基于科技管理的多維數據融合與展示技術研究

楊莉 張林山 譚向宇 黃星

摘? 要： 文章針對項目經費管理集成多個業務系統數據，消除業務數據間的數據壁壘問題，構建多維數據獲取與統計分析系統，實現項目經費過程管控，實現項目經費信息統計分析、經費預警及數據可視化，為項目經費管理工作提供決策支持，使項目經費管理工作進一步規范化、科學高效化、透明化。文章通過分析數據集成方案，多維數據獲取與統計分析系統的建設思路，實現系統功能，解決項目經費管理工作低效問題。

關鍵詞： 項目經費;數據集成;數據融合;統計分析;經費預警

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據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，科研經費管理面臨的突出問題是科研經費的不合理編制和科研過程中經費的不合理支出，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、經濟合理性”的原則問題時有發生，究其原因，除了科研過程中缺乏必要的監管外，根源之一是由于科技項目經費標準的缺失，導致經費編制的隨意性較大。科研單位對科研項目經費的管理程度，直接影響單位科研項目的可持續發展水平，因此，加強科研項目經費管理對新時期優化資源配置具有重要意義[1]。

在實際工作中，項目經費管理工作存在局限性，傳統經費統計、分析工作存在工作量大、易出錯等問題，經費管理相關數據存在于數據庫、云平臺、文件系統等多個系統中，亟待打通各個系統，解決數據孤島問題[2-3]。為滿足項目經費管理工作的個性化需求，消除各業務系統及線下數據的數據壁壘，實現項目經費信息的統計管理，構建多維數據獲取與統計分析系統，實現多個業務系統數據集成，進行業務數據統計分析以及數據可視化研究，以數據為依據，支持項目經費管理工作的決策支持。

1? 數據集成方案

根據項目管理工作業務需求，多維數據獲取與統計分析系統需集成業務系統數據源信息如表1所示，通過集成多個業務系統數據至多維數據獲取與統計分析系統數據庫中間表存儲，作為基礎數據支撐系統運行。

多維數據獲取與統計分析系統實現數據集成首先需打通數據同步渠道，但數據量龐大，且對數據同步實時性要求極高，因此在數據同步過程中，亟需解決數據同步效率和數據傳輸穩定性等問題，保障數據的完整性、一致性、準確性及唯一性，以便為企業準確的進行業務分析提供堅實基礎。系統實現數據同步可視化，通過可視化界面配置實現數據源和數據目的地的連接。采用同步工具實現數據抽取（Extract）、轉換（Transform）、裝載（Loading）等過程，是構建數據倉庫實現數據集成的重要環節。根據業務所需數據從數據源端抽取出來，經過數據清洗，最終按照預先定義好的數據倉庫模型，將數據加載到數據倉庫中去。具體來講，數據抽取是源數據接口從業務系統中抽取數據，為數據倉庫的輸入數據;數據轉換是對來自多各業務系統的數據源進行處理，保證數據按要求裝入數據倉庫;數據裝載是將數據按預先定義的表結構載入數據倉庫[4]。多維數據獲取與統計分析系統實現數據同步可用ETL工具OGG[5-6]或kettle[7-9]實現。

2? 系統設計

2.1? 數據融合方案

從多個系統獲取項目經費相關數據，快速搭建異構數據源之間的數據管道和數據融合策略，打破數據煙囪式瓶頸，將所需的多源異構數據進行融合處理使其滿足業務需求。根據數據的特征、屬性進行數據聚合處理，如項目信息來源與多個業務系統，項目信息屬性不一，需根據其特征值生成業務所需的項目基礎信息。根據業務需求創建視圖或中間表存儲相關業務信息，支撐統計分析時快速查詢數據。

2.2? 系統架構體系設計

多維數據獲取與統計分析系統架構主要分為三層（如圖1所示），分別是數據層、業務邏輯層、應用層，數據層集成人資系統、資產管理系統和財務管理系統的數據到系統數據庫，作為基礎數據支撐系統運行;業務邏輯層通過各業務組件對數據進行處理支撐應用層運行;應用層通過各功能模塊實現提供用戶訪問。

2.3? 系統技術路線

多維數據獲取與統計分析系統技術架構如圖2所示，系統技術路線采用B/S模式，技術架構可分為四層，分別是基礎層、數據持久層、業務邏輯層和展示層?；A層即系統運行環境，系統可在windows/Linux系統上運行，系統采用的開發語言為Java，運行容器使用docker運行Oracle、tomcat、redis等鏡像，使系統能快速移植與部署;數據持久層系統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]實現數據持久化，提供數據服務支撐業務邏輯層;業務邏輯層通過各業務組件實現業務邏輯處理，其中系統安全采用shiro框架;展示層通過相關UI組件實現數據信息可視化，設計個性化、操作人性化的界面支撐用戶操作。

2.4? 系統功能設計

多維數據獲取與統計分析系統根據項目經費管理辦法、相關制度及業務需求設計系統功能，實現項目經費的規范化、科學高效化、透明化管理，系統功能點如下：

（1）投資計劃管理：實現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）報銷單據管理：實現服務發票信息維護，確認服務發票是否財務填單，從業務系統同步的服務發票數據與零星采購無關聯，根據服務發票和零星采購相關特征值，服務發票關聯零星采購信息，支撐零星采購費用信息統計。

（3）采購計劃：實現采購計劃信息維護，支撐招標信息統計。

（4）大于五萬采購申請：實現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，采購申請提交后可進行采購評審確認采購信息，關聯合同信息，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計。

（5）零星采購申請：實現零星采購信息維護，零星采購申請需采購評審確認，關聯合同信息，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外費用信息統計。

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

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

（8）剩余資金計劃：實現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）項目已使用經費展示：統計項目已產生合同內外的資本性、成本性費用及已產生費用不含稅信息，并展示項目費用相關聯的服務發票、費用分解信息。

（10）合同信息展示：統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、項目已產生資本性/成本性相關費用信息。

（12）經費一覽表：根據數據融合的數據信息、中間表或視圖，統計項目下達經費、產生經費、剩余經費、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，并實現項目經費超支預警。

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

2.5? 經費預警模型及功能設計

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

合同支付預警流程如圖3所示，根據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，根據閾值可區分合同支付預警類型，通過系統界面顏色區分和短信提醒預警合同支付信息。

經費超支預警流程如圖4所示，根據經費一覽表統計的剩余經費資本性、成本性費用，對比已使用經費資本性、成本性費用，判斷經費是否超支，超支通過系統界面數據顏色區分。

3? 系統功能應用

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

4? 結束語

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

參考文獻

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