基于數(shù)據(jù)挖掘的電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)設(shè)計

王冠卓,劉大旭,孫 聰

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040)

伴隨著全球經(jīng)濟(jì)化的發(fā)展,電爐企業(yè)在獲得較大發(fā)展的同時市場競爭壓力也在逐漸變大,電爐企業(yè)應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的管理制度和管理理念,提升電爐企業(yè)的市場競爭力[1]。近年來,大數(shù)據(jù)技術(shù)受到廣泛關(guān)注,將其引入電爐企業(yè)管理之中可提升管理質(zhì)量和管理效率。在對于電爐企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)的分析之中,財務(wù)數(shù)據(jù)是不可或缺的一部分,主要包括資產(chǎn)負(fù)債、利潤、現(xiàn)金流量等多種內(nèi)容,對其進(jìn)行綜合管理、分析,可幫助電爐企業(yè)管理人員了解電爐企業(yè)的運營情況,繼而為管理者制定商業(yè)決策提供數(shù)據(jù)支撐[2-3]。電爐企業(yè)可通過引入財務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),提升財務(wù)數(shù)據(jù)的管理效率,該類系統(tǒng)需要對大量財務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確分析管理,并可在綜合管理系統(tǒng)中實現(xiàn)人機(jī)交互。近年來,關(guān)于該類系統(tǒng)的研究眾多,如文獻(xiàn)[4]中針對當(dāng)前財務(wù)信息管理系統(tǒng)存在識別誤差大、拒識率高等不足的問題,提出了基于數(shù)據(jù)挖掘的財務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險識別方法。該文引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對風(fēng)險識別數(shù)據(jù)實施建模,刻畫財務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險變化規(guī)律,對其系統(tǒng)風(fēng)險進(jìn)行精準(zhǔn)識別,以此優(yōu)化財務(wù)信息管理系統(tǒng)的管理過程。該方法在一定程度上可提高分類管理的精準(zhǔn)度,但其存在響應(yīng)時間過長的問題。文獻(xiàn)[5]中基于區(qū)塊鏈技術(shù),提出了一種去中心化的電爐企業(yè)財務(wù)管理系統(tǒng)。該方法將智能合約理念與系統(tǒng)相融合,以建筑電爐企業(yè)為例,只要施工合同進(jìn)行交易,智能合約就能被即時觸發(fā),以此保證合同規(guī)定權(quán)利與義務(wù)的嚴(yán)密執(zhí)行,簡化傳統(tǒng)財務(wù)多方交易面臨的手續(xù)復(fù)雜問題。該系統(tǒng)在應(yīng)用過程中仍然存在分類管理效果差,響應(yīng)時間長的問題?；诖?針對現(xiàn)有的電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)處理效率低的問題,提出基于數(shù)據(jù)挖掘的財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)設(shè)計。在本文的設(shè)計中,財務(wù)數(shù)據(jù)的管理分析只是作為基本的信息管理功能,還需要實現(xiàn)綜合管理系統(tǒng)的文件生成和發(fā)送。在分析電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)管理需求的基礎(chǔ)上,將系統(tǒng)內(nèi)將財務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分,實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)挖掘的電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)設(shè)計。

1 電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

本文系統(tǒng)在傳統(tǒng)硬件基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行優(yōu)化,因此,主要針對系統(tǒng)用戶管理模塊、財務(wù)數(shù)據(jù)管理模塊、業(yè)務(wù)管理模塊以及網(wǎng)絡(luò)管理模塊進(jìn)行設(shè)計,其總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

1.1 用戶管理模塊

用戶管理模塊主要管理用戶的登錄及用戶的權(quán)限設(shè)置。其中,用戶登錄前需要輸入密碼和賬號,該密碼和賬號通過主賬號進(jìn)行設(shè)置。主賬號可設(shè)置多個子賬號,并且子賬號的權(quán)限由其設(shè)定。根據(jù)不同的需求和功能設(shè)置子賬號,子賬號僅能根據(jù)主賬號設(shè)置的賬號和密碼進(jìn)行登錄,并根據(jù)主賬號為其設(shè)置的權(quán)限進(jìn)行使用。電爐企業(yè)中人員流動較為頻繁,若目前子賬號使用者離職,可通過主賬號限制該子賬號的權(quán)限,保證系統(tǒng)的安全使用。

1.2 電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)管理模塊

電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)管理主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分析三個子功能。

對于電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)的預(yù)處理主要包括數(shù)據(jù)的獲取、數(shù)據(jù)清理及數(shù)據(jù)集成、歸約三部分。即從原業(yè)務(wù)系統(tǒng)中獲取電爐企業(yè)結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)抽取完成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的抽取。數(shù)據(jù)清理主要包括對非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一,對于每個字段的含義或位置進(jìn)行定義,如遇到不完整的壞數(shù)據(jù)進(jìn)行清理去除。對數(shù)據(jù)處理完成后將其以HDFS文件的形式進(jìn)行存儲,以便后期對數(shù)據(jù)的調(diào)動和分析。

為加強(qiáng)財務(wù)數(shù)據(jù)的處理效率,在該模塊中,可先采用數(shù)據(jù)挖掘方法清楚電爐企業(yè)財務(wù)中的冗余數(shù)據(jù)。

設(shè)定待處理的財務(wù)數(shù)據(jù)集合為

si={s1,s2,…,sn}

(1)

式中:si為待處理的電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)集合;s1,s2,…,sn為電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)不同數(shù)據(jù);n為數(shù)據(jù)量。

根據(jù)確定的電爐企業(yè)數(shù)據(jù)集合,將其中屬性較為類似或重復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,以降低管理數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)量,即:

(2)

式中:y為匹配的閾值;v1,v2為電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)矢量;u為匹配系數(shù)。

根據(jù)上述計算,降低需要管理的電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)中重復(fù)數(shù)據(jù),從而降低系統(tǒng)的計算復(fù)雜度,進(jìn)而通過綜合管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫加載相關(guān)業(yè)務(wù)信息。

在上述數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上,由于電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)種類較多,且較為復(fù)雜,為此在該模塊設(shè)計中Hadoop架構(gòu)對該模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理,Hadoop架構(gòu)如圖2所示。

圖2 Hadoop架構(gòu)

在Hadoop架構(gòu)中包括分布式文件存儲系統(tǒng)及相關(guān)分布式應(yīng)用程序,可通過對財務(wù)數(shù)據(jù)收集、處理以及轉(zhuǎn)換等,實現(xiàn)對電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)的高效管理。

1.3 業(yè)務(wù)管理模塊

業(yè)務(wù)管理模塊中主要包括業(yè)務(wù)處理層、業(yè)務(wù)導(dǎo)航層。

1.3.1 業(yè)務(wù)處理層設(shè)計

在管理系統(tǒng)中,對電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)處理層進(jìn)行設(shè)計時,需要充分考慮電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)處理的主要層次[6]。對綜合管理系統(tǒng)來說,電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)處理層具有獨立性,具體包括:憑證管理、報表管理、賬簿管理、出納管理等。

(1)憑證管理。傳統(tǒng)的財務(wù)管理中的憑證多為紙質(zhì)證明,為提升電爐企業(yè)信息化管理,可將憑證相關(guān)信息錄入系統(tǒng)中,以達(dá)到記錄經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)事項的目的。關(guān)于憑證的管理主要包括憑證輸入、審核、查詢、過賬、匯總及檢查等,可利用財務(wù)人員快速完成管理

(2)報表管理。而數(shù)據(jù)報表往往是財務(wù)報告的主要部分,可準(zhǔn)確反映電爐企業(yè)的財務(wù)狀況和運營狀況,其報表主要包括項目余額表、核算項目明細(xì)表、利潤分配表、現(xiàn)金流量表、資金負(fù)債表等,利用本文烯烴對報表進(jìn)行科學(xué)管理。

(3)賬簿管理。賬簿是電爐企業(yè)財務(wù)管理的重要內(nèi)容,憑證過賬后可直接進(jìn)入賬簿管理中。對于一個電爐企業(yè)而言,賬簿可分為多種類型,主要包括總分類賬、明細(xì)賬、多欄賬、數(shù)量金額總賬等,管理人員通過系統(tǒng)可根據(jù)其需要對賬簿進(jìn)行查看,以了解電爐企業(yè)的運轉(zhuǎn)情況。

(4)出納管理。在財務(wù)管理中心,出納主要負(fù)責(zé)現(xiàn)金和銀行存款的收支,對其進(jìn)行管理就是對日常收支業(yè)務(wù)辦理與收支業(yè)務(wù)賬務(wù)核算進(jìn)行管理,即包括數(shù)據(jù)錄入、現(xiàn)金賬單管理、銀行賬單管理、支票管理,出納軋賬及出納報表六種。

1.3.2 業(yè)務(wù)導(dǎo)航層設(shè)計

業(yè)務(wù)導(dǎo)航層的基礎(chǔ)是電爐企業(yè)各項財務(wù)數(shù)據(jù)的生成,需要系統(tǒng)單元內(nèi)部完成財務(wù)數(shù)據(jù)的處理,也需要通過協(xié)議接口為用戶提供具體應(yīng)用服務(wù)[7-8]。因此,為更好地實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的交互,通常情況下會根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型,生成共享數(shù)據(jù)庫被電爐企業(yè)財務(wù)人員獲取、訪問。財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)部分參數(shù)如表1所示。

表1 財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)部分參數(shù)

在系統(tǒng)中選擇一種特定類型的數(shù)據(jù),并通過基于人工智能技術(shù)的單元接口進(jìn)行請求訪問。其中,選擇的財務(wù)數(shù)據(jù)需要通過判定之后,確定為可通過的數(shù)據(jù)才能被請求訪問。在此過程中,利用基尼不純度確定被訪問的數(shù)據(jù)的重要程度[9-10]。假設(shè)電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)集合P中存在w類財務(wù)數(shù)據(jù),則此數(shù)據(jù)集合中財務(wù)數(shù)據(jù)的基尼不純度為

(3)

式中:bv為P中第v個類的樣本子集;n為財務(wù)數(shù)據(jù)類的樣本子集。

在綜合管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理模塊,將不同類型的財務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)處理所需要輸入的系統(tǒng)條件參數(shù)。其中,為實現(xiàn)電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的交互,還需將轉(zhuǎn)換的財務(wù)數(shù)據(jù)參數(shù)映射到窗口對象[11-12]。

1.4 網(wǎng)絡(luò)管理模塊

該綜合系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)需要通過光纖/DDN的傳輸路徑實現(xiàn)[13]。此外,為保障綜合管理系統(tǒng)以前置機(jī)進(jìn)行通信的形式,需要在系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸過程中安裝路由器和防火墻。綜合管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 綜合管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在綜合管理系統(tǒng)運行過程中,始終處于監(jiān)測狀態(tài)。因此,系統(tǒng)硬件中前置機(jī)程序需要對接收到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分,并根據(jù)管理系統(tǒng)內(nèi)的不同交易碼,實現(xiàn)財務(wù)數(shù)據(jù)不同服務(wù)請求發(fā)出,進(jìn)而傳輸?shù)饺斯ぬ幚斫K端。此外,為保證綜合管理系統(tǒng)硬件中觸發(fā)器檢測狀態(tài)的穩(wěn)定性,需要電爐企業(yè)中的各項財務(wù)數(shù)據(jù)狀態(tài)同步變化,進(jìn)而通過TCP/IP傳輸協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效處理[14-15]。

在本文系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計中,除了需要TCP/IP等通信協(xié)議的支持,還需要采用細(xì)化電爐企業(yè)財務(wù)傳輸?shù)腟NMP,以及CMIP兩種專用協(xié)議。其中包括:IEEE802網(wǎng)卡、FDDI、集線器,以及幀中繼等多項LAN產(chǎn)品;并通過物理層或數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接[16]。

為保證綜合管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在選擇處理機(jī)、打印機(jī)、存儲器,以及其他PC主機(jī)外圍設(shè)備的基礎(chǔ)上,還需要根據(jù)動態(tài)變化的運行環(huán)境設(shè)置,調(diào)整管理系統(tǒng)內(nèi)的配置參數(shù)。此外,在檢測到硬件系統(tǒng)設(shè)計過程中故障發(fā)生時,需要對其進(jìn)行實時、動態(tài)跟蹤分析。在無法進(jìn)行自我修復(fù)情況下,通過人工干預(yù)優(yōu)化該綜合管理系統(tǒng)硬件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2 實驗分析

2.1 實驗環(huán)境

為驗證本文設(shè)計系統(tǒng)的有效性,對本文系統(tǒng)進(jìn)行一系列的功能測試及對比測試。電爐企業(yè)財務(wù)管理部署環(huán)境要以微軟視窗操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),且要建立在Windows XP以上級別的操作系統(tǒng)才能對系統(tǒng)性能進(jìn)行充分測試。基于此,完成系統(tǒng)硬件及軟件的搭建,其系統(tǒng)部署環(huán)境如表2所示。

表2 系統(tǒng)部署環(huán)境

在上述硬件技術(shù)上,為提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度,本文采用具備多項優(yōu)勢的SQL Server 2013數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫與財務(wù)管理的多項功能具有較高的適應(yīng)性,可為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲等工作?；诖?開展系統(tǒng)性能測試。

2.2 系統(tǒng)性能對比測試

為充分驗證本文設(shè)計系統(tǒng)的先進(jìn)性,本文選取文獻(xiàn)[4]系統(tǒng)和文獻(xiàn)[5]系統(tǒng)作為對比系統(tǒng),開展對比測試。LoadRunner軟件是一種預(yù)測系統(tǒng)行為和性能的負(fù)載測試工具,可通過模擬上千萬用戶實施并發(fā)負(fù)載及實時性能監(jiān)測的方式來確認(rèn)和查找問題,故本文選用LoadRunner軟件來對三個系統(tǒng)進(jìn)行性能測試。系統(tǒng)測試參數(shù)設(shè)置如下:添加滿足并發(fā)用戶數(shù)設(shè)為400,審核滿足并發(fā)用戶數(shù)為200;用戶頁面正常響應(yīng)時間設(shè)為4 s,CPU使用率最大值為70%。

先對比三個系統(tǒng)的響應(yīng)時間,其對比結(jié)果如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)平均響應(yīng)時間對比

如圖4所示,在測試的過程中,本文設(shè)計系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間最長為1.8 s,而文獻(xiàn)[4]系統(tǒng)、文獻(xiàn)[5]系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間均大于2.4 s,由此可證明本文設(shè)計系統(tǒng)的平均響應(yīng)時間最短,具有較好的應(yīng)用性能。

后對比三個系統(tǒng)的CPU占有率,其對比結(jié)果如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)CPU占有率對比

如圖5所示,在測試的過程中,本文設(shè)計系統(tǒng)的CPU占有率最高僅為40%,而兩種對比系統(tǒng)的CPU占有率均高于本文設(shè)計系統(tǒng),最高達(dá)到75%,由此可證明,本文設(shè)計系統(tǒng)在運行的過程中CPU占有率較低,應(yīng)用性能更佳。

2.3 系統(tǒng)應(yīng)用對比測試

在完成其系統(tǒng)性能對比后,對比三種系統(tǒng)的應(yīng)用性能。選取A電爐企業(yè)作為研究對象,提取2021年10月—12月的財務(wù)數(shù)據(jù)組成樣本集,利用三種系統(tǒng)對其財務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理,其分類準(zhǔn)確性對比如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)反饋滿意率對比

如圖7所示,利用三種系統(tǒng)對財務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,本文方法獲得的數(shù)據(jù)分類準(zhǔn)確率高于93%,而文獻(xiàn)[4]系統(tǒng)和文獻(xiàn)[5]系統(tǒng)的分類準(zhǔn)確率均低于85%,故本文系統(tǒng)在實際應(yīng)用中效果更佳。多次測試,獲取其用戶反饋滿意度如圖7所示。

圖7 系統(tǒng)反饋滿意率對比

如圖7所示,利用三種系統(tǒng)對財務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,本文方法獲得的用戶反饋滿意率高于80%,而文獻(xiàn)[4]系統(tǒng)和文獻(xiàn)[5]系統(tǒng)的用戶反饋滿意度均低于60%,故本文系統(tǒng)在實際應(yīng)用中效果更佳。

3 結(jié) 語

根據(jù)當(dāng)前電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)管理的實際需求,設(shè)計基于數(shù)據(jù)挖掘的財務(wù)數(shù)據(jù)分類管理系統(tǒng)。為能夠有效提高綜合管理的智能化程度,首先設(shè)置了系統(tǒng)的總體架構(gòu),并根據(jù)總體架構(gòu)詳細(xì)設(shè)計各模塊功能,然后將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用其中,實現(xiàn)電爐企業(yè)財務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,最后利用實驗證明研究系統(tǒng)的先進(jìn)性。實驗系統(tǒng)性能測試結(jié)果表明,本文系統(tǒng)平均響應(yīng)時間最短,僅為1.8 s,CPU占有率最小,僅為40%,性能優(yōu)于對比系統(tǒng)。應(yīng)用性能測試結(jié)果表明,本文系統(tǒng)對財務(wù)數(shù)據(jù)的分類準(zhǔn)確率高于93%,用戶反饋滿意率高于80%,優(yōu)于對比方法,具有更大的應(yīng)用價值。