基于數(shù)據(jù)挖掘的電力工程建設(shè)項(xiàng)目精細(xì)化管理系統(tǒng)

王曉鋒

（廣東順德電力設(shè)計(jì)院有限公司）

0 引言

電力工程建設(shè)項(xiàng)目包含多個(gè)工程階段［1］，對(duì)于電力工程建設(shè)項(xiàng)目的有效管理需涉及項(xiàng)目的全過程，這也使得項(xiàng)目管理成為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程［2］。因此，建立一個(gè)高運(yùn)行效率的項(xiàng)目管理系統(tǒng)也尤為必要。然而，傳統(tǒng)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的敏銳度不高，在進(jìn)行項(xiàng)目管理的過程中，數(shù)據(jù)搜尋不全面，使得管理精度不足［3］。為此，本文設(shè)計(jì)基于數(shù)據(jù)挖掘的電力工程建設(shè)項(xiàng)目精細(xì)化管理系統(tǒng)?；贐／S結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)DNA框架結(jié)構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)的軟件功能進(jìn)行劃分，包括工程項(xiàng)目管理模塊、工程安全管理模塊、工程質(zhì)量管理模塊、工程項(xiàng)目方案審批管理模塊、企業(yè)內(nèi)部信息管理模塊五大模塊，同時(shí)，基于數(shù)據(jù)挖掘算法開發(fā)項(xiàng)目管理信息數(shù)據(jù)庫，建立數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，便于進(jìn)行信息存儲(chǔ)以及查詢，最后，通過對(duì)比傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)，驗(yàn)證了該系統(tǒng)在電力工程建設(shè)項(xiàng)目精細(xì)化管理的過程中，數(shù)據(jù)搜尋速度快、運(yùn)行效率更高。

1 項(xiàng)目管理系統(tǒng)需求分析

由于傳統(tǒng)的電力工程建設(shè)項(xiàng)目管理系統(tǒng)較為獨(dú)立，缺少與其他項(xiàng)目相關(guān)信息的互動(dòng)，影響了項(xiàng)目精細(xì)化管理過程中，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理效率，從而降低系統(tǒng)的管理效率，使用不便。為此，本文根據(jù)電力公司的工程項(xiàng)目的管理需求，對(duì)系統(tǒng)的功能、需求進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。經(jīng)過分析，總結(jié)出了相應(yīng)的管理系統(tǒng)信息需求，具體情況如圖1所示。

圖1 管理系統(tǒng)信息需求分析

在分析系統(tǒng)的信息需求外，本文還根據(jù)用戶需求，對(duì)系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行分析。首先，需要滿足工程建設(shè)項(xiàng)目管理信息的互聯(lián)，建立數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢。其次，為了提高數(shù)據(jù)處理效率，需要系統(tǒng)能夠根據(jù)需求，對(duì)資源進(jìn)行調(diào)配，以提高項(xiàng)目資源的高效利用。

2 項(xiàng)目管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

出于經(jīng)濟(jì)性以及適用性考慮，本文在電力企業(yè)原有硬件框架的基礎(chǔ)上，針對(duì)軟件部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容如下。

2.1 搭建系統(tǒng)架構(gòu)

本文在分析企業(yè)建設(shè)項(xiàng)目管理需求的基礎(chǔ)上，基于B／S結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)DNA框架結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)Web端的數(shù)據(jù)互聯(lián)。具體設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)示意圖

由圖2可以看出，本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件架構(gòu)分為三個(gè)層級(jí)［4］。

1）表現(xiàn)層。表現(xiàn)層主要為系統(tǒng)的展現(xiàn)，包括獨(dú)立的項(xiàng)目管理客戶端以及其他Web瀏覽平臺(tái)的窗口顯示。表現(xiàn)層與邏輯業(yè)務(wù)層連接，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

2）邏輯業(yè)務(wù)層。該層主要運(yùn)行應(yīng)用管理器，能夠通過COM＋組件實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，并最終運(yùn)行于集成服務(wù)器當(dāng)中，這樣分擔(dān)系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷，能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率［5］。

3）數(shù)據(jù)持久層。該層主要為電力工程建設(shè)項(xiàng)目信息管理數(shù)據(jù)庫，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。通過建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的信息集成，并通過Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與交流，提高電力公司內(nèi)部的信息交換速度。

2.2 劃分系統(tǒng)功能模塊

本文依據(jù)用戶需求以及實(shí)際的項(xiàng)目管理流程，基于數(shù)據(jù)挖掘，對(duì)系統(tǒng)的軟件功能進(jìn)行劃分，以實(shí)現(xiàn)分區(qū)、模塊化管理，保證項(xiàng)目精細(xì)化管理的效率。劃分后的模塊如下。

2.2.1 工程項(xiàng)目管理模塊

本文根據(jù)電力工程建設(shè)項(xiàng)目流程，對(duì)工程項(xiàng)目管理模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容如表1所示。

表1 工程項(xiàng)目管理模塊內(nèi)容

如表1所示，本文設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理模塊分為兩大板塊，包括工程立項(xiàng)階段的項(xiàng)目管理以及立項(xiàng)后工程建設(shè)階段項(xiàng)目調(diào)整。根據(jù)相關(guān)的流程又細(xì)分為幾個(gè)小項(xiàng)。

2.2.2 工程安全管理模塊

該模塊主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目施工過程中的安全管理，包括安全檢查、安全物品領(lǐng)用、安全事故處理等幾個(gè)方面。首先是安全相關(guān)信息登記，管理員可以通過登錄后，錄入項(xiàng)目施工安全管理的要求，并保證后期實(shí)時(shí)更新。其次是對(duì)安全物品的管理，在對(duì)項(xiàng)目施工過程中，需要嚴(yán)格保管的存在風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備、物品以及相關(guān)的安全防護(hù)物品進(jìn)行領(lǐng)用的登記，實(shí)時(shí)記錄物品出入庫情況，避免出現(xiàn)物品不明確的情況。最后是對(duì)安全事故的預(yù)防方案、處理方案的管理，以及實(shí)際安全事故信息的登記。包括安全檢查記錄、整改記錄、獎(jiǎng)懲記錄等，并自動(dòng)生成月統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

2.2.3 工程質(zhì)量管理模塊

本文設(shè)計(jì)該模塊中，主要負(fù)責(zé)對(duì)電力工程的線路、設(shè)備安裝等的質(zhì)量進(jìn)行管理。需要管理員日常登記質(zhì)檢的信息，跟蹤項(xiàng)目建設(shè)的全過程，保證在驗(yàn)收、試運(yùn)行以及評(píng)定等流程中，都有明確的記錄，便于管理項(xiàng)目施工時(shí)間以及確保質(zhì)量的可靠性，同時(shí)為權(quán)責(zé)的明確提供依據(jù)。同時(shí)，在這一模塊中還能夠?qū)崿F(xiàn)電力工程質(zhì)量檢驗(yàn)以及相關(guān)監(jiān)督計(jì)劃的制定、實(shí)行等。

2.2.4 工程項(xiàng)目方案審批管理模塊

本文設(shè)計(jì)該模塊主要負(fù)責(zé)電力工程相關(guān)方案的審批以及管理，具體情況如圖3所示。

圖3 工程項(xiàng)目方案審批管理模塊示意圖

如圖3所示，本文設(shè)計(jì)該模塊分為兩大板塊，一個(gè)是人員的權(quán)限管理，另一個(gè)則是信息管理以及方案審批流程管理。

在每一人員權(quán)限下，都有相關(guān)的操作流程管理，保證了項(xiàng)目方案的精細(xì)化管理。

2.2.5 企業(yè)內(nèi)部信息管理模塊

為實(shí)現(xiàn)電力工程建設(shè)項(xiàng)目的信息流通，本文設(shè)計(jì)增加企業(yè)內(nèi)部信息管理模塊，實(shí)現(xiàn)信息共享互聯(lián)，提高管理人員相關(guān)項(xiàng)目信息的獲取速度。在建立數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，本文增加相關(guān)的數(shù)據(jù)接口，使得相關(guān)部門能夠互相進(jìn)行信息共享，能夠提高數(shù)據(jù)處理的能力，并實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的查詢，保證項(xiàng)目管理信息的實(shí)時(shí)掌握，確保每一環(huán)節(jié)都有細(xì)致的信息數(shù)據(jù)。

2.3 基于數(shù)據(jù)挖掘的項(xiàng)目管理信息數(shù)據(jù)庫開發(fā)

為確保該系統(tǒng)的運(yùn)行，基于數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化管理，本文開發(fā)相關(guān)的項(xiàng)目管理信息數(shù)據(jù)庫。在這一環(huán)節(jié)中，最重要的就是建立數(shù)據(jù)庫表，本文設(shè)計(jì)的項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)庫表部分如表2所示。

表2 部分項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)庫表

在依次建立不同的信息數(shù)據(jù)庫表之后，將數(shù)據(jù)庫表進(jìn)行分類歸檔，以便于進(jìn)行信息存儲(chǔ)以及查詢。

在此，本文使用數(shù)據(jù)挖掘算法，建立數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)規(guī)則。首先，將建立好的數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)矩陣，具體表示如下：

式中，m、n均為正整數(shù)，且行表示的是項(xiàng)、列表示的是事務(wù)。

基于此，需要將矩陣中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類計(jì)算，公式表示如下：

式中，I表示的是數(shù)據(jù)分類后的數(shù)量參數(shù)；m表示的是數(shù)據(jù)的數(shù)量參數(shù)；i表示的是某一分類；pi表示的是這一分類數(shù)據(jù)能夠出現(xiàn)的概率參數(shù)。

在式（2）的基礎(chǔ)上，提取數(shù)據(jù)的信息熵，計(jì)算公式表示如下：

式中，i表示的是數(shù)據(jù)的某一特征屬性；m表示的是數(shù)據(jù)的所有屬性的數(shù)量參數(shù)。

基于式（3），能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)屬性信息E（A）的增益計(jì)算，具體公式表示為：

通過上述計(jì)算方法，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行屬性分類，并建立數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過Web交互以及獨(dú)立客戶端口，能夠通過相關(guān)操作實(shí)現(xiàn)電力工程建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)信息的登記管理，并進(jìn)行各個(gè)功能流程的線上審批與管理。

至此，本文系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計(jì)完成。

3 實(shí)驗(yàn)論證分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在對(duì)電力工程建設(shè)項(xiàng)目精細(xì)化管理過程中，數(shù)據(jù)處理的高效以及管理的便捷，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證。實(shí)驗(yàn)所用硬件為企業(yè)原有硬件框架，包括管理員計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。在此，本文分別使用傳統(tǒng)的CAD管理系統(tǒng)、本文設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)挖掘的管理系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，并記錄相關(guān)的管理結(jié)果。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過分別測(cè)試兩種系統(tǒng)的運(yùn)行效率，本文記錄了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，具體情況如圖4所示。

圖4 兩種系統(tǒng)操作效率對(duì)比圖

由圖4可以看出，本文設(shè)計(jì)的管理系統(tǒng)，對(duì)比傳統(tǒng)系統(tǒng)，在每秒運(yùn)行效率上更具優(yōu)勢(shì)。隨著運(yùn)行過程中，信息查詢次數(shù)的增加，本文系統(tǒng)的操作次數(shù)明顯更為及時(shí)，效率能夠得到保證。而傳統(tǒng)系統(tǒng)在后期基本上已將不能突破運(yùn)行極限，僅保留在每秒550次左右就停止上升。

本文還記錄了兩種系統(tǒng)的信息查詢效率，具體結(jié)果如表3所示。

表3 系統(tǒng)查詢運(yùn)行效率對(duì)比

本文設(shè)計(jì)的管理系統(tǒng)在查詢信息的過程中，運(yùn)行效率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)，且該系統(tǒng)的延時(shí)性得到很大改善，較傳統(tǒng)提升效率近一倍，且能夠保證緩存數(shù)據(jù)量足夠大，查詢結(jié)果反饋數(shù)量也更多。綜上，本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)在對(duì)電力工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行管理的過程中，運(yùn)行效率更快，且信息管理更明確，能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化、高效率管理，具有明顯的實(shí)際意義。

4 結(jié)束語

為了提高工程項(xiàng)目管理效率，本文基于數(shù)據(jù)挖掘，設(shè)計(jì)了相關(guān)的電力工程建設(shè)項(xiàng)目精細(xì)化管理系統(tǒng)。最后，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該系統(tǒng)較傳統(tǒng)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)搜尋速度快、運(yùn)行效率更高，能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目精細(xì)化高效管理。在研究過程中，受條件的限制，仍有部分問題待突破，本文在今后工作中會(huì)加深對(duì)該方向的研究，與學(xué)者們共同推動(dòng)該系統(tǒng)的不斷完善。