海南八所港港口裝卸數(shù)據(jù)信息可視化方法及應用研究

黎鋼勇 張 舉 馮 楷

（海南八所港務有限責任公司，海南 572600）

一、數(shù)據(jù)信息可視化發(fā)展背景及趨勢

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，采集數(shù)據(jù)的維度越來越多，這也就意味著數(shù)據(jù)指標越來越多、越來越細。企業(yè)期望各崗位的人員能夠更便捷、更全面地查看到本崗位的核心數(shù)據(jù)指標，并且設定了預警規(guī)則，當指標異常時能給出提示。在企業(yè)運轉過程中，如果沒有加強精細化管理，則隨著時間推移會出現(xiàn)越來越多的偶然因素干擾企業(yè)經(jīng)營，從而導致關鍵指標數(shù)據(jù)波動超出正常范圍。因此，企業(yè)需要找出各個指標波動的原因，并持續(xù)跟蹤策略調整后，各指標的變化情況。而企業(yè)在每個階段所做的決策，都是基于當下的綜合因素判斷而制定的，因此，企業(yè)在當下是無法完整得知在決策執(zhí)行后可能帶來的后果。所以，需要我們研究“歷史+現(xiàn)狀+未來”的關系，比如：調度設計是否合理等。

基于數(shù)據(jù)分析的定義和使用工具，結合企業(yè)對數(shù)據(jù)分析的期望，隨著企業(yè)發(fā)展需求不斷變化，可視化產品分為報表，儀表盤，管理駕駛艙。報表作為較早的可視化產品，簡單地說，就是用表格和圖表來顯示數(shù)據(jù)。儀表盤是一種按照經(jīng)營管理者運營思路，將圖表數(shù)據(jù)內容分類后進行重組的圖表集合。它能夠讓觀察者更便捷地跟蹤指標，獲得更深入的數(shù)據(jù)見解?！肮芾眈{駛艙”是多個監(jiān)視指標儀表盤的組合名稱。例如，在下圖1中，3張圖都是儀表盤，分別顯示了指標完成情況、指標歷史趨勢對比、指標構成因素的發(fā)展情況，這3張圖共同構成了一個視角，就像駕駛艙里，可以看到多個儀表盤，有油量、轉速、里程等。

隨著信息化的發(fā)展，企業(yè)經(jīng)營中需要關注的指標越來越多，因此需要深入對數(shù)據(jù)挖掘。這樣才能在做決策時可以看到所需要的數(shù)據(jù)、預警信息，以及數(shù)據(jù)指標的執(zhí)行情況。

圖1 儀表盤顯示圖

數(shù)據(jù)可視化產品的發(fā)展，也伴隨著技術的變化，從最初的Excel到現(xiàn)在的自助式BI（商業(yè)智能）工具等。BI工具能夠讓使用者迅速地獲得見解，它提供了使企業(yè)迅速分析數(shù)據(jù)的技術和方法，包括收集、管理和分析數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉化為有用的信息，然后分發(fā)到企業(yè)各處。

雖然技術的進步，不斷地幫助企業(yè)完善信息化建設，帶來了很多便捷的工具，但是企業(yè)信息一體化建設也不易落地，主要因為經(jīng)營是動態(tài)的，它無法靜止于某一時段，業(yè)務人員應對營商環(huán)境中發(fā)生的偶然事件，勢必會對信息化內容產生新的想法。如果此時貿然進行信息一體化建設，不僅無法達到期望結果，而且還很有可能使原有的企業(yè)競爭優(yōu)勢消失。針對此種情況，解決辦法便是優(yōu)先構建數(shù)據(jù)中臺，當完成數(shù)據(jù)中臺的構建后，擁有了詳細的業(yè)務邏輯及數(shù)據(jù)計算規(guī)則文檔，基于已確定的業(yè)務分析指標，便可以通過BI工具調取數(shù)據(jù)，自助式形成與各部門運轉緊密聯(lián)系的管理駕駛艙。由于多邊主義的原因，BI工具的市場競爭也趨白熱化，各廠商都紛紛展示迭代速度。在這種情況下，BI工具無法進行對比，可結合實際情況將BI工具與自主研發(fā)的數(shù)據(jù)產品進行結合運用。一方面，已確定的數(shù)據(jù)產品，在數(shù)據(jù)權限處于“公共”標簽的情況下，可提交模型及其技術進行研發(fā)，形成云端頁面，供相關人員使用；另一方面，未確定的數(shù)據(jù)產品或數(shù)據(jù)權限處于“私密”標簽的，可通過BI工具制作可視化模型，并進行本地化部署，相關人員只能在局域網(wǎng)內或通過模型文件進行使用?？梢夿I工具與自主研發(fā)的數(shù)據(jù)產品結合使用，是當前研發(fā)速度與運營速度進行平衡時不可或缺的過渡方案。

當下是DT（DataTechnology數(shù)據(jù)處理技術）時代，企業(yè)無論是否有意識，都正被引導著應用數(shù)據(jù)做決策，應用數(shù)據(jù)不僅能夠將企業(yè)資源合理地分配，而且還可以幫助企業(yè)進行未來預測，增加企業(yè)核心競爭力，為企業(yè)的發(fā)展提供技術保障。

二、港口裝卸利用數(shù)據(jù)信息可視化發(fā)展意義

八所港是海南最大的煤炭輸入港，也是海南重要的港口之一。擁有兩個港區(qū)十一個泊位，年綜合設計吞吐能力為1828萬噸，其中散貨吞吐能力為1183萬噸/年，化工品吞吐能力為645萬噸/年，具有較強的沿海專業(yè)化石化港口公共運營和跨區(qū)域石化碼頭資產經(jīng)營管理服務能力。主要從事港口裝卸、駁運、攬貨、堆存、倉儲經(jīng)營；客貨滾裝船裝卸業(yè)務；港口拖輪經(jīng)營；船舶港口服務業(yè)務經(jīng)營；港口機械、設施、設備租賃維修經(jīng)營；設備維修；船舶污染物接收；圍油欄供應服務；勞務服務；建筑安裝；商品貿易等方面。然而，八所港現(xiàn)有的生產信息管理系統(tǒng)，以二維表格的方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)，不夠直觀和形象，只是形式上用表格、圖表等格式來動態(tài)顯示數(shù)據(jù)，無法提取港口各個運作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，得不到港口數(shù)據(jù)的一個全局視圖，對統(tǒng)計、調度等數(shù)據(jù)的挖掘與分析能力薄弱，無法為港口管理者提供翔實、準確、直接的決策支持。

生產調度是港口生產運轉的核心，如何提高港口調度效率是提升港口生產業(yè)務管理水平的關鍵。數(shù)據(jù)信息可視化作為人腦的輔助工具，可以替我們保留一部分信息，圖形化的符號可以將用戶的注意力引導到重要的目標。從而洞悉隱含在數(shù)據(jù)中的現(xiàn)象和規(guī)律，通過可視表達增強人們完成某些任務的效率，例如，相同統(tǒng)計特征（方差、均值等）的幾組數(shù)據(jù)可視化出來的結果是完全不同的。因此，如何利用信息化技術實現(xiàn)港口調度過程高度信息化、智能化、可視化和網(wǎng)絡化，最大限度地發(fā)揮生產調度的核心指揮作用，是八所港港口經(jīng)營管理的重要發(fā)展課題。

在此背景下，研究可視化方法及應用，充分開發(fā)和利用港口生產信息管理系統(tǒng)的信息資源，加速信息反饋，提高協(xié)調、處理、指揮、調度，市場競爭分析的實用性和準確性，為實現(xiàn)港口決策的快速反應具有重要的意義。

三、引入大數(shù)據(jù)信息可視化技術應用研究

1.八所港現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)現(xiàn)狀

八所港是海南省地區(qū)性重要港口，是海南省經(jīng)濟振興和建設海島西部工業(yè)園區(qū)的重要依托，《海南自由貿易港建設總體方案》公布后，八所港立足自身實際，科學謀劃未來發(fā)展，致力打造一流的綜合性管理型港口。八所港數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)于2012年陸續(xù)開始運行至今，數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)實現(xiàn)港內生產業(yè)務的自動化流轉和基本的數(shù)據(jù)查詢。當前，八所港有散雜貨碼頭生產管理信息系統(tǒng)，主要用于商務調度、生產管理、理貨倉庫、數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢等；八所港船舶大數(shù)據(jù)平臺，主要用于以船舶及船務公司綜合評價體系為核心系統(tǒng)，具有船舶安全檢查、風險評價、分級預警等功能；八所港手機APP業(yè)務平臺，主要用于手機端查看港口吞吐量數(shù)據(jù)信息、生產數(shù)據(jù)信息、業(yè)務辦理等功能；八所港公共物流信息平臺，主要通過（WEB）客戶查詢碼頭物流信息。八所港已有的這些信息系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的固定方式展現(xiàn)數(shù)據(jù)報表，無法對現(xiàn)有的港口生產數(shù)據(jù)進行有效的整合，不夠直觀和形象，對統(tǒng)計、調度等數(shù)據(jù)的挖掘與分析能力薄弱。隨著數(shù)據(jù)量的增加，管理越加精細化，表格工具形成的可視化報表已無法滿足經(jīng)營需求。因此，需運用可視化技術將數(shù)據(jù)進行剖析，最大化地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價值，以發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用。進一步利用合適的查詢和分析工具、數(shù)據(jù)挖掘工具、OLAP（On-Line Analytical Processing聯(lián)機分析技術）工具等進行分析和處理，快速準確地提出決策依據(jù)，幫助港口管理者做出明智的業(yè)務經(jīng)營決策。

2.港口裝卸的可視化技術應用分析

基于對數(shù)據(jù)產品的了解，可視化技術應用形成數(shù)據(jù)產品為儀表盤。儀表盤，是針對管理（量化KPI）而設計數(shù)據(jù)產品。通過依托八所港近幾年來港口裝卸業(yè)務客戶管理資料，引進可視化技術應用分析八所港現(xiàn)有業(yè)務客戶管理，形成數(shù)據(jù)可視化客戶目標管理儀表盤，如下圖所示：

（1）客戶目標管理

基于鷹類動物特征構建客戶目標管理儀表盤為例，根據(jù)數(shù)據(jù)字段，得到如下目標管理主界面。

圖2 應用可視化技術生成八所港客戶目標管理儀表盤模型圖

鷹眼區(qū)，即核心指標洞察區(qū)。在未基于企業(yè)戰(zhàn)略目標管理的情況下，以客戶經(jīng)理角色為例，根據(jù)數(shù)據(jù)字段得到示例指標內容：已交易往來客戶數(shù)、創(chuàng)收總額和長尾客戶維護數(shù)。

抓手區(qū)，即業(yè)務管理驅動力區(qū)。在未基于企業(yè)組織結構的情況下，以客戶經(jīng)理角色為例，抓手區(qū)主要分為從客戶目標出發(fā)的抓手和從監(jiān)控值出發(fā)的抓手。

（2）客戶價值專題分析

不僅可以通過統(tǒng)計方法形成客戶目標管理儀表盤，也可以通過方法論形成客戶價值專題分析，從而找出有效的客戶維護方式或體系。客戶價值專題分析有很多種方法論，以RFM模型為例，RFM模型的最終目的是在經(jīng)營過程中區(qū)別出客戶類群，并在此基礎上針對不同類型客戶進行精準維護，進而提升客戶價值，實現(xiàn)企業(yè)利益最大化。

圖3 客戶RFM模型分析結果圖

除此之外，可視化分析還可以從多個維度著手，包含下述分析：泊位占用情況可視化分析、單船停時情況可視化分析、船舶到港可視化分析、吞吐量完成情況可視化分析、船舶艘次可視化分析、錨地船舶艘次可視化分析、泊位船舶艘次可視化分析、小時轉堆量可視化分析、貨物回轉率可視化分析、作業(yè)效率可視化分析等。

3.結合大數(shù)據(jù)可視化技術港口裝卸發(fā)展的可行性

隨著港口吞吐量的逐年降低，碼頭能力呈現(xiàn)出結構調整、利用率不平衡性加大等問題。港口行業(yè)開始在現(xiàn)有的存量基礎上挖潛增效，沿海港口碼頭建設的步伐隨之減慢，港口建設投資規(guī)模呈現(xiàn)下滑的態(tài)勢。隨著海南自由貿易港建設總體方案的實施，海南即將成為引領我國新時代對外開放的鮮明旗幟和重要開放的自由貿易港口門戶。屆時，5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新基建技術，又將驅動新一輪科技革命和產業(yè)變革，成為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的基石。各個行業(yè)利用大數(shù)據(jù)技術的趨勢越來越明顯，利用數(shù)據(jù)分析手段，為各個企業(yè)提供數(shù)據(jù)分析技術服務，包含但不僅限于數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)可視化，數(shù)據(jù)運用咨詢等。并在海量數(shù)據(jù)中分析潛在客戶行為特征，挖掘已有客戶行為特點，輸出業(yè)務突破點方案，提升單客戶產值。深入理解業(yè)務運作，支持業(yè)務策略制定和優(yōu)化資源配置。

從商業(yè)的角度上來說，數(shù)據(jù)可視化主要指通過視覺表現(xiàn)形式，傳達出以概要抽取出來的信息（數(shù)據(jù)分析后獲得有價值的信息），讓人更容易發(fā)現(xiàn)商業(yè)問題或了解經(jīng)營情況。

基于推進港口裝卸可視化的應用需要相關的技術知識和數(shù)據(jù)分析知識，通過委托專業(yè)人員和機構的協(xié)助，通過其掌握的科學計算工具，支撐港口做出正確的項目決策?？梢砸贿吺崂砀劭趦炔繑?shù)據(jù)流形成的計算規(guī)則，構建管理使用的儀表盤、管理駕駛艙模型，一邊傳送給港口經(jīng)營管理人員使用，更好地明確需求，為日后精確的發(fā)展提供保障。

作為大數(shù)據(jù)挖掘處理結果與過程的終端反饋，可視化系統(tǒng)的實現(xiàn)可以有多種方式。面對大數(shù)據(jù)分析處理結果的不同用戶、不同的顯示終端等情況，港口企業(yè)可根據(jù)自身要求構建個性化的可視化展示系統(tǒng)。在構建可視化系統(tǒng)的過程中同樣需要充分考慮可視分析的交互性功能，通過交互工具開發(fā)，允許工作人員與海量復雜信息之間的快速交流，提供先進的分析手段、交互技術和可視表達，使可視化充分發(fā)揮其巨大的潛力，展現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘分析的價值，推動港口企業(yè)的高質量發(fā)展。

四、結語

海南作為我國最大的經(jīng)濟特區(qū)，擁有明顯的資源和區(qū)位優(yōu)勢，具有實施全面深化改革和試驗高水平開放政策的獨特優(yōu)勢。沿海港口建設是國家經(jīng)濟發(fā)展的重點領域，不僅為海上運輸提供了足夠的停泊區(qū)域，也帶動了港口周邊其他產業(yè)結構的優(yōu)化發(fā)展。在大數(shù)據(jù)時代背景下，港口企業(yè)應用大數(shù)據(jù)的挖掘工作蓬勃發(fā)展，并在一些數(shù)據(jù)處理與分析的領域取得了一定的突破。但是，如何快速地從海量的港口裝卸業(yè)務數(shù)據(jù)中挖掘出港口企業(yè)需要的信息，并直接指導于港口裝卸業(yè)務的發(fā)展，顯得尤為迫切。大數(shù)據(jù)可視化技術作為數(shù)據(jù)挖掘工作的一個發(fā)展方向，已經(jīng)被證明是一種解決大規(guī)模數(shù)據(jù)分析的有效方法，并在實踐中得到了多個行業(yè)的廣泛應用。

因此，充分利用數(shù)據(jù)分析工具及方法對港口日常生產裝卸海量數(shù)據(jù)進行采集、計算、存儲、加工，同時統(tǒng)一標準和口徑，從而形成標準數(shù)據(jù)再進行存儲，形成大數(shù)據(jù)資產，進而保證為港口各業(yè)務提供商業(yè)智能分析所需的高效數(shù)據(jù)。所以，深入分析及研究八所港港口裝卸數(shù)據(jù)信息可視化方法及應用，對八所港在海南自貿港的未來發(fā)展中更具有競爭力、助推公司高質量發(fā)展有著深遠意義。