李明東，姜飛，余曉永，胡昊東

(宿州學(xué)院信息工程學(xué)院，安徽宿州 234000)

0 引言

企業(yè)的數(shù)據(jù)信息是企業(yè)的重要資源，對數(shù)據(jù)的利用是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題.本文提出基于大數(shù)據(jù)技術(shù)鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)研究，提高海量數(shù)據(jù)運(yùn)行的效率，利用系統(tǒng)對鐵路運(yùn)貨過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，為鐵路運(yùn)貨部門的業(yè)務(wù)決策提供幫助.通過測試系統(tǒng)在性能上能更好的解決鐵路運(yùn)貨工作上產(chǎn)生的問題，實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)貨對大量數(shù)據(jù)的信息化管理.

1 鐵路運(yùn)貨數(shù)據(jù)的處理技術(shù)和需求分析

1.1 數(shù)據(jù)處理技術(shù)的設(shè)計

對于大數(shù)據(jù)的處理需要特殊的技術(shù)，大數(shù)據(jù)在處理過程中會進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲、計算和交互展示[1].分布式處理技術(shù)與DW技術(shù)就是其中兩種效率很高的技術(shù).分布式處理通過通信網(wǎng)絡(luò)連接不同位置，不同功能或不同數(shù)據(jù)的多臺計算機(jī)，并在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和控制下，協(xié)調(diào)完成大規(guī)模的信息處理任務(wù).

DWE技術(shù)是決策支持系統(tǒng)和在線分析應(yīng)用程序數(shù)據(jù)源的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)環(huán)境.數(shù)據(jù)倉庫研究并解決了從數(shù)據(jù)庫獲取信息的問題.數(shù)據(jù)倉庫的特點(diǎn)是主題定位，集成，穩(wěn)定和時間可變性[2].基本流程如圖1所示.

圖1 DWE技術(shù)基本流程

1.2 鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的需求分析

(1)鐵路運(yùn)貨管理信息系統(tǒng)可行性規(guī)劃

對鐵路運(yùn)貨數(shù)據(jù)的可行性規(guī)劃能使鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)更好的運(yùn)轉(zhuǎn).對于數(shù)據(jù)的規(guī)劃要做到三方面的可行性，技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、操作可行性.對于鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)，需要有著完善的功能需求，有著對系統(tǒng)的可行性規(guī)劃[3].

(2)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)需求分析

除了要有鐵路運(yùn)貨在大數(shù)據(jù)方面的技術(shù)之外，還需要滿足鐵路運(yùn)貨業(yè)務(wù)需求分析.鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)為了保證運(yùn)貨服務(wù)的正常進(jìn)行，這些服務(wù)網(wǎng)上交易形式催生鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)產(chǎn)生了各種各樣的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)分析以鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源為分析對象進(jìn)行分析.業(yè)務(wù)分析表如表1所示.

表1業(yè)務(wù)分析表

2 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計

2.1 鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的架構(gòu)整體方案分析與構(gòu)思

大數(shù)據(jù)應(yīng)用方案是一個較為全面的解決問題的應(yīng)用方案.大數(shù)據(jù)可以分為結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[4]，因此通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用方案可以處理更大量、更復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)需要大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的支持，鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)會用到大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的部分核心功能，為數(shù)據(jù)采集和存儲和數(shù)據(jù)的應(yīng)用模塊.這些模塊的應(yīng)用可以使鐵路電子系統(tǒng)更高效的處理問題.

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計較為復(fù)雜，總體架構(gòu)構(gòu)圖可以分成五部分設(shè)計，分為數(shù)據(jù)的來源、基本的架構(gòu)、數(shù)據(jù)的存儲與處理、數(shù)據(jù)的分析和信息安全維護(hù)平臺，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖2所示.

圖2 鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的架構(gòu)

數(shù)據(jù)的來源主要是從鐵路運(yùn)貨相關(guān)的業(yè)務(wù)進(jìn)行分析抽取所需要的數(shù)據(jù)資源[5].基本的架構(gòu)是所需要的軟件與硬件的環(huán)境，是屬于鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)底層基礎(chǔ)架構(gòu).數(shù)據(jù)的存儲與處理是商業(yè)數(shù)據(jù)與鐵路運(yùn)貨數(shù)據(jù)的整合和管理，數(shù)據(jù)的分析是根據(jù)用戶提出的問題進(jìn)行研究分析，完善鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的功能.最后信息安全維護(hù)平臺主要是保障鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的安全運(yùn)行.

2.2 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)架構(gòu)的分析

鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)架構(gòu)還需要一些物理架構(gòu)與技術(shù)架構(gòu)的協(xié)助.所用到的物理架構(gòu)就包括硬件平臺與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D.所用到硬件平臺要使大數(shù)據(jù)分析平臺和鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)相融合，充分發(fā)揮協(xié)作能力.DWE系統(tǒng)與Hadoop系統(tǒng)[6]就是可以主選硬件設(shè)施.而技術(shù)架構(gòu)是指有了DWE系統(tǒng)和Hadoop系統(tǒng)的支持，還需要這兩個系統(tǒng)所涉及的技術(shù)支持.

3 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

3.1 二叉樹期權(quán)定價模型在鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)里的實(shí)現(xiàn)

二叉樹期權(quán)定價模型假價格僅在向上和向下進(jìn)行波動，并且每個向上(或向下)價格波動的概率和幅度在整個檢查期間保持不變.將該模型調(diào)查的持續(xù)時間分為幾個階段，根據(jù)價格的歷史波動率所有可能的發(fā)展路徑，由于可以提前行使權(quán)限，每個節(jié)點(diǎn)上的權(quán)限卡的理論價格應(yīng)該是權(quán)限卡執(zhí)行權(quán)限應(yīng)計和折扣計算的權(quán)限卡價格較大者.三叉樹的模型如圖3所示.

圖3 三叉樹模型結(jié)構(gòu)圖

其中，在i時刻第j節(jié)點(diǎn)的期權(quán)定價為：

fi,j=max(S-xuimjdn-i-j,0)

(3.1)

采用風(fēng)險中性估價公式，可得：

P=e-iΔt(p1fi+1,j+p2fi+1,j+1+p3fi+1,j+2),0≤i≤n,0≤j≤2i

(3.2)

取S=10，x=0.05，u=0.4，m=1，n=10,d=10.5，在不同n和x的情況下，計算在基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)下，i時刻第j節(jié)點(diǎn)的期權(quán)定價的概率.測試數(shù)據(jù)表如表2所示.

表2 二叉樹期權(quán)定價模型測試數(shù)據(jù)表

二叉樹期權(quán)定價模型[7]在基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)中效率得到提高，鐵路運(yùn)貨的定價更加科學(xué)性和靈活性，避免了價格大幅波動帶來的風(fēng)險，能夠及時的適應(yīng)市場的變化.

3.2 鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)在運(yùn)貨營銷方面的應(yīng)用

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)會將海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分模塊處理，系統(tǒng)提供的資源庫會整合各種運(yùn)貨數(shù)據(jù)的信息[8]，提高了運(yùn)貨營銷方面信息的處理效率.鐵路運(yùn)貨營銷的績效可以通過構(gòu)建信息多維分析模型進(jìn)行分析，本鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)可以為信息多維分析模型提供支持.信息記錄模型表3所示.

表3 信息多維分析模型

4 總結(jié)

現(xiàn)在鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的發(fā)展中存在一些問題，主要是對數(shù)據(jù)的管理還不夠嚴(yán)謹(jǐn).對于這些情況，通過研究大數(shù)據(jù)方面的技術(shù)，并且結(jié)合鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)現(xiàn)有的現(xiàn)狀，提出了設(shè)計基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的研究方案，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng).本文通過分析大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，搭建鐵路運(yùn)貨分析平臺，設(shè)計基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)的架構(gòu).通過對二叉樹期權(quán)定價模型測試系統(tǒng)，結(jié)果表明基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)更具有高效性，能夠更好處理問題.由于鐵路運(yùn)貨電子系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的知識面較廣，本文的研究還不全面，在以后會繼續(xù)努力研究.