陳華鵬，林 杰

（1.同濟大學 經(jīng)濟與管理學院，上海201804；2.浙江經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學院 數(shù)字信息技術(shù)學院，浙江 杭州310018）

0 引 言

現(xiàn)代金融業(yè)務以品種、深度、結(jié)構(gòu)為特征，專業(yè)化、個性化要求越來越高，這就意味著金融活動的成本也會不斷提高。于是，金融企業(yè)為了減低成本，就把內(nèi)部非核心的業(yè)務職能和相關(guān)流程外包給專業(yè)的第三方公司［1］，這就形成了目前日益發(fā)展壯大的數(shù)據(jù)服務外包 （數(shù)據(jù)BPO）市場。目前，服務外包產(chǎn)業(yè)已成為我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長的一種方式，尤其數(shù)據(jù)服務外包更是適合我國的國情。中國憑借成本低廉、人力資源豐富、經(jīng)濟穩(wěn)定、政府支持等眾多優(yōu)勢成為最具潛力的離岸外包目的地之一。

面對不同行業(yè)、不同專業(yè)、不同業(yè)務、不同質(zhì)量，不同實時響應速度等需求，國內(nèi)許多數(shù)據(jù)外包服務商都熱心于組織構(gòu)建各自大規(guī)模的數(shù)據(jù)外包處理中心。準備以數(shù)據(jù)中心的規(guī)模大，人力多，接單能力強，即海量BPO數(shù)據(jù)吞吐能力，來贏得市場。但是BPO數(shù)據(jù)吞吐能力，并不是完全與人力資源成正比。它必須建立在系統(tǒng)地設(shè)計規(guī)劃外包數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)之上。

本文旨在通過對BPO數(shù)據(jù)處理流程及技術(shù)的分析，提出克服系統(tǒng)處理瓶頸的方案，為數(shù)據(jù)中心建立外包數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)通用模型，使之能柔性地滿足不同用戶數(shù)據(jù)加工的要求，增強其數(shù)據(jù)吞吐能力。

1 系統(tǒng)分析

雖然BPO數(shù)據(jù)業(yè)務多種多樣，但其處理環(huán)節(jié)有一定的共性，其處理流程如圖1所示。

圖1 BPO數(shù)據(jù)處理流程

國內(nèi)大部分BPO數(shù)據(jù)處理中心擁有圖1所示流程，但隨著業(yè)務的擴大，都相繼遭遇了發(fā)展瓶頸：主觀上想接更大的BPO業(yè)務，但自身處理能力跟不上。主要表現(xiàn)為：單子接進后，由于處理質(zhì)量下降和來不及響應，最終還是失去了客戶；或是投入了大量人力財力擴建數(shù)據(jù)中心，確實增加了業(yè)務收入，但同時成本也在增加——投入產(chǎn)出比并沒有得到提高。對以上情況作進一步分析，我們發(fā)現(xiàn)：以上事例不是偶然現(xiàn)象。其中具有代表性的特點如圖1所示，流程中可能引發(fā)三處制約系統(tǒng)處理性能的系統(tǒng)瓶頸，分別是：錄入瓶頸；服務器瓶頸 （又分為數(shù)據(jù)庫瓶頸以及應用程序服務器瓶頸）和網(wǎng)絡帶寬瓶頸。這三處瓶頸，其成因逐個分析如下：

（1）錄入瓶頸。大多在會計憑證錄入時發(fā)生。其造成業(yè)務損失和制約業(yè)務發(fā)展的根本問題表現(xiàn)在：數(shù)據(jù)中心的實際吞吐量不能勝任日益龐大和復雜的業(yè)務流。如：會計（業(yè)務）憑證業(yè)務高峰期時，初次提交要求最高，單筆憑證錄入6分鐘為超時，同時上線員工數(shù)與任務數(shù)會在1：10，網(wǎng)絡流量下行滿負荷，服務器時延明顯 （屏蔽反應3秒鐘以上，累計20筆就耗時一分鐘，120筆之后就會影響同批次任務）。營業(yè)部門統(tǒng)計的未完成憑證數(shù)以及錄入出錯數(shù)成比例增加。原因是該業(yè)務有突發(fā)性，業(yè)務量突然增加導致人工臨時組織人力不足，來不及輸入，最終造成單證積壓，超過服務時限。單筆憑證錄入超時，單證就拒收，因此變成廢單，造成輸單成本費用收不回，同時，趕時間造成未成功單率居高不下，也造成廢單。目前上述問題解決的不夠徹底，數(shù)據(jù)生產(chǎn)平臺僅有半自動預處理，全手工錄入，即按照行方要求，手工建立模板，再對某些字段手工分割，最多給其一些首選項 （默認值），最后分配給員工，手工錄入，所以速度不能有大的提高。

（2）服務器瓶頸。包括前置服務器處理、數(shù)據(jù)庫服務器處理瓶頸。因為，前置服務器接收/發(fā)送眾多來自項目中心的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫則要讀寫大量的XML，承擔著數(shù)據(jù)庫大量的增、刪、改、查等操作以及錄入分配，生產(chǎn)調(diào)度等任務，還需要準備XML的回拼。其中，前置服務器處理子系統(tǒng)有以下5個功能：①事務處理；②比對服務；③事務處理客戶端；④數(shù)據(jù)庫讀寫；⑤前置機處理。

前置機作為與客戶企業(yè)系統(tǒng)通訊的前端，負責以下功能：任務消息接收、數(shù)據(jù)消息返回、返回數(shù)據(jù)拼裝、數(shù)據(jù)加解密、圖像加解密等任務。所以，該子系統(tǒng)事務過于集中。在會計憑證短時間大流量錄入時，產(chǎn)生服務器處理時延。目前系統(tǒng)使用了單臺服務器，雖然應用程序設(shè)計成本低，改為高性能多核服務器后，對數(shù)據(jù)處理速度有所提高，但沒有使用分布式架構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)處理模塊，設(shè)計也沒有充分考慮業(yè)務量再提升后，系統(tǒng)的擴展性，較難在多臺服務器之間實現(xiàn)處理突發(fā)性大數(shù)據(jù)量時的服務器負載動態(tài)均衡，而從數(shù)據(jù)處理流程看，一臺高性能服務器上存在多個功能獨立的計算模塊才能充分利用計算資源；中間層未設(shè)計多臺服務器通信、協(xié)作接口，即對以后多臺服務器并行操作造成限制。

（3）網(wǎng)絡帶寬瓶頸。因為數(shù)據(jù)中心與外界的交互依賴數(shù)據(jù)專線，目前帶寬每條2M，一旦大量憑證業(yè)務發(fā)生，從行方傳輸來的主要為圖像文件。大量的圖像文件會使得網(wǎng)絡擁塞，導致網(wǎng)絡響應變慢。

2 系統(tǒng)設(shè)計方案

面對以上瓶頸，本文提出相應的解決方案如下：

（1）錄入瓶頸的解決方案也就是如何提高數(shù)據(jù)錄入吞吐量。提高數(shù)據(jù)錄入吞吐量實際就是增加錄入人力和提高錄入速度。錄入瓶頸主要來自人力分配不均和人力資源不足。

1）人力分配不均主要因為人工坐席對憑證錄入的熟練程度不同，而造成不均衡。即在錄入過程中，有的坐席錄入速度快而空閑，有的速度慢而造成擁塞。并且，空閑和擁塞的坐席也不固定，有時會因為錄入憑證的內(nèi)容難易或熟悉程度變化而發(fā)生變化。圖2為錄入憑證的完整樣本。

實際工作中，完整憑證樣本將被切分成若干部分，進而形成工作任務分發(fā)給各坐席 （錄入工作站）。圖3是對圖2部分數(shù)據(jù)的切分后形成的任務。可以發(fā)現(xiàn)，憑證樣本包含能供自動識別較多的可控要素。憑證包含要素如圖3中所示，可分為：文字、符號、數(shù)字等。文字又有中文、英文字母之分［2］。如果，錄入坐席甲錄入字母速度較錄入坐席乙快，而錄入坐席乙錄入數(shù)字較錄入坐席甲快，則甲接受字母錄入任務，乙接受d錄入任務為較好方案。不然，就造成一張憑證分為若干部分后，錄入速度變慢或不均衡，進而又延長了回拼等待時間。

在BPO數(shù)據(jù)處理中，將人工坐席按照錄入內(nèi)容的熟練程度分組群，承接各自熟練的錄入，對應對坐席錄入均衡有積極的意義，即將文字分割圖像分發(fā)給文字組，將符號分割圖像分發(fā)給符號組等等。這樣做可以更合理更專業(yè)地使用人力。

2）人力資源不足是指有限的人力資源無法匹配數(shù)據(jù)成幾何級增長，只有尋求技術(shù)上的突破——采用自動識別技術(shù)，變?nèi)肆γ芗蜕a(chǎn)為半自動化計算機輔助處理，甚至全自動化處理，才能從根本上解決人力資源不足的瓶頸。

以上兩種優(yōu)化方案，都基于對圖像的二次切分，即圖3中 （d）任務再切分，變成單個數(shù)字或漢字 （字母）分發(fā)給各錄入坐席，本工序設(shè)計由二次切分層工作站完成，具體由工作站安裝的二次切分agent完成，此類agent的運行規(guī)則如下：

if（不是原子要素）就切分。

if（是原子要素）就停止切分。

至此，解決錄入瓶頸的技術(shù)線路設(shè)計為：在圖1的錄入處理部分，動態(tài)加入一層計算機自動二次切分處理層，如圖4所示，將錄入任務原子化，再分類分發(fā)給人工坐席。

圖4 設(shè)計中動態(tài)加入計算機二次切分層作優(yōu)化

該處理層負責識別劃分、初步切分單純印刷體元素和手工元素；自動模式識別、定位憑證手工書寫元素，再次作細粒度切分單據(jù)，原子化業(yè)務字段。為人工坐席提供原子化圖像。其內(nèi)涵為：改變目前單據(jù)上線前，由技術(shù)支持部門制作切分基準，排除業(yè)務部門以及技術(shù)支持部門的主觀因素。因為這些因素與圖像分割的準確性以及效率無關(guān)。首先劃分圖3中的 （a）、（b）、（c）作為工作站自動識別對象，這些對象將形成自動錄入任務分配給自動錄入工作站完成錄入；對手工書寫d對象，只從并發(fā)處理的效率出發(fā)，原子化單據(jù)憑證，加細粒度，這樣做的結(jié)果可以讓更多的人力介入BPO數(shù)據(jù)的錄入工作中，因為孤立的字母 （符）將不會泄露任何客戶信息，所以，可將這些信息錄入工作任務發(fā)往城域網(wǎng)或更廣的互聯(lián)網(wǎng)進行再外包——在短時間內(nèi)組織更多的勞動力，完成數(shù)據(jù)錄入，這里假設(shè)城域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上的勞動力資源是事先有協(xié)議、技能合格、穩(wěn)定的人員。

在自動錄入工作站中，所采用的技術(shù)如：圖3中 （a）是條碼識別，（c）是勾選識別 （符號識別）?？赏ㄟ^圖像處理、模式識別的方法識別 （a）、（b）、（c）中的元素，其處理的基本思路是：進行灰度處理，用最大值法會形成亮度很高的灰度圖像［3］，平均值法會形成比較柔和的灰度圖像，加權(quán)平均值法得到的圖像最合理。對復雜一些的圖像，選擇采用中值濾波，可有效地去除小的脈沖噪聲，可將振蕩平滑掉，使圖像的邊緣得到較好的保護，使一些潦草字跡信息得以保留。其次，鄰域平均法對噪聲的抑制也很有效，對邊界的損傷小，可較好地去除麻點噪聲。錄入時還可以半自動地對一些現(xiàn)代縮略語自動補齊［4］。（d）是阿拉伯數(shù)字識別。當他們的元素少，書寫變形不大時，也可以自動識別錄入，加快錄入速度。

錄入書寫變形較大的憑證元素 （包括文字、字母、數(shù)字）時，可通過邊框基準線實現(xiàn)字線分離［5］，先將這些元素進一步原子化，如圖3（d）至圖3（e）所示，圖像數(shù)據(jù)原子化分割可以加快批量錄入速度，并且更好地降低了外包信息泄露的風險［6］。在系統(tǒng)將手工書寫圖像數(shù)據(jù)原子化后，產(chǎn)生了更多的單一元素 （單個漢字、單個字母、單個選項等等），這些元素將作為單一錄入任務分發(fā)給錄入工作站 （錄入坐席），即漢字給漢字組錄入，字母給字母組錄入，從而提高效率及準確率，減少超時廢單。

（2）服務器瓶頸解決方案。由于單服務器在批量業(yè)務處理時，顯現(xiàn)處理能力不夠，形成網(wǎng)絡服務器處理瓶頸?，F(xiàn)多臺服務器組合成群集，實現(xiàn)負載均衡，已成為解決服務器端瓶頸的主流技術(shù)之一［7］。負載均衡調(diào)度器處于數(shù)據(jù)入口和出口，可以使整個系統(tǒng)具有較高吞吐率，通過高速局域網(wǎng)聯(lián)結(jié)多個服務器，使之成為一個有機的集群，任何網(wǎng)絡請求都會被調(diào)度器靈活地調(diào)度到一個真實的服務器上不會受到任何影響，使客戶訪問集群就像訪問一個單個服務器一樣的方便［8］。目前，有較多的負載均衡調(diào)度算法，如輪轉(zhuǎn)算法、加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法、隨機法、加權(quán)隨機法、最小連接數(shù)、加權(quán)最小連接數(shù)、哈希散列算法、SWP算法等［9］。在當前BPO數(shù)據(jù)處理平臺中，首先確定一臺高性能服務器為主力服務器，以其為中心形成服務器集群，作為系統(tǒng)的中間層處理前置服務、數(shù)據(jù)庫讀寫、坐席調(diào)度和通信傳輸?shù)?。中間層的多臺服務器之間形成集群架構(gòu)，其支撐平臺采用動態(tài)負載均衡算法，以Agent模式編寫及發(fā)布，注重Agent之間的通信和響應速度［10］，以便快速完成調(diào)度。對于生產(chǎn)現(xiàn)場的動態(tài)調(diào)度，其每次計算的用時最長不應超過2s［11］。各Agent橫向為對等工位，縱向為流水線上前后序工位，在系統(tǒng)軟件中間層形成微流水線，即宏觀靜態(tài)呈現(xiàn)分布式 Multi－agent，微觀動態(tài)下，是由Agent替代各工位形成的流水線［12］。比如應用程序主要集中在前置服務器上，所以，前置服務器上的應用由分布的Multi－agent承擔，注重并發(fā)和發(fā)揮網(wǎng)格計算的優(yōu)勢。從系統(tǒng)功能和效率的綜合角度考慮，可將瓶頸分析所得的中間服務器功能分解成5個Agent，分布到各個高性能多核服務器上，在各自保持自由通信的基礎(chǔ)上，完成獨立單純的任務。在本系統(tǒng)中，根據(jù)業(yè)務復雜度，使用3臺以上的共性能多核服務器進行集群。數(shù)據(jù)庫現(xiàn)采用SQL Server 2000，本系統(tǒng)的信息流內(nèi)容大部分是XML，對XML的解析性能有較高的要求，所以，建議在業(yè)務達到下一個數(shù)量級后，采用ORACLE等大型的數(shù)據(jù)庫，并配以自開發(fā)的XML讀寫模塊。針對數(shù)據(jù)流此時主要為XML形式［13］，有必要準備一套XML裝配模板 （等待回拼XML信息對號入座），如圖5所示。

圖5 XML裝配模板

配以XML片段下標，所有的XML片段信息來自錄入工作站，即第i個工作站產(chǎn)生一條XMLi，然后，發(fā)送到該裝配模板上進行安裝，按照需要對應入座，一旦隊列計數(shù)器計數(shù)已滿，則表示XML拼裝完成，出發(fā)回傳XML機制，將憑證的XML文檔發(fā)回行方項目部。此方法靜態(tài)開銷雖大，但安裝速度快，最大化了并行度［14－15］。其Petri－net如圖6所示。其中TOKEN為XML文本。

圖6 XML回拼機制的Petri網(wǎng)模型

（3）網(wǎng)絡帶寬瓶頸解決方案。根本解決網(wǎng)絡瓶頸的方法當然是增加帶寬，即專線數(shù)目，但增加帶寬意味著成本的上升。為了節(jié)約成本，提出自適應的網(wǎng)絡傳輸。我們分析，本網(wǎng)絡帶寬的需求特點：上行的帶寬要求?。╔ML），下行的帶寬要求大 （TIFF）。我們稱為圖像文本化，邏輯壓縮率為1K，故上下行帶寬比也為1K，為極不對稱型。所以是否可以優(yōu)化，目前實際網(wǎng)絡是上行慢，下行快，上下行之間獨立，有利于排除干擾。一般來講，目前的非對稱用戶環(huán)線，上下行速率不對稱，也就是說下行速率 （下載速度）不管是1M，2M還是3M，上行速率（上傳）只需0.5M，所以可以使用多套非對稱的硬件網(wǎng)路配置。如下行圖像傳輸使用2M專線單向獨占傳輸，上行傳輸XML只采用帶寬小的專線線路，可以省下成本補貼下行專線成本。

硬件上的投入一般總受到成本的限制，所以我們還可以需求從組織架構(gòu)上增加帶寬資源。目前，各大型BPO服務商會建有幾個數(shù)據(jù)中心，可以考慮采用分包突發(fā)的大量數(shù)據(jù)量到各個中心，即在行方數(shù)據(jù)項目部，前置服務器之前，設(shè)置流量分流模塊，提前分流數(shù)據(jù)去其它數(shù)據(jù)分中心，以解決突發(fā)海量數(shù)據(jù)可能引發(fā)的網(wǎng)絡傳輸擁塞。但此方案需要注意數(shù)據(jù)處理的同步、安全和及時性。

綜合以上的各個方案，優(yōu)化了3個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)后，本文可得如圖7所示的系統(tǒng)模型。

圖7 BPO數(shù)據(jù)生產(chǎn)平臺優(yōu)化設(shè)計模型

在優(yōu)化模型中，添加了多服務器負載均衡和上下行帶寬非均衡的設(shè)計，原來的坐席層保留了人工錄入工作站，同時還提供了可以自動識別憑證元素的自動錄入工作站，并動態(tài)嵌入了自動二次切分處理層，在需要的情況下提供原子化錄入任務，使人工錄入工作站錄入內(nèi)容更專業(yè)更快速。

3 結(jié)束語

本論文描述了外包數(shù)據(jù)生產(chǎn)平臺的框架，并提出了從錄入、服務器以及網(wǎng)絡瓶頸著手，對BPO數(shù)據(jù)生產(chǎn)平臺進行優(yōu)化設(shè)計，以提高數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)吞吐量。錄入瓶頸和數(shù)據(jù)庫瓶頸是今后重點要解決的問題，圖像數(shù)據(jù)原子化分割是首先要采用的技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上加入節(jié)點錄入負荷反饋機制下的二次圖像切分，配以Multi－agent實施動態(tài)均衡，最終達到數(shù)據(jù)錄入及回拼工序并行度最大化。服務器性能和帶寬瓶頸則可以通過增加硬件性能以及添加硬件投入，進一步提高數(shù)據(jù)中心整體的吞吐量；基于非均衡帶寬分配分析，在中心與外地分中心間增加專線數(shù)量，同時兼顧專線費用，以達到較好的性價比。通過以上方案的設(shè)計優(yōu)化，該外包數(shù)據(jù)生產(chǎn)平臺的性能將上一個新的臺階。

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