用數(shù)據(jù)集市多維分析支持電網(wǎng)企業(yè)線損管理

用數(shù)據(jù)集市多維分析支持電網(wǎng)企業(yè)線損管理

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局 ?郭平陽

【摘要】本文簡述了數(shù)據(jù)集市、聯(lián)機(jī)分析處理、商業(yè)智能、多維數(shù)據(jù)分析的概念和技術(shù)。提出和實(shí)現(xiàn)了一種利用數(shù)據(jù)集市技術(shù)和工具，對電網(wǎng)企業(yè)中的線損進(jìn)行分析和統(tǒng)計的方法。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)集市;聯(lián)機(jī)分析處理;多維分析;商業(yè)智能;線損管理

近年來，企業(yè)信息化由單純的信息系統(tǒng)朝數(shù)據(jù)集市的發(fā)展，基于數(shù)據(jù)集市的管理決策逐漸成為B/S架構(gòu)信息系統(tǒng)之后的又一熱點(diǎn)。目前，行業(yè)領(lǐng)先的大公司都在建設(shè)數(shù)據(jù)集市。以數(shù)據(jù)集市技術(shù)為基礎(chǔ)，以聯(lián)機(jī)分析處理和數(shù)據(jù)分析技術(shù)為手段的企業(yè)管理信息化水平越來越高，數(shù)據(jù)集市對企業(yè)管理的支撐程度也越來越深刻。我們針對某市電網(wǎng)公司的線損管理，利用數(shù)據(jù)集市構(gòu)建了一個基于多維分析的線損分析和管理方法。

一、原始線損管理工作模式的問題

原始的線損管理工作模式是面向生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的，即手工從計量自動化系統(tǒng)的查詢頁面導(dǎo)出數(shù)據(jù)。具體過程是：1.查詢導(dǎo)出。線損管理人員在計量自動化系統(tǒng)中查詢?nèi)忻織l10kV饋線每天的供電量和售電量，以Excel格式導(dǎo)出;2.計算。因線損管理是以周為管理周期的，對于每條饋線需要累加一周內(nèi)的總供電量和總售電量，從而計算該饋線該周的線損。一般以上上周六作為統(tǒng)計周的第1天，上周五為統(tǒng)計周的第7天，在本周一統(tǒng)計出報表;3.統(tǒng)計分析。統(tǒng)計分析的工具是Excel，使用Excel公式和數(shù)據(jù)篩選功能。最常用的分析方法是找出線損最高的饋線，分析該饋線連續(xù)四周的線損變化環(huán)比，跟蹤到管轄的供電所。

這種管理模式有兩個缺點(diǎn)：一是無法靈活的從需要的維度展開分析。比如找出一條最近線損很高的饋線后，再分析該饋線最近四周的線損變化趨勢，乃至所在供電所的整體線損變化趨勢就很難;二是分析工具支持力度不夠。原始管理模式主要工具是Excel公式和數(shù)據(jù)篩選功能，對統(tǒng)計分析的靈活性支持不足。比如面對類似于迅速找出某幾個供電所在本周、上周及上上周線損前5名的饋線的需求時，Excel就難以為繼。線損管理人員大量的時間被浪費(fèi)在數(shù)據(jù)的提取、存儲與對比上。據(jù)作者了解，每周一，光是計算出每條饋線上周的線損便要花去幾乎一整天的時間。

基于數(shù)據(jù)集市的多維分析工具，為線損管理人員提供強(qiáng)大的統(tǒng)計分析工具支撐，是提高工作效率和管理水平的一種好工具。

二、主要技術(shù)介紹

1.數(shù)據(jù)集市（Data Market）

數(shù)據(jù)集市（Data Market）是一種比數(shù)據(jù)倉庫更小、更集中的數(shù)據(jù)集合。簡單地說，在數(shù)據(jù)倉庫的基礎(chǔ)上，原始數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)倉庫向有個性化定制需求的部門流動。也就是說，數(shù)據(jù)集市是面向部門級的數(shù)據(jù)庫。某個部門的數(shù)據(jù)集合就可以稱之為某部門的數(shù)據(jù)集市。例如，營銷稽查部門有自己的數(shù)據(jù)集市，基建部門也有自己的數(shù)據(jù)集市，它們之間可能有關(guān)聯(lián)，但在本質(zhì)上互為獨(dú)立。[1]數(shù)據(jù)集市是為支撐特定部門的決策分析而組織起來的一組業(yè)務(wù)規(guī)則和數(shù)據(jù)。

2.聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）

聯(lián)機(jī)分析處理是部門級的、針對共享多維信息的聯(lián)機(jī)主題數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和訪問的快速軟件技術(shù)。[2]換句話說，它是對多維數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定一致、快速、和可操作性交互性的存取技術(shù)，是多維數(shù)據(jù)分析的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。它允許管理決策人員對多維形式的決策數(shù)據(jù)進(jìn)行深入觀察，可以按照分析人員的需求靈活快速的進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢分析，同時以一種直觀形象的展示形式給決策人員提供查詢結(jié)果，以便他們準(zhǔn)確掌握部門的指標(biāo)情況、經(jīng)營狀況，了解管理對象，做出正確的決策。

聯(lián)機(jī)分析處理具有簡易的數(shù)據(jù)操縱、靈活的數(shù)據(jù)分析和可視化的分析結(jié)果展示等優(yōu)點(diǎn)，能簡化基于海量復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析，提高分析效率，加快決策進(jìn)度。同時，聯(lián)機(jī)分析處理的另一個優(yōu)點(diǎn)是，它可以建立在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫上，可以與原有信息系統(tǒng)保持兼容。

3.多維分析（Cube）

多維分析把企業(yè)部門關(guān)心的一個指標(biāo)數(shù)據(jù)或者一種產(chǎn)品，放到一個兩維以上的空間坐標(biāo)中來進(jìn)行分析。在多維空間里，可以利用多維分析對數(shù)據(jù)進(jìn)行度量聚集統(tǒng)計，可以利用多維分析對數(shù)據(jù)的特性進(jìn)行分類，也可以利用多維分析對各分類之間的數(shù)據(jù)度量之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。[3]

多維分析的基本概念有：

1）維度：具有某類衡量基準(zhǔn)性質(zhì)的數(shù)據(jù)集合。比如時間維度，一般具有年、月、日、時、分、秒等屬性。

2）度量維度：此維度上的數(shù)據(jù)代表了被衡量的對象所擁有量的大小值，可用數(shù)字來表示。比如某公司某產(chǎn)品每天的銷售額。

3）立方體：包含維度和度量維度的多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

4）分類：對維度中的數(shù)據(jù)從某種層次進(jìn)行分類取代。比如時間維度，只從“年”這個層次去觀察，2014年6月1日和2014年12月2日都屬于“2014年”這個分類。按照這種分類方法，時間維度由2012年、2013年、2014年等等分類組成。

5）層次：在維度中的層次結(jié)構(gòu)（一般是樹形結(jié)構(gòu)）。比如時間維度中，可以這樣定義一個層次結(jié)構(gòu)：年-季-月-日。這樣，也就規(guī)定了所有季度都屬于某一年，所有月都屬于某一季度，所有日都屬于某一月。當(dāng)然，也可以根據(jù)多維數(shù)據(jù)分析的需要，把層次定義為：年-月-日。層次結(jié)構(gòu)的自由定義，體現(xiàn)了多維數(shù)據(jù)分析的靈活性。

6）維度集合：就是多維成員確定的空間集合。

7）元素：立方體中的原子元素，可以理解是維度空間中的一點(diǎn)。

8）切片：過濾使用，相當(dāng)于在三維空間里用刀去切，增加篩選條件，得到滿足預(yù)期條件的數(shù)據(jù)。

9）成員：維度上集合中的成員。

4.商業(yè)智能（BI）

商業(yè)智能包含一攬子的方法和思想，通過基于數(shù)據(jù)的決策支持系統(tǒng)來輔助商業(yè)決策。商業(yè)智能是將企業(yè)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識的一系列概念和技術(shù)。企業(yè)的數(shù)據(jù)包括交易記錄、進(jìn)存銷記錄、訂單、庫存、供應(yīng)鏈信息、客戶和供應(yīng)商等來自企業(yè)所處商業(yè)環(huán)境中的數(shù)據(jù)，也包括其他外部環(huán)境中的各種宏觀數(shù)據(jù)。[4]面對這些復(fù)雜龐大的數(shù)據(jù)，商業(yè)智能技術(shù)提供迅速收集、管理和分析數(shù)據(jù)的方法和技術(shù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用的信息分發(fā)到企業(yè)各部門。商業(yè)智能既可以在操作層的，也可以在戰(zhàn)術(shù)層和戰(zhàn)略層幫助企業(yè)做出明智的業(yè)務(wù)經(jīng)營決策。商業(yè)智能綜合利用數(shù)據(jù)集市、聯(lián)機(jī)分析處理工具、多維分析和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)。[5]

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖2 主數(shù)據(jù)模型圖

圖3 多維分析效果圖之一

三、應(yīng)用數(shù)據(jù)集市多維分析支持電力企業(yè)決策

1.開發(fā)環(huán)境

1臺ETL服務(wù)器。安裝Informatica 9.8.1（ETL工具）。從計量自動化數(shù)據(jù)庫抽取供電量和售電量數(shù)據(jù)，以及饋線、供電所等基礎(chǔ)信息。把數(shù)據(jù)保存在多維數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的Oracle數(shù)據(jù)庫中。

1臺多維數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。安裝Oracle 10G、SQL Server2005（含SSAS組件）和VS2005。Oracle數(shù)據(jù)庫保存從ETL服務(wù)器抽取的數(shù)據(jù)庫表。VS2005提供開發(fā)環(huán)境，調(diào)用SQL Server2005的SSAS組件，讀取Oracle中的數(shù)據(jù)表，組織成多維架構(gòu)的數(shù)據(jù)立方體，并存入SQL Server。

2.系統(tǒng)架構(gòu)圖（見圖1）

3.設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

線損管理主題的主數(shù)據(jù)模型如圖2所示。

在圖2中，黃色窗口的是該數(shù)據(jù)模型的核心事實(shí)表，藍(lán)色窗口的是維度表。維度主要分為兩類，分別是“日-周-月-季”和“饋線-供電所-供電局”。每一類維度按照層次鏈接組織。

多維探索的效果如圖3、圖4、圖5所示。

圖片中報表的上方是多維分析控制區(qū)，行區(qū)代表了“饋線-供電所-供電局”的維度，列區(qū)代表了“日-周-月-季”的維度和線損度量。圖3、圖4和圖5展示了一個快速的多維度分析過程。圖3是2014年鶴山縣局下屬每個供電所每個季度的饋線線損表，在行區(qū)維度進(jìn)行上鉆操作可切換到圖4的每個縣局每個季度的饋線線損表，然后在列區(qū)的時間維度上進(jìn)行下鉆操作可切換到圖5的每個縣局在8月第3周的饋線線損表。報表中對線損超出預(yù)警閾值的做出告警提示。采用本文的技術(shù)可以對分析維度進(jìn)行迅速轉(zhuǎn)換，可自動生成報表。圖5就是線損管理人員所需的饋線線損周報表。

圖4 多維分析效果圖之二

四、結(jié)論

本文利用們所作的一個課題介紹數(shù)據(jù)集市技術(shù)設(shè)計和實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)中線損管理的信息化支撐系統(tǒng)，提出一種利用數(shù)據(jù)集市及工具，結(jié)合聯(lián)機(jī)分析，設(shè)計和實(shí)現(xiàn)了線損管理的多維分析與統(tǒng)計。大大減少了人為計算，為業(yè)務(wù)決策人員提供了多角度、多層次查詢、分析和管理的功能，使得決策人員能及時定位和發(fā)現(xiàn)問題，大大提高了工作效率。

參考文獻(xiàn)

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[2]Zhao Bo，Ye Xiaojun.OLAP性能測試方法研究與實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)研究與發(fā)展，2011，10.

[3]張憲樂，林逢升，鄒會來.基于安卓的農(nóng)產(chǎn)品追溯查詢信息的多維分析與展現(xiàn)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，33.

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[5]王瑩.商業(yè)智能在政府決策中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2014，21.