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市场监管业务数据可视化平台研究与实践

2021-05-14 09:09 来源: 互联网 作者:魏红君 浏览次数 195

 摘 要:数据可视化是一个相对新兴的计算机科学研究领域,可视化技术能够帮助软件开发人员构建数据的视觉化形态,为人们提供更具价值的数据形式,缩短了信息从数据处理到价值体现的距离,降低了人类从数据捕获到信息形成的时间成本和思维成本。市场监管业务的业务层次较深,数据量庞大、结构复杂,利用可视化技术能够帮助用户快速理解数据,有效地改善了业务运转效率,提高了工作和决策水平。

关键词:市场监管;可视化;HTML5;Ajax

一、绪论

数据可视化是计算机科学的分支之一,其历史起源比较久远,近几年来得到了快速发展和应用,引起了学界的普遍重视,掀起了一股研究热潮。随着信息技术的应用在各个行业不断普及,业务数据呈爆炸式地增长,物联网、互联网的普遍应用,大数据的出现给人类的数据加工和信息获取带来了许多便利。然而,面对数量庞大、错综复杂的各种数据,如何快速捕捉其价值成为一个核心问题。信息可视化能够利用图形图像、音频视频等技术将大规模的、关系复杂的数据进行可视化表达,为人们更快捷地、更深层次地认识数据提供了一个重要的途径。随着市场监管体制改革的不断深入,市场监管业务的信息化工作也不断发展和完善。市场监管业务信息系统的部署和应用为市场监管部门的日常工作提供了现代化的手段,提高了工作效率和决策水平,改善了用户体验,提高了服务质量。利用可视化技术对数据进行加工处理在其中发挥着重要的作用。

二、可视化、数据可视化与可视化技术

可视化是人类的一种认知活动,就是在心理上建立某事物的可视图像或媒体模型,以便利用视觉或听觉等感官经验理解数据、获取信息、丰富知识、增长经验。可视化的基本思想就是用更易理解的形式来表达数据、描述问题,即通过对数据的进一步加工和转换来达到更直观地进行信息启示的目的,其最大的优点是可以降低认知成本,提高认知效率。

在实现可视化目标的过程中所采用的方法、手段、工具的总和称为可视化技术。可视化技术历史久远,在计算机领域中最早应用在科学计算上称为科学可视化或数据可视化。随着经济社会的持续高速发展,数据可视化技术逐步扩展到了更多的领域,出现了大量更为复杂的、领域相关的数据集合,使得对信息技术、数据可视化技术的需求日益剧增,对可视化技术的发展起到了极大的推动作用。数据可视化基本模型如图1所示。现代的数据可视化技术在计算机的支撑下得到了前所未有的快速发展,特别是互联网、物联网技术的发展以及大数据、人工智能等的新的应用的普及,使得可视化技术得到了充分的扩展,体现了其广泛的应用价值。当今,可视化数据的数据来源主要有金融、社会、经济、商业等领域,市场监管业务数据就是一个典型的行业数据集合,利用可视化技术对其进行描述和表达有着巨大的应用价值。

三、平台实现

(一)总体架构

数据是当今社会最重要的资源之一,对于一个机构来说是一种无形的宝贵资产,在机构的发展过程中发挥着举足轻重的作用,已经成为驱动业务的核心动力、提升工作水平的重要工具、改善服务质量的有力保障,因此,建立以数据为中心的运转机制来支撑业务的发展已经成为一种理念,也是势在必行的任务。市场监管机构业务部门多、业务领域面广,数据来源渠道丰富、结构繁杂,这给数据的处理带来了不小的困难。如何快捷有效地利用这些数据进行业务价值的挖掘,成为一个极具挑战的核心课题,也关系到系统的运行效率和应用价值。因此,平台总体架构以实际业务需求为出发点,以功能实现为导向,以数据可视化为线索,做到业务完整、接口规范、模块清晰、健壮灵活等的设计目的,这也符合在深化机构和行政体制改革的大背景下,市场监管部门面临着业务数据的整合、新功能的开发和利用等工作内容的要求。总体架构如图2所示。

(二)模块功能

市场监管机构业务部门多,业务内容繁杂,管理平台以模块化设计作为基本指导思想,明确业务界限减小开发工作的重复率,提高开发效率;以参数化驱动模块运转为手段,增强系统的灵活性,适应业务多变的情况。并采用多级数字网格技术,将不同级别的业务划分为不同级别的数字网格,每级数字网格使用本級网格的基本业务数据以及不同维度、不同粒度的统计数据,下级网格与上级网格关联,实现数据的深度分析与挖掘,达到了实用的目的又保证了灵活性。平台以业务数据关联整合为基础,并按照关键性能指标KPI(Key Performance Indicator)的原则,对业务关键数据进行提炼和分析,通过将市场主体、市场管理、公示监管、商标管理、消费维权、行政执法、无照经营清理统计、综合业务等的数据的可视化过程,实现监管和控制市场动态、多视角的信息共享、提升业务管理效率的目的。系统功能模块如图3所示。

(三)技术路线

考虑系统的安全性、稳定性、可扩展性,结合实际情况,便于各个业务部门方便使用该平台开展工作,系统采用B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)工作模式。后端基于javaEE平台开发,前端使用HTML5技术开发,业务数据库使用Oracle DB管理,系统数据库采用MySQL,使用linux操作系统配合Apache服务器,为业务提供计算服务。可视化模组基础部分采用ECharts图形图表库,扩展部分采用WebGL进行开发。这样即满足了多数业务的基本需求,也可以将可视化部分进一步扩展,以满足不断变化的业务内容或形式。

(四)可视化过程

以技术路线作为参考和指导,可视化过程首先完成业务数据的清洗,并根据ECharts基础图形图表库的参数要求或根据WebGL API接口标准,结合业务数据可视化模型对相关数据进行规格化处理。然后进行可视化分析及数据封装,构建可视化数据服务接口,再通过Ajax(Asynchronous Javascript And XML,即“异步JavaScript和XML”)调用该接口获取可视化参数数据,利用ECharts库或WebGL调用可视化处理逻辑形成可视化组件,依据业务需求创建可视化视图或支持可视化的交互,利用HTML5页面呈现给终端用户。可视化过程如图4所示。

(五)典型实例

市场监管数据管理平台工作在B/S结构下,所有可视化结果及用户交互界面均在浏览器下生成,包括业务数据的填报、审核,系统参数的设置,系统的日常维护、调整等等。如图5所示是业务管理人员使用该平台时访问首页的截图,利用可视化图形为行政区域的选择提供交互媒介,操作便捷效率高,结合数据表格和图表来表达业务数据情况,直观易理解。

如图6所示是某业务的两个数据分析点的可视化结果,利用了ECharts的柱形图表和曲线图表,分别表达了分类数据的比较情况和基于时间轴数据变化趋势,简洁直观,便于快速了解对应的业务情况,为决策提供了快捷的参考。

四、结语

数据可视化不但能够快速反映业务情况,也为数据价值的进一步挖掘提供了简洁明了的形式,是数据处理的一种重要手段,有着很大的研究与应用价值。本文结合市场监管业务系统的数据可视化过程,阐述了数据可视化的基本模式、相关技术等。其中,如何构建一个独立于业务系统的、可灵活适配的可视化框架是一个值得进一步研究的课题。

参考文献:

[1]张瑞,唐旭丽,王定峰,等.基于知识关联的金融数据可视化分析[J].情报理论与实践,2018,41(10):135140.

[2]任磊,杜一,马帅,张小龙,戴国忠.大数据可视分析综述[J].软件学报,2014,9:19091936.

[3]叶梦轩,危双丰,张冬梅.基于HTML5和WebGL的三维点云可视化方法[J].工程勘察,2017,45(1).

[4][英]Robert Spence,陈雅茜译.信息可视化:交互设计[M].机械工业出版社,20121.

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