基于商务智能的矿业集团运营决策系统解决方案

第２２卷第１期计算机集成制造系统

Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．１

２　０　１　

６年１月Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　

Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｊａｎ．２　０　１　

６ＤＯＩ：１０．１３１９６／ｊ

．ｃｉｍｓ．２０１６．０１．０１９收稿日期：２０１５－０８－０６；修订日期：２０１５－１１－０７。Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　０６Ａｕｇ．２０１５；ａｃｃｅｐ

ｔｅｄ　０７Ｎｏｖ．２０１５．基于商务智能的矿业集团运营决策系统解决方案

侯　杰１，胡乃联１，李国清１＋，田庆梅１，傅　钊２

（１．北京科技大学土木与环境工程学院，北京　１０００８３；２．科廷大学西澳矿物学院，澳大利亚　卡尔古丽　６４３０

）摘　要：为了解决矿业集团运营过程中面临的成员矿山地域分散、事务层级复杂、分析方法单一等问题，从体系完整、业务独立和信息集成的角度出发，运用商务智能技术构建了以网络平台、数据仓库、联机分析处理和数据挖掘为核心部件的大型矿业集团运营决策系统架构。通过规划商务智能系统数据流，详细描述了分布式采集和逐级集成的数据加工处理逻辑，根据矿业集团运营数据的维度和粒度特征完成了主题域划分。综合运用数据仓库技术和数据挖掘算法，结合多维数据建模与分析方法，构建出面向矿业集团经营和发展的商业分析体系。以国内某大型矿业集团为例，验证了基于商务智能的矿业集团生产运营系统解决方案的可行性和有效性。

关键词：矿业集团；信息系统；商务智能；商业分析；多维数据集；数据仓库中图分类号：ＴＰ３９９；ＴＤ－

０５ 文献标识码：ＡＳｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ　

ｓｙｓｔｅｍ　ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｔｏｍｉｎｉｎｇ　ｇｒｏｕｐ　

ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＨＯＵ　Ｊｉｅ１，ＨＵ　Ｎａｉｌｉａｎ１，ＬＩ　Ｇｕｏｑｉｎｇ１＋，ＴＩＡＮ　Ｑｉｎｇ

ｍｅｉ１，ＦＵ　Ｚｈａｏ２

（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　

１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ　Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｉｎｅｓ，Ｃｕｒｔｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

，Ｋａｌｇｏｏｒｌｉｅ　６４３０，Ａｕｓｔｒａｌｉａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｍｅｍｂｅｒ　ｍｉｎｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｓｅｐａｒａｔｅｄ　ｍｅｍｂｅｒｓ　ｉｎ　ｌｏｃａｔｉｏｎｓ，ｃｏｍｐｌｅｘ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｈｉ－ｅｒａｒｃｈｙ　

ａｎｄ　ｌａｃｋ　ｏｆ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｇｒｏｕｐｓ，ｂｙ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｉｎｃｌｕｄｅｄｓｙｓｔｅｍ　ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ，ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ａ　ｌａｒｇｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｇｒｏｕｐ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｉｔｈ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｔｏｏｋ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｄａｔａ　ｗａｒｅ－ｈｏｕｓｅ，ｏｎ－ｌｉｎｅ　ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｄａｔａ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅｓ．Ｔｈｅ　ｌｏｇｉｃ　ｏｆ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｄａｔａ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｔｅ－ｇｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｗｅｒｅ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｌｙ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｂｙ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｓｔｒｅａｍ　ｏｆ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ　ｏｐｅｒ－ａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｇｒｏｕｐ　ｗａｓ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｕｂｊｅｃｔ　ｆｉｅｌｄｓ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅｉｒ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇｒａｉｎ　ｓｉｚｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｏｎ　ｔｈｅｓｅ　ｂａｓｅｓ，ａ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｔｏ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｇｒｏｕｐｓｗａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｄａｔａ　ｗａｒｅｈｏｕｓｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｄａｔａ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ　ｗｉｔｈ　ｍｕｌｔｉ－ｄｉｍｅｎ－ｓｉｏｎａｌ　ｄａｔａ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｔｅｓｔｉｆｉｅｄ　ｗｉｔｈｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａ　ｌａｒｇｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｍｉｎｉｎｇ　

ｇｒｏｕｐ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｉｎｇ　ｇｒｏｕｐ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ；ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ；ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ；ｍｕｌｔｉ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｄａｔａｓｅｔ；ｄａｔａ　

ｗａｒｅｈｏｕｓｅ０　引言

矿山企业的集团化经营可以加快企业发展、

提升企业核心竞争力，同时有助于增强企业应对

复杂多变的内外部环境，增强抵御风险的能力［

１］

。与这一趋势相对应，矿业集团的信息化建设也面

第１期侯　杰等：基于商务智能的矿业集团运营决策系统解决方案

临着新的需求，这与传统意义上的单体数字矿山建设有着本质区别。矿山企业在发展过程中，根据自身需求和特点已经逐渐建立起一些独立的业务系统，形成包括基础自动化、过程控制系统、制造执行系统（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ，ＭＥＳ）、企业资源规划（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｐｌａｎ－ｎｉｎｇ，ＥＲＰ）系统和集团办公自动化（Ｏｆｆｉｃｅ　Ａｕｔｏ－ｍａｔｉｏｎ，ＯＡ）系统在内的信息系统体系结构，涵盖了矿山的生产、控制、管理、办公等业务过程。然而，随着矿山企业逐渐由个体经营向集团化发展转型，现阶段的矿山数字化建设架构的局限性越来越明显；同时，伴随着矿业集团的迅速发展、并购、重组等商业活动的频繁，其旗下拥有的矿山企业数量日益增加，零散的信息化建设将导致系统间存在较大的异构性，无法满足集团一体化协同办公要求。因此需要对集团企业范围内的信息化资源进行优化重组，以此规范企业管理流程，全面提升矿山企业与集团公司间的业务衔接能力，形成“数据自下而上，决策自上而下”的协调运作。

近年来，商务智能（Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，ＢＩ）系统被广泛应用于集团型企业的信息化架构设计与优化，尤其在钢铁企业、电力行业、石油和煤炭等大型生产制造集团得到成功运用，这种具有市场感知能力的系统越来越受到集团决策者的重视［２－３］。宝钢集团ＢＩ应用系统从系统框架、业务流程及系统工作流程等角度完成了系统构建，规范了集团范围内的部门职能和经营管理流程，并通过ＢＩ构建集团决策支持层，极大地提升了企业竞争能力［４］。文献［５］阐述了ＢＩ应用于煤炭企业协同化管理平台建设的相关研究，提出了煤炭企业ＢＩ系统的建设思路，设计了涵盖煤矿管理、选煤管理、物流管理、客户管理、生产计划管理和商业智能中心六个核心模块，该ＢＩ平台在提升企业协同化作业能力以及增强企业应变能力方面效果明显。

总体来看，目前对ＢＩ的研究多侧重于通用性的功能体系结构，针对大型矿业集团，尤其是在矿山数据特征的数据建模与商业分析方面的研究与应用相对较少，如何将ＢＩ技术融入矿业集团信息化建设体系，形成适用于矿业集团的ＢＩ系统，是矿业集团信息化需要解决的新问题。本文以国内某大型矿业集团为背景，针对矿业集团运营管理特点，从系统架构、数据规划、多维数据建模及商业分析的角度展开

了矿业集团运营决策系统的研究。

１　矿业集团商务智能平台框架

１．１　矿业集团商务智能系统构建原则

矿业集团式发展促进了矿业公司由传统粗放式经营向精细化管理的转型，为矿山企业发展带来了新的机遇与挑战。与一般集团企业相比，矿业集团拥有更为庞大的产业集群，其生产经营过程更为复杂，这也决定了矿业集团的信息化建设具有如下较为突出的特征：①以现代信息技术为基础支撑；②充分考虑系统的实用性、适用性和先进性；③将系统间的集成化与协同化作为现阶段的核心目标。与此同时，还要保证系统具有较强的数据分析处理能力，在面对数据爆炸式增长时，能够为用户提供高质量的信息分析、预测和辅助决策功能［６－９］。由此可见，矿业集团的ＢＩ系统构建原则如下：

（１）需求出发，流程优化　以服务需求为原则，紧密贴合实际业务，梳理和优化事务处理过程，有利于避免环节冗余，便于企业规范化、标准化管理，实现企业的高效运作。

（２）加强技术，突出理念　面向大型企业级应用，运用成熟的信息技术，以保证系统可以长期稳定、可靠地运行，同时兼顾企业文化，融入企业自身管理理念，实现系统建设的本地化和个性化。

（３）数据集成，业务协作　整合企业信息资源，为不同业务主题的“信息孤岛”建立桥梁，实现企业内部数据的高度共享，并在集成化平台下实现多部门、多业务间的相互协作。

（４）智能分析，辅助决策　面对集团海量数据，通过多层次、多角度、多渠道、全方位的立体式分析与挖掘，将数据转化为具有商业价值的信息，辅助不同层级的管理者进行商业决策。

１．２　系统体系架构及核心部件

１．２．１　平台框架

为规范全集团范围内的信息化建设，根据矿业集团化管理模式特征，构建出一个分布式、集成化、可扩展的商务智能系统框架［１０－１２］，如图１所示。该框架支持企业内各种角色的应用，从用户对数据粒度和维度差异化需求的角度，将商务智能系统规划为车间层、矿山管理层、集团部门层和集团战略层。层级间用户可以通过多种类型的网络（局域网、广域网、虚拟专用网络）互相访问，不同主题的业务系统间也可以通过中间件、数据仓库等技术实现数据共享。

３

０

２