CN107194549A - 一种能效指标分解的可视化展示方法 - Google Patents

一种能效指标分解的可视化展示方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能效指标分解的可视化展示方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、建立指标体系结构信息和内存数据模型，其中，指标体系结构信息包括指标间层次结构关系和指标节点的属性；步骤2、根据指标上下级层次关系、指标内容、字体大小、指标节点边框装饰宽度、指标节点宽高间距计算指标布局位置；步骤3、根据画布宽高度、字体、字体大小、指标布局位置信息渲染指标看板，采用HTML结合SVG方式将指标节点和交互控件渲染至画布：使用SVG图元显示看板上所有静态元素，使用HTML元素实现动态交互。指标层次分解看板提供动态交互方法，便于用户按层逐级浏览指标信息。

Description

一种能效指标分解的可视化展示方法
技术领域
本发明涉及一种能效指标分解的可视化展示方法。
背景技术
现有技术中，能源管控指标体系的展示只是静态的展示，无法实现动态交互，且不便于分解能效指标，不利于分析人员及时发现、定位生产管理的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种能效指标分解的可视化展示方法，指标层次分解看板提供动态交互方法，便于用户按层逐级浏览指标信息；进一步的，通过层次分析法分解能效指标，明确指标达标条件并分解制定子指标，将指标达标任务下达至各级管理部门。便于分析人员及时发现、定位生产管理的问题。
名词解释：
1、指标值域：在规定的统计周期内，统计指标结果，并对照达标标准判断是否达标。本发明将上述统计值、达标标准定义成指标值域，指标值域在指标体系的指定时间切片对应某数值。
2、当日值域：当日为某日0时0分至次日0时0分的指标统计值。
3、累计值域：累计为月初0时0分至次日0时0分的指标统计值，累计值域的时间区间不限于今日或为时间区间表达式。
4、基准值域、一级目标值域、二级目标值域以及三级目标值域：均为指标达标等级，基准值域是合格线，一级、二级其次，三级值域最优。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种能效指标分解的可视化展示方法，包括如下步骤：
步骤1、建立指标体系结构信息和内存数据模型，其中，指标体系结构信息包括指标间层次结构关系和指标节点的属性；
步骤2、根据指标上下级层次关系、指标内容、字体大小、指标节点边框装饰宽度、指标节点宽高间距计算指标布局位置；
步骤3、根据画布宽高度、字体、字体大小、指标布局位置信息渲染指标看板，采用HTML结合SVG方式将指标节点和交互控件渲染至画布：使用SVG图元显示看板上所有静态元素，使用HTML元素实现动态交互。
优选，步骤1中，指标节点的属性包括基本信息和指标值域，其中，基本信息包括指标ID、指标名称、描述信息；
指标值域包含值域ID、所属指标ID、值域对应计量点ID、名称、描述、最大值、最小值、基准值、顺序、单位、属性；能耗指标包含五个指标值域：当日值域、累计值域、基准值域、一级目标值域、二级目标值域以及三级目标值域；
数据模型包含指标ID、层次结构中父节点ID、指标名称、指标顺序、指标第一负责人、指标负责人主管、指标审核人、指标状态；其中，指标顺序是当前指标在父节点中位置顺序。
优选，在看板坐标轴上，设水平方向为X轴，垂直方向为Y轴，计算节点指标位置包括如下步骤：
1)遍历所有节点，获取指标节点的最长文本长度，加上边框宽度，计算出指标节点的最大宽度；
2)先计算当前指标的子指标宽高范围，再根据指标间距、子指标最大宽度和直属子指标数目计算当前指标宽高范围；
3)确定当前指标位置坐标后，再次遍历所有指标，根据子指标的宽高范围确定子指标的位置坐标，子指标节点的位置信息由父节点的位置、前面兄弟节点的高度和间隔高度共同确定。
优选，在SVG图层叠加一层透明背景的HTML图层，HTML图层坐标位置与SVG坐标保持一致，使用HTML事件交互方法实现看板点击事件响应功能。
本发明的有益效果是：
本发明提升了指标管理信息的精确度，降低指标统计复杂度，以层次结构清晰地展现能效指标整体达标状态，便于快速定位企业生产管理问题，为企业分析管理问题、制定改进决策提供数据支撑。可广泛应用于以下两种场景：
1)指标分析人员通过WEB浏览器查阅指标完成情况；
2)汇报工作时，投影指标层次分解看板。
附图说明
图1是本发明一种能效指标分解的可视化展示方法的流程图；
图2是本发明可视化界面展示实施例一的显示界面截图；
图3是本发明可视化界面展示实施例二的显示界面截图；
图4是本发明配置功能显示界面截图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
一种能效指标分解的可视化展示方法，包括如下步骤：
步骤1、建立指标体系结构信息和内存数据模型，其中，指标体系结构信息包括指标间层次结构关系和指标节点的属性。
应用时，如图1所示，系统首先加载默认配置并初始化看板框架(即看板控件)，再加载指标体系结构信息和指标值，根据默认配置信息生成看板展示数据结构。
指标体系结构信息包含指标间层次结构关系和指标节点的属性，层次结构关系主要呈现为树形结构关系，且可逐级分解为多个指标。在规定的统计周期内，统计指标结果，并对照达标标准判断是否达标。本方法将上述统计值、达标标准定义成指标值域，指标值域在指标体系的指定时间切片对应某数值。指标节点的属性由基本信息和指标值域组成。基本信息包含：指标ID、指标名称、描述等信息。
指标值域由一系列计量点构成，指标值域包含值域ID、所属指标ID、值域对应计量点ID、名称、描述、最大值、最小值、基准值、顺序、单位、属性。每个域对应某一数值，能耗指标包含五个指标值域：当日值域、累计值域、基准值域、一级目标值域、二级目标值域以及三级目标值域。其中当日值域为某日0时0分至次日0时0分的指标统计值，累计值域为月初0时0分至次日0时0分的指标统计值，累计值域的时间区间不限于今日或为时间区间表达式，基准值域、一级目标值域、二级目标值域、三级目标值域均为指标达标等级，基准是合格线，一级二级其次，三级最优。
其中值域对应的计量点ID关联指标对应的统计计算值的计量点ID，根据数据交互标准接口获取相应统计周期的统计值。最大值、最小值定义了指标值的有效范围。顺序定义了值域在指标中的显示顺序。指标分正指标、逆指标，正指标值越大越好，逆指标越小越好,值域属性用于定义正(逆)指标类型。基准值为指标达标参考标准。
数据模型包含指标ID、层次结构中父节点ID、指标名称、指标顺序、指标第一负责人、指标负责人主管、指标审核人、指标状态；其中，指标顺序是当前指标在父节点中位置顺序，指标ID、父节点ID和指标顺序定义指标层次结构，指标数据模型如表1所示，指标值域数据模型如表2所示。
表1 指标数据模型
ID VARchar2(32) 指标ID
PARENT_ID VARchar2(32) 父指标ID
DEPARTMENT_ID VARchar2(32) 部门ID
NAME VARchar2(48) 指标名称
DESCRIPTION VARchar2(256) 指标描述
SEQ_NUM NUMBER(3) 指标顺序
OWNER VARchar2(32) 指标第一负责人
OWNERLEADER VARchar2(32) 指标负责人主管
CHECKER VARchar2(32) 指标审核人
SIGNIFICANCE NUMBER(8) 指标状态
表2 指标值域数据模型
属性名 数据类型 描述
ID VARchar2(32) 值域ID
PARENT_ID VARchar2(32) 指标ID
MEASURE_ID VARchar2(32) 计量点ID
NAME VARchar2(48) 值域名称
DESCRIPTION VARchar2(256) 值域描述
MAX_VALUE NUMBER(14,4) 值域最大值
MIN_VALUE NUMBER(14,4) 值域最小值
BASE_VALUE NUMBER(14,4) 值域基准值
SEQ_NUM NUMBER(8) 值域顺序
UNIT VARchar2(32) 值域单位
PROPERTY NUMBER(8) 值域属性
可以对每个指标超标事件设置对应的问题反馈实例，需要相关责任人解释超标原因。指标超标实例维护指标时间、超标原因、解决方法和具体措施。问题反馈是一个扭转流程，流程ID和历史流程ID对应唯一扭转流程，责任人填写超标原因后扭转至归档员，逾期未解释的超标事件自动扭转至上级领导。流程扭转通过流程引擎在问题责任人、上级领导和归档员之间进行流转。指标超标实例数据模型如表3所示。
表3 指标超标实例数据模型
ID VARchar2(32) 指标超标实例ID
INIDICATION_ID VARchar2(32) 指标ID
ACTUAL_VALUE NUMBER(14,4) 指标值
DATE DATE 指标隶属时间
REASON CLOB 超标原因
SOLUTION CLOB 解决方法
WORK_CONTENT CLOB 具体措施
PROCESS_ID VARchar2(32) 流程ID
HIS_PROCESS_ID VARchar2(32) 历史流程ID
BASE_VALUE NUMBER(14,4) 基准值
步骤2、计算布局位置：根据指标上下级层次关系、指标内容、字体大小、指标节点边框装饰宽度、指标节点宽高间距计算指标布局位置。
指标层次结构是一个树形结构，布局位置信息主要受指标上下级层次关系、指标内部文本长度的影响。具体而言主要包括：字体大小、看板阴影、指标名称文本长度、最大值域文本长度、值域高度、所有指标节点宽度是否一致、指标节点高度间距以及指标节点宽度间距。使用矢量图渲染指标层次结构信息，中英文字体宽度高度固定，比如，中文是英文的宽度的两倍，根据字符串长度计算字符串宽度。看板上所有指标节点的名称宽度和值域宽度保持一致，所有指标值域数目保持一致，整体布局更协调整洁。
在看板坐标轴上，设水平方向为X轴，垂直方向为Y轴，计算节点指标位置包括如下步骤：
1)遍历所有节点，获取指标节点的最长文本长度，加上边框宽度，计算出指标节点的最大宽度；
2)每个指标的宽高范围受直属指标数目和子指标深度的影响：先计算当前指标的子指标宽高范围，再根据指标间距、子指标最大宽度和直属子指标数目计算当前指标宽高范围；
3)确定当前指标位置坐标后，再次遍历所有指标，根据子指标的宽高范围确定子指标的位置坐标，子指标节点的位置信息由父节点的位置、前面兄弟节点的高度和间隔高度共同确定。
指标节点X轴坐标等于上级指标的X轴坐标位置加上指标水平间距，指标节点Y轴坐标等于上级Y轴坐标位置加上所有前序兄弟节点展开范围高度及节点之间的垂直间距。当指标节点及其上级指标节点位置确定后，可计算出两个节点之间连线轨迹。连线以上级节点右侧中心位置为起点，以当前指标节点左侧中心位置为终点，在中心位置直线折叠。假设上级指标节点坐标为(X1，Y1)，当前指标节点的坐标为(X2，Y2)，则连线的指标轨迹为[(X1,Y1),((X1+X2)*0.5,Y1),((X1+X2)*0.5,Y2),(X2,Y2)]。
步骤3、根据画布宽高度、字体、字体大小、指标布局位置信息渲染指标看板，采用HTML结合SVG方式将指标节点和交互控件渲染至画布：使用SVG图元显示看板上所有静态元素，使用HTML元素实现动态交互。
如图2所示，看板内容由矩形框、线段和矢量文本等基本元素组成，按图层方式叠放，看板渲染引擎根据画布上控件几何坐标空间、控件内容快速绘制控件。看板控件的矢量元素信息在前面布局位置计算时实例化，采用HTML结合SVG方式进行所有控件渲染，即使用SVG图元显示看板上所有静态元素，使用HTML元素实现动态交互。
本方法使用统一内存数据结构存储指标值和位置信息，动态交互时不修改指标节点的宽高，仅修改影响指标宽高范围和父级指标的后续指标的宽高范围，指标节点内存数据结构如表4所示。
表4 指标节点内存数据结构
变量名称 变量描述 示例值
id 指标ID f006dacef6c949cef3270
name 指标名称 轧钢分厂
status 指标状态 good
x 指标X轴位置 0
y 指标Y轴位置 0
containerHeight 指标容器高度 135
containerWidth 指标容器宽度 213
labelWidth 标签长度 112
contentHeight 内容高度 120
contentWidth 内容宽度 198
height 装饰阴影高度 135
width 装饰阴影宽度 213
bFold 展开状态 FALSE
depth 当前指标节点级数 1
field 值域数组 Array[6]
_children 隐藏的子节点指标值 Array[9]
children 显示的子节点指标值 Array[0]
label 值域标签 当日
name 值域名称 daily
letterLen 值域字符长度 5
value 值域数值 -
height 值域高度 16
width 值域宽度 62
status 值域状态 normal
使用颜色决策显示指标状态，指标状态根据是否超标分为超标和不超标两类状态，使用CSS样式定义颜色决策，在样式类中定义指标方框的填充色、边框颜色等颜色属性。比如，不达标指标的背景色为红色，达标指标背景色为绿色。需说明的是，图2-4中的显示界面截图其实是彩色图，但由于说明书附图的要求，图中无法体现彩色，其中，灰色的填充色对应绿色，黑色的填充色对应红色。
指标节点由线、框、文本构成，节点间连接线采用直线和/或曲线连接，对于包含子指标的节点设置有折叠模块，如图3所示，其中，“+”表示子指标已折叠，“-”表示子指标已展开。利用线框优化显示指标外观，每个指标用三个方框构成指标节点外框，使用垂直分割线将指标名称和值域分开，使用水平分割线划分各个值域，存在子指标的节点右侧中间位置显示折叠图标，单击折叠按钮切换子节点的显示。显示文本主要包括对齐方式、x坐标、y坐标和文本内容等属性。方框包括宽度、高度、填充色和轮廓颜色。直线包括折线颜色、折线类型和起始结束位置。指标节点矢量元素设计示例如表5所示，其采用可缩放矢量图形语言，即SVG语言。
表5 指标节点矢量元素设计示例
使用SVG的path元素显示指标间的连接曲线，指定折线转折点坐标、折线颜色和折线宽度。表6为使用SVG元素展示某实例折线。
表6 指标间折线矢量元素设计示例
SVG本身不支持动态交互事件，本发明使用HTML事件交互方法实现看板点击事件响应功能。即在SVG图层叠加一层透明背景的HTML图层，该图层坐标位置与SVG的坐标保持一致，在透明图层上放置HTML控件元素实现SVG与HTML互补显示。比如，表7是查询指标历史曲线的示例，表8是指标节点折叠展开按钮示例。点击按钮时触发事件，修改指标内存数据结构，重新渲染指标值即可。
表7 查询指标历史曲线示例
表8 指标节点折叠展开按钮示例
看板获取指标层次结构信息，根据看板配置信息渲染看板内容，计算指标节点坐标信息，再使用SVG渲染工具绘制指标看板，整个可视化渲染流程如下(在实际实现过程中采用JavaScript实现)：
步骤1加载配置，初始化看板框架结构：根据Configuration中的默认配置，初始化各个看板的框架结构，包括看板大小、背景颜色等。
步骤2初始化属性显示和层次显示的配置控件。
步骤3设置默认日期，加载指标层次结构和指标值：看板默认显示昨日指标值，支持日期选择。向服务器发送请求加载数据，发送日期、指标层次根指标ID以及指标属性显示AttributionNamesParameter，返回指标及子指标层次结构和指标值域的值TreeDataJSON。
步骤4过滤看板指标数据，对指标展示数据结构进行预处理：加载指标值TreeDataJSON、属性显示AttributionNamesParameter，根据属性显示配置信息过滤属性值，根据显示层次ShowHierarchyLevel设置子结点的展开状态bFold，生成全局变量TreeData和NewAttributionNames。
步骤5计算指标宽高属性和指标隐藏属性，格式化指标值：格式化指标数值，数据保留2位小数，根据指标节点的属性字段长度和属性数目，自适应调整Node宽度和高度(Width、Height)。根据子结点的展开状态(bFold)设置_children、children的值，_children保存隐藏子结点数据，children保存显示的子结点，进一步调整优化TreeData数据结构。此外进一步计算名称(NodeLabel)、值域(Field)和整个指标节点(Node)的最大宽度MaxWidth。值域高度固定不变,结点高度主要受AttributionShown参数数目的影响。
步骤6计算指标控件和指标连接线位置：指标展示模型数据预处理，根据子结点折叠情况，更新画布当前可见指标结点的布局信息IndicationIdInforMapping。根据子结点折叠情况，重新计算各个节点的范围宽度containerWidth和范围高度containerHeight以及指标节点的X、Y坐标,计算连接线的起始位置的(x,y)坐标。
步骤7调用看板渲染器，绘制指标体系。
步骤8渲染指标交互控件：绘制打开曲线的图标和子结点“展开/折叠”的图标。
如图4所示，展示界面设置有用于图表动态交互操作的工具栏，包括：动态交互主要定位至指定指标、放大、缩小、水平平铺、垂直平铺、切换全屏、显示图表按钮以及配置看板属性工具。
定位指标、放大、缩小、水平平铺和垂直平铺，根据新的缩放比例和坐标平移信息修改画布属性即可。
切换全屏、显示图表按钮不影响看板指标的指标位置信息，仅需调用浏览器接口或调整CSS样式即可。
折叠隐藏指标节点，仅需修改布局位置，不影响看板数值、指标节点宽度和高度值，其处理流程如下：
触发折叠展开属性节点信息；保存看板原来缩放比例(Scale)和坐标平移信息(Translate)；对调该节点的隐藏节点属性(_children)和显示节点属性(children)；恢复画布的缩放比例和坐标平移信息。
修改指标显示配置的属性显示，指标节点高度因值域显示数目变更发生变化，其处理流程有所不同，需要重新计算指标节点高度，可进入可视化渲染流程的步骤4，继续后续步骤渲染指标看板。
本方法清晰地展示整个能效指标的层次分解结构关系，采用指标节点折叠展开的动态交互方法、指标搜索定位、指标历史曲线展示、指标结构配置工具等方法，使得指标体系的内容结构清晰明了，便于分析人员及时发现定位生产管理的问题。其中，动态交互功能便于在指标看板上搜索定位指标、放大缩小看板、水平垂直平铺指标体系、全屏切换、显示图表按钮以及更改看板配置等功能。
本发明提升了指标管理信息的精确度，降低了指标统计复杂度，以层次结构清晰展现企业指标整体达标状态，便于快速定位生产管理问题，为分析管理问题制定改进决策提供数据支撑。利用指标动态交互功能，展示指标所有信息。企业指标管理指标及子指标层次结构复杂、指标数目巨大，标准尺寸的显示器无法显示完整结构。动态交互方法可对指标信息按重要程度进行排序，隐藏次要元素信息，凸显体系内重要元素。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种能效指标分解的可视化展示方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、建立指标体系结构信息和内存数据模型，其中，指标体系结构信息包括指标间层次结构关系和指标节点的属性；
步骤2、根据指标上下级层次关系、指标内容、字体大小、指标节点边框装饰宽度、指标节点宽高间距计算指标布局位置；
步骤3、根据画布宽高度、字体、字体大小、指标布局位置信息渲染指标看板，采用HTML结合SVG方式将指标节点和交互控件渲染至画布：使用SVG图元显示看板上所有静态元素，使用HTML元素实现动态交互。
2.根据权利要求1所述的一种能效指标分解的可视化展示方法，其特征在于，
步骤1中，指标节点的属性包括基本信息和指标值域，其中，基本信息包括指标ID、指标名称、描述信息；
指标值域包含值域ID、所属指标ID、值域对应计量点ID、名称、描述、最大值、最小值、基准值、顺序、单位、属性；能耗指标包含五个指标值域：
当日值域、累计值域、基准值域、一级目标值域、二级目标值域以及三级目标值域；
数据模型包含指标ID、层次结构中父节点ID、指标名称、指标顺序、指标第一负责人、指标负责人主管、指标审核人、指标状态；其中，指标顺序是当前指标在父节点中位置顺序。
3.根据权利要求2所述的一种能效指标分解的可视化展示方法，其特征在于，在看板坐标轴上，设水平方向为X轴，垂直方向为Y轴，计算节点指标位置包括如下步骤：
1)遍历所有节点，获取指标节点的最长文本长度，加上边框宽度，计算出指标节点的最大宽度；
2)先计算当前指标的子指标宽高范围，再根据指标间距、子指标最大宽度和直属子指标数目计算当前指标宽高范围；
3)确定当前指标位置坐标后，再次遍历所有指标，根据子指标的宽高范围确定子指标的位置坐标，子指标节点的位置信息由父节点的位置、前面兄弟节点的高度和间隔高度共同确定。
4.根据权利要求2所述的一种能效指标分解的可视化展示方法，其特征在于，在SVG图层叠加一层透明背景的HTML图层，HTML图层坐标位置与SVG坐标保持一致，使用HTML事件交互方法实现看板点击事件响应功能。
5.根据权利要求2所述的一种能效指标分解的可视化展示方法，其特征在于，使用颜色决策显示指标状态，指标状态根据是否超标分为超标和不超标两类状态。
6.根据权利要求4所述的一种能效指标分解的可视化展示方法，其特征在于，节点间连接线采用直线和/或曲线连接，对于包含子指标的节点设置有折叠模块，其中，“+”表示子指标已折叠，“-”表示子指标已展开。
7.根据权利要求4所述的一种能效指标分解的可视化展示方法，其特征在于，展示界面设置有用于图表动态交互操作的工具栏，包括：定位至指定指标、放大、缩小、水平平铺、垂直平铺、切换全屏、显示图表按钮以及配置看板属性工具。
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