服務(wù)對象。星形模式由一個包含主體的事實表和多個維度表組成。采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，處于核心位置的是事實表，并通過外鍵與維度表相關(guān)聯(lián)。事實表將各種不同的維度表連接起來，維度表中的對象通過事實表與另一維度表中的對象相關(guān)聯(lián)，從而建立起各個維度表對象之間的關(guān)聯(lián)。如圖1所示：

圖1 事實表與維度表的關(guān)系

事實表主要包含了特定事件的度量值，是可以用于衡量業(yè)務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵屬性。維度表主要包含了存儲在事實表中的特征數(shù)據(jù)級一些拓展屬性。每一個維度表利用維度關(guān)鍵字通過事實表中的外鍵約束于事實表中的某一行，實現(xiàn)與事實表的關(guān)聯(lián)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是使用戶能夠很容易的從維度表中的數(shù)據(jù)分析開始，獲得維度關(guān)鍵字。再通過這些關(guān)鍵字連接到中心的事實表進行查詢，這樣就可以減少在事實表中掃描的數(shù)據(jù)量，以提高查詢性能。

電網(wǎng)接入流程的主要數(shù)據(jù)包括用于存儲流程相關(guān)數(shù)據(jù)的接入流程表CI_Process，所屬行業(yè)表CI_ IndustryType，接入類型表CI_LoadType，所屬地區(qū)表ZC_Unit。用戶最關(guān)心的數(shù)據(jù)就是在某一流程上消耗的天數(shù)，所以把該數(shù)據(jù)作為度量值。同時把所屬流程、接入類型、時間、所屬地區(qū)、所屬行業(yè)抽取到事實表中并建立事實表CI_OLAP_FACT，并把這幾項作為不同的維度建立多維數(shù)據(jù)，同時在接入流程表中抽取出時間作為時間維度表Time_OLAP。結(jié)果如圖2所示：

圖2 多維數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

3.2 對不同維度數(shù)據(jù)的分析

下面通過SQL Server的SSAS工具，展示了如何通過企業(yè)業(yè)務(wù)流程進行多維分析。一部分維度是進行多維數(shù)據(jù)分析的基本維度,除此以外,流程數(shù)據(jù)的多維分析包含了自身特有的維度,這些維度體現(xiàn)了工作流多維數(shù)據(jù)分析的特征。不同的維度,流程多維數(shù)據(jù)建模的指標(biāo)也不同,下面以電網(wǎng)接入流程為例,對這些維度進行分析。

(1)時間維

任何一個流程節(jié)點都有一個開始時間，這是時間維重要的一個屬性。時間維是多維數(shù)據(jù)模型中最基本的維度之一,通過設(shè)置時間維度，可以對不同時間段同一流程進行比較，或者是同一時間段內(nèi)的不同流程，可以更加直觀和深入了解特定時間段的流程進展情況。時間維一般是和其他維度一起作為條件完成切片工作的。

(2)信息類別維

接入申請可以在不同的地區(qū)。地區(qū)維也是多維數(shù)據(jù)模型中常見的維度之一。由于不同地區(qū)的條件不同，發(fā)展也有快慢之分，都對電網(wǎng)申請造成了不同程度的影響。從數(shù)據(jù)角度來講,不同地區(qū)處理的數(shù)據(jù)是不同的。通過設(shè)定這樣的維度,決策者可以觀察和分析由于流程處理數(shù)據(jù)的不同,而產(chǎn)生的處理效率不同的情況。在接入流程的多維數(shù)據(jù)中，信息類別維還包括所屬行業(yè)維和接入類型維。從不同的信息類別維度中，可以通過切片操作，具體了解不同地區(qū)、行業(yè)或者是接入類型的流程進展情況。

圖3中Type Id對應(yīng)了不同的接入類型，通過該切片，可了解不同的接入類型的消耗時間情況。

圖3

(3)流程維

流程維是工作流多維數(shù)據(jù)分析所特有的維度。建立流程維度,可以直觀的比較不同流程的執(zhí)行效率,在電網(wǎng)接入里用戶最關(guān)心的數(shù)據(jù)是消耗的時間。流程最基本的組成元素就是狀態(tài),在電網(wǎng)接入流程中包括待審批狀態(tài),分為審批通過和審批不通過,通過分析流程中這些活動消耗的時間,發(fā)現(xiàn)影響整個流程效率的狀態(tài):首先是在一個流程中反復(fù)出現(xiàn)某一種狀態(tài),這說明流程存在冗余,導(dǎo)致效率低下。但要想找出具體原因，到底是電網(wǎng)設(shè)備的問題還是員工素質(zhì)的原因或者是其他原因，就需要通過進一步分析該任務(wù)的詳細信息;其次可以發(fā)現(xiàn)流程中消耗時間很少的活動,則說明該活動存在的意義不是很大，通過進一步的考察和對足夠時間該活動的數(shù)據(jù)的分析,可以考慮去掉該狀態(tài)或?qū)⒒顒託w并到其他流程中,從而精簡流程。

圖4中OPID表示不同的流程所對應(yīng)的ID，從圖中可以看出每個流程的消耗時間情況。

圖4

4 結(jié)語

通過商業(yè)智能和業(yè)務(wù)流程的結(jié)合，不僅優(yōu)化了接入流程，還可以幫助決策者更準(zhǔn)確的做出判斷，關(guān)注于優(yōu)先處理的事情，在整體上大大提高了電網(wǎng)接入評估的效率。

參考文獻

[1]杜旭,葛少云,李小宇,趙洪剛,鞏向兵.應(yīng)用一體化工作流的電網(wǎng)規(guī)劃管理信息系統(tǒng).電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2013,(1):120-123

[2]黃素君.通過電力系統(tǒng)績效考核流程挖掘績效考核系統(tǒng)的新功能.管理學(xué)家,2010,(12)：24-27

[3]顧牛.基于數(shù)據(jù)挖掘的電力企業(yè)聯(lián)機分析處理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用 [碩士學(xué)位論文].山東：山東大學(xué)，2010

[4]鄭代峰.基于JBPM的業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[碩士學(xué)位論文].武漢：武漢理工大學(xué)，2009

[5]馬志程,楊仕博.基于SOA/EDA的電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用集成架構(gòu)研究[l].電力信息化，2010，(09):33-36

[6]張亮.基于OLAP技術(shù)的業(yè)務(wù)流程多維數(shù)據(jù)模型分析[碩士學(xué)位論文].北京：北京交通大學(xué),2012