夏榮 趙捷
摘要:隨著企業(yè)信息化的發(fā)展,數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,直接影響到信息的準(zhǔn)確程度,關(guān)系到企業(yè)管理層基于信息做出的判斷與決策。在主數(shù)據(jù)管理中,解決系統(tǒng)集成時(shí)異構(gòu)系統(tǒng)性能異常所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)差異問(wèn)題,是企業(yè)競(jìng)相追求的目標(biāo),但是單憑相應(yīng)人員的手動(dòng)調(diào)整,成本不低,因此建立一種自動(dòng)化的數(shù)據(jù)質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)制勢(shì)在必行。文章結(jié)合STEP主數(shù)據(jù)管理平臺(tái),提出一種數(shù)據(jù)差異的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,全面提高企業(yè)信息化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)質(zhì)量,通過(guò)真實(shí)的案例對(duì)比,證實(shí)了數(shù)據(jù)質(zhì)量得到極大的提升。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)質(zhì)量;企業(yè)信息化;負(fù)反饋;主數(shù)據(jù)管理;系統(tǒng)集成
中圖分類(lèi)號(hào):TP39? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2096-4706(2021)07-0123-04
Application and Implementation of Negative Feedback Regulation Mechanism in Data Quality Management
XIA Rong,ZHAO Jie
(Information Center of Zhuzhou CRRC Times Electric Co.,Ltd.,Zhuzhou? 412001,China)
Abstract:With the development of enterprise informatization,the quality of data directly affects the accuracy of information and the judgment and decision-making made by enterprise management based on information. In master data management,it is the goal of enterprises to solve the data difference caused by abnormal performance of heterogeneous systems during system integration. However,the cost is not low only by the manual adjustment of corresponding personnel. Therefore,it is necessary to establish an automatic data quality adjustment mechanism. Combined with the STEP master data management platform,this paper proposes a negative feedback adjustment mechanism of data difference,which can comprehensively improve the data quality in the enterprise informatization system. Through the comparison of real cases,it is confirmed that the data quality has been greatly improved.
Keywords:data quality;enterprise informatization;negative feedback;master data management;system integration
收稿日期:2021-03-18
0? 引? 言
在大數(shù)據(jù)時(shí)代,數(shù)據(jù)的商業(yè)價(jià)值日益凸顯,而數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞則是重中之重,為提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者紛紛進(jìn)行了深入的研究,文獻(xiàn)[1,2]對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量和系統(tǒng)理論進(jìn)行了深入說(shuō)明,文獻(xiàn)[3,4]對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估方法進(jìn)行了研究,文獻(xiàn)[5,6]分別介紹了國(guó)內(nèi)外信息化數(shù)據(jù)質(zhì)量管理方法,文獻(xiàn)[7]介紹了企業(yè)報(bào)表的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理,文獻(xiàn)[8]從電力企業(yè)的實(shí)際業(yè)務(wù)出發(fā),分析了全面實(shí)施數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的方案和意義,文獻(xiàn)[9]分析了企業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)控與提升方案,文獻(xiàn)[10]對(duì)企業(yè)信息化中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量因素進(jìn)行了分析,文獻(xiàn)[11-19]分別對(duì)企業(yè)信息化中數(shù)據(jù)質(zhì)量差異的現(xiàn)狀和影響因素,提升與優(yōu)化方案進(jìn)行了探討??v觀之前的研究成果,對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的自動(dòng)化調(diào)節(jié)尚未深入實(shí)踐研究。本人在中國(guó)中車(chē)下一級(jí)子公司中車(chē)株洲所負(fù)責(zé)主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的運(yùn)維,每天面對(duì)幾萬(wàn)條數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中交互,業(yè)務(wù)繁忙時(shí)有幾十萬(wàn)條數(shù)據(jù)在主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中完成數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)分發(fā),通過(guò)企業(yè)服務(wù)總線監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)每一天在主數(shù)據(jù)經(jīng)企業(yè)服務(wù)總線分發(fā)到下游系統(tǒng)的過(guò)程中,都會(huì)出現(xiàn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的服務(wù)異常,高并發(fā)時(shí)則更嚴(yán)重,如若僅憑人為干預(yù)去調(diào)節(jié)這種異常,工作量之大可想而知。為此本人創(chuàng)造性地提出一種數(shù)據(jù)質(zhì)量自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制,通過(guò)在下游系統(tǒng)和主數(shù)據(jù)之間建立增量負(fù)反饋調(diào)節(jié)下發(fā)機(jī)制,有效解決了企業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳的問(wèn)題,極大地降低了企業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理的運(yùn)維成本。
1? 數(shù)據(jù)質(zhì)量定義及其評(píng)價(jià)指標(biāo)
數(shù)據(jù)質(zhì)量,顧名思義就是數(shù)據(jù)的質(zhì)量,也包括數(shù)據(jù)值的質(zhì)量、數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)的質(zhì)量、數(shù)據(jù)管理流程的質(zhì)量。數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo)(Data Quality Index,DQI),是基于最小化“數(shù)據(jù)缺陷(錯(cuò)誤)率”,通過(guò)持續(xù)不斷的數(shù)據(jù)質(zhì)量驗(yàn)證進(jìn)行管理的評(píng)測(cè)指標(biāo),主要包括數(shù)據(jù)的完整性、唯一性、有效性、一致性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性。
1.1? 數(shù)據(jù)的有效性
數(shù)據(jù)的有效性(Validity)是指數(shù)據(jù)項(xiàng)必須滿足所定義的數(shù)據(jù)有效范圍以及域條件,在確保數(shù)據(jù)的一致性、唯一性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性、完整性的前提下,需要考慮數(shù)據(jù)的有效性。
1.2? 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性
數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性(Accuracy)是指現(xiàn)實(shí)世界中存在的對(duì)象表示值,必須準(zhǔn)確地反映出來(lái)。有了可靠的原始數(shù)據(jù),才能加工出準(zhǔn)確的信息,并保證決策者做出正確的判斷。
1.3? 數(shù)據(jù)的及時(shí)性
數(shù)據(jù)的及時(shí)性(Timeless)是指數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)間須滿足業(yè)務(wù)分析的時(shí)間要求,一個(gè)好的應(yīng)用系統(tǒng)在使用數(shù)據(jù)時(shí),不僅要求數(shù)據(jù)的適用性,還必須考慮數(shù)據(jù)的及時(shí)性。
1.4? 數(shù)據(jù)的完整性
數(shù)據(jù)的完整性(Completeness),其重要性遠(yuǎn)不及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性,但其作用也不容小覷。數(shù)據(jù)的完整性就是我們?nèi)粘Kf(shuō)的“數(shù)據(jù)齊、全、準(zhǔn)”當(dāng)中的“全”,必需的數(shù)據(jù)項(xiàng),不得遺漏。
1.5? 數(shù)據(jù)的唯一性
數(shù)據(jù)的唯一性(Uniqueness),即表示數(shù)據(jù)項(xiàng)必須唯一,不得重復(fù)。包括單獨(dú)唯一性和條件唯一性,單獨(dú)唯一性是指字段必須為唯一值,比如客戶的ID必須唯一;條件唯一性是指根據(jù)業(yè)務(wù)條件字段值必須唯一,例如教育課程的安排、課程日期和開(kāi)設(shè)地點(diǎn)必須唯一。
1.6? 數(shù)據(jù)的一致性
數(shù)據(jù)的一致性(Consistency)是指數(shù)據(jù)所要遵循的結(jié)構(gòu)和值,表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的形態(tài)必須始終一貫、一致。體現(xiàn)在四個(gè)方面,分別為指標(biāo)代碼一致性、參照一致性、數(shù)據(jù)流一致性、字段連貫性。
數(shù)據(jù)除具有上述質(zhì)量特性之外,還具有可取得性、可銜接性、可解釋性、客觀性、專(zhuān)業(yè)性、可比性等非質(zhì)量特性,這些特性對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制不會(huì)產(chǎn)生較大影響,因此不做過(guò)多的討論。
數(shù)據(jù)質(zhì)量度量可以幫助企業(yè)建立全面的數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控體系,企業(yè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理員,根據(jù)數(shù)據(jù)的不同性質(zhì)綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)質(zhì)量度量,實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)控有重點(diǎn)、不遺漏。例如,對(duì)于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)基礎(chǔ)庫(kù)表,側(cè)重于完整性、唯一性、一致性的監(jiān)控;對(duì)于報(bào)表、指標(biāo)等最終輸出數(shù)據(jù),側(cè)重于準(zhǔn)確性、及時(shí)性、合法性的監(jiān)控。
數(shù)據(jù)質(zhì)量的完整性、唯一性、準(zhǔn)確性等需要前臺(tái)的校驗(yàn)規(guī)則去規(guī)避,設(shè)定好規(guī)則,錄入數(shù)據(jù)的這幾項(xiàng)指標(biāo)就能得以提高,及時(shí)性、有效性主要是通過(guò)流程設(shè)計(jì)合理和接口邏輯嚴(yán)謹(jǐn)把控的,本文主要在主數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Stibo System)中,從一致性方面考慮,通過(guò)定性分析和定量計(jì)算,探究反饋調(diào)節(jié)機(jī)制在數(shù)據(jù)質(zhì)量管理中的應(yīng)用。
在應(yīng)用系統(tǒng)中,各個(gè)系統(tǒng)中的接口調(diào)用異常時(shí)有發(fā)生,網(wǎng)絡(luò)的波動(dòng),下游系統(tǒng)的性能不佳,高并發(fā)時(shí)的接口不足,均會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳遞異常,這方面的問(wèn)題不屬于錯(cuò)誤,往往可以通過(guò)重新同步得以解決,比如在系統(tǒng)性能穩(wěn)定或網(wǎng)絡(luò)條件好時(shí)即可恢復(fù),但是不定期大量數(shù)據(jù)的手動(dòng)重復(fù)調(diào)用是一個(gè)很煩瑣的工作。本文所探討的反饋調(diào)節(jié)方式——一種自適應(yīng)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)下發(fā)機(jī)制,可有效提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。
2? 反饋的基本概念
反饋又稱回饋,是控制論的基本概念,是指將系統(tǒng)的輸出返回到輸入端并以某種方式改變輸入,進(jìn)而影響系統(tǒng)功能的過(guò)程。反饋可分為負(fù)反饋和正反饋。前者起到使輸出與輸入相反的作用,使系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)目標(biāo)的誤差減小,系統(tǒng)趨于穩(wěn)定;后者起到使輸出與輸入相似的作用,使系統(tǒng)偏差不斷增大,使系統(tǒng)振蕩,可以放大控制作用。對(duì)負(fù)反饋的研究是控制論的核心所在。
3? 負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制在主數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用
STEP主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的進(jìn)入由Inbound集成端點(diǎn)控制,數(shù)據(jù)下發(fā)由Outbound集成端點(diǎn)控制,數(shù)據(jù)的運(yùn)算由EventProcessor控制,除了Inbound,Outbound和EventProcessor都可以受監(jiān)聽(tīng)觸發(fā),三者均可以根據(jù)規(guī)則去運(yùn)算處理,STEP主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)客戶端界面如圖1所示。
以物料主數(shù)據(jù)下發(fā)ERP為例,實(shí)驗(yàn)步驟為:
(1)在客戶端上建立一個(gè)EventPorcessor(事件處理器),并設(shè)置監(jiān)聽(tīng)字段為erp_matl_check_status(ERP物料數(shù)據(jù)差異質(zhì)檢狀態(tài));該字段初始值為空。
(2)在Inbound中加入規(guī)則,規(guī)則邏輯為與ERP傳輸過(guò)來(lái)的字段數(shù)值作對(duì)比,多個(gè)字段差異按照字符串拼接,并把差異描述信息更新為這個(gè)字段的值,數(shù)據(jù)每次反饋進(jìn)入主數(shù)據(jù)均會(huì)更新這個(gè)字段的狀態(tài)。
(3)我們利用事件處理機(jī)制的API來(lái)編寫(xiě)業(yè)務(wù)規(guī)則Queue.republish(node),當(dāng)所監(jiān)聽(tīng)字段觸發(fā)變動(dòng)時(shí),通過(guò)EventProcessor運(yùn)算這個(gè)規(guī)則,將產(chǎn)生的事件發(fā)送到下發(fā)ERP的隊(duì)列(crrc_matl_outboundALL)。
(4)ERP產(chǎn)生增量數(shù)據(jù)后定時(shí)傳送到主數(shù)據(jù)Inbounnd所存儲(chǔ)目錄,如此形成閉環(huán),當(dāng)數(shù)據(jù)無(wú)差異時(shí),EventProcessor不會(huì)受監(jiān)聽(tīng)觸發(fā),整個(gè)過(guò)程達(dá)到收斂。
圖2為主數(shù)據(jù)負(fù)反饋調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)完整架構(gòu)圖,數(shù)據(jù)由上游系統(tǒng)錄入,在主數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中完成集中存儲(chǔ)分發(fā),數(shù)據(jù)分別流向下游系統(tǒng)。為保證下游系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量,我們?cè)诿總€(gè)下游系統(tǒng)和主數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間建立增量反饋通道,細(xì)節(jié)如圖3(負(fù)反饋調(diào)節(jié)原理圖)所示。假設(shè)設(shè)定某一數(shù)據(jù)類(lèi)型,下游系統(tǒng)反饋到主數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為增量a,上游系統(tǒng)傳入主數(shù)據(jù)產(chǎn)生的增量為b,b可以大于a,小于a,或者等于a,b大于a的情況我們不予考慮,這種情況在實(shí)際中也會(huì)存在,一般是系統(tǒng)出現(xiàn)大故障之后的數(shù)據(jù)狀態(tài),因此當(dāng)a=b時(shí),數(shù)據(jù)進(jìn)入主數(shù)據(jù)之后,進(jìn)行差異比對(duì),利用主數(shù)據(jù)內(nèi)部觸發(fā)機(jī)制,將差異數(shù)據(jù)再次下發(fā)進(jìn)入下游系統(tǒng),如果a
除了這個(gè)流程架構(gòu)以外,主數(shù)據(jù)內(nèi)部觸發(fā)機(jī)制也是此次討論的重點(diǎn)。縱觀市面上各種數(shù)據(jù)管理產(chǎn)品,字段監(jiān)聽(tīng)、觸發(fā)下發(fā)都是采用這樣的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,在主數(shù)據(jù)差異字段被監(jiān)聽(tīng)之后,通過(guò)編寫(xiě)一定邏輯的業(yè)務(wù)規(guī)則,EventProcessor數(shù)據(jù)事件處理器將對(duì)應(yīng)事件發(fā)送到對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)下發(fā)隊(duì)列,進(jìn)行數(shù)據(jù)重新發(fā)送。
為了比較數(shù)據(jù)一致性,我們?cè)O(shè)向量A={a1,a2,a3,…,an},B={b1,b2,b3,…,bn}分別表示在兩個(gè)系統(tǒng)中主鍵相同的兩條數(shù)據(jù),其中a1,b1抽象表征對(duì)應(yīng)屬性值,在這里我們只比對(duì)是否相等,記相等為0,不相等為1,則兩個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)差異可以通過(guò)式(1)確定:
(1)
通過(guò)式(1)可以得出結(jié)論,當(dāng)S為1時(shí),數(shù)據(jù)完全差異,當(dāng)S為0時(shí),兩個(gè)數(shù)據(jù)無(wú)差異,當(dāng)S≠0時(shí),即可斷定這條數(shù)據(jù)不一致。現(xiàn)在將m條數(shù)據(jù)分別計(jì)算S值,并取平均值,即可得δ值,此參數(shù)表征兩個(gè)系統(tǒng)中同一種數(shù)據(jù)的平均差異情況,δ越大,差異越大,反之δ越小,差異越小。
(2)
以系統(tǒng)中特定工廠的564 513條物料數(shù)據(jù)為例,核心屬性(45個(gè)),將數(shù)據(jù)全部下發(fā),經(jīng)過(guò)一定時(shí)間傳輸后,分別計(jì)算統(tǒng)計(jì)引入負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制和無(wú)反饋調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)差異情況,相同的系統(tǒng)條件下,登記并計(jì)算δ,結(jié)果如表1所示。通過(guò)在實(shí)際的業(yè)務(wù)中增加反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,從表1中可以看出主數(shù)據(jù)與下游系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量差異,明顯有了質(zhì)的改變。
在此反饋調(diào)節(jié)過(guò)程中需要注意的是,數(shù)據(jù)差異字段的評(píng)判邏輯,比如主數(shù)據(jù)A的屬性為kg,下游系統(tǒng)的屬性值為千克,如果評(píng)判邏輯為嚴(yán)格一致,那么每次反饋的差異將會(huì)是不一致的,這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)增量每次反饋,觸發(fā)下發(fā),反饋,觸發(fā)下發(fā),陷入無(wú)限循環(huán),這樣會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能造成很大的影響,我們需要在性能和質(zhì)量上尋求一個(gè)平衡,比如設(shè)置一定的循環(huán)次數(shù),當(dāng)?shù)竭_(dá)此次數(shù)后,跳出循環(huán)。此外,這種反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,對(duì)于由數(shù)據(jù)本身準(zhǔn)確性所導(dǎo)致的下游系統(tǒng)校驗(yàn)問(wèn)題、流程及接口的邏輯錯(cuò)誤問(wèn)題是不可修復(fù)的,對(duì)于此類(lèi)問(wèn)題,將會(huì)以郵件通知的形式,通知對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)管理員,告知其及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)做出修正。
4? 結(jié)? 論
本文在企業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,即在主數(shù)據(jù)平臺(tái)和下游系統(tǒng)之間建立一種反饋調(diào)節(jié)通道,提出一種數(shù)據(jù)質(zhì)量的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制,從數(shù)據(jù)質(zhì)量的差異性角度出發(fā),通過(guò)對(duì)實(shí)際業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)的定性分析和定量計(jì)算,有效減少了主數(shù)據(jù)上下游系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)差異,同時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)方式有效減化了系統(tǒng)中人工梳理數(shù)據(jù)的過(guò)程,降低了運(yùn)維成本。隨著企業(yè)信息化的不斷深入,數(shù)據(jù)的質(zhì)量越來(lái)越重要,在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算時(shí)代,對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)控、調(diào)節(jié)應(yīng)朝著更加自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:夏榮(1987—),男,漢族,湖北洪湖人,助理工程師,碩士研究生,研究方向:混沌圖像加密、主數(shù)據(jù)管理、大數(shù)據(jù)技術(shù);趙捷(1988—),男,漢族,湖南株洲人,助理工程師,碩士研究生,研究方向:數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)。