基于科技管理的多維數(shù)據(jù)融合與展示技術研究

楊莉 張林山 譚向宇 黃星

摘? 要： 文章針對項目經(jīng)費管理集成多個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)，消除業(yè)務數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)壁壘問題，構(gòu)建多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)，實現(xiàn)項目經(jīng)費過程管控，實現(xiàn)項目經(jīng)費信息統(tǒng)計分析、經(jīng)費預警及數(shù)據(jù)可視化，為項目經(jīng)費管理工作提供決策支持，使項目經(jīng)費管理工作進一步規(guī)范化、科學高效化、透明化。文章通過分析數(shù)據(jù)集成方案，多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)的建設思路，實現(xiàn)系統(tǒng)功能，解決項目經(jīng)費管理工作低效問題。

關鍵詞： 項目經(jīng)費;數(shù)據(jù)集成;數(shù)據(jù)融合;統(tǒng)計分析;經(jīng)費預警

中圖分類號： TP319? ? 文獻標識碼： B? ? DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.10.056

本文著錄格式：楊莉，張林山，譚向宇，等. 基于科技管理的多維數(shù)據(jù)融合與展示技術研究[J]. 軟件，2020，41（10）：215218

【Abstract】： Aiming at integrating data of multiple business systems and eliminating data barriers between business data， this paper constructs a multi-dimensional data acquisition and statistical analysis system， realizes the process control of project funds， realizes statistical analysis of project funds information， financial early warning and data visualization， and provides decision-making for project funds management. Policy support will further standardize， scientifically， efficiently and transparently manage project funds. By analyzing the data integration scheme and the construction idea of multi-dimensional data acquisition and statistical analysis system， this paper realizes the system function and solves the inefficient problem of project funds management.

【Key words】： Project fund; Data Integration; Data Fusion; Statistical analysis; Early warning of funds

0? 引言

當前，各種各樣的科研項目很多，科研經(jīng)費管理面臨的突出問題是科研經(jīng)費的不合理編制和科研過程中經(jīng)費的不合理支出，一個科研項目在審計中被查出不符合“政策相符性、目標相關性、經(jīng)濟合理性”的原則問題時有發(fā)生，究其原因，除了科研過程中缺乏必要的監(jiān)管外，根源之一是由于科技項目經(jīng)費標準的缺失，導致經(jīng)費編制的隨意性較大?？蒲袉挝粚蒲许椖拷?jīng)費的管理程度，直接影響單位科研項目的可持續(xù)發(fā)展水平，因此，加強科研項目經(jīng)費管理對新時期優(yōu)化資源配置具有重要意義[1]。

在實際工作中，項目經(jīng)費管理工作存在局限性，傳統(tǒng)經(jīng)費統(tǒng)計、分析工作存在工作量大、易出錯等問題，經(jīng)費管理相關數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)庫、云平臺、文件系統(tǒng)等多個系統(tǒng)中，亟待打通各個系統(tǒng)，解決數(shù)據(jù)孤島問題[2-3]。為滿足項目經(jīng)費管理工作的個性化需求，消除各業(yè)務系統(tǒng)及線下數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)項目經(jīng)費信息的統(tǒng)計管理，構(gòu)建多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)，實現(xiàn)多個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成，進行業(yè)務數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析以及數(shù)據(jù)可視化研究，以數(shù)據(jù)為依據(jù)，支持項目經(jīng)費管理工作的決策支持。

1? 數(shù)據(jù)集成方案

根據(jù)項目管理工作業(yè)務需求，多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)需集成業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)源信息如表1所示，通過集成多個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)至多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中間表存儲，作為基礎數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)運行。

多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成首先需打通數(shù)據(jù)同步渠道，但數(shù)據(jù)量龐大，且對數(shù)據(jù)同步實時性要求極高，因此在數(shù)據(jù)同步過程中，亟需解決數(shù)據(jù)同步效率和數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性等問題，保障數(shù)據(jù)的完整性、一致性、準確性及唯一性，以便為企業(yè)準確的進行業(yè)務分析提供堅實基礎。系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步可視化，通過可視化界面配置實現(xiàn)數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目的地的連接。采用同步工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)抽?。‥xtract）、轉(zhuǎn)換（Transform）、裝載（Loading）等過程，是構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)業(yè)務所需數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源端抽取出來，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗，最終按照預先定義好的數(shù)據(jù)倉庫模型，將數(shù)據(jù)加載到數(shù)據(jù)倉庫中去。具體來講，數(shù)據(jù)抽取是源數(shù)據(jù)接口從業(yè)務系統(tǒng)中抽取數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)倉庫的輸入數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是對來自多各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源進行處理，保證數(shù)據(jù)按要求裝入數(shù)據(jù)倉庫;數(shù)據(jù)裝載是將數(shù)據(jù)按預先定義的表結(jié)構(gòu)載入數(shù)據(jù)倉庫[4]。多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步可用ETL工具OGG[5-6]或kettle[7-9]實現(xiàn)。

2? 系統(tǒng)設計

2.1? 數(shù)據(jù)融合方案

從多個系統(tǒng)獲取項目經(jīng)費相關數(shù)據(jù)，快速搭建異構(gòu)數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)管道和數(shù)據(jù)融合策略，打破數(shù)據(jù)煙囪式瓶頸，將所需的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行融合處理使其滿足業(yè)務需求。根據(jù)數(shù)據(jù)的特征、屬性進行數(shù)據(jù)聚合處理，如項目信息來源與多個業(yè)務系統(tǒng)，項目信息屬性不一，需根據(jù)其特征值生成業(yè)務所需的項目基礎信息。根據(jù)業(yè)務需求創(chuàng)建視圖或中間表存儲相關業(yè)務信息，支撐統(tǒng)計分析時快速查詢數(shù)據(jù)。

2.2? 系統(tǒng)架構(gòu)體系設計

多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)架構(gòu)主要分為三層（如圖1所示），分別是數(shù)據(jù)層、業(yè)務邏輯層、應用層，數(shù)據(jù)層集成人資系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)和財務管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，作為基礎數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)運行;業(yè)務邏輯層通過各業(yè)務組件對數(shù)據(jù)進行處理支撐應用層運行;應用層通過各功能模塊實現(xiàn)提供用戶訪問。

2.3? 系統(tǒng)技術路線

多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)技術架構(gòu)如圖2所示，系統(tǒng)技術路線采用B/S模式，技術架構(gòu)可分為四層，分別是基礎層、數(shù)據(jù)持久層、業(yè)務邏輯層和展示層。基礎層即系統(tǒng)運行環(huán)境，系統(tǒng)可在windows/Linux系統(tǒng)上運行，系統(tǒng)采用的開發(fā)語言為Java，運行容器使用docker運行Oracle、tomcat、redis等鏡像，使系統(tǒng)能快速移植與部署;數(shù)據(jù)持久層系統(tǒng)ORM（Object Relational Mapping，對象關系映射）框架采用hiber nate[10]，緩存機制采用redis[11]實現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化，提供數(shù)據(jù)服務支撐業(yè)務邏輯層;業(yè)務邏輯層通過各業(yè)務組件實現(xiàn)業(yè)務邏輯處理，其中系統(tǒng)安全采用shiro框架;展示層通過相關UI組件實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息可視化，設計個性化、操作人性化的界面支撐用戶操作。

2.4? 系統(tǒng)功能設計

多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)根據(jù)項目經(jīng)費管理辦法、相關制度及業(yè)務需求設計系統(tǒng)功能，實現(xiàn)項目經(jīng)費的規(guī)范化、科學高效化、透明化管理，系統(tǒng)功能點如下：

（1）投資計劃管理：實現(xiàn)對項目年度投資計劃信息維護，下載項目投資計劃Excel模板，填寫項目投資計劃信息，導入投資計劃信息。

（2）報銷單據(jù)管理：實現(xiàn)服務發(fā)票信息維護，確認服務發(fā)票是否財務填單，從業(yè)務系統(tǒng)同步的服務發(fā)票數(shù)據(jù)與零星采購無關聯(lián)，根據(jù)服務發(fā)票和零星采購相關特征值，服務發(fā)票關聯(lián)零星采購信息，支撐零星采購費用信息統(tǒng)計。

（3）采購計劃：實現(xiàn)采購計劃信息維護，支撐招標信息統(tǒng)計。

（4）大于五萬采購申請：實現(xiàn)大于五萬元采購申請信息維護，采購申請基礎信息來源與采購計劃，采購申請?zhí)峤缓罂蛇M行采購評審確認采購信息，關聯(lián)合同信息，明確通過采購評審的采購信息是否簽訂合同，支撐采購合同費用信息統(tǒng)計。

（5）零星采購申請：實現(xiàn)零星采購信息維護，零星采購申請需采購評審確認，關聯(lián)合同信息，明確通過確認零星采購信息是否簽訂合同，用于支撐零星采購合同內(nèi)外費用信息統(tǒng)計。

（6）合同支付管理：實現(xiàn)項目合同支付階段信息維護及信息預警，統(tǒng)計合同已支付、未支付、需支付等相關信息，統(tǒng)計合同逾期、下一月、本月支付的合同信息。

（7）中期調(diào)整費用申請：實現(xiàn)項目中期調(diào)整經(jīng)費申請信息維護，申請信息提交后需審核確認，記錄中期調(diào)整費用申請信息。

（8）剩余資金計劃：實現(xiàn)剩余資金計劃信息維護，維護項目剩余資金計劃情況、資本性、成本性費用計劃。

（9）項目已使用經(jīng)費展示：統(tǒng)計項目已產(chǎn)生合同內(nèi)外的資本性、成本性費用及已產(chǎn)生費用不含稅信息，并展示項目費用相關聯(lián)的服務發(fā)票、費用分解信息。

（10）合同信息展示：統(tǒng)計合同基礎信息及資本性、成本性費用信息。

（11）科技項目整體情況：統(tǒng)計項目成果信息（即專利、專著、軟著等信息）、項目月度完成情況、項目年度下達資本性/成本信息信息、項目已產(chǎn)生資本性/成本性相關費用信息。

（12）經(jīng)費一覽表：根據(jù)數(shù)據(jù)融合的數(shù)據(jù)信息、中間表或視圖，統(tǒng)計項目下達經(jīng)費、產(chǎn)生經(jīng)費、剩余經(jīng)費、需支付合同、未簽訂合同采購申請、未簽訂合同零星采購信息，并實現(xiàn)項目經(jīng)費超支預警。

（13）科技看板展示：統(tǒng)計項目經(jīng)費資本性、成本性費用完成情況，科技項目整體年度下達、產(chǎn)生、剩余、需付合同款費用信息，部所項目經(jīng)費完成情況，生成科技項目經(jīng)費情況報告。

2.5? 經(jīng)費預警模型及功能設計

結(jié)合企業(yè)財務預警的方法以及科研項目經(jīng)費管理的特性，圍繞科研項目活動的正常開展為目的，對科研項目經(jīng)費監(jiān)測預警模型初步探討，設計多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)經(jīng)費預警功能，主要包括合同支付管理功能的合同信息預警和經(jīng)費一覽表功能的經(jīng)費超支預警。

合同支付預警流程如圖3所示，根據(jù)合同支付日期和實際合同支付日期判斷逾期、本月、下一月、待支付合同款標識符，該標識符為預警閾值，根據(jù)閾值可區(qū)分合同支付預警類型，通過系統(tǒng)界面顏色區(qū)分和短信提醒預警合同支付信息。

經(jīng)費超支預警流程如圖4所示，根據(jù)經(jīng)費一覽表統(tǒng)計的剩余經(jīng)費資本性、成本性費用，對比已使用經(jīng)費資本性、成本性費用，判斷經(jīng)費是否超支，超支通過系統(tǒng)界面數(shù)據(jù)顏色區(qū)分。

3? 系統(tǒng)功能應用

在系統(tǒng)綜合可視化展示模塊（如圖6所示）統(tǒng)計了項目經(jīng)費下達信息、整體經(jīng)費信息、部所經(jīng)費完成情況等信息，實現(xiàn)生成科技項目經(jīng)費情況報告功能，系統(tǒng)通過配置word模板，替換文檔指定變量生成報告，報告中統(tǒng)計科技項目的項目經(jīng)費整體情況，有利于項目經(jīng)費的全局管控。

4? 結(jié)束語

多維數(shù)據(jù)獲取與統(tǒng)計分析系統(tǒng)通過集成人資系統(tǒng)、項目管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取項目經(jīng)費相關數(shù)據(jù)信息，克服了各業(yè)務數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)項目采購、合同支付、中期經(jīng)費調(diào)整過程的管控。通過項目已使用經(jīng)費展示、合同信息展示、科技項目整體情況、經(jīng)費一覽表和科技看板展示等功能實現(xiàn)項目經(jīng)費統(tǒng)計分析及可視化展示，使項目經(jīng)費規(guī)范化、科學高效化、透明化管理，解決項目經(jīng)費管理工作低效問題。

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