高性能智能建筑关键技术之六：自动报告生成技术

原创 于震 高性能建筑

0引言

目前的智能建筑系统现场测量越来越完善，所集成的智能建筑子系统越来越多，通讯速率和存储能力快速增加，智能建筑系统能够以更低的成本获得越来越多的数据。更多的数据能够使得运维管理人员更加全面地掌握建筑系统的运行情况。然而，随着数据的快速增加，运维管理人员同样面临着数据过载的挑战。在人力成本日渐增长，管理要求精细化程度和服务质量要求不断提高的前提下，很难要求物业管理人员日常花费大量时间分析、挖掘智能建筑系统的数据，这就要求智能建筑系统能够主动地进行数据分析，并能提炼有意义的数据结果，甚至将数据分析后把有用的信息提供给智能化系统的使用者，而不是单纯的把数据直接推送。自动获取的数据的利用存在以下困难：

（1）手工做报表，效率低准确性差

（2）缺乏企业级的报表管理门户

（3）数据过于分散，难以有效利用

（4）报表需求多变，无法快速响应

在BI领域，已经有了一些关于数据应用的探索，产业界希望开发出自动化工具来解决数据应用的困境[1]：

从数据提取信息通常需要经过上图中给出的四部，分别是数据定义，数据获取和更新，图表生成和解释说明。目前常见的企业级工具更多停留在图表生成，然后由专业人员进行理解。

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 技术发展趋势[2]

文本自动生成就是实现这一目的的关键技术。按照不同的输入划分，文本自动生成可包括文本到文本的生成、意义到文本的生成、数据到文本的生成以及图像到文本的生成等。在智能建筑领域，主要涉及的是数据到文本的生成。数据到文本的生成技术指根据给定的数值数据生成相关文本，例如基于数值数据生成天气预报文本、体育新闻、财经报道、医疗报告等。数据到文本的生成技术具有极强的应用前景，目前该领域已经取得了很大的研究进展，业界已经研制出面向不同领域和应用的多个生成系统。

其中：信号分析模块(Signal Analysis)的输入为数值数据，通过利用各种数据分析方法检测数据中的基本模式，输出离散数据模式。例如股票数据中的峰值，较长期的增长趋势等。该模块与具体应用领域和数据类型相关，针对不同的应用领域与数据类型所输出的数据模式是不同的。数据阐释模块(Data Interpretation)的输入为基本模式与事件，通过对基本模式和输入事件进行分析，推断出更加复杂和抽象的消息，同时推断出它们之间的关系，最后输出高层消息以及消息之间的关系。例如针对股票数据，如果跌幅超过某个值则可以创建一条消息。还需要检测消息之间的关系，例如因果关系、时序关系等。文档规划模块(Document Planning)的输入为消息及关系，分析决定哪些消息和关系需要在文本中提及，同时要确定文本的结构，最后输出需要提及的消息以及文档结构。从更高的层次来说，信号分析与数据阐释模块会产生大量的消息、模式和事件，但文本通常长度受限，只能描述其中的一部分，因此文档规划模块必须确定文本中需要说明的消息。一般可根据专家知识、消息的重要性、新颖性等来进行选择和确定。当然，该模块与领域也很相关，不同领域中对消息的选择所考虑的因素不一样，文档的结构也会不一样。微规划与实现(Microplanning and Realisation)模块的输入为选中的消息及结构，通过自然语言生成技术输出最终的文本。该模块主要涉及到对句子进行规划以及句子实现，要求最终实现的句子具有正确的语法、形态和拼写，同时采用准确表达。数据到文本的生成技术在天气预报领域应用最为成功，业界研制了多个系统对天气预报数据进行总结，生成天气预报文本。业界面向其他领域也研制多个文本生成系统，例如针对空气质量的文本生成系统，针对财经数据的文本生成系统，面向医疗诊断数据的文本生成系统等。国内工业界则有部分单位研制了基于模板的文本生成系统。例如新华社已开发了从财报数据生成企业财报年报的系统，该系统基于人工模板，将需要的数据填入写好的模板中，从而生成财报年报。由于采用的模板比较固定，所以为不同企业生成的财报年报都比较类似，而不够生动。

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在中国建筑科学研究院开发的自动报告生成和分析模块中，首先由用户预先配置报告的主要次序

在微服务平台中自动定期执行报告生成任务：

定期生成自动报告：

对数据进行图表生成，并对图表进行自动解释：

根据多重随机模板，自动生成文字，使得生成的文本尽量随机自然，便于理解和阅读。（自动生成的文字举例）“本图为在2020-04-23 16:02:15和2020-04-24 16:02:15之间的巡检次数统计，从图中可以看出：

所有巡检次数统计总和为37.0；巡检次数排名第一的是望京大厦2号直燃机，总和为8.0，总和占比是21.6%;排名最后的系列为直燃机控制柜，总和为5.0，总和占比是13.5%。其中，望京大厦2号直燃机的巡检次数统计为8.0,占比为21.62%。卫生热水系统的巡检次数统计为8.0,占比为21.62%。楼宇自控系统的巡检次数统计为8.0,占比为21.62%。水泵系统的巡检次数统计为8.0,占比为21.62%。直燃机控制柜的巡检次数统计为5.0,占比为13.51%。”

3 结语

为了充分利用智能建筑系统提供的数据，提高设备管理人员的工作效率，降低工作负担，更好的保障系统运行安全、高效和节能，在中国建筑科学研究院开发的SciPlat+平台中，可通过定制模板、数据更新、图表生成和随机解释的方法将难以获得和解释的数据自动生成可用于改善运维、便于理解的定期报告。

中国建研院是建筑领域规模最大的技术研发机构，企业归属于中央直属企业，综合实力强，信誉可靠，国家相关标准的编制和管理单位。本系列产品来自多年来国家科技支撑和重点研发专项的核心技术成果，具有大量的技术储备，具有未来发展的充足动力！中国建研院是技术提供方，不是竞争对手，希望通过技术与产品，赋能合作伙伴，携手发展，为新基建做出贡献！

参考文献

[1] 帆软企业级WEB报表工具,http://www.fanruansem.com/finereport?utm_source=ad&utm_medium=bdtg&utm_campaign=fr-baobiao&utm_term=semfr

[2] 文本自动生成研究进展与趋势, https://blog.csdn.net/zhangzeyuaaa/article/details/77596348