基于大数据分析的党务管理系统设计与实现

凌 媛

（湖南环境生物职业技术学院，湖南 衡阳 421005）

在当前社会发展的背景下，党务管理对政党的有效运行和发展至关重要。随着信息技术的迅猛发展和大数据时代的到来，利用大数据分析来改进党务管理已成为一种必然趋势。大数据分析技术可以从海量的数据中提取有价值的规律和信息，有效提高党务管理的效率和质量。该文旨在基于大数据分析的方法设计一套党务管理系统，以满足现代政党组织的需求。通过该系统，政党组织可以更好地管理党员信息、组织活动和党费财务等方面的工作，实现党务管理的科学化、规范化和智能化。该系统采用C/S模型为基础架构，借助网络技术的优势，实现党务管理的全面数字化，使用户只需通过浏览器即可访问系统，简化了用户的操作流程，提高了用户的使用便捷性。在系统设计方面，该文采用英特尔凌动E3800系列SOC的处理器为系统硬件，通过层次式的E-R实体图设计方法，建立系统的展示层、控制层和数据访问层，实现数据资源的合理存储和高效访问。期望通过该文的研究，能为政党组织提供一种先进的党务管理解决方案，促进党务工作的现代化转型。

1 系统架构设计

基于大数据分析的党务管理系统设计的总框架可分为3层，分别为展示层、控制层和数据访问层，系统总框架设计图如图1所示。

图1 系统总框架设计

展示层是系统的用户界面，用于向用户展示党务管理系统的功能和数据分析结果。通过直观的可视化界面，用户可以方便地查看党员信息、组织活动和数据分析结果等内容，以支持决策和管理工作[1]。控制层是系统的核心逻辑处理部分，主要包括数据录入模块、数据处理模块以及数据汇总模块，负责协调数据的流动和业务逻辑的处理。作为数据处理与展示层之间的桥梁，接收用户请求并进行相应的处理，然后将结果返回展示层或调用数据访问层进行数据的操作。数据访问层是系统中与数据存取直接相关的组件，负责与数据库进行交互，进行对数据的读取、写入和更新操作。其主要目标是提供高效、可靠的数据访问接口，保证系统的数据一致性和完整性。

2 硬件设计

基于大数据分析的党务管理系统硬件设计主要通过64位英特尔凌动E3800系列SOC的处理器及外围核心扩展模块实现，支持DCODE总线接入，具备更强大的处理能力和更多的功能扩展选项。该系列处理器配备了更大的Flash存储器和RAM容量，可提供更多的GPIO引脚和外设接口，同时还具备高性能的浮点运算单元（FPU），可加速复杂算法和信号处理任务，具有6个数字输入通道和6个继电器输出通道，并通过以太网接口连接网络，支持TCP/IP和UDP协议，可实现实时信息的传输和远程监控，具有优异的抗干扰能力，以提供卓越的信息采集能力和响应速度，该系统硬件设计如图2所示。

图2 系统的硬件结构框图

具备1MB的内置存储器，用于操作系统和客户端应用程序；通过USB串口与控制台连接，以修改主要参数并显示局部状态；配备外部接口WatchDog，监控系统活动；配备5V和3.3V共2个功率的指示灯，通过PWM脉冲宽度调制实现局部故障提醒；内置DC电源，支持220V的AC电源输入。

3 软件设计

3.1 展示层

基于大数据分析的党务管理系统展示层的主要功能是提供用户界面，以便用户可以与系统进行交互并获取相关信息，实现对党务信息的显示和管理，并提供便捷的党务指导和决策支持。为了满足系统需求，采用了Thymeleaf技术与TypeScript技术相结合，利用Struts2框架进行系统展示层设计和布局。前端UI使用模板引擎渲染工具CSS解释器，将动态数据与静态模板结合，生成最终的输出结果，具体流程图如图3所示。

图3 解析流程图

使用CSS解释器将输入的数据代码分解为一个个词法单元，解释器将词法单元按照CSS的语法规则进行组合，形成一棵语法树。语法树表示数据代码的结构和层级关系，其中每个树干代表一个CSS规则或声明。解释器根据解析得到的语法树和浏览器的样式规则锁定每个元素应用的最终样式[2]。布局阶段确定元素在页面上的位置和大小，解释器会根据解析得到的样式信息锁定每个元素的盒模型和布局属性，最后将解析和布局完成的元素进行渲染，生成最终的可视化输出。借助峰值信噪比检验可视化输出效果，以评估生成图像与目标图像之间的相似性和质量，其计算如公式（1）所示。

式中：p为图像像素值的最大可能值；m为生成图像和目标图像之间的均方误差；R为衡量图像质量的指标系数，指标值越高，表示生成图像与目标图像之间的差异越小。

3.2 控制层

3.2.1 数据录入模块

数据录入模块的主要目的是接收用户提供的党务数据，并将其有效地存储到系统中以供后续处理和分析。先进行API访问接口的设计，以供用户输入和编辑党务数据。该接口包括表单字段和选项。在数据录入过程中进行必要的数据验证，确保输入的数据符合规定的格式和要求。使用WinMerge工具建立一个数据检验矩阵，其计算如公式（2）所示。

式中：TI表示检验矩阵一致性系数；∂max为检验矩阵的最大特征根；c为数据源信息个数。

将验证一致的党务数据储存在Cache快速存储器中，通过以EPaxos算法为基础的Doozerd检测存储任务序列状态，结合存储进度发布存储任务并灵活进行数据调度，设各个节点的存储剩余能力为W，其计算如公式（3）所示。

式中：τi为剩余的信息存储节点；ε为存储党务资源类型参数；p为单位时间信息传输量；t为剩余存储节点容量。

总之，Cache快速存储器可以将数据分布在多个节点上，通过并行读写和数据冗余来提高存储性能和容错能力，加快数据的访问速度，以便更快地将数据提供给数据处理单元。

3.2.2 数据处理模块

当用户完成党务信息录入后，系统会将录入数据转入数据处理模块进行处理和分析[3]。数据处理模块主要指的是数据ETL功能，即对导入系统中的数据进行读取、写入、清洗和转换等操作，让其达到数据分析可用的状态。基于需求分析，数据处理模块部分会记录处理需求。针对实时部分数据，会在集群上启动一个任务，最后将处理结果写入一个新的集合中；针对离线部分数据，会将任务提交给调度系统，进行周期性处理，并将结果导入新的数据仓库中，处理步骤如下。

调度系统周期性处理离线数据的第一步是抽取离线数据源，在需要抽取的数据源建立修改、插入和删除3个触发器，当数据源中的数据发生变化时，相应的触发器会将发生变化的数据内容写入抽取线程，完成抽取工作。

抽取完成后，借助ETL工具对异构数据进行清洗、消除和匹配等操作，然后将经过ETL工具处理的数据内容加载到所构建的临时中间层中，具体流程图如图4所示。

图4 ETL格式转换图

如图4所示，当ETL工具对党务信息进行转换时，对于一致的党务源数据，可以直接进行格式转换；对于不一致的会计源数据，则采用调试、导出、分配以及合并信息等方式将信息进行统一清洗。将清洗后的2种数据信息统一进行耦合性数据连接，以便将相似数据进行共同存储分析。设2种信息的耦合性为Vc，其计算如公式（4）所示。

式中：Va为一致党务信息的数据源系数；Vb为不一致党务信息的数据源系数；α为混合权重。

然后将已经转换为标准格式的会计信息分配到不同的分类标准体系中，根据不同的分析内容对所需的实元素进行检索分类，从而为管理者提供所需的党务内容或党务信息。

3.2.3 数据汇总模块

在党务管理系统中，数据汇总模块类似于为服务器端增加了一个临时中间层，该层能够高效地存储和管理数据，以提供更快速的数据访问和汇总服务。通过引入临时中间层，系统能够有效地减轻对数据库的直接访问压力，同时还能快速响应用户的数据查询和汇总需求，使党务管理系统在数据处理和分析方面具备了更高的效率和性能，提升了系统整体的运行效果[4]。设党务信息处理类型集合为qj，其计算如公式（5）所示。

式中：n为党务信息的特征数量；kn为党务信息第n个单项特征。

假设需要计算的党务信息汇总为Fh，其计算如公式（6）所示。

式中：h为党员发展阶段节点；i为入党时间；k为党员业务序号；j为党务类型；qj为党务类型集合；则Li，hj，k为党务汇总信息向量。

增加党务信息汇总模块，和直接读取数据库文档相比，可以提升数据读取效率。

3.3 数据访问层

在党务管理系统中，数据库的设计是非常关键的部分，是一个用于存储、管理和处理数据的关键工具，是系统实现高效数据访问、共享、安全和管理功能的基础，可为应用程序和用户提供可靠的数据支持[5]。采用层次式的E-R实体图设计方法对该系统数据库进行整体设计并形成系统大框架，在逐步细化程序的同时，进行各子系统的部分设计。因此，该系统可以及时回到前端对上层的实体图进行优化，E-R实体图整体设计流程如图5所示。

图5 数据库E-R实体图设计步骤

在党务信息要求的基础上，数据库的设计工作主要为将需要持久存储的实体图更改为关系数据表，在其中详细定义数据表的列关系和列属性。在基于党务管理数据库设计中，合理维护数据资源是提高管理系统工作效率的关键部分。数据访问层位于数据库的服务器端，作为整个管理系统架构的重要组成部分，负责主要数据的逻辑判断和处理任务。

4 测试试验

4.1 测试环境

为评估基于大数据分析的党务管理系统的实用性和稳定性，该文进行模拟测试来检测系统的性能。测试使用戴尔PowerEdge R740服务器，内置64GB内存、4TB硬盘以及2个10GB网口。在Windows Server 2019操作系统下进行测试，并选择MySQL数据库进行系统信息存储，此外，为构建适合数据传输的网络环境，采用高速网络交换机和光纤进行网络连接。在测试过程中，选择5个不同的信息节点，并对党务信息的采集时间、系统数据传输速率和处理信息的准确性进行了测试。

4.2 试验结果

该文选取5个不同的系统传输节点测试党务管理系统的数据传输准确率与数据传输速率，具体测试结果见表1。

表1 测试试验结果

根据试验数据显示，可以得出如下结论：该系统的平均采集时间为7.09s，表明该系统具有较高的响应速度和实时性；系统传输速度为21.12s，表明该系统具有高效的处理能力和性能；数据准确率达98%以上，表明该系统具备较高的精度和可靠性。总之，基于大数据分析的党务管理系统设计不仅使党务信息的获取更便捷、高效，而且还通过提供准确、实时的数据分析结果，进一步提升了党务信息处理的有效性。高系统的引入为党务管理提供了强有力的工具，有助于提高管理效率、加强决策的科学性，从而推动党务工作的发展和提升。

5 结语

综上所述，该文从党务管理工作的实际需求出发，对基于大数据分析的党务管理系统进行了整体优化设计，系统硬件设计采用英特尔凌动E3800系列SOC的处理器，系统Web架构分为展示层、控制层和数据访问层3个层次，实现了党务信息自动生成、存储、处理和展现。试验检测结果表明，在大数据分析技术加持下设计的党务管理系统能帮助管理者更好、更快地获取所需信息，并有效提高党务信息处理水平，具有较高的实用性，更能适应当今信息化企业的发展趋势。