（电气工程专业论文）新型电力营销信息系统研究与实现.pdf

工程硕士学位论文新型电力营销信息系统研究与实现 摘要 面对市场经济的发展和其它能源的激烈竞争 电力市场的供需关系发生了巨大变 化 为了满足用户的需求 供电企业开始实施以用户为中心 以 始于用户需求 终 于用户满意 为口号的服务理念 要做到这一点 供电企业就要以先进的 集成化的 管理理念 构建供电企业信息化系统的售前 售中 售后全过程的服务体系 要保证 这一系统的高效运行 就必须构建一个涵盖供电企业售前 售中 售后全过程的信息 化平台也就是电力营销系统 供电企业的可持续发展 也就对电力营销系统提出了越 来越高的要求 管理创新 服务创新 技术创新 以市场为导向 以创新为动力 以 效益为目标 成为电力营销系统的根本出路 利用现代计算机技术 实现电力营销系 统的信息化建设和应用 是电力营销系统创新发展的重要支持手段 本文重点介绍新型电力营销信息系统总体设计架构 业务模块的功能划分等 并 从营销业务管理的关联角度 说明系统对于各项业务功能之间的结构层次关系 提出 了营销管理信息系统设计建设应该遵循的原则 同时 结合生产实际 对各类用电营 销业务在系统中的功能划分和各类模块关键功能实现进行了讨论 以求能为供电企 业 特别是营销信息化程度仍然比较薄弱的农村供电企业提供参考 关键词 电力营销 数据采集 电能计量 数据仓库 工程硕士学位论文 a b s t r a ct f a c i n gt h em a r k e te c o n o m yd e v e l o p m e n ta n do t h e re n e r g ys t e e pc o m p e t i t i o n t h e h u g ec h a n g eh a sh a p p e n e di nt h er e l a t i o n sb e t w e e ns u p p l ya n dd e m a n di ne l e c t r i cp o w e r m a r k e t i no r d e rt os a t i s f yt h ed e m a n do ft h eu s e r t h ep o w e rs u p p l ye n t e r p r i s es t a r t st o t a k et h em e a s u r eo ft a k i n gt h eu s e r 硒ac e n t e r b yt h es l o g a no f b e g i n st h eu s e r s d e m a n d e n d st h eu s e r ss a t i s f a c t o r y a si t ss e r v i c ei d e a i no r d e rt oa c h i e v et h i sp o i n t t h ep o w e rs u p p l ye n t e r p r i s em u s tc o n s t r u c tt h ei n f o r m a t i o n i z a t i o ns e r v i c es y s t e mi n c l u e s p r e s a l e s e l l t h ep o s t s a l e r e l y i n go nt h ea d v a n c e da n di n t e g r a t e dm a n a g e m e n ti d e a i no r d e rt og u a r a n t e et h eh i g h l ye f f e c t i v em o v e m e n to ft h es y s t e m w em u s tc o n s t r u c ta n i n f o r m a t i o n i z a t i o np l a t f o r mc o v e r i n gt h ee n t i r ep r o c e s so fp r e s a l e s e l l s t h ep o s t s a l e w h i c hi st h em a r k e t i n gs y s t e mo fe l e c t r i cp o w e r t h ep o w e rs u p p l ye n t e r p r i s e ss u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t s e tt h em o r ea n dm o r eh i g hr e q u e s tt ot h ee l e c t r i cp o w e rm a r k e t i n gs y s t e m t h em a n a g e m e n ti n n o v a t i o n s e r v i c ei n n o v a t i o n t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n t a k i n gt h e m a r k e ta st h eg u i d a n c e s t a k i n gt h ei n n o v a t i o na sa p o w e r a n dt a k i n gt h eb e n e f i ta st h e g o a l b e c o m e st h eb a s i co u t l e to ft h ee l e c t r i cp o w e rm a r k e t i n gs y s t e m u s i n gt h em o d e m c o m p u t e rt e c h n o l o g y r e a l i z i n gt h ec o n s t r u c t sa n da p p l i e so fe l e c t r i cp o w e rm a r k e t i n g s y s t e mi n f o r m a t i o n i z a t i o n i st h ei m p o r t a n ts u p p o r tm e t h o do fe l e c t r i cp o w e rm a r k e l i n g s y s t e mi ni n n o v a t i o nd e v e l o p m e n t t h i sa r t i c l ee m p h a t i c a l l yi n t r o d u c e st h ed e s i g nc o n s t r u c t i o no fn e we l e c t r i cp o w e r m a r k e t i n gi n f o r m a t i o ns y s t e m a n dt h ef u n c t i o nd i v i s i o no ft h es e r v i c em o d u l e v i e w so f t h ec o n n e c t i o no fm a r k e t i n ga n db u s i n e s s e x p l a i n sr e l a t i o n so fs t r u c t u r ea n dl e v e l b e t w e e ne a c hs e r v i c ef u n c t i o n p r o p o s e st h ep r i n c i p l eo fs y s t e md e s i g no ft h em a r k e t i n g m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nw h i c hs h o u l db e e nf o l l o w e d a tt h es a m et i m e t h ea r t i c l eh a s m a d et h eb r i e fi n t r o d u c t i o no ft h es y s t e mf i m c t i o nd i v i s i o na n dt h ei m p o r t a n c eo fe a c h k i n do fm o d u l e u s i n gt h ep r o d u c t i o nr e a l i t y i no r d e rt os u p p l yp r o v i d e sf o rt h ep o w e r s u p p l ye n t e r p r i s e s p e c i a l l yf o rt h ec o u n t r y s i d ep o w e re n t e r p r i s ew h o s em a r k e t i n g i n f o r m a t i o n i z a t i o nd e g r e es t i l lq u i t ew e a k k e yw o r d s e l e c t r i cp o w e rm a r k e t i n g d a t aa c q u i s i t i o n e l e c t r i c a le n e r g ym e a s u r e m e n t d a t aw a r e h o u s e n 声明尸明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果 尽我所知 在本 学位论文中 除了加以标注和致谢的部分外 不包含其他人已经发表或 公布过的研究成果 也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使 用过的材料 与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文 中作了明确的说明 研究生签名 沙f 夕年朔厂日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档 可以借阅或 上网公布本学位论文的部分或全部内容 可以向有关部门或机构送交并 授权其保存 借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容 对于保密 论文 按保密的有关规定和程序处理 研究生签名 加f 秒年步月j 日 工程硕士学位论文新型电力营销信息系统研究与实现 1 绪论 1 1 选题的背景与研究意义 本项目源于响水县供电公司信息化管理系统项目 供用电工作是国民经济持续 健康发展的基础 促进和配合了经济建设 为社会主义建设作出了贡献 随着我国市 场经济的发展和人民生活水平的提高 一方面用户对电压质量 供电可靠性 用电服 务提出了越来越高的要求 另一方面供电企业却没有充分利用现有的信息技术 仍然 沿用原来的管理和服务模式 内部人员过剩 机构职责不清 服务手段落后 结果造 成服务质量差 成本高等问题 当前情况下 保持现有的客户群 挖掘潜在的电力客 户 提高售电量 理顺企业内部的管理 降低企业销售成本 提供质优价廉的电力和 高效 快捷的客户服务 精确地负荷预测已成为供电企业提高效益和竞争力的必经之 道 1 2 3 1 面对市场经济的发展和其它能源的激烈竞争 电力市场的供需关系发生了巨大变 化 为了满足用户的需求 供电企业开始实施以用户为中心 以 始于用户需求 终 于用户满意 为口号的服务理念 要做到这一点 供电企业就要以先进的 集成化的 管理理念 构建供电企业信息化系统的售前 售中 售后全过程的服务体系 要保证 这一系统的高效运行 就必须构建一个涵盖供电企业售前 售中 售后全过程的信息 化平台也就是电力营销系统 供电企业的可持续发展 也就对电力营销系统提出了越 来越高的要求 管理创新 服务创新 技术创新 以市场为导向 以创新为动力 以 效益为目标 成为电力营销系统的根本出路 利用现代计算机技术 实现电力营销系 统的信息化建设和应用 是电力营销系统创新发展的重要支持手段 4 1 5 1 1 2 电力营销信息化的现状 电力营销管理信息系统的建设主要是从上世纪八九十年代 供电企业的用电业务 是较早采用计算机技术的领域之一 从最初的用于电费计算 报表处理至今 已经进 入了用电综合分析 管理阶段 目前 全国大部分地区电业局都实现了部分业务的计 算机管理 其他多数县局近两年也在逐步应用计算机管理 电力营销信息系统的建设 在长期的探索 开发和应用过程中 积累了一定的建设经验 企业信息化的水平不断 提高 由于计算机管理的飞速发展 目前的管理信息系统c s 客户机 服务器 架构已不 能适应新形势下电力公司的发展要求 普遍表现为 系统标准性差 不够规范 以至 难以推广 低水平重复开发建设情况严重 建设的c s 系统质量不高 难以达到原有 1 绪论工程硕士学位论文 规划设计目标 未形成真正的 营配合一 一口对外 体制 营业管理信息与配电信 息缺乏沟通 没有实现信息共享 数据管理不及时 应变能力低 数据缺乏完整性 可靠性 系统性和一致性 不利于系统的再开发 特别是近几年来 数字营销 营销信息化 等的出现 对供电企业信息化的要求越来越高 对标准化 规范化 科学化要求更为严格 需要将所有电力营销业务纳入计算机管理 全面实现营销窗口 无纸化 流程控制信息化 班组管理计算机化 电力营销管理信息系统开始逐步兴起 其时正是c s 体系结构最为成熟并且大行其道的时候 c s 结构具有强壮的数据操 纵和事务处理能力 非常适合当时以业扩 电费 计量等以数据管理为核心的电力营 销系统的建设需求 因此c s 体系成为早期电力营销系统体系结构的主流 但随着电力营销业务的日益扩大 这种结构开始在性能 网络瓶颈 安全 维护 集成等许多方面暴露出了问题 近几年 随着对电力营销系统的逐步完善 电力 营销系统的需求重点已经开始向 开放 互联 集成 转移 对跨平台 w e b 技术 应用集成等新技术投入更大的关注 而日趋成熟的m i s 系统技术真正体现了这些特 点 成为目前构建企业级应用的主流方案 6 1 1 3 课题研究的目的 该课题研究的目的 1 f l t 于管理信息系统与数据库相结合 这对数据的采集时间 格式的标准化 规范化起了重要的作用 2 数据信息的共享使我们可以随时查看各种所需数据 从而保证了工作的准确 及时 提高工作效率 防止失策 管理信息系统改变了我们传统的收发文件流程 它 具有纸质文件和其它文件无可比拟的优越性 利用计算机进行数据保存 可以达到一 次录入 多次 多种形式的输出 方便数据的随时查找利用 3 由计算机系统完成了大量的重复计算 并且所有处理均由计算机系统来完成 免去了在人工方式下许多中间的处理环节 增加了准确性 节省了人力 提高了工作 效率 4 由于它具有信息与载体之间的可分离性 信息不再具有固定的物理位置 也 不再对原记录载体 从 而终 载体的转换不仅是可能的 也是必须的 信息可以 在不同的计算机之间传递 也可以在不同的载体之间相互复制 而形态无任何变化 因此 它为异地管理信息提供了可能 给管理者带来了极大的便利 2 工程硕士学位论文 新型电力营销信息系统研究与实现 1 4 论文的主要工作及结构 本论文主要研究基于b s 浏览器 服务器 的供电信息化管理系统设计和实现的技 术 具体包括如下内容 1 供电企业信息化需求分析 2 供电企业信息化系统设计 3 系统管理模块设计与实现 4 用户新装模快设计与实现 5 抄表管理模块设计与实现 6 核算管理模块设计与实现 7 电费收缴模块设计与实现 8 票据管理模块设计与实现 论文共有四章 第1 章绪论介绍选题的背景 研究意义 研究内容和论文的组织 结构 第2 章对系统的需求进行详细的研究 第3 章讨论了系统总体设计方案 第4 章给出系统程序模块的实现 最后给出论文工作的总结和对未来系统发展的展望 2 需求分析工程硕士学位论文 2 需求分析 2 1 系统目标 开放的系统设计应充分考虑到电力企业资源的统一规划 可以与生产管理系统 人力资源系统 财务系统 办公系统 设备管理系统等相关系统实现无缝连接 灵活性不同的供电企业或同一供电企业的不同时期 其业务处理过程 方式可能 有非常大的不同 我们的目标是适应电力企业快速转型需要 必须根据企业的生产 经营 销售情况迅速制定不同的企业解决方案 设计时应提供工作台个性化设置 以 满足不同岗位 不同业务的工作需要 先进的技术 建议采用当前流行的企业信息系统方案设计与软件设计思想 充 分利用先进的信息技术与网络技术 进行分布式 模块化的组件开发 可提供各种专 业接口 为系统间的互联和系统的扩展提供强大的技术支撑 安全性 通过客户权限管理 用户加密 数据备份 分布式应用服务 以及系 统出错处理等各种方法 来保证系统的数据与网络安全性 其中用户权限设置应将系 统用户的工作权限定义到具体功能 在设置工作权限时要求各管理部门和业务部门的 职责权限应该十分明确 保证数据的访问与处理安全性 应用服务通过负载平衡算法 保证系统的安全与稳定运行 适用性 新建的网络系统应具有高可用性和可靠性 能够满足全网不同节点的 不同应用需要 考虑到网络技术的发展和公司业务发展的需要 该系统应能方便地进 行调整 修改和扩充 并在采用新技术的同时保护现有的资源 2 2 管理信息系统的特点 2 2 1 管理信息系统的物理组成 1 计算机硬件系统 包括主机 外部存储器 输入输出设备等 2 计算机软件系统 包括系统软件和应用软件两大部分 3 通信系统 包括线路等通信设施和与计算机网络 数据通信有关的软件等 4 工作人员 包括系统分析员 程序设计员 维护人员 管理员 操作人员等 2 2 1 管理信息系统的特点 1 数据集中统一 采用数据库 2 有预测和控制能力 3 面向决策 4 具有信息与载体之间的可分离性 4 工程硕士学位论文 新型电力营销信息系统研究与实现 2 3 应用环境需求 通过营业厅 呼叫中心 因特网 i n t e m e t 和客户现场等多种服务手段 为客户提 供电力法规 用电政策 用电常识 用电技术 以及用电情况等信息查询和咨询服务 实时受理客户通过各种方式提交的新装 增容与用电变更 紧急服务及投诉举报等业 务 鉴于响水县用户数在5 0 万以下 系统对各类软硬件和网络要求如下 2 3 1 系统运行的硬件环境 本系统的硬件环境主要就是对服务器的要求 生产服务器2 台 2 c p u 1 6 g 以上 8 g 以上内存 2 个1 4 6 g 热插拔硬盘 r a i d l 4 块千兆网卡 应用服务器2 台 2 c p u 1 6 g 以上 8 g 以上内存 2 个1 4 6 g 热插拔硬盘 r a i d l 4 块千兆网卡 w e b 服务器2 台 2 c p u 1 6 g 以上 8 g 以上内存 2 个1 4 6 g 热插拔硬盘 r a i d l 4 块千兆网卡 客户机 p i v2 0 g 以上c p u 5 1 2 m 以上内存 1 g 以上剩余硬盘空间 2 3 2 抄表机配置与运行环境 抄表机采用捷宝a 1 8 8 该机采用全球使用最广泛的高性能c p u 内核 主频达到 7 5 m h z 运行效率是普通机型的4 倍以上 并且功耗低 指令执行速度快 是目前抄 表机产品的最高标准 具体配置参数如下 处理器 高效a r m 内核 主频7 5 m h z 存储器 r a m r o m 2 5 6 k 2 4 0 k 用户可用 2 m f l a s h 3 2 m 可扩充至6 4 m 支持用户同时建立多个应用程序各数据库要求 且可以同时操作多至1 6 个文件 显示屏 l c d 液晶显示屏 1 6 0 1 6 0 全点阵 整屏可显示2 0 2 0 字符或1 0 1 0 汉字 可调控背光和对比度 键盘 2 2 键极高品质硅胶加锅仔片 人机工学键盘 夜视型l e d 键盘灯 指示灯 双指示灯 位于机器顶部 在不同工作状态下呈不同颜色 电源 双电池结构专利设计 2xa a 或1xl i 电池可选 充电器 u s b 端口专用充电适配器 充电5 8 小时 通用充电器 充电3 4 小时 通讯接口 标准配置 u s b r s 2 3 2 串口 远红外通讯口 其它可选通讯方式 r s 4 8 5 高速红外 r f l d 尺寸 标准型 1 6 2 m m x 6 2 m m x 3 l m m 条码型 1 6 2 m m x 6 2 m m x 4 2 5 m m s 2 需求分析工程硕士学位论文 2 3 3 系统运行的软件环境 本系统的软件环境主要包括操作系统 数据库软件 报表工具 备份软件等 操 作系统 w i n d o w 2 0 0 0 以上版本或u n i x 数据库软件 企业级关系数据库 支持a n s i i s os q l 8 9 a n s i i s os q l 9 2 标 准 支持分区技术 支持中文汉字内码 符合双字节编码 2 3 4 系统运行的网络环境 营销业务应用的网络环境主要包括局域网 广域网 城域网以及专线 主要承载 数据 语音以及视频等业务 各个业务需要的带宽如下 业务终端 要求2 5 6 k b p s 带宽 视频监控 要求3 8 4 k b p s 带宽 基层营业所 要求2 m 以上带宽 6 工程硕士学位论文 新型电力营销信息系统研究与实现 3 系统设计 3 1 目标 目前大部分地区 特别是农村地区 营销管理信息化程度相对滞后 这里重点介绍 信息系统总体设计架构 业务模块的功能划分等 并从营销业务管理的关联角度 说 明系统对于各项业务功能之间的结构层次关系 提出了营销管理信息系统设计建设应 该遵循的原则 同时 结合生产实际 对各类用电营销业务在系统中的功能划分和各 类模块的重要性作了简要的介绍 以求能为供电企业 特别是营销信息化程度仍然比 较薄弱的农村供电企业提供参考 3 2 系统功能结构分析 系统功能划分根据营销系统管理需要和各项业务需求 将系统功能划分为用电营 销管理信息系统 包括核心业务模块 管理功能模块 和与其他系统的接口两部分 核 心业务模块包括业扩管理 抄表管理 电量电费管理 收费与账务管理 计量管理 用电检查及线损管理 报表管理 系统维护管理8 个模块 管理功能模块是辅助决策 模块 系统接口包括银电联网接口 客户服务系统接口 大客户负荷管理系统接口 计量集抄系统接口 o a 办公自动化 接口 触摸屏查询接口等 各类接口可根据实际 需要进行开发 系统功能结构图如图3 1 所示 核心业务模块管理模块接口 用 电收电 系 日i 负 且 费检 上l 抄 业抄 里 计抄统 虽羔 其0银客财荷 扩表 与与 旦 杏 衣维 土 表 控 他a企服务 机 管 簪 电帐 里 及 管护 4一 接接联接接制 口 费 务 管 线 接 理 理理理管 口口 网 口口 接 管 答 损 j 口 口 口 理 e理理 管 垂 理 一 应用服务平台 系统平台 图3 1 系统功能结构图 7 3 系统设计工程硕士学位论文 3 3 系统体系结构 规划本信息系统的总体架构时 从计算机硬件及网络 系统软件 应用软件这3 个层次进行综合考虑 3 3 1 计算机硬件及网络系统 包括 主机 服务器 客户机 系统管理主机 网络 通信设备 接口装置等 由 于操作系统 网络管理等系统软件与系统硬件紧密联系 因此一般也放在这一个层次 进行考虑 3 3 2 系统软件 包括 数据库系统 开发工具 应用服务器系统 中间件产品 以及必要的c a s e 计 算机辅助软件工程 开发支持环境等 3 3 3 应用软件 也就是通常意义上的 管理信息系统 本身 它是整个系统的核心 实现主要的 业务逻辑控制和业务数据处理功能 信息系统以三层模式进行设计 第一层为客户层 提供信息交互界面 是用户直接操作的表示层 第二层为应用服务器 主要进行业务 处理的商业逻辑层 笫三层为数据 资源层 三层系统比另一种两层系统在客户端和 数据库服务器之间多了一个应用服务器 并将两层系统中客户机上的数据库连接程序 放到了应用服务器上 这是革命性的变革 中间应用服务器负责响应客户端的请求 从数据库服务器取得数据或者更新数据 并且有关业务逻辑的计算都可以拿到这一层 上来做 中间层服务器可以具有较强的负载均衡和容错能力 也有较强的可扩展性 7 1 3 3 4 应用系统功能层次 下面从营销管理业务整体的角度 来说明系统对于各项业务功能之间的结构层次 关系 参考国家电网公司 电力营销管理信息系统设计规范 可将整个电力营销系 统的功能按照图3 2 所示的层次结构进行组织 系统功能层次结构如图3 2 所示 工程硕士学位论文新型电力营销信息系统研究与实现 图3 2 系统功能层次结构图 1 客户服务层 通过营业厅 呼叫中心 因特网 i n t e m e t 和客户现场等多种服务 手段 为客户提供电力法规 用电政策 用电常识 用电技术 以及用电情况等信息 查询和咨询服务 实时受理客户通过各种方式提交的新装 增容与用电变更 紧急服 务及投诉举报等业务 2 营销业务层 处理新装 增容 用电变更 合同管理 电量电费 收费与账务 管理 电能计量管理 负荷管理等业务 3 营销工作质量管理层 主要包括工作流程优化与监督 营销业务稽查 合同执 行情况管理 以及投诉举报管理等 4 营销管理决策支持层 通过对营销业务层 客户服务层 营销工作质量管理层 等信息流的应用分析 提供诸如市场运营与开发 客户需求信息 市场预测及动态研 究等辅助决策信息 总之 该系统是为供电企业营销业务管理设计的信息管理系统 通过对各类业务 模块的细分 充分满足了营销管理的业务需要 其功能涵盖了营销管理的所有业务层 面 它不仅满足供电企业营销各级管理群体的需要 而且可以全面提高供电企业的管 理水平 工作效率 服务质量和决策水平 促进电力营销管理的现代化 8 9 1 3 4 数据模型 随着电力企业信息化建设的发展 目前电力营销系统 客户服务系统 负荷管理 系统 计量检定系统 电能量计费系统 配变监测系统以及s c a d a 等业务系统 已 积累了大量详尽真实的历史数据 目前 迫切需要对这些数据进行综合分析 从而及 时准确地掌握电力营销状况 科学地预测电力市场的发展趋势 为制定电力政策和电 9 3 系统设计 工程硕士学位论文 力市场营销策略提供依据 1 0 1 传统的电力营销管理信息系统已经不能适应电力市场的 要求 针对这种情况引入数据仓库技术 根据数据仓库的特点及体系结构 提出电力 营销数据仓库系统的解决方案 运用联机分析处理 o l a p 和数据挖掘技术 从中获 取有用知识 预测电力营销发展趋势 为电力系统管理人员提供有效的决策信息 1 l 1 2 1 目前的电力营销系统使用的是面向操作的数据库管理系统 完成统计报表 随机 查询等具体业务 初步实现了电力业务处理的无纸化和网络化 但是随着电力客户的 不断增加 数据量也随之增长 人工采集和处理无法保证数据的完整性和准确性 业 务系统生成的报表灵活性较差 已不适应决策人员管理分析的需要 如何从海量的数 据中挖掘出有价值的信息 解决由于数据分散存储带来的 信息孤岛 问题 为企业 领导制定电力政策和电力市场营销战略提供依据 已成为摆在电力企业面前的一项重 大课题 数据仓库是一种解决方案 但又不是可以买到的现成产品 从事物发展和历 史的角度来组织和存储数据 以提供信息化和分析处理之用 通俗地讲 数据仓库就 是企业内部一种专门的数据存储 用于支持分析型数据查询 1 3 3 4 1 数据仓库的特点 数据仓库是面向主题的 集成的 具有时间特征的 稳定的数据集合 用以支持 经营管理中的决策制定过程 1 4 电力营销数据仓库集中体现了这4 个特征 1 面向主题 主题是一个在较高层次将数据归类的标准 每个主题基本对应一个宏观的分析领 域 满足该领域分析决策的需要 数据在进入数据仓库之前经过加工与集成 将原始 数据结构做一个从面向应用到面向主题的转变 根据具体业务需求 本文将电力营销 主题域划分为售电分析 用户分析 业扩分析 计量分析 负荷分析 报修统计分析 供电服务投诉分析等 1 5 2 集成 数据仓库中的数据主要用于分析决策 必须进行归纳和整理 要解决源数据中格 式相异的问题 就要将它们统 n 数据仓库的数据模式中 数据仓库是对源数据的增 值和统一 1 6 1 3 具有时间特征 数据仓库随着时间变化不断增加内容 同时也要删去陈旧不用的内容 由于数据 仓库常用作趋势预测分析 一般保留5 1 0 年的历史数据 数据仓库的数据都包含时 间元素 是键码 关键字 的一部分 4 稳定 1 0 工程硕士学位论文 新型电力营销信息系统研究与实现 其数据主要供企业决策分析 所涉及的操作主要是数据查询 一般不进行数据修 改 数据仓库中的数据是不同时间数据库快照的集合 3 4 2 电力营销数据仓库体系结构 成功地实施一个数据仓库项目 通常需要很长的时间 如果仅仅着眼于短期成果 缺乏整体考虑 采用不健全的体系结构 不仅会增加系统开发和维护成本 而且必将 对发挥数据仓库的作用造成不利的影响 因此一个综合 清晰的远景规划及技术实施 蓝图将在整个项目的实施过程中起到重要作用 一个完整的数据仓库体系架构应包 括 数据抽取 数据管理 数据使用三大块功能 1 刀 1 8 1 电力营销数据仓库具有数据 源层 数据仓库层 应用层3 层体系结构 电力营销数据仓库体系结构如图3 3 所示 应用层 数据仓库层 数据源层 图3 3 电力营销数据仓库体系结构 1 数据源层是电力营销数据仓库的数据来源 为决策支持系统提供数据 包括业 务数据库中的操作型数据 数据文件中的文档数据和外部数据 操作型数据是面向应 用的 主要是支持日常业务操作 是从业扩子系统 线损分析子系统 电量电费子系 统 客户服务分析子系统等抽取出来的 是数据仓库中数据的主要来源 外部数据包 括其他企业的信息 期刊杂志中的数据等 1 9 捌 2 数据仓库层由数据抽取 数据仓库和数据仓库管理系统组成 其中 数据仓库 是整个数据仓库系统的核心部分 是按照数据仓库的主题思想组织起来的数据集合 包括元数据和业务数据库中的数据 元数据是关于数据的数据 是数据仓库的核心 用于存储数据模型 定义数据结构 数据转换规划 控制信息等 数据仓库管理系统 包括对数据仓库中的数据进行维护 安全 备份 日志 恢复等工作 这些工作需要 借助数据库管理系统来实现 3 系统设计工程硕士学位论文 3 应用层建立在数据仓库基础上 主要包括检索查询工具 o l a p 工具和数据挖 掘工具 决策制定者利用这些工具 从数据仓库的海量数据中获取有价值的信息 为 制定决策提供科学的依据 3 4 3 数据仓库的系统结构实施方案 成功建立一个高性能 可扩展的数据仓库平台 关键是建立一个可扩展的系统结 构 业界通常存在2 种数据仓库结构实施方案的观点 即 自顶向下 和 自底向上 的方法 自顶向下 的结构意味着首先建立一个覆盖所有业务流程的企业级数据仓 库 然后再根据不同的主题建立数据仓库 这种方案投资周期长且代价高昂 难以接 受 而 自底向上 的观点则认为可先按部门设计独立的数据仓库 然后再把这些数 据仓库集成为一个企业级的数据仓库 这种方案也存在不足之处 由于各个数据仓库 是分别独立设计的 数据模型各不相同 且这种结构不能提供通用的元数据部件 没 有共享的元数据 将这些数据仓库结合无异于形成新的 信息孤岛 采取的解决方案是将两者结合起来考虑 首先规划企业级数据仓库的数据模型 在此基础上采用分步方法实施各个独立的数据仓库 这里规划的企业级数据模型用来 保证数据仓库的可扩展性和可兼容性 最终形成一个企业级的数据仓库 建模的目标 是产生一整套一致性维度 并且标准化所有事实度的定义 一致性维度是指与之可能 连接的每一个事实表中意义相同的维度 一致性事实定义是在确定一致性事实维度的 同时完成的 用来保证某个事实在不同的数据仓库中具有兼容的指标单位 3 4 4 电力营销数据仓库的建立 数据仓库的建立是一个不断循环的过程 在开发过程中设计人员要和企业业务人 员互相沟通 共同制定目标及工程计划 确定电力营销数据仓库的主题 为决策者制 定决策提供有力的支持 1 确定主题与设计数据结构 通过对电力营销部门相关业务数据和业务流程的分析 将营销主题划分为售电分 析 用户分析 业扩分析 计量分析 负荷分析 报修统计分析 供电服务投诉分析 等 并列出各个主题相对应的事实属性及维度属性 其具体设计见表3 1 1 2 工程硕士学位论文新型电力营销信息系统研究与实现 表3 1 事实属性及维度属性表 数据仓库中数据通常以星形或者雪花形结构进行存储 以方便用户的查询和调 用 星形模型中 位于中央的一个对象与周围若干对象连接 中央的对象称为事实表 周围的对象称为维表 事实表中存放商业事实 由维和量度两类属性列组成 事实表 和维表之间通过主 外键联系 雪花模型是对星形模型的拓展 对星形模型的维表进 一步层次化 原有的维表被拓展成小的事实表 形成一些局部层次区域 其优点是可 最大限度地减少数据的存储量 其售电分析的星型模型如图3 4 所示 3 系统设计 工程硕士学位论文 电压等级维护事实表用电类别维护 电压等级 客户 用电类别 日期 时间维护 电业等级 客户维护 省份 年度 用电类别 季度 电价类别 城市 客户 月份 行业类别 日期 售电量 有功电量 电价维护 行业维护 无功电量 电价类别 行业类别 峰电量 基本电价 行业类别细节谷电量 代收电价 图3 4 售电量分析星型模型 2 数据预处理 数据仓库的主要数据来源是电力企业大量的历史数据 其中有一部分来源于现有 的信息系统 另一部分需要通过录入系统软件手工录入 这就要求在数据的迁徙过程 中对数据进行有效性检查 将操作型数据和其他外部数据转换成统一的格式 数据清 理是通过填写空缺的值 平滑噪声数据 识别 删除孤立点 并解决不一致来清理数 据 数据集成就是将来自多个数据源 数据立方体或文件中的数据按一定的规则集成 到数据仓库中 3 数据挖掘 数据挖掘是从大型数据库的数据中提取用户感兴趣的知识 这些知识是隐含的 事先未知的 潜在的有用信息 提取的知识表示为概念 规则 规律 模式等形式 数据挖掘在整个决策支持中占有重要的地位 它将数据仓库中经过初步加工的大量数 据转化为有用的知识和决策信息 为决策人员提供有效的支持 数据挖掘具有预测一 验证功能 描述功能等 2 1 1 目前常用的数据挖掘方法有信息论方法 集合论方法 包 括粗糙集方法 概念树方法 覆盖正例排斥反例方法 决策树方法 神经网络方法 遗传方法 统计分析方法 可视化技术等 2 2 总之 基于数据仓库技术的电力营销系统通过向用户提供报表 查询 在线分析 处理和数据挖掘功能 帮助用户从数据中发现规律 预测发展趋势 在实际使用中 该系统则是电力营销系统的延伸 2 3 1 随着电力体制改革的深入 电力企业逐步从计划 1 4 工程硕士学位论文 新型电力营销信息系统研究与实现 经济管理模式向市场经济管理模式转变 电力营销数据仓库的建立能更好地促进企业 规范化管理 为企业创造更大的经济效益和社会效益 电力营销数据仓库能很好地解 决异构数据源和数据不一致的问题 采用多维数据模式的设计使分析效率 查询能力 大大提高 充分利用历史数据 从中挖掘出有用信息 预测电力企业发展潜力 为企 业领导制定决策提供科学 可靠的依据 2 4 1 3 4 5 概念结构设计 概念设计用来反映现实世界中的实体 属性和它们之间的关系 表3 2 列出了系 统的业务概念表 表3 2 业务概念表 序号 业务概念 l客户 2 用电客户 3 营业户 4 抄表周期 5抄表例日 6计划抄表 日 7 抄表系数 8 抄表段 9催费段 1 0 目录电价 1 1 电度电价 1 2 目录电度 电价 1 3目录电度 电费 1 4 电度电费 1 5 翻转 1 6 收费锁定 1 7 收费解锁 1 8 缴费渠道 1 9 收费方式 说明 可能或已经与供电企业建立供用电关系的组织或个人 依法与供电企业建立供用电关系的组织或个人称为用电客户 简称用 户 不同用电地址视为不同用户 同义词 用户 一套贸易结算用的计量装置对应一个营业户1 连续两次抄表间隔的时间 是指定抄表段在一个抄表周期内默认的抄表日 是本次抄表实际计划的抄表日期 计划抄表日一般根据抄表例日和抄 表周期来确定 是统计抄表工作量的权重系数 根据客户类型 客户区域 表类型 表位置 抄表方式等抄表难度来确定 是对用电客户和考核计量点进行抄表的一个管理单元 同义词 抄表 区 抄表册 抄表本 是对用电客户进行催费的一个管理单元 国家发改委批准的电价分类与水平 按用户用电度数计算的电价 指不含代征电价的电度电价 根据用电客户用电量和目录电度电价计收的电费 为目录电度电费与代征电费之和 指电能表示数超过最大位数后从零继续开始计数 同义词 过周 过 零 翻表 是指电费正处在收取过程之中的状态 用来提示其他收费方式以避免 重复收费 收费锁定期间 不进行违约金计算 解除收费锁定状态 是指提供收取电费服务的机构 主要有电力 银行 非金融机构 提供客户缴纳电费的方式 例如 坐收 走收 代收 代扣 特约委 托 卡表购电 负控购电 充值卡 p o s 机刷卡 电话银行 网上银 1 5 3 系统设计工程硕士学位论文 关于本系统数据库概念模型 本文仅以组织与人员为例介绍 图3 5 是组织与人 员局部e r 图 由于属性太多 这里不一一列出 1 6 工程硕士学位论文新型电力营销信息系统研究与实现 图3 5 组织与人员局部e r 图 3 4 6 逻辑结构设计 数据库的逻辑设计主要是将各局部的e r 图进行分解 合并后重新组织起来形成 数据库全局逻辑结构 包括所确定的关键字和属性 重新确定数据结构以及各个数据 表之间的关系 根据本系统的需求分析 本系统中所使用的各种基本表多达几十个 当然这里面大都是为了实现软件通用性而建立的参数表 这里限于篇幅 只列出一些 实现该系统的主要表 如下所示 1 客户信息表 用户编号 户名 开户证件号码 证件类别 地址 电话1 电 话2 电话3 电子邮箱 2 电表信息表 序号 用户编号 表册号 型号码 表身号 表位号 电表类别 码 装表位置 装表日期 装表人 用电性质码 电表状态码 3 抄表信息表 序号 用户编号 抄表月份 上月抄见 本月抄见 其它电量 本月电量 用电性质码 优惠级别码 电表状态码 抄表时间 抄表员工号 4 收费信息表 用户编号 本期电费 应缴金额 上期结存 本期结存 结账日 期 5 发票打印表 发票号码 用户编号 抄表月份 缴费时间 违约金 缴费金额 电脑编号 开票员工号 收费员工号 6 员工信息表 人员编号 姓名 岗位编号 审批级别 密码 照片 显示顺序 码 7 员工权限表 权限编码 菜单项标志值 菜单名称 菜单项是否显示 工具栏 是否显示 限于篇幅 这里仅列出部分实体表的逻辑设计 分别如表3 3 3 6 所示 3 系统设计工程硕士学位论文 1 8 表3 3 部门实体结构表 中文名称英文名称数据结构主键外键非空注释 供蠹喜位 吣v a r e h a r 2 1 6 nyy供电单雠一编码 简称黼v a 粤2 2 5 6 nnn 部门名称缩写 部门名称n a 腓 眦警 2 5 6nnn 部门名称详细信息 j 部门类型t y p e c o d ev a r c h a r 2 8 nnn 区别部门功能 上鬈笋 p j 删 v 删 1 6 nnn上删1 编号 星蚕壁量旦 坠兰璺避亟墅堕塑塑塑 壅亘星量壁量 表3 4 供申 单付窭体结构表 中文名称英文名称数据结构主键外键非空注释 供蠹笋 洲 v 删 1 6 y ny 供蝉雠一编码 供量蓑位 碘 v 删 1 6 nyy 供电单位详细名称 砉鬈荔喜p d c p t n v 删 1 6 n nn 上级供电靴编号 供羹茅 0 d e v 础2 8 n n n 区别供电单位类别 里蚕壁呈里堡旦 坠堕堂亟 塑笪堕塞亘垦委壁量 毒1 气 l 吊宜休娃物嘉 中文名称英文名称数据结构主键外键非空注释 人员编号 e m p人员唯一编码 nov a r c h a r 2 1 6 yny 部门编号d e p tn ov a r c h a r 2 1 6 nyy 与部门关联 工号 s t a f f n v a r c h a r 2 1 6 nn n 业务人军釜一服务 姓名n a m e v a r c h a r 2 6 4 nnn业务员姓名 性别 g e n d e r v a r c h a r 2 8 nnn 性别 0 1 男 0 2 又 相片p h o t ob 1 0 by ny 人员相片 职位p n 黼v a 破呼 2 5 6ny y 所在职位名称 j 岗位p o s i t o o n v a r c h a r 2 8 nnn 人员所在岗位代码 工种类 0 l 检定人 工种 w o r dt y p e v a r c h a r 2 8 nnn 员 0 2 修校人员 0 3 装表接电 工程硕士学位论文 新型电力营销信息系统研究与实现 技术等级t e c h l e v e lv a r c h a r 2 8 y ny 出生年月 y m dd a t eny y 文化程度d e g r e e c o d ev a r c h a r 2 8 nnn 手机号码 m o b i l e v a r c h a r 2 3 2 nnn 办公电话 o f f i c e t e lv a r c h a r 2 3 2 yny 服务等级 s r v l e v e lv a r c h a r 2 8 nyy 持让标志 c e r t f l a gv a r c h a r 2 8 nnn 定编标志 f i x e d f l a gv a r c h a r 2 8 nn n 在岗标志 o n p o s f l a gv a r c h a r 2 8 nnn 专业p r o 纸警0 n v a r c 凇 8 y ny 弯鹫于跏风i o n b d a t e nyy 作日期 g nd a t e 一一 工作日期 j o i n d a t e d a t e nnn 职称 t i t e lv 砌警 2 5 6nnn j 政治面貌 p o l i t i c a l s t a t v a r c l 埘2 8 yny 职称级别t i t l e l e v e lv a r c h a r 2 8 nyy 人员的技术等级代 码 出生年月日 文化程度 o l 专科 0 2 本科 0 3 研究 生 0 2 博士 0 5 博 士后 人员联系手机号码 办公室电话号码 服务人员的服务等 级设置 0 1 一级 0 2 二级 0 3 三级 0 4 四级 0 5 五年 是否持有专业学习 证明 是否为定编人员 是否在职标志 技术专业说明 本专业工作开始日 期 参加工作开始日期 个人职称说明 政治面貌 0 l 普通 0 2 团员 0 3 党员 职称级别 o l0