面向业务用户的智能报表实现研究

张启伟 刘海涛 尹洪苓 隋志巍 胡美琳

摘要：在“互联网+”时代步伐下，企业数据“爆炸式”增长，在企业的信息化管理中，原有传统定制的报表生成方式，在内容、质量、时效、安全和动态需求等方面，难以满足企业生产经营需求。依托企业数据资产，利用可视化、零代码和所见即所得的技术方法，实现面向业务用户的自助式数据处理、组织和报表构建，高效助力企业经营发展。

关键词：数据资产；数据组织；业务用户；自助式报表

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）28-0109-04

1 引言

报表作为企业经营数据的组织和输出方式在企业信息平台中起着重要的作用。企业统计报表是各级部门收集数据的重要来源，是各级部门用以汇总、分析数据的源头。高质量的数据报表是数据经过收集、整理、筛选、校核等一系列处理过程而产出的数据产品，是企业领导和决策部门分析经济运行态势，制定宏观决策和长远规划必不可少的重要依据。

目前企业对报表需求巨大，加快信息采集、感知、处理和应用，实现报表的高效、自助构建，对支撑各业务部门数据统计和分析需求，向领导和决策部门，以及外部机构，提供高质量、准确、及时的报表数据，推动数据的共享和价值挖掘等方面具有重要意义。大多数企业的信息化管理系统，主要存在两种模式，其一，根据企业需求，由软件厂商定制设计、研发和部署实施的应用，实现报表需求的定制研发；其二，引进外部报表工具，通过运维方式，由专业运维人员，通过配置实现报表需求（图1） 。难以利用业务用户的专业知识，基于大量业务明细数据，实时、高效、自助构建企业战略所需报表数据，满足企业对商机的洞察。

本文针对上述问题，基于业务用户的专业能力和使用习惯，以用户视角阐述面向业务用户的报表实现的相关要素[1-4]，实现业务用户可视化、自助式实现数据处理、报表设计和报表运行，助力专业用户高效构建业务报表。

2 架构特点

目前在国内外的报表产品中，报表设计器使用C/S架构的居多，报表运行多数采用B/S架构。因C/S和B/S两种架构模式，在不同的方面表现出各自的优势。当前由于技术快速发展，网络带宽的提升、存储能力的加强、数据处理的加速，在面向业务用户的报表实现时，架构形式的选择主要从使用便捷、交互能力和报表应用能力等多方面设计：

2.1 使用便捷性

使用C/S架构的报表设计器，即胖客户端模式，也称为厚客户端或富客户端，是一种客户端-服务器配置的计算机，可以独立于服务器运行。许多应用程序都安装在客户端硬盘上。虽然胖客户端从中央服务器提取一些数据，有时需要连接到服务器，但它可以在其上运行无需始终连接到中央服务器。基于C/S的架构形式，用户需要在本地安装运行程序，给业务用户赋予了相应的使用负担。

采用B/S架构报表设计，用户基于客户端浏览器（与C/S原理对比如图2所示）[5]，开展报表设计、运行等工作，不受客户端条件限制，在视频、音频、图像、动画，以及人机交互等诸多方面，支撑报表多模式展现需求，极大提升业务用户使用的便捷性。

2.2 交互能力

报表架构，不能只以产品功能为出发点着手设计实现，而要以用户为中心，从用户视角审视架构设计，提升用户与报表之间交互能力。从报表设计、报表运行、报表应用等各方面，提升用户对报表的所思、所做和所感，促进业务参与报表使用的积极性和能动性。

报表交互方面，利用可视化、拖拽和所见即所得等交互技术，顺应用户的思考行为，在报表展现内容、数据组装和数据样式等各方面，给予用户最佳的使用路径，加强用户操作能力，提升智能化报表应用[6-8]。

利用用户的应用和交互习惯，报表主控界面建议采用Excel或者类Excel处理和设计表格报表，开展报表数据的绑定，组装、取数、计算、保存和共享等交互操作，提升用户交互亲和力并降低用户交互成本。

2.3 应用能力

面向业务用户报表实现，即满足用户日常业务明细数据的报表统计和制作需求。基于业务明细数据，通过数据处理和组织，满足各类不同报表的展现数据需求（如图3） 。

3 功能实现

目前大多数报表产品或系统，在数据处理和数据组织方面主要通过开发存储过程或者视图定制报表展示数据源，难以满足业务用户对数据自助式处理及展现的需求。

本文在面向业务用户报表功能实现方面，从业务用户操作体验出发，基于业务明细数据，利用产品模型，实现对明细数据的识别、聚合转换、处理和组织，满足各类业务报表统计数据需求，增加报表的应用和适配能力，助力业务自主实现报表设计、数据汇总统计和报表数据分析。

3.1 数据处理

数据处理是基于业务明细数据实现报表的重要过程节点，是按照报表统计和展现需求对数据进行一系列操作的过程。数据处理常用的方法有筛选、去重、计算、聚合、轉换、排序、合并、关联、替换及分组等。数据处理的实现方式有两种：其一，定制化处理。通过编程语言实现功能处理（程序对定向数据处理）、数据库脚本处理（存储过程或者视图）及线下手工处理（Excel数据整理转换）；其二，工具化处理，面向专业技术人员或实施运维人员，配置化实现。

面向业务用户的报表数据处理过程中，设计实现面向业务用户的数据处理语言，基于信息转换理论，将计算机专业语言转换成面向用户的专业业务语言，便于用户理解和操作。同时建议通过流程化数据处理过程（如图4） ，减少用户对数据处理的记忆性操作，提升用户对所有处理细节的把控和了解，增强数据处理环节面向用户的可用性和易用性。

3.2 数据组织

数据组织是指将具有某种逻辑关系的一批数据，按需求结构组织起来，满足业务的存储和展现。根据报表数据内容和展现方式的能力定位，加强报表的组织转换[9]，满足报表需求，本文主要从以下三个方面开展报表数据组织构建：其一，以维度与指标横向组合，打造数据宽表；其二，以多层级维度与指标立方组合、构建业务数据魔方；其三，以数据属性多元组合，构建指标分组单元等数据组织架构，以业务数据视图模式为报表提供数据源支撑，提升报表构建能力。

（1）  维度指标横向组合，打造数据宽表

维度指标横向组合，包含维度属性信息与指标的横向组合，以及维度值与指标的横向组合，按需组织构建数据模型，满足数据分析指标列表头布局分析。

维度属性信息与指标横向组合，将雪花等数模横向扁平化处理，构建信息业务宽表（如图5所示）。

譬如：维度（单位）与指标（用电量），维度（单位）关联的属性信息有单位类型（总部、省、市、区县）、单位性质（分公司、子公司、控股公司、参股公司）及所属行业等属性。维度全量属性信息与指标横向组合，能将关联属性与指标统一组合，最大限度满足报表数据需求。

维度值与指标进行横向组合，打造业务数据宽表，满足细粒度指标报表需求譬如：按发电类型展示的发电量，可按需将发电类型进行拆分以分析发电量情况，如下图所示：

维度值与指标的横向组合，方便数据细化展现，便捷实现明细类报表实现。

（2）  维度指标立方组合，打造数据魔方

维度指标纵向组合，从多维度深层级等业务视角对数据开展组织和查询，构建多维业务数据立方，可以快速地从不同的角度感知业务数据情况。维度指标立方组合形式如图7所示：

立方组合模型封装了技术术语，以业务视角呈现维报表内容。组合模型遵循企业业务规则，实现多维报表数据构建[10]。维度指标立方组合模型，以便捷直观模式，快速构建报表数据模型，主要适应于交叉、分组、转置等报表展现。

（3）  维度指标多元组合，构建分组体系

维度指标多元组合，指维度与维度，维度与指标之间的任意多元组合，构建分析报表甲栏。该类组合主要针对一群对象、一类指标、一组维度等开展分组体系建设，维度指标多元组合形式如图8所示。

以上发电指标分组体系（图8） ，针对总部、省、市、县单位对象，从发电类型、调度关系、电厂性质、是否6000千瓦电厂、管理关系等维度，将满足发电类所有指标的分组展现。维度指标多元组合，将适应明细数据汇总报表数据生成。

在数据组织过程中，为提升数据组织的灵活和便捷，及时动态构建用户报表所需数据，需加强业务属性动态管理，结合报表的数据处理能力，动态组织和构建明细汇总报表数据。

3.3 可视化展现

数据可视化展现是数据价值体现的有效方式。数据可视化展现应融入面向业务用户的报表实现整个过程，在数据处理、数据组织、报表设计、报表运行和报表监控等各个环节，利用可视化展现技术，提升用户对操作路径直观、清晰、快速地理解，以增强报表数据价值体现。

报表数据可视化展现技术，使数据呈现动态化、图形化展现效果，减少用户记忆，实现用户对操作界面所见即所得的操作体验，并在报表元素间的动态联动分析等方面使用可视化展现，提升业务用户体验效果。

除以表格形式展现的报表外，驾驶舱、大屏展现等方式，多为用户提供定量、定性、动态的展现和分析结果。本文基于报表页面实现，发明了基于多维变量表达式的智能分析全域联动模型，提供了一种覆盖全域展示元素，可跨页面、跨系统的深度数据联动机制，强化数据分析场景复杂互动响应的技术支撑，为业务用户提供了可视化开发、灵活配置展现的自主分析能力。

基于多维变量表达式的智能分析全域联动模型，针对数据分析的全域数据展现元素（按钮、列表、图表、文本、图形等），采用多维变量对元素的显式数据和隐式数据进行全方位索引，多维变量结构为：元素标识[属性1，属性2，……，属性n]，通过多个维度的扩展属性，可以精确索引展示元素的数据信息；针对不同展示元素属性各有不同，设计了一种多维属性元数据描述规则库及其注册接口，不同展示元素通过规则注册各自的多维属性信息，多维变量基于多维属性元数据描述规则库获取索引信息，实现了展示元素与多维变量的解耦，展示元素可以插件模式随需扩展。通过表达式预解析技术将多维变量表达式预解析为可执行结构体，该结构体一次解析多次执行；通过多维变量自绑定技术将多维变量引用方、多维变量及多维变量提供方在解析时进行自动多级绑定，当提供方数据发生变化时，根据绑定关系通知表达式引擎向引用方广播数据变动通知消息，附带表达式计算结果，从而可实现复杂的数据联动逻辑，如图9所示。

通过智能分析全域联动模型，采用所见即所得的可视化分析展现技术，为业务用户提供了的完全自主的、灵活交互的报表数据的展现和分析能力。

4 界面风格

由于业务用户与开发人员之间存在着知识面的差异性，对报表系统界面的认知和观点持有角度各异。面向业务用户的报表实现，界面风格决定是否能符合用户自助化的报表实现操作[11]。针对业务用户，界面风格主要从以下几点入手适配：

布局风格：界面布局简洁、逻辑清晰，能让用户直观理解各功能区的作用。

色调风格：色彩给予用户直接的印象和感受，不同用户对色彩的偏好各不相同，在面向业务用户的色调风格应用时，设计多套或者自助配置的展示色系，以满足不同的业务用户。

使用风格：功能条理要简单、操作要易用，复杂动作要封装或者拆解，以业务用户语言展现和提示操作路径。

5 结束语

本文通过对面向业务用户报表实现的架构特色、功能实现和界面风格等方面的详细论述，提出了面向业务用户自助报表实现的可行性方法，降低报表生成的难度，提升了报表工具、产品或系统的易用性和普适性，推动业务用户自主参与报表数据处理、组织和设计的能力。随着技术的创新和进步，面向业务用户的报表实现在技术和应用方面将越来越成熟，将极大降低报表推广和使用成本，更好地服务于各行行业的发展。

参考文献：

[1] 曲桦，赵季红.面向用户的业务管理及实现技术[J].现代电信科技，1999，29（5）：6-9.

[2] 陈冬梅.面向用户的信息系统设计方法研究[D].南京：南京航空航天大学，2008.

[3] 陳冬梅，胡正华.面向用户的信息系统界面设计方法研究[J].现代图书情报技术，2007（11）：49-53.

[4] 林志航，李海岳.面向用户构造企业信息系统[J].计算机研究与发展，1997，34（9）：657-661.

[5] 王素霞.面向Web应用的报表管理系统生成器的设计与实现[D].北京：中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所），2014.

[6] 经伟，周国祥.面向中小企业智能报表系统的研究与实现[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2012，35（7）：904-907.

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[8] 于海波，张启伟，隋志巍，等.智能化报表工具的研究、设计与开发[J].电脑知识与技术，2019，15（29）：188-189，193.

[9] 马亚雪，毛进，李纲.面向科学社会计算的数据组织与建模方法[J].中国图书馆学报，2021，47（1）：76-87.

[10] 段培娟.支持多维数据分析的Web报表研究与实现[D].云南：昆明理工大学，2012.

[11] 涂聪.大数据时代背景下的数据可视化应用研究[J].电子制作，2013（5）：118.

【通联编辑：闻翔军】