煤炭工業統計系統的設計與應用

譚章祿 陳養才 馬營營 胡 翰 姜 萱 劉永平

(1.中國礦業大學(北京)管理學院，北京市海淀區，1000832.中國煤炭工業協會信息化分會，北京市朝陽區，100013)

在大數據時代下，統計工作的最終目標是使社會資源得到最優配置和利用，通過數據的利用來確定市場價格，包括工資報酬、資本收益率、利率、技術、資源、產品、服務等的定價標準，從而保證市場的有效競爭，維持社會穩定、高速、健康發展。據國家統計局數據，2016年全國煤炭消費量占能源消費總量的比重為62%，按照《能源發展戰略行動計劃(2014-2020 年)》，到2020年，煤炭占能源消費總量的比重依然有56.5%的水平。煤炭行業統計作為國家統計體系的重要組成部分，其意義自然不言而喻。然而，煤炭行業發展具有大部分依舊為傳統工業模式、經營模式構成復雜、統計指標繁雜等特點，統計工作具有其特殊性，而加強統計信息網絡化建設是提升煤炭統計能力的有效手段。基于此，本文設計開發了一套煤炭工業統計系統，在規模化應用以后，將對煤炭行業乃至國家經濟發展具有重要的戰略意義。

1 煤炭工業統計工作現存問題

(1)傳統數據采集和統計方式效率低，準確性難以保證。傳統統計工作模式多為中國煤炭工業協會文件通知各煤礦企業需要統計的指標，由煤礦、各級分公司匯總到集團層或各省級煤炭管理部門，通過郵件提交到中國煤炭工業協會后人工進行匯總和統計分析。人工匯總數據不僅存在效率低的問題，同時也存在指標數據提交不及時、數據通過多層傳遞、表格形式不統一等問題，這就更增加了統計的難度和準確度。

(2)統計工作涉及對象范圍廣、指標復雜，統計工作難度大。參與上報統計數據的組織包含煤礦、集團及其分公司、省級煤炭管理部門、市縣區煤炭管理部門等，報表上報周期分為月報、季報、年報，類型有快報、當月數據、累計數據、同比數據等。參與對象復雜、報表類型多樣，加之部分上報企業存在積極性不高、配合不及時等問題，導致數據上報和采集難度加大，從而造成統計工作的拖滯。

(3)以往的統計系統存在諸多問題，難以滿足統計業務需求。從使用情況看，以往的在線數據采集系統存在諸多問題，如對錄入形式要求較為苛刻，系統的穩定性和準確性上也存在問題，難以滿足基本要求。目前部分煤礦企業仍在使用的單機版數據統計系統，雖然比較符合使用者的使用習慣，但是由于該系統是單機系統且用戶覆蓋范圍較小，中國煤炭工業協會無法利用它進行整個行業的協同工作，另外，該單機版系統只涉及到了煤炭綜合統計報表和煤炭生產統計報表兩個方面的統計內容，并沒有覆蓋完整的統計指標體系。

(4)標準化程度不足。不同的煤礦企業采用的信息系統參差不齊，在數據定義上各行其是，沒有一個完全統一的標準，這就導致不同的系統間難以有效通信，從而形成信息孤島。另一方面，傳統統計工作沒有標準化的業務流程，亟需借助新的管理信息系統來重新設計和規范數據上報業務流程。

(5)沒有考慮未來行業大數據的發展。行業大數據是未來的大勢所趨，是行業發展的方向。目前煤炭工業統計工作中落后的統計方式和常規統計工具僅僅能完成對煤炭行業基礎的統計和分析工作，無法支持大數據情景下信息的挖掘與分析，從而失去了從數據中提取大量信息的機會。

2 煤炭工業統計系統構建思路

2.1 設計思想

2.1.1 標準化貫穿全過程

要著力解決煤礦上報的全部數據易于統計和便于匯總，數據標準的設計是基本前提。標準化的主要內容不僅包含指標的名稱、含義、規范和算法，也包含煤礦企業的編碼管理、數據采集流程和統計規范等，從自身標準、國家統計標準、下級煤礦企業標準3個方面考慮，系統的建設要做到承上啟下且便于日后的數據上報與發布。標準工作要從頂層做起，并以標準化思想貫穿整個規劃和實現過程。

2.1.2 可視化易操作指導設計

針對系統用戶存在范圍廣和水平不一的特點，煤炭工業統計系統的界面應考慮到不同用戶對界面的認知心理，比如簡單清晰的錄入、查看界面和重復錄入的避免都能夠從心理上減少信息填報人員的工作負擔，清晰直觀的分析圖表展現能夠增加統計人員的滿意程度和配合心態。

2.1.3 互惠共利的思想

針對數據采集工作存在周期不同和單位繁多的特點，在系統設計的同時采用互惠共利的思想，在通過系統進行工作督促和數據采集的同時，設計上報情況、進度記錄以及相應獎懲等政策，也一并在系統中體現和記錄，最終通過信息化方式完善信息采集工作。

2.2 系統架構設計

通過需求分析和業務分析，為了方便系統的實施和使用，構建了表現層、業務邏輯層和數據訪問層三層B/S體系架構。表現層通過網頁和手機客戶端兩種用戶界面來交互，用戶包含統計系統管理員、中國煤炭工業協會管理員、外部注冊會員等；業務邏輯層實現系統的具體的功能，包含填報、統計、管理和擴展4個模塊；數據訪問層主要職責是控制權限，提供對數據的存儲及調用的接口。煤炭工業統計系統邏輯架構如圖1所示。

圖1 煤炭工業統計系統邏輯架構

3 煤炭工業統計系統功能設計

依據煤炭工業統計指標體系，統計工作主要包括對各地區煤礦企業的數據采集、匯總和分析等工作。煤炭行業各層級單位報送不同的數據，由統計系統協助中國煤炭工業協會管理員統一進行匯總分析，具體功能設計如圖2所示。

圖2 煤炭工業統計系統功能結構

3.1 數據直報模塊

(1)數據填報。該功能的主要任務是完成表單的填報及提交，支持由上級單位代報下級單位的報表、本單位填報當期報表以及補報往期未填報表，同時提供數據準確性校驗、暫存、報表導入及導出、打印等輔助功能。利用歷史數據規律、字段類型、數值有效性、指標邏輯以及對比、環比、同比等多種數據校驗規則的組合，驗證數據的準確性和真實性，對可能存在錯誤的輸入數據標紅警告，自動暫存功能可以有效防止由于異常情況出現而造成的數據丟失。結合各級部門的從屬關系，增加代報功能，可以有效提高工作效率。

(2)數據審核。該功能支持對下級單位上報的報表進行審核，結合多層級上報的實際情況，將審批方式設計為逐級審批，以確保數據的有效性。為了減少審批人員的工作量，同時考慮到實際業務需求，增加了批量審核、棄審以及審核駁回等功能。在審核過程中，對于存在問題的報表，上級可以駁回要求下級修改或直接修改但同時系統會自動記錄詳細的修改日志。審核界面做成報表看板樣式，可以讓審核人對報表審核情況一目了然。

(3)記錄查詢。該功能支持在填報記錄中可以查看本賬號填報完成或未完成(包含代報)的全部報表，在報表查詢頁面中可以按條件篩選查詢本賬號以及下級填報的所有報表的周期、上報人、內容、狀態、進展等信息。報表查詢設置為多條件復合查詢，更易于定位目標報表。

(4)進展統計。該功能包括當期統計和往期統計兩個板塊。當期統計板塊顯示各類報表的應報、已報和未報企業數，并展示當前填報率，點擊未報的數字可查看未報企業，在彈出頁面可對相應企業通過短信和站內信的方式進行催報。往期統計板塊里面展示缺報、漏報、遲報的企業名錄，上級單位可以以此作為績效獎懲依據，激勵和鞭策上報單位提高其積極性。

3.2 統計分析模塊

(1)智能查詢。該功能分為綜合查詢和指標查詢兩大部分。綜合查詢從維度和維度對應的數值兩個方面來組合查詢，維度包含地區、企業、煤種等多個層面的信息，對組合的結果用可視化圖表進行展示，同時展示對應的數據表；指標查詢是對所有報表內的單個或多個關鍵指標信息結合篩選條件進行查詢，例如可以查詢一段時間內兩個單位同一個指標的詳細對標數據或者一個周期內同一個企業中幾個指標的詳細數據等。這兩類查詢方式極大地增強了查詢的靈活性和實用性。

(2)報表統計。該功能分為兩種模式，一是按照指標類別進行匯總統計，制作了國有重點煤礦原煤產量構成明細表、全國原煤產量(按煤種煤牌號分類)等近50份區類統計報表；二是按照報表原有指標構成，制作了近50份統計報表，為了方便查看，在報表頁面點擊企業即可查看單位明細。所有的統計報表均支持打印和導出。

(3)圖表分析。該功能利用數據挖掘和可視化技術對歷史數據中重點關注指標進行分析和可視化展示，可以揭示宏觀層面的煤炭行業信息，也可以挖掘部分企業或地區煤炭生產上存在的問題或潛在的隱患趨勢。

(4)分析報告。該功能根據每個周期內直報的數據，同時將外部接口收集到的一些數據作為參數，針對生產供應、市場需求、財務效益和運行數據這4個方面自動生成月度分析報告。報告內容圖表結合，輔以文字解釋，內容豐富且實時性強。此外，可以對往期分析報告進行查閱，為煤炭企業的統計人員提供第一手的煤炭統計分析資料，節省大量統計工作量，極大地提高了統計效率。

3.3 資源共享模塊

通過資源共享模塊，系統中的注冊用戶(包含行業內統計人員及外部注冊會員)能夠查看并下載中國煤炭工業協會開放的部分可公開的統計數據和報告等，可以方便政府、煤炭企業及相關業內的人士獲取所需的行業運行數據。

(1)趨勢分析。該功能能夠分析數據中的潛在信息，從而了解煤炭行業的運行規律、把握運行動態，為政府、企業單位的政策制定提供決策支持，也極大地方便了科研人員的科研工作。提高業內人士對煤炭統計工作的認同，促進煤炭行業的發展。

(2)數據下載。該功能能夠提供煤炭工業數據的下載接口，方便高校師生、政策研究人員等下載數據自行分析，對于煤炭企業運營、煤炭行業政策、煤炭市場趨勢等方面的研究均有重要意義。

3.4 系統管理模塊

系統管理模塊能夠滿足多企業、各層級用戶的多樣化需求，在系統權限設計方面盡可能做到開放與便捷。該模塊中涉及到的權限主要有報表填報權限、審核權限、統計結果查看權限、數據查詢權限、單位用戶設置權限等。

(1)單位用戶管理。在該功能下，用戶可以添加、修改、刪除本機構及其所管理的下屬機構信息及相關賬號數據。為了方便統一管理，該功能為每個單位創建了唯一的編碼，編碼的每一段都包含了對應的信息。

(2)填報權限設置。該功能定義了填報單位與報表的對應，不同的單位需要填報不同的報表，在這里控制各個單位所能訪問的報表，達到“能見到的報表都需要填，不用填的報表不出現在頁面上”的使用效果。

(3)統計權限設置。因部分數據屬于具體企業的運行數據，具有一定的商業敏感性，所以在查看統計數據的時候也設置了一些權限。為了方便操作，設置了“單位組”，將單位分成組，每一組設置一類權限，大大降低了系統管理員的工作量。

4 煤炭工業統計系統特色

4.1 智能推送服務

智能推送服務是指不需要用戶自己去尋找其必需的或者常用的功能及信息，而是由系統根據用戶的屬性及歷史使用情況，主動將業務所需的功能或信息展示在系統首頁等顯眼位置。該系統的推送服務可根據當前賬號的層級、權限等信息自動將該當前未報的報表推送到首頁，并依據其功能使用頻率等使用偏好自動向用戶推送其可能會重點關注的統計報表、狀態信息以及熱點新聞等。

4.2 功能結構網絡化

該系統在功能入口上采用網絡化設計，打破傳統軟件設計中功能入口單一的思維局限。如審核功能不一定要從導航欄的“填報審核”進入，當具有審核權限的用戶從導航欄其它入口進入查看一張報表，需要審核該報表時，點擊報表下方的審核按鈕即可審核。類似這種交叉的功能入口就構成一張網絡，使相關功能之間的關聯更強，用戶在系統操作時從一個功能到另一個功能之間的路徑更短，極大地提高了用戶體驗。

4.3 分析報告智能化

利用采集到的數據，按照中國煤炭工業協會常用的分析報告模式，借助語義識別、機器學習等技術，由系統生成類似官方的統計報告。生成的報告以文字和圖表結合的方式展示，可讀性強，信息豐富，具有較高的閱讀價值，不僅節省了統計人員大量的工作，也能為閱讀者提供較好的決策支持。

4.4 可視化展示

該系統人機交互友好，重點體現在系統的展示上。開發團隊在設計過程中，應用認知心理學相關理論，對界面布局、形狀、色彩等進行了優化，讓用戶能夠很自然地將關注點放在關鍵信息上，并且印象深刻，能夠快速了解和掌握相關信息。在界面上也采用了大量各種類型的圖表，如在全國范圍某張報表的填報情況和報表的審核情況用進度條來展示，查詢得到的數據表也能生成相應的圖，展示數量的變化趨勢、同比、環比等信息。

4.5 查詢靈活

在智能查詢功能中，通過自由組合維度和數值兩個變量，從系統數據庫中抽取對應的數據，并能夠自適應地為這份數據表匹配出相應的圖，使數據中的一些信息例如趨勢能夠方便地為管理者所掌握。

5 應用效果與展望

2017年8月，在中國煤炭工業協會的主持下，全國煤炭工業統計系統培訓工作會議順利召開，系統試運行正式開始。該系統通過一段時間的試運行，目前系統應用成效良好，具體應用效果如下：

(1)解決了人工采集煤炭行業數據困難大、效率低等問題，系統規范了煤炭行業數據的采集流程，實現了數據直報，提升了中國煤炭工業協會的統計工作效率與質量。

(2)增強了對煤炭行業的標準化管理。建立了煤炭行業標準編碼體系，嚴格定義了數據項并統一上報數據，標準化了不同企業的數據，且建立起了不同指標之間的聯系，解決了系統內數據的互聯互通問題。同時該系統也考慮了與相關外部系統的對接，結合政策與市場，使數據產生更高的價值。

(3)隨著數據的快速持續積累，逐步開放了煤炭行業數據，打造煤炭行業數據共享平臺，讓全社會共享互聯網時代的數字紅利。

(4)整合集中煤炭行業數據，逐步打造煤炭行業大數據平臺，借助云計算、大數據等技術，有效地利用海量數據去支持煤炭行業各層面相關的管理決策，努力推動煤炭行業向著安全、綠色的可持續方向發展。