大數(shù)據(jù)技術(shù)在社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)建設(shè)中的應(yīng)用

摘要：由于群眾信息具有多樣化特征，因此在相關(guān)政策匹配階段的時(shí)間開銷較大。為此，文章提出將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)建設(shè)中，該平臺(tái)架構(gòu)以具有較高數(shù)據(jù)處理效率的CZU4EV處理器為核心，以支持ISE 9.1～14.7以及Vivado Xilinx所有運(yùn)行版本的下載線和MYD—Y7Z010／007S IO Cape 拓展板為輔助裝置。根據(jù)群眾的低保情況、殘疾信息、戶籍信息、年齡、經(jīng)濟(jì)狀況、已經(jīng)享受的政策和福利，構(gòu)建了對(duì)應(yīng)的畫像標(biāo)簽，文章采用大數(shù)據(jù)技術(shù)中的關(guān)聯(lián)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶畫像的設(shè)計(jì)，以畫像為基礎(chǔ)，利用k—means對(duì)群眾進(jìn)行聚類處理，根據(jù)群眾所在聚類的標(biāo)簽特征，采用Item—based協(xié)同過濾算法實(shí)現(xiàn)對(duì)政策福利的快速匹配。測(cè)試結(jié)果表明，該平臺(tái)可以有效提高相關(guān)事務(wù)的處理效率，在實(shí)際的社區(qū)事務(wù)處理中能夠發(fā)揮積極作用。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)；平臺(tái)構(gòu)架；畫像標(biāo)簽；關(guān)聯(lián)算法；標(biāo)簽特征；Item—based 協(xié)同過濾算法

中圖法分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Application of big data technology in construction of community affairsacceptance service platform

HUANG Aiguo

（Shanghai Big Data Center，Shanghai 200072，China）

Abstract：Due to the diverse characteristics of mass information，the time overhead in the relevant policy matching phase is relatively large.To this end，the article proposes to apply big data technology to the construction of community transaction acceptance service platform.The platform architecture is based on the CZU4EV processor with high data processing efficiency to support the download of ISE 9.1～14.7 and all running versions of VivadoXilinx.Line and MYD-Y7Z010/007S IO Cape expansion board are auxiliary devices.According to the people's subsistence allowances，disability information， household registration information， age， economic status，and policies and benefits they have enjoyed， the corresponding portrait labels are constructed.The article uses the association algorithm in big data technology to design user portraits.Based on this， k-means is used to cluster the masses，and according to the label characteristics of the clusters where the masses are located，the item-based collaborative filtering algorithm is used to achieve rapid matching of policy benefits.The test results show that the platform can effectively improve the processing efficiency of related transactions，and can play an active role in the actual community transaction processing.

Key words： big data technology， community affairs acceptance service platform， platform framework， portrait label， association algorithm， label characteristics， item-based collaborative filtering algorithm

1 引言

為了簡化群眾在享受民政服務(wù)時(shí)的實(shí)現(xiàn)流程，提高相關(guān)政策查找的效率，根據(jù)個(gè)體自身?xiàng)l件對(duì)相關(guān)政策的匹配問題進(jìn)行研究是十分必要的[1]。從民政業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)海的定位角度出發(fā)，建立以社會(huì)救助、社會(huì)福利政策資源體系為基礎(chǔ)的信息化服務(wù)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)政策精準(zhǔn)匹配的重要手段之一[2]。就現(xiàn)階段的政策文件頒布情況而言，無論是在結(jié)構(gòu)還是在邏輯關(guān)系上，都存在一定的差異[3]，因此，在實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)政策統(tǒng)一化轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上，以民政業(yè)務(wù)服務(wù)對(duì)象信息為基礎(chǔ)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的群眾畫像，將在一定程度上提高對(duì)每位服務(wù)對(duì)象享受相關(guān)政策和福利的匹配效果[4]。群眾信息的構(gòu)成呈現(xiàn)多樣化狀態(tài)，導(dǎo)致在習(xí)慣政策匹配階段的時(shí)間開銷較大，影響了政策匹配與社區(qū)服務(wù)的工作效率。大數(shù)據(jù)技術(shù)作為信息時(shí)代的產(chǎn)物，將其應(yīng)用到社區(qū)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)中具有可觀的開發(fā)空間[5]。

本文提出將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)建設(shè)中，并對(duì)該平臺(tái)的應(yīng)用效果進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。通過本文的研究，希望可以為提高社區(qū)事務(wù)辦理效率提供有價(jià)值的參考，助力惠民政策更精準(zhǔn)、更智能、更高效地落實(shí)，使得政策的知曉率和群眾滿意率得到進(jìn)一步提升。

2 社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)構(gòu)架設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)民政業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)海中政策信息的快速定位，該平臺(tái)的處理器需要具備較高的性能[6]。為此，本文將基于 Xilinx 的新一代“ARM＋FPGA”處理器 CZU4EV 作為該平臺(tái)的核心。與傳統(tǒng)處理器相比，其每瓦性能提升了5倍，可以支持多社區(qū)同時(shí)使用該平臺(tái)[7]。不僅如此，CZU4EV 還搭載了4GB 的 DDR4（64bit，2400MHZ ），4GB 的 eMMC 以及 128MB 的 QSPI flash ，借助板載的千兆以太網(wǎng) PHY 及 USB PHY，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)并發(fā)請(qǐng)求的同時(shí)處理[8]。表1為其具體的相關(guān)設(shè)置參數(shù)。

如表1所列，CZU4EV 具有較高的數(shù)據(jù)處理效率，為了滿足相關(guān)運(yùn)行需求，CZU4EV 設(shè)置了“Samtec 28＋ Gbps 高速高可靠性 BTB 連接器，通過雙160PIN 插針，BTB 連接器可以為該平臺(tái)構(gòu)架的外部拓展提供豐富的 IO 接口[9]。

以核心板的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行為基礎(chǔ)，本文構(gòu)建的社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)構(gòu)架如圖1所示。

從圖1中可以看出，本文設(shè)計(jì)的社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)構(gòu)架中，除基礎(chǔ)的 CZU4EV 之外，還設(shè)置了支持 ISE 9.1～14.7以及Vivado Xilinx 所有運(yùn)行版本的下載線，借助 impact 和chipscope，在 Windows 和 Linux 系統(tǒng)環(huán)境下，均可以實(shí)現(xiàn)對(duì) SPI 接口 flash PROM 器件的個(gè)性化編程設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，為了保障相關(guān)社區(qū)在平臺(tái)內(nèi)發(fā)送并發(fā)請(qǐng)求時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)事務(wù)的快速處理，構(gòu)建了 IO 擴(kuò)展板，其具體的參數(shù)信息為 MYD? Y7Z010/007S IO Cape，其擴(kuò)展出的接口包括 HDMI ，普通 IO，LCD，攝像頭接口，可幫助 CZU4EV 拓展出更多應(yīng)用。不僅如此，I/O 與板載其他功能接口可以實(shí)現(xiàn)復(fù)用，其中 HDMI 可以實(shí)現(xiàn)的最高支持為1080P ， LCD Touchscreen 則可直接與顯示電阻屏相連，為該平臺(tái)的便捷操作提供了基礎(chǔ)。

3 社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

3.1 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的群眾畫像構(gòu)建

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)事務(wù)的快速處理，針對(duì)群眾的基礎(chǔ)信息構(gòu)建對(duì)應(yīng)的畫像是十分必要的。為此，本文采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，根據(jù)群眾的低保情況、殘疾信息、戶籍信息、年齡、經(jīng)濟(jì)狀況、已經(jīng)享受的政策和福利，構(gòu)建了對(duì)應(yīng)的畫像標(biāo)簽，其可以表示為：

其中，S 表示構(gòu)建的群眾畫像，s 1表示群眾的低保狀態(tài)，s2表示群眾的殘疾狀態(tài)，s3表示群眾的戶籍所在地信息，s4表示事務(wù)受理時(shí)刻群眾的年齡信息，s5表示群眾的經(jīng)濟(jì)收入水平，受客觀環(huán)境不穩(wěn)定因素的影響，對(duì)該數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)以近5年群眾的收入情況為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，s6表示群眾當(dāng)前已經(jīng)享受的政策和福利情況。通過該方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)群眾畫像標(biāo)簽的構(gòu)建。

在此基礎(chǔ)上，本文采用大數(shù)據(jù)技術(shù)中的關(guān)聯(lián)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶畫像的設(shè)計(jì)。作為一種廣泛使用的模式識(shí)別方法，本文設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)規(guī)則（ association rules）按照自底向上的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)群眾畫像的構(gòu)建。假設(shè)對(duì)于群眾 A 而言，s 1對(duì)應(yīng)的信息不是其頻繁項(xiàng)集，那么可以認(rèn)為，包含 s 1的群眾集合也不可能是其所在的頻繁項(xiàng)集。因此，本文首先找出群眾 A 對(duì)應(yīng)的頻繁項(xiàng)集合，其計(jì)算方式可以表示為：

其中，upport表示支持度函數(shù)。通過該方式，計(jì)算得到群眾 A 在式（1）標(biāo)簽下的畫像信息。

3.2 基于畫像信息的群眾聚類

在上述基礎(chǔ)上，為了提高對(duì)相關(guān)事物的處理效率，以構(gòu)建的群眾畫像信息為基礎(chǔ)，采用 k ?means 對(duì)群眾進(jìn)行聚類處理。

首先，根據(jù)群眾畫像中的標(biāo)簽信息構(gòu)成對(duì)其進(jìn)行基礎(chǔ)分析，其計(jì)算方式可以表示為：

其中，p 表示群眾 A 和群眾 B 的畫像相似度。根據(jù)計(jì)算結(jié)果的大小，本文對(duì)其相似程度進(jìn)行劃分，其劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2所列。

按照該方式，分別計(jì)算各個(gè)群眾畫像之間的相似度系數(shù)，并根據(jù)表2所列的劃分標(biāo)準(zhǔn)，按照相似度由高到低的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行分類，即當(dāng)群眾 A 和群眾 B 的畫像為極強(qiáng)相似關(guān)系時(shí)，則將其劃分到相同聚類中，當(dāng)群眾 A 和群眾 B 的畫像并非為極強(qiáng)相似關(guān)系，但是群眾 A 和群眾 B 的畫像相似度高于其與其他任意畫像的相似度時(shí)，同樣將其劃分到該聚類中。

通過該方式，完成對(duì)群眾的聚類處理，為后續(xù)的政策和福利匹配提供基礎(chǔ)。

3.3 基于聚類特征的政策匹配

在得到群眾的聚類結(jié)構(gòu)后，根據(jù)其實(shí)際情況，即可以其所在聚類的標(biāo)簽特征實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)政策和福利的快速匹配。在具體的匹配過程中，本文采用 Item ? based 協(xié)同過濾算法實(shí)現(xiàn)對(duì)其的計(jì)算。

假設(shè)群眾 A 所在聚類為 Li ，并且 Li 聚類中群眾畫像標(biāo)簽的特征表示為 S′，那么，與群眾 A 匹配的政策福利的計(jì)算方式可以表示為：

其中，A （ s6）表示與群眾 A 匹配的政策福利信息，S′（ s6）表示 Li 聚類中群眾畫像標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的政策和福利信息。

通過該方式，即可實(shí)現(xiàn)以群眾實(shí)際情況為基礎(chǔ)的政策福利快速匹配。

4 平臺(tái)運(yùn)行測(cè)試

為了對(duì)本文設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行效果進(jìn)行分析，下文進(jìn)行了應(yīng)用測(cè)試。

4.1 測(cè)試環(huán)境設(shè)置

本文進(jìn)行測(cè)試的服務(wù)器為戴爾 OptiPlex 5040， Intel Core i3?6100，CPU 設(shè)置為四核，系統(tǒng)運(yùn)行頻率為3.70GHz ，對(duì)應(yīng)的操作環(huán)境為64位的 Windows 10，設(shè)備的 RAM 為8 GB 。服務(wù)器的版本信息為 15.0，將 MySQL 8.0.15數(shù)據(jù)庫作為測(cè)試的數(shù)據(jù)環(huán)境。在使用階段，以 Google Chrome 瀏覽器為網(wǎng)頁客戶端。以某區(qū)的20個(gè)小區(qū)用戶數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，測(cè)試在不同并發(fā)事務(wù)請(qǐng)求條件下，平臺(tái)的響應(yīng)時(shí)間。在測(cè)試之前，采用隨機(jī)抽樣的方式統(tǒng)計(jì)了人工受理模式下100個(gè)社區(qū)事務(wù)辦理的時(shí)間開銷，其最大值為26.50min ，最小值為10.50min ，平均值為16.85min 。以此為基礎(chǔ)，對(duì)平臺(tái)的運(yùn)行效率進(jìn)行分析。

4.2 測(cè)試結(jié)果與分析

本文分別設(shè)計(jì)了并發(fā)請(qǐng)求為10個(gè)、20個(gè)、30個(gè)、50個(gè)以及100個(gè)，分別進(jìn)行30次測(cè)試，統(tǒng)計(jì)該平臺(tái)的運(yùn)行效率（表3）。

從表3中可以看出，在不同并發(fā)請(qǐng)求條件下，該平臺(tái)的響應(yīng)時(shí)間始終穩(wěn)定在20.00s 以內(nèi)，最大值僅為15.44s ，且最小值達(dá)到了11.50s 。對(duì)平均響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行分析，當(dāng)并發(fā)請(qǐng)求數(shù)量達(dá)到200時(shí)，其對(duì)應(yīng)的測(cè)試結(jié)果也僅為12.24s ，均明顯低于人工受理方式的處理時(shí)間。結(jié)合社區(qū)事務(wù)受理的實(shí)際情況，一般情況下，并發(fā)請(qǐng)求數(shù)量不會(huì)超過100個(gè)，此時(shí)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的時(shí)間開銷穩(wěn)定在13.00s 以內(nèi)，平均響應(yīng)時(shí)間僅為10.95 s。測(cè)試結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)可以在實(shí)際的社區(qū)事務(wù)處理中發(fā)揮積極作用，有效提高了相關(guān)事務(wù)的處理效率。

5 結(jié)束語

提高社區(qū)事務(wù)的處理效率是確保相關(guān)政策福利能夠及時(shí)有效地落實(shí)，人民群眾能夠盡早享受相關(guān)福利待遇的重要基礎(chǔ)。受個(gè)體基礎(chǔ)信息的差異影響，對(duì)相關(guān)政策進(jìn)行匹配時(shí)，往往存在時(shí)間開銷較大的問題。這在一定程度上影響了群眾對(duì)基層服務(wù)的滿意度。本文提出將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于社區(qū)事務(wù)受理服務(wù)平臺(tái)建設(shè)中，大大提高了群眾個(gè)體與對(duì)應(yīng)政策的匹配效果以及效率。借助本文的研究成果，以期助力政務(wù)服務(wù)流程實(shí)現(xiàn)新的創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)一步提升服務(wù)能力。

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作者簡介：

黃愛國（1970—），本科，高級(jí)工程師，研究方向：電子政務(wù)。