王冠卓,刘大旭,孙 聪

(黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)

伴随着全球经济化的发展,电炉企业在获得较大发展的同时市场竞争压力也在逐渐变大,电炉企业应该引进先进的管理制度和管理理念,提升电炉企业的市场竞争力[1]。近年来,大数据技术受到广泛关注,将其引入电炉企业管理之中可提升管理质量和管理效率。在对于电炉企业经营数据的分析之中,财务数据是不可或缺的一部分,主要包括资产负债、利润、现金流量等多种内容,对其进行综合管理、分析,可帮助电炉企业管理人员了解电炉企业的运营情况,继而为管理者制定商业决策提供数据支撑[2-3]。电炉企业可通过引入财务数据管理系统,提升财务数据的管理效率,该类系统需要对大量财务数据进行精确分析管理,并可在综合管理系统中实现人机交互。近年来,关于该类系统的研究众多,如文献[4]中针对当前财务信息管理系统存在识别误差大、拒识率高等不足的问题,提出了基于数据挖掘的财务信息管理系统风险识别方法。该文引入数据挖掘技术对风险识别数据实施建模,刻画财务信息管理系统风险变化规律,对其系统风险进行精准识别,以此优化财务信息管理系统的管理过程。该方法在一定程度上可提高分类管理的精准度,但其存在响应时间过长的问题。文献[5]中基于区块链技术,提出了一种去中心化的电炉企业财务管理系统。该方法将智能合约理念与系统相融合,以建筑电炉企业为例,只要施工合同进行交易,智能合约就能被即时触发,以此保证合同规定权利与义务的严密执行,简化传统财务多方交易面临的手续复杂问题。该系统在应用过程中仍然存在分类管理效果差,响应时间长的问题。基于此,针对现有的电炉企业财务数据管理系统处理效率低的问题,提出基于数据挖掘的财务数据分类管理系统设计。在本文的设计中,财务数据的管理分析只是作为基本的信息管理功能,还需要实现综合管理系统的文件生成和发送。在分析电炉企业财务数据管理需求的基础上,将系统内将财务数据进行划分,实现基于数据挖掘的电炉企业财务数据分类管理系统设计。

1 电炉企业财务数据分类管理系统总体架构

本文系统在传统硬件基础上,对系统功能模块进行优化,因此,主要针对系统用户管理模块、财务数据管理模块、业务管理模块以及网络管理模块进行设计,其总体架构如图1所示。

图1 电炉企业财务数据分类管理系统总体架构

1.1 用户管理模块

用户管理模块主要管理用户的登录及用户的权限设置。其中,用户登录前需要输入密码和账号,该密码和账号通过主账号进行设置。主账号可设置多个子账号,并且子账号的权限由其设定。根据不同的需求和功能设置子账号,子账号仅能根据主账号设置的账号和密码进行登录,并根据主账号为其设置的权限进行使用。电炉企业中人员流动较为频繁,若目前子账号使用者离职,可通过主账号限制该子账号的权限,保证系统的安全使用。

1.2 电炉企业财务数据管理模块

电炉企业财务数据管理主要包括数据预处理、数据存储和数据分析三个子功能。

对于电炉企业财务数据的预处理主要包括数据的获取、数据清理及数据集成、归约三部分。即从原业务系统中获取电炉企业结构化或非结构化的业务数据,通过数据抽取完成结构化数据的抽取。数据清理主要包括对非结构性数据进行统一,对于每个字段的含义或位置进行定义,如遇到不完整的坏数据进行清理去除。对数据处理完成后将其以HDFS文件的形式进行存储,以便后期对数据的调动和分析。

为加强财务数据的处理效率,在该模块中,可先采用数据挖掘方法清楚电炉企业财务中的冗余数据。

设定待处理的财务数据集合为

si={s1,s2,…,sn}

(1)

式中:si为待处理的电炉企业财务数据集合;s1,s2,…,sn为电炉企业财务数据不同数据;n为数据量。

根据确定的电炉企业数据集合,将其中属性较为类似或重复的数据进行匹配,以降低管理数据时的数据量,即:

(2)

式中:y为匹配的阈值;v1,v2为电炉企业财务数据矢量;u为匹配系数。

根据上述计算,降低需要管理的电炉企业财务数据中重复数据,从而降低系统的计算复杂度,进而通过综合管理系统数据库加载相关业务信息。

在上述数据处理的基础上,由于电炉企业财务数据种类较多,且较为复杂,为此在该模块设计中Hadoop架构对该模块中的数据进行有效管理,Hadoop架构如图2所示。

图2 Hadoop架构

在Hadoop架构中包括分布式文件存储系统及相关分布式应用程序,可通过对财务数据收集、处理以及转换等,实现对电炉企业财务数据的高效管理。

1.3 业务管理模块

业务管理模块中主要包括业务处理层、业务导航层。

1.3.1 业务处理层设计

在管理系统中,对电炉企业财务数据的业务处理层进行设计时,需要充分考虑电炉企业财务数据以及相关数据处理的主要层次[6]。对综合管理系统来说,电炉企业财务数据的业务处理层具有独立性,具体包括:凭证管理、报表管理、账簿管理、出纳管理等。

(1)凭证管理。传统的财务管理中的凭证多为纸质证明,为提升电炉企业信息化管理,可将凭证相关信息录入系统中,以达到记录经济业务事项的目的。关于凭证的管理主要包括凭证输入、审核、查询、过账、汇总及检查等,可利用财务人员快速完成管理

(2)报表管理。而数据报表往往是财务报告的主要部分,可准确反映电炉企业的财务状况和运营状况,其报表主要包括项目余额表、核算项目明细表、利润分配表、现金流量表、资金负债表等,利用本文烯烃对报表进行科学管理。

(3)账簿管理。账簿是电炉企业财务管理的重要内容,凭证过账后可直接进入账簿管理中。对于一个电炉企业而言,账簿可分为多种类型,主要包括总分类账、明细账、多栏账、数量金额总账等,管理人员通过系统可根据其需要对账簿进行查看,以了解电炉企业的运转情况。

(4)出纳管理。在财务管理中心,出纳主要负责现金和银行存款的收支,对其进行管理就是对日常收支业务办理与收支业务账务核算进行管理,即包括数据录入、现金账单管理、银行账单管理、支票管理,出纳轧账及出纳报表六种。

1.3.2 业务导航层设计

业务导航层的基础是电炉企业各项财务数据的生成,需要系统单元内部完成财务数据的处理,也需要通过协议接口为用户提供具体应用服务[7-8]。因此,为更好地实现相关数据的交互,通常情况下会根据不同的数据类型,生成共享数据库被电炉企业财务人员获取、访问。财务数据分类管理系统部分参数如表1所示。

表1 财务数据分类管理系统部分参数

在系统中选择一种特定类型的数据,并通过基于人工智能技术的单元接口进行请求访问。其中,选择的财务数据需要通过判定之后,确定为可通过的数据才能被请求访问。在此过程中,利用基尼不纯度确定被访问的数据的重要程度[9-10]。假设电炉企业财务数据集合P中存在w类财务数据,则此数据集合中财务数据的基尼不纯度为

(3)

式中:bv为P中第v个类的样本子集;n为财务数据类的样本子集。

在综合管理系统的业务处理模块,将不同类型的财务数据转换为业务处理所需要输入的系统条件参数。其中,为实现电炉企业财务数据分类管理系统内部数据的交互,还需将转换的财务数据参数映射到窗口对象[11-12]。

1.4 网络管理模块

该综合系统网络需要通过光纤/DDN的传输路径实现[13]。此外,为保障综合管理系统以前置机进行通信的形式,需要在系统数据传输过程中安装路由器和防火墙。综合管理系统网络拓扑结构如图3所示。

图3 综合管理系统网络拓扑结构

在综合管理系统运行过程中,始终处于监测状态。因此,系统硬件中前置机程序需要对接收到的相关数据进行拆分,并根据管理系统内的不同交易码,实现财务数据不同服务请求发出,进而传输到人工处理终端。此外,为保证综合管理系统硬件中触发器检测状态的稳定性,需要电炉企业中的各项财务数据状态同步变化,进而通过TCP/IP传输协议实现数据的有效处理[14-15]。

在本文系统网络拓扑结构的设计中,除了需要TCP/IP等通信协议的支持,还需要采用细化电炉企业财务传输的SNMP,以及CMIP两种专用协议。其中包括:IEEE802网卡、FDDI、集线器,以及帧中继等多项LAN产品;并通过物理层或数据链路层实现系统网络连接[16]。

为保证综合管理系统的稳定性,在选择处理机、打印机、存储器,以及其他PC主机外围设备的基础上,还需要根据动态变化的运行环境设置,调整管理系统内的配置参数。此外,在检测到硬件系统设计过程中故障发生时,需要对其进行实时、动态跟踪分析。在无法进行自我修复情况下,通过人工干预优化该综合管理系统硬件的网络结构。

2 实验分析

2.1 实验环境

为验证本文设计系统的有效性,对本文系统进行一系列的功能测试及对比测试。电炉企业财务管理部署环境要以微软视窗操作系统为基础,且要建立在Windows XP以上级别的操作系统才能对系统性能进行充分测试。基于此,完成系统硬件及软件的搭建,其系统部署环境如表2所示。

表2 系统部署环境

在上述硬件技术上,为提高系统的响应速度,本文采用具备多项优势的SQL Server 2013数据库,该数据库与财务管理的多项功能具有较高的适应性,可为系统提供数据存储等工作。基于此,开展系统性能测试。

2.2 系统性能对比测试

为充分验证本文设计系统的先进性,本文选取文献[4]系统和文献[5]系统作为对比系统,开展对比测试。LoadRunner软件是一种预测系统行为和性能的负载测试工具,可通过模拟上千万用户实施并发负载及实时性能监测的方式来确认和查找问题,故本文选用LoadRunner软件来对三个系统进行性能测试。系统测试参数设置如下:添加满足并发用户数设为400,审核满足并发用户数为200;用户页面正常响应时间设为4 s,CPU使用率最大值为70%。

先对比三个系统的响应时间,其对比结果如图4所示。

图4 系统平均响应时间对比

如图4所示,在测试的过程中,本文设计系统的平均响应时间最长为1.8 s,而文献[4]系统、文献[5]系统的平均响应时间均大于2.4 s,由此可证明本文设计系统的平均响应时间最短,具有较好的应用性能。

后对比三个系统的CPU占有率,其对比结果如图5所示。

图5 系统CPU占有率对比

如图5所示,在测试的过程中,本文设计系统的CPU占有率最高仅为40%,而两种对比系统的CPU占有率均高于本文设计系统,最高达到75%,由此可证明,本文设计系统在运行的过程中CPU占有率较低,应用性能更佳。

2.3 系统应用对比测试

在完成其系统性能对比后,对比三种系统的应用性能。选取A电炉企业作为研究对象,提取2021年10月—12月的财务数据组成样本集,利用三种系统对其财务数据进行分类管理,其分类准确性对比如图6所示。

图6 系统反馈满意率对比

如图7所示,利用三种系统对财务数据进行管理,本文方法获得的数据分类准确率高于93%,而文献[4]系统和文献[5]系统的分类准确率均低于85%,故本文系统在实际应用中效果更佳。多次测试,获取其用户反馈满意度如图7所示。

图7 系统反馈满意率对比

如图7所示,利用三种系统对财务数据进行管理,本文方法获得的用户反馈满意率高于80%,而文献[4]系统和文献[5]系统的用户反馈满意度均低于60%,故本文系统在实际应用中效果更佳。

3 结 语

根据当前电炉企业财务数据管理的实际需求,设计基于数据挖掘的财务数据分类管理系统。为能够有效提高综合管理的智能化程度,首先设置了系统的总体架构,并根据总体架构详细设计各模块功能,然后将数据挖掘技术应用其中,实现电炉企业财务数据的统一管理,最后利用实验证明研究系统的先进性。实验系统性能测试结果表明,本文系统平均响应时间最短,仅为1.8 s,CPU占有率最小,仅为40%,性能优于对比系统。应用性能测试结果表明,本文系统对财务数据的分类准确率高于93%,用户反馈满意率高于80%,优于对比方法,具有更大的应用价值。