CN111080263A - 一种基于思维导图的可视化协同分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于思维导图的可视化协同分析系统，以业务为出发点，串联各种业务思路、数据、分析算子和可视化工具，让业务思路来主导大数据的分析过程，业务逻辑、数据逻辑和可视化保持高度一致性，具有更加直观、所见即所思、所思即所得的优点，同时使用者可以自由定义业务需求与数据、分析、展示的链接，可以边分析边梳理，具备较强的灵活性，所有业务、数据、算子、工具、关联关系可以在一张思维导图上进行展示，更加全面；多个相邻节点可以合并定义为新节点，即可宏观把握方向，也可展开微观专注于分析的细节，实现见微知著，明察秋毫。

Description

一种基于思维导图的可视化协同分析系统

技术领域

本发明涉及一种基于思维导图的可视化协同分析系统，属于大数据可视化分析及展示技术领域。

背景技术

随着互联网的迅猛发展，业务、分析工具、数据的种类和数量不断增多，如何让分散的数据、分析工具和业务逻辑协同工作，并通过交互可视界面进行记录、推理和决策，并顺带实现经验的传承和分享交流、模型的异地计算等等，是可视化领域中一个亟待解决的问题。一些业务领域需要非常强的自定义业务分析流程的能力，但是基层的业务员的能力有限，而业务需求千变万化，使得自定义建模的事情异常复杂，特别是在智慧警务、智慧政务、智慧电子商务等领域。为了降低系统学习门槛，满足70％的大多数基层业务员限定筛选条件建模的需要，满足25％的业务骨干利用数学模型、统计、机器学习模型建模的需要，满足5％的核心骨干和数据科学家复杂模型和深度学习建模的需要，我们对需求进行了分解和第一性原理思考，发现利用思维导图来承载业务思路，让业务思路来串接数据、算子、工具、功能、可视化是最佳的实践方案。

目前大部分业务分析是以单个工具为入口，搜索已知的线索，从结果中获取关键内容后，用word或者excel之类的工具记录下来后，经过分析整理后再去其它工具中搜索。分析推理的过程需要业务人员有一定的工作经验，而且大部分需要进行重复操作，另外还需要借助其他办公软件对所有分析结果进行汇总和梳理，无法实时还原业务分析思路的概貌，不利于工作成果的迅速拓展和分享。为了取消白板做业务思路推导，实现分析过程与各类业务的准确贴合，需要我们对现有功能列表式的系统进行全方位改造，揉碎后挂载到思维导图上去，形成可以灵活自定义的业务实战系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于思维导图的可视化协同分析系统，采用思维导图思想，能够引导和推动用户对数据的挖掘分析，并实时记录分析的成果，从而实现分析过程的可视化，提高数据处理效率。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于思维导图的可视化协同分析系统，用于实现业务分析的可视化及协同，基于思维导图的可视化协同分析系统，包括UI层、接口层、支撑服务层、存储层；其中，UI层包括数据管理单元、业务管理单元、分析研判单元；接口层包括任务调度接口、数据分析接口；支撑服务层包括工作流引擎、分析引擎；存储层包括工作流结果数据库、分析研判结果数据库；

业务管理单元基于思维导图模式，遵循业务思路的范式呈现业务分析过程，实现思维导图节点的构建，以各思维导图节点作为各个任务单元；同时，业务管理单元经接口层中的任务调度接口、对接支撑服务层中的工作流引擎，由工作流引擎针对各个任务单元依次实现分配、调度、迁移计算，并将工作流结果传输至存储层中的工作流结果数据库进行存储；

数据管理单元用于实现数据导入、数据搜索、数据浏览、JDBC数据管理、资源目录数据对接、数据收藏、元数据释义、数据目录管理及其他预设功能；并将外部数据源整合到业务管理单元所构建思维导图中的相应节点上，并通过上传附件功能直接收藏原始数据，或者针对经分析引擎所获的分析研判结果，将分析研判结果的物理位置或内容收藏至相应思维导图节点上；

分析研判单元经接口层中的数据分析接口、对接支撑服务层中的分析引擎，分析引擎对接预设各种类型算子或工具，分析研判单元应用所对接分析引擎、针对由数据管理单元所构建各思维导图节点对应的数据管理单元中的数据信息进行相应处理、获得分析结果，并将分析结果传输至存储层中的分析研判结果数据库进行存储、以及反馈经数据管理单元至相应思维导图节点上。

作为本发明的一种优选技术方案：所述UI层还包括可视化单元，所述存储层包括可视化结果数据库；可视化单元对接所述支撑服务层，可视化单元基于业务管理单元所构建的思维导图，针对支撑服务层中的业务、数据、以及分析流程进行显示与存储于存储层中的可视化结果数据库。

作为本发明的一种优选技术方案：所述UI层还包括模型共享单元，用于针对业务管理单元所构建的思维导图、实现思维导图节点下分枝的导出。

作为本发明的一种优选技术方案：所述UI层还包括权限管理单元，用于根据业务管理单元中的业务工作管理需求，对任务、数据和软硬件资源进行权限的分级分类管理。

作为本发明的一种优选技术方案：所述UI层还包括操作日志单元，用于记录业务的进展、以及任务的分配情况、任务的异地调度。

作为本发明的一种优选技术方案：所述业务管理单元包括业务编辑单元、任务调度单元、任务管理单元、个人空间单元；其中，业务编辑单元基于思维导图模式，遵循业务思路的范式呈现业务分析过程，逐步建立思维导图节点，并根据各思维导图节点的设计、加载相应的控件，完成业务逻辑的增、删、改、撤销操作；任务调度单元以思维导图节点为任务单元，基于支撑服务层中的工作流引擎，实现任务的分配、调度、迁移计算；任务管理单元用于对各思维导图节点所对应的任务单元实现管理；个人空间单元用于实现业务与任务的设计、管理。

作为本发明的一种优选技术方案：所述业务编辑单元基于可视化单元实现思维导图的可视化呈现。

作为本发明的一种优选技术方案：所述数据管理单元在收藏数据过程中，数据管理单元将调用业务管理单元中业务编辑单元的内部接口，将数据绑定到当前选中的思维导图节点或者新增思维导图节点上，并提供数据查看功能。

作为本发明的一种优选技术方案：所述业务编辑单元中的思维导图节点信息采用但不限于JASON格式和XML格式记录。

作为本发明的一种优选技术方案：所述支撑服务层中的工作流引擎通过地区、用户标签来实现任务的异地分发、异地数据/分析模型使用和迁移计算，实现异地资源的透明整合。

本发明所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

(1)本发明所设计一种基于思维导图的可视化协同分析系统，首先能够帮助用户以可视化形式梳理业务分析思路，其次可以提供各种分析算子或工具，以服务控件形式嵌入到可视化界面上，引导和推动用户对数据的挖掘分析，并实时记录分析的成果，从而实现分析过程的可视化；

(2)本发明所设计一种基于思维导图的可视化协同分析系统，以业务为出发点，串联各种分析算子或工具，让业务来主导大数据的分析过程，业务逻辑、数据逻辑和可视化保持高度一致性，具有更加直观、所见即所思、所思即所得的优点，同时使用者可以自由定义业务需求与数据、分析、展示的链接，可以边分析边梳理，具备较强的灵活性，所有业务、数据、算子、工具、关联关系可以在一张思维导图上进行展示，更加全面。用户只需要按照思维导图的使用过程，将业务思路思考梳理清楚，将数据源绑定在业务节点，然后调用分析研判模块，加载各类算子，得到的结果进行可视化展现，实现对业务思路的在线实现和建模过程的多样化；

(3)本发明所设计一种基于思维导图的可视化协同分析系统，支持可视化的任务协同工作机制，以业务节点为需求单元，将业务需求分配给相应权限用户进行分析研判，各用户之间协调各种本地/异地的数据和模型协同工作以实现迁移计算，每个用户可以在自己被分配的分支下自由或者按照事先定好的业务需求展开思路及分析。

附图说明

图1是本发明设计基于思维导图的可视化协同分析系统的模块组成图；

图2是本发明设计基于思维导图的可视化协同分析系统的流程示意图；

图3是本发明设计基于思维导图的可视化协同分析系统中分析研判与分析结果反馈功能的设计流程示意图；

图4是本发明设计基于思维导图的可视化协同分析系统中实施案例应用示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明设计了一种基于思维导图的可视化协同分析系统，用于实现业务分析的协同工作，用于实现业务分析的可视化及协同，如图1所示，包括UI层、接口层、支撑服务层、存储层；其中，UI层包括数据管理单元、业务管理单元、分析研判单元、可视化单元、模型共享单元、权限管理单元、操作日志单元；接口层包括任务调度接口、数据分析接口；支撑服务层包括工作流引擎、分析引擎；存储层包括工作流结果数据库、分析研判结果数据库、可视化结果数据库。

业务管理单元基于思维导图模式，遵循业务思路的范式呈现业务分析过程，实现思维导图节点的构建，以各思维导图节点作为各个任务单元；同时，业务管理单元经接口层中的任务调度接口、对接支撑服务层中的工作流引擎，由工作流引擎针对各个任务单元依次实现分配、调度、迁移计算，并将工作流结果传输至存储层中的工作流结果数据库进行存储。

支撑服务层中的工作流引擎通过地区、用户标签来实现任务的异地分发、异地数据/分析模型使用和迁移计算，实现异地资源的透明整合。

实际应用中，具体针对业务管理单元设计包括业务编辑单元、任务调度单元、任务管理单元、个人空间单元；其中，业务编辑单元基于思维导图模式，遵循业务思路的范式呈现业务分析过程，逐步建立思维导图节点，并根据各思维导图节点的设计、加载相应的控件，完成业务逻辑的增、删、改、撤销操作；实际应用中，业务编辑单元中的思维导图节点信息采用但不限于JASON格式和XML格式记录；任务调度单元以思维导图节点为任务单元，基于支撑服务层中的工作流引擎，实现任务的分配、调度、迁移计算；任务管理单元用于对各思维导图节点所对应的任务单元实现管理；个人空间单元用于实现业务与任务的设计、管理。

数据管理单元用于实现数据导入、数据搜索、数据浏览、JDBC数据管理、资源目录数据对接、数据收藏、元数据释义、数据目录管理及其他预设功能；并将外部数据源整合到业务管理单元所构建思维导图中的相应节点上，并通过上传附件功能直接收藏原始数据，或者针对经分析引擎所获的分析研判结果，将分析研判结果的物理位置或内容收藏至相应思维导图节点上。

数据管理单元在收藏数据过程中，数据管理单元将调用业务管理单元中业务编辑单元的内部接口，将数据绑定到当前选中的思维导图节点或者新增思维导图节点上，并提供数据查看功能。根据思维导图节点上收藏的数据类型、位置信息以及算子或工具类型，可再次呈现数据内容和分析工具的环境。

如图2所示，分析研判单元经接口层中的数据分析接口、对接支撑服务层中的分析引擎，分析引擎对接预设各种类型算子或工具，分析研判单元应用所对接分析引擎、针对由数据管理单元所构建各思维导图节点对应的数据管理单元中的数据信息进行相应处理、获得分析结果，并将分析结果传输至存储层中的分析研判结果数据库进行存储、以及反馈经数据管理单元至相应思维导图节点上。

分析引擎对接的各预设类型算子或工具，采用相同的页面显示形式，均采用Tab页面显示形式，方便画布Tab页和各预设类型算子或工具Tab页之间的切换，提高了算子或工具的扩展性和可移植性；并且所应用页面显示形式中的各个页面彼此独立，并应用预设各种UI，利用包括但不限于javascript、jquery实现UI层面的逻辑交互。

可视化单元对接所述支撑服务层，可视化单元基于业务管理单元所构建的思维导图，针对支撑服务层中的业务、数据、以及分析流程进行显示与存储于存储层中的可视化结果数据库；业务编辑单元基于可视化单元实现思维导图的可视化呈现。

模型共享单元用于针对业务管理单元所构建的思维导图、实现思维导图节点下分枝的导出；权限管理单元用于根据业务管理单元中的业务工作管理需求，对任务、数据和软硬件资源进行权限的分级分类管理；操作日志单元用于记录业务的进展、以及任务的分配情况、任务的异地调度。

将上述所设计基于思维导图的可视化协同分析系统，应用于实际当中，业务管理单元基于思维导图思想，用于针对业务分析过程、实现思维导图节点记录，以及实现对思维导图节点所对应信息的编辑，实际应用中，业务编辑中的节点信息采用JASON格式和XML格式。

实际应用中，用户首先通过系统新建一个空的窗口，后台系统会自动生成一个初始画布信息(JASON和XML格式作为记录格式)，打开画布进入到业务编辑单元，解析JSON内容，渲染出画布结构图形，初始内容为一个思维导图根节点，默认名称“业务主题”(可以自定义默认名称)，后续对画布的编辑本质上就是更新画布JSON信息。

用户开始编辑画布内容其实就是记录业务分析过程，针对画布每一个节点，业务编辑单元提供了插入同级节点、父节点和子节点的功能，针对节点自身，业务编辑单元提供将用户已经掌握的初始线索、想法或业务需求，通过创建、修改和编辑节点的方式，记录到对应思维导图节点上作为初始分析触发点。

实际应用中，从画布中的某一个思维导图节点出发，根据该思维导图节点的分析或任务要求，调用分析研判单元，基于分析引擎，进行分析，首先利用数据管理单元获取数据，然后由分析引擎调用各种算子或工具，比如调用数据库，即访问数据库，利用SQL分析查看、提取表数据；或者访问Linux终端，即访问Linux终端，利用Shell分析命令处理文本文件；亦或者调用E-Charts等组件，即利用E-Charts等组件可视化数据；以及调用统计工具的算子进行数据碰撞、提炼等；甚至第三方工具，比如关系网络分析工具等。

通过上述数据管理单元、业务管理单元、分析研判单元、可视化单元四个模块之间的协调工作、与重复应用，触发用户在思维导图子节点上增加分析研判任务，循序渐进地剖析与探索业务，直到完成任务分析，最终形成一个结构清晰，分支明确，可读性强的分析记录。

将本发明设计一种基于思维导图的可视化协同分析系统，应用于实际当中，以“人口老龄化观察”这个待分析业务为例进行叙述如下，系统能力包含但不限于此示例。

步骤1、系统中具有A、B、C三个用户，A的权限最高；首先A登陆系统，如图3所示，用户A创建待分析事件中心节点“人口老龄化观察”，用户A在头脑中梳理分析需求和分析方向，在业务编辑中手动创建“2018年各省老龄化率情况”、“老年人口及老龄化率预测”、“老年人口每年净增量及预测”和“中国和日本老龄化率预测对比”四个子节点，作为分析的出发点。

步骤2、用户A将“2018年各省老龄化率情况”、“老年人口及老龄化率预测”、“老年人口每年净增量及预测”三个分支分配给用户B，将“中国和日本老龄化率预测对比”分支分配给用户C，用户A可以实时看到用户B和用户C的所有处理结果。

步骤3、用户B登陆系统只能看到“2018年各省老龄化率情况”、“老年人口及老龄化率预测”、“老年人口每年净增量及预测”三个分支，然后开展之际的业务分析工作，又梳理出多个分支，比如在“老年人口及老龄化率预测”这个分支中，梳理出“1960～2018年老年人口统计”、“1960～2018年老龄化率统计”、“2019年～2050年老年人口预测”、“2019年～2050年老龄化率预测”四个分支，最后在“1960～2018年老龄化率统计”这个分析下调用分析研判模块，完成数据获取、统计算子计算和结果输出反馈的过程。

步骤4、用户B调用BI可视化工具，对四个分支的结果输出一副完整的可视化图形展示。

步骤5、如图4所示，用户C在“中国和日本老龄化率预测对比”梳理出四个分支，分别是“1960～2018年中国老龄化率统计”、“1960～2019年日本老龄化率统计”、“2019年～2050年中国老龄化率预测”、“2019年～2050年日本老龄化率预测”四个分支，其中“1960～2018年中国老龄化率统计”和“2019年～2050年中国老龄化率预测”由于用户B也做了相同的分析，如果用户B已经分析完成，并且开放了数据使用权限，那么用户C可以直接获取数据，其中2019年～2050年中国老龄化率预测”和“2019年～2050年日本老龄化率预测”两个分支通过调用分析研判模块，完成数据获取、统计算子计算(完成了Leslie增量模型)和结果输出反馈的过程。

步骤6、用户C调用BI可视化工具，对四个分支的结果输出一副完整的可视化图形展示。

步骤7、在任何节点下，包括分析研判结果反馈形成的子节点，都可以重复步骤3、步骤4，继续梳理分析思路，再对每一个节点，调用分析研判模块进行计算和结果的反馈。

下发子任务的同时可以将节点的附件信息一起下发。

上述事件分析完成后生成的思维导图实时还原业务分析思路的概貌，有助于工作成果的长期记录、迅速扩展和分享，降低学习难度，极大地减少业务队伍培养成本。

本发明所设计一种基于思维导图的可视化协同分析系统，首先能够帮助用户梳理分析思路，其次可以提供各种分析算子或工具，以服务控件形式嵌入到可视化界面上，引导和推动用户对数据的挖掘分析，并实时记录分析的成果，从而实现分析过程的可视化；具有更加直观、所思即所得的优点，业务逻辑与数据逻辑一致性高，各种嵌入式服务控件加强了与用户的交互，可以边分析边梳理，具备较强的灵活性，可视化呈现便于对分析经验进行积累与分享，并能够实现对异地数据、模型的迁移计算。

本发明所设计一种基于思维导图的可视化协同分析系统，以业务为出发点，串联各种业务思路、数据、分析算子和可视化工具，让业务思路来主导大数据的分析过程，业务逻辑、数据逻辑和可视化保持高度一致性，具有更加直观、所见即所思、所思即所得的优点，同时使用者可以自由定义业务需求与数据、分析、展示的链接，可以边分析边梳理，具备较强的灵活性，所有业务、数据、算子、工具、关联关系可以在一张思维导图上进行展示，更加全面；多个相邻节点可以合并定义为新节点，即可宏观把握方向，也可展开微观专注于分析的细节，实现见微知著，明察秋毫。

本发明支持可视化的任务协同工作机制，以业务节点为任务单元，将业务需求分配给相应权限用户进行分析研判，各用户之间协同工作，每个用户可以在自己被分配的分支下自由或者按照事先定好的业务需求展开思路及分析，分枝可以发布到模型市场实现分享和传承的目标。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种基于思维导图的可视化协同分析系统，用于实现业务分析的可视化及协同；其特征在于：包括UI层、接口层、支撑服务层、存储层；其中，UI层包括数据管理单元、业务管理单元、分析研判单元；接口层包括任务调度接口、数据分析接口；支撑服务层包括工作流引擎、分析引擎；存储层包括工作流结果数据库、分析研判结果数据库；

业务管理单元基于思维导图模式，遵循业务思路的范式呈现业务分析过程，实现思维导图节点的构建，以各思维导图节点作为各个任务单元；同时，业务管理单元经接口层中的任务调度接口、对接支撑服务层中的工作流引擎，由工作流引擎针对各个任务单元依次实现分配、调度、迁移计算，并将工作流结果传输至存储层中的工作流结果数据库进行存储；数据管理单元用于实现数据导入、数据搜索、数据浏览、JDBC数据管理、资源目录数据对接、数据收藏、元数据释义、数据目录管理及其他预设功能；并将外部数据源整合到业务管理单元所构建思维导图中的相应节点上，并通过上传附件功能直接收藏原始数据，或者针对经分析引擎所获的分析研判结果，将分析研判结果的物理位置或内容收藏至相应思维导图节点上；

分析研判单元经接口层中的数据分析接口、对接支撑服务层中的分析引擎，分析引擎对接预设各种类型算子或工具，分析研判单元应用所对接分析引擎、针对由数据管理单元所构建各思维导图节点对应的数据管理单元中的数据信息进行相应处理、获得分析结果，并将分析结果传输至存储层中的分析研判结果数据库进行存储、以及反馈经数据管理单元至相应思维导图节点上。

2.根据权利要求1所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述UI层还包括可视化单元，所述存储层包括可视化结果数据库；可视化单元对接所述支撑服务层，可视化单元基于业务管理单元所构建的思维导图，针对支撑服务层中的业务、数据、以及分析流程进行显示与存储于存储层中的可视化结果数据库。

3.根据权利要求2所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述UI层还包括模型共享单元，用于针对业务管理单元所构建的思维导图、实现思维导图节点下分枝的导出。

4.根据权利要求3所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述UI层还包括权限管理单元，用于根据业务管理单元中的业务工作管理需求，对任务、数据和软硬件资源进行权限的分级分类管理。

5.根据权利要求4所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述UI层还包括操作日志单元，用于记录业务的进展、以及任务的分配情况、任务的异地调度。

6.根据权利要求5所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述业务管理单元包括业务编辑单元、任务调度单元、任务管理单元、个人空间单元；其中，业务编辑单元基于思维导图模式，遵循业务思路的范式呈现业务分析过程，逐步建立思维导图节点，并根据各思维导图节点的设计、加载相应的控件，完成业务逻辑的增、删、改、撤销操作；任务调度单元以思维导图节点为任务单元，基于支撑服务层中的工作流引擎，实现任务的分配、调度、迁移计算；任务管理单元用于对各思维导图节点所对应的任务单元实现管理；个人空间单元用于实现业务与任务的设计、管理。

7.根据权利要求6所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述业务编辑单元基于可视化单元实现思维导图的可视化呈现。

8.根据权利要求7所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述数据管理单元在收藏数据过程中，数据管理单元将调用业务管理单元中业务编辑单元的内部接口，将数据绑定到当前选中的思维导图节点或者新增思维导图节点上，并提供数据查看功能。

9.根据权利要求8所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述业务编辑单元中的思维导图节点信息采用但不限于JASON格式和XML格式记录。

10.根据权利要求9所述一种基于思维导图的可视化协同分析系统，其特征在于：所述支撑服务层中的工作流引擎通过地区、用户标签来实现任务的异地分发、异地数据/分析模型使用和迁移计算，实现异地资源的透明整合。

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