黃松 尚穎 馬薇 吳婷婷

[摘要]本文創(chuàng)新運用人工智能領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)聚類分析算法，以工程結(jié)余物資風(fēng)險分析為切入點，利用業(yè)務(wù)全流程數(shù)據(jù)制定評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，計算物資庫齡和項目流轉(zhuǎn)數(shù)，從而篩選出工程結(jié)余物資存量，總體評估審計風(fēng)險，進(jìn)而實現(xiàn)審計風(fēng)險防范。

[關(guān)鍵詞]大數(shù)據(jù)? ? 數(shù)據(jù)挖掘? ? 結(jié)余物資? ? 風(fēng)險防范

一、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在審計中的應(yīng)用

發(fā)掘型分析是處理大數(shù)據(jù)最好的方法之一，是從大數(shù)據(jù)中尋找隱含數(shù)據(jù)規(guī)律和模式、預(yù)測將來趨勢和行為的一種數(shù)據(jù)分析模式，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是實現(xiàn)發(fā)掘型分析的有效手段。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的核心是數(shù)據(jù)挖掘算法，該算法往往能找到數(shù)據(jù)中的非線性關(guān)系和因果關(guān)系，不同算法應(yīng)用于不同場景。目前，基于大數(shù)據(jù)挖掘算法的大數(shù)據(jù)審計在財政、金融、電信、保險等具有海量數(shù)據(jù)的行業(yè)具有極強的生命力和效能，并逐步在財政審計、工程審計、民生專項資金和社保資金審計等方面扮演重要角色。

（一）主要數(shù)據(jù)挖掘算法介紹

作為最主要的數(shù)據(jù)挖掘算法之一，聚類分析法是將所有數(shù)據(jù)對象劃分成各個子集（簇）的過程，目的是使同一簇中的對象盡量相似，不同簇中的對象差別較大。聚類算法屬于無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，因為所擁有的數(shù)據(jù)對象沒有提供類型標(biāo)簽信息，因此只能通過觀察學(xué)習(xí)，而非示例學(xué)習(xí)，聚類可發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)在的性質(zhì)和規(guī)律，為進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。主要的聚類分析方法包括劃分方法、層次方法、基于密度的方法、基于網(wǎng)格的方法。

（二）數(shù)據(jù)挖掘過程

一般來說，數(shù)據(jù)的挖掘過程包含三個階段：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘模型的構(gòu)建、模型的運用及評估。

1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及數(shù)據(jù)預(yù)處理。將審計問題轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)挖掘問題后，需確定與此問題相關(guān)的數(shù)據(jù)源，并將不同數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)集中到一起，形成原始審計數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，需對數(shù)據(jù)準(zhǔn)備得到的不完整、有“噪聲”、不太理想的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，主要過程有數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)規(guī)約和數(shù)據(jù)變換。

2.數(shù)據(jù)挖掘模型的構(gòu)建。針對審計任務(wù)及轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)類型，選擇合適的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，然后再從相應(yīng)的算法庫中選擇適當(dāng)?shù)乃惴ɑ蚓C合運用多種算法建立數(shù)據(jù)挖掘模型。建模的過程是一個反復(fù)的過程，需通過修改模型參數(shù)并根據(jù)不同評估方法比較哪個模型對當(dāng)前的分析最有效。

3.模型的運用及評估。是將經(jīng)過處理的面向分析的數(shù)據(jù)輸入模型并輸出分析結(jié)果的過程。在設(shè)置好模型參數(shù)后，該過程可由計算機自動完成。模型的評估是指對使用該模型完成審計任務(wù)的質(zhì)量作出評價，衡量模型的適用性。

（三）大數(shù)據(jù)審計開展情況

1.全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心建設(shè)。2017年底，國家電網(wǎng)北京市電力公司（以下簡稱公司）結(jié)合自身信息化發(fā)展需求和已有各專業(yè)領(lǐng)域信息系統(tǒng)建設(shè)成果數(shù)據(jù)資源，建成全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心，面向全業(yè)務(wù)范圍、全數(shù)據(jù)類型、全時間維度數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的存儲、管理與服務(wù)，完成企業(yè)全量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)一服務(wù)的工作目標(biāo)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)高度融合、數(shù)據(jù)充分共享。全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)分析域如圖1所示。2018年在前期工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展夯實基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)擴充接入和資源在線納管等工作，進(jìn)一步規(guī)范數(shù)據(jù)存儲和使用，更好地服務(wù)于大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。截至2019年3月，共完成22套二級部署系統(tǒng)的接入，一級部署系統(tǒng)數(shù)據(jù)按需接入，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接入總量達(dá)13.5TB。其中，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)接入表2.2萬張，數(shù)據(jù)總量5.1TB;采集量測數(shù)據(jù)共涉及7，796，798個設(shè)備，數(shù)據(jù)總量3.1T;非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)總量5.3T。完成15套業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)按照分系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫模型的規(guī)范化存儲，為今后開展大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2.數(shù)字化審計平臺建設(shè)。基于全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心大數(shù)據(jù)資源，公司于2018年啟動數(shù)字化審計平臺建設(shè)，打破原有專業(yè)系統(tǒng)間壁壘，應(yīng)用全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心的海量數(shù)據(jù)資源，對數(shù)據(jù)字段進(jìn)行分析清洗，以營銷、財務(wù)、工程、物資重要業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)徲嬓枨鬄橐劳袠?gòu)建智能審計模型、展示審計結(jié)果，并對存在的疑點信息、資料明細(xì)進(jìn)行具體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的穿透查詢。通過圖形化看板直觀展現(xiàn)在線智能審計相關(guān)工作成果，使審計問題和成果可視化，幫助管理決策層快速準(zhǔn)確掌握持續(xù)審計工作情況，為管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)字化審計平臺如圖2所示。

二、大數(shù)據(jù)挖掘算法在電力審計風(fēng)險防范中的例證

為貫徹落實中央推廣清潔取暖、助力生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要政策精神，過去五年公司投入上百億資金大力推動配電網(wǎng)改造、煤改電等民生工程項目的實施。內(nèi)部審計為保障公司重大項目安全穩(wěn)定落地，全程對重大民生項目資金開展相關(guān)審計。通過分析重大民生項目的資金構(gòu)成，發(fā)現(xiàn)近50%的資金用于購置物資并產(chǎn)生大量結(jié)余，資金風(fēng)險隱患巨大?；诖?，內(nèi)部審計將工程物資的全流程風(fēng)險防范作為民生項目的審計重點。

（一）關(guān)注工程物資管理風(fēng)險

公司物資管理部門的常規(guī)物資管理全流程如圖3所示。在物資采購及配送階段，物資需求、采購、配送等環(huán)節(jié)均通過SAP系統(tǒng)線上操作完成，線下根據(jù)采購清單比照收貨，物資管理單位全流程監(jiān)控。在物資結(jié)算階段，工程現(xiàn)場實際使用物資結(jié)算清單必須經(jīng)公司項目管理單位、施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)備運行單位四方簽字確認(rèn)，設(shè)備運行單位才能將現(xiàn)場使用的設(shè)備投運至PMS2.0系統(tǒng)（設(shè)備運維精益管理系統(tǒng)），從而保證系統(tǒng)中的電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與實際情況一致，更好地維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定，進(jìn)而保證工程物資結(jié)算的準(zhǔn)確性。在結(jié)余物資退庫環(huán)節(jié)，由于各屬地供電公司物資倉庫容納空間的限制，大量結(jié)余物資線下不能實際退回實體庫，只能寄存于其他非注冊倉庫。根據(jù)物資管理單位要求的庫存物資線上線下賬實必須一致的管理規(guī)定，線上SAP系統(tǒng)對結(jié)余物資并不進(jìn)行退庫操作，導(dǎo)致各屬地供電公司物資中心管理人員無法掌握本單位實際結(jié)余物資存量臺賬，大量結(jié)余物資游離于物資監(jiān)控體系之外，不能總體評估結(jié)余物資存量給公司運營管理帶來的風(fēng)險。基于上述分析，內(nèi)部審計將工程結(jié)余物資總量作為審計重點，著力通過大數(shù)據(jù)挖掘方法總體計算出公司結(jié)余物資存量，評估風(fēng)險，在審計發(fā)現(xiàn)問題集中爆發(fā)前提出對應(yīng)的防范措施，達(dá)到“治未病”的效果。

（二）分析工程結(jié)余物資去向

1.數(shù)據(jù)來源。線上物資的需求提報、審核、收發(fā)貨、結(jié)算、利庫等業(yè)務(wù)操作均在SAP系統(tǒng)內(nèi)完成，所以與此問題相關(guān)的數(shù)據(jù)源為結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，來自于SAP系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2.結(jié)余物資去向系統(tǒng)分析。工程結(jié)余物資線下由于倉儲容量限制以及物資管理單位要求的庫存物資賬實一致性的管理規(guī)定，線上并不做退回注冊庫操作。伴隨著產(chǎn)生結(jié)余物資的工程項目進(jìn)行結(jié)決算并關(guān)閉，為保證物資結(jié)算的準(zhǔn)確性，結(jié)余物資線上必須退出原項目，在不能退回注冊庫的前提下，SAP系統(tǒng)中只能不停寄存于其他在建工程，如圖4所示。在建工程中的所有物資必然包含全量的工程結(jié)余物資，因此，如何在在建工程所有物資中過濾出全量的工程結(jié)余物資是數(shù)據(jù)挖掘?qū)徲嬆Ｐ蜆?gòu)建的重中之重。在建工程的所有物資由兩部分組成：藏匿的結(jié)余物資和工程實際使用的物資。隨著藏匿的結(jié)余物資在在建工程中不斷流轉(zhuǎn)，相較于工程實際使用物資，藏匿的結(jié)余物資有兩個明顯特征：一是從時間維度看，結(jié)余物資產(chǎn)生于之前的已決算關(guān)閉項目，藏匿的結(jié)余物資在系統(tǒng)內(nèi)存在的時間會比實際使用物資存在時間長，可通過設(shè)立庫齡指標(biāo)進(jìn)行區(qū)分;二是從空間維度看，藏匿的結(jié)余物資流轉(zhuǎn)于各個不同在建工程，其流轉(zhuǎn)項目數(shù)遠(yuǎn)大于實際使用物資流轉(zhuǎn)項目數(shù)，對此可設(shè)置物資流轉(zhuǎn)項目數(shù)進(jìn)行區(qū)分。藏匿結(jié)余物資的庫齡和項目流轉(zhuǎn)數(shù)具備明顯有別于實際使用物資的特征，可通過聚類算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分組，將其類內(nèi)相似性最大化，再根據(jù)類間相似性最小化的原則進(jìn)行分組或聚類，以兩點的歐式距離為聚類規(guī)范。

3.結(jié)余物資總量獲取。首先確定結(jié)余物資在SAP中的唯一去向是在建工程，再通過篩查在建工程中所有物資明細(xì)，綜合分析物資的庫齡、物資類型、沖轉(zhuǎn)次數(shù)、移庫次數(shù)等因素，計算出物資的庫齡和流轉(zhuǎn)項目數(shù)并將其設(shè)立為兩個考核指標(biāo)，建立藏匿物資識別模型。通過聚類算法計算歐式距離內(nèi)的物資庫齡長且流轉(zhuǎn)項目數(shù)多的物資明細(xì)，即藏匿的結(jié)余物資的數(shù)量和明細(xì)，進(jìn)而總體評估結(jié)余物資風(fēng)險。

（三）構(gòu)建數(shù)據(jù)挖掘模型

1.構(gòu)建模型總體思路。模型目標(biāo)是獲取藏匿于在建工程的物資數(shù)量及金額;審計對象為16個屬地公司、電科院、信通公司、檢修分公司;主要約束條件是計算在建工程物資庫齡和項目的流轉(zhuǎn)次數(shù)，再通過聚類算法獲取物資庫齡和項目流轉(zhuǎn)次數(shù)的物資明細(xì)的交集;數(shù)據(jù)來源于SAP系統(tǒng)。

2.梳理模型算法流程，如圖5所示。

3.編制審計模型中間表，如表1所示。

4 .審計模型實施路徑。在SAP系統(tǒng)中統(tǒng)計公司當(dāng)前所有在建工程項目，根據(jù)已在建工程項目編碼獲取項目消耗的所有物料、批次，根據(jù)物料、批次統(tǒng)計分析是否有沖銷物資，根據(jù)批次、實際消耗物資數(shù)量查詢供應(yīng)商的交貨日期，以實際消耗物資、批次的交貨日期與當(dāng)前日期按月統(tǒng)計分析在建工程物資庫齡，通過聚類算法計算得到歐式距離內(nèi)的物資庫齡較長物資明細(xì);根據(jù)統(tǒng)計的在建工程實際消耗物料、批次判斷是否為協(xié)議庫存物資。如非協(xié)議庫存，根據(jù)物料、批次查詢所有單位的所有項目，以項目為單位統(tǒng)計流轉(zhuǎn)次數(shù);如是協(xié)議庫存，根據(jù)物料、批次查詢在本單位的所有項目，以項目為單位統(tǒng)計流轉(zhuǎn)次數(shù)，進(jìn)而獲取所有物資的項目流轉(zhuǎn)次數(shù)，通過聚類算法計算得到歐式距離內(nèi)流轉(zhuǎn)項目數(shù)多的物資明細(xì)。綜合庫齡長和流轉(zhuǎn)項目次數(shù)多的物資明細(xì)，確定在建工程中的藏匿物資。

5.聚類分析方法應(yīng)用。由于藏匿物資的庫齡較長且項目流轉(zhuǎn)次數(shù)較多，為區(qū)分藏匿物資，本文使用聚類方法，從時間（庫齡長短）和空間（項目流轉(zhuǎn)次數(shù)多少）兩個維度分別得到庫齡長和項目流轉(zhuǎn)次數(shù)多的明細(xì)，然后取二者交集得到藏匿物資明細(xì)。

首先，分別對庫齡數(shù)據(jù)和項目流轉(zhuǎn)的明細(xì)進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，具體如下：

其次，建立模糊相似矩陣，具體如下：

最后，計算明細(xì)數(shù)據(jù)的歐式距離，具體如下：

其中，i和j表示第i和第j個觀測值，為第j個變量的均值，n為變量的個數(shù)，表示第k個類中第i個變量，表示第k個類中第j個變量。

基于物資庫齡及項目流轉(zhuǎn)數(shù)計算的物資明細(xì)的聚類分析結(jié)果如圖6所示。

（四）應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘模型

在建工程藏匿物資的數(shù)據(jù)挖掘模型已固化于SAP系統(tǒng)中，具體操作過程為：在模型輸入界面輸入“在建工程截至的年度、月份、項目編碼、工廠”等，即可獲取該單位藏匿物資全量明細(xì)，然后根據(jù)查詢結(jié)果計算出該單位藏匿物資金額為7802.76萬元，整個公司藏匿物資金額為7.23億元。按大類分，藏匿物資明細(xì)如表2所示。按中類分，2.27億元的裝置性材料中，藏匿物資明細(xì)如表3所示;1.84億元的輔助設(shè)備設(shè)施中，藏匿物資明細(xì)如表4所示;1.26億元的一次設(shè)備中，藏匿物資明細(xì)如表5所示;1.00億元的二次設(shè)備中，藏匿物資明細(xì)如表6所示;0.39億元的通信設(shè)備中，藏匿物資明細(xì)如表7所示。

（五）大數(shù)據(jù)審計模型的評估

相較于傳統(tǒng)審計模式，基于聚類分析方法的藏匿物資審計模型具備如下優(yōu)勢：

一是促進(jìn)審計效能大幅提升。對16家單位的全樣本審計，揭示了藏匿物資問題的總體情況，審計出隱匿于在建工程中的工程剩余物資金額7億多元，首次全口徑梳理出公司范圍內(nèi)的剩余物資總量，避免了抽樣審計風(fēng)險，提高了審計結(jié)果的準(zhǔn)確性，極大提升了審計監(jiān)督效能。從根源上梳理問題成因，研究解決措施，審計結(jié)果直接成為領(lǐng)導(dǎo)決策的重要依據(jù)。

二是服務(wù)業(yè)務(wù)管理漸趨規(guī)范。之前由于物資倉庫倉儲容量限制，物資管理部門為保證注冊倉庫倉儲物資賬物一致，不允許項目管理部門的結(jié)余物資退庫，導(dǎo)致項目結(jié)余物資游離于現(xiàn)有物資監(jiān)管體系之外。此次審計曝光藏匿物資問題后，直接促使物資管理部門改變業(yè)務(wù)管理思路，專門為非注冊庫的實物在SAP系統(tǒng)中開辟一個專屬線上倉庫，將全部結(jié)余物資納入線上物資管理體系，線下根據(jù)物資清單加強物資出入庫管控，消除物資非正常消耗隱患，降低了國有資產(chǎn)流失風(fēng)險，彰顯了內(nèi)部審計在公司治理體系中的監(jiān)督作用。

三、啟示與建議

在當(dāng)前審計環(huán)境下，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在審計過程中必將發(fā)揮越來越重要的作用。為適應(yīng)這一形勢，需進(jìn)一步做好以下工作：一是全面提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。一切數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘的前提都是真實、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)量呈幾何級數(shù)增長、數(shù)據(jù)源來自多系統(tǒng)且各系統(tǒng)之間接口規(guī)范不統(tǒng)一時，勢必給數(shù)據(jù)質(zhì)量帶來一定隱患，因此須針對所分析的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行稽核，確保數(shù)據(jù)真實性，同時提高審計人員對數(shù)據(jù)質(zhì)量的重視程度。二是轉(zhuǎn)變審計思路。隨著公司對內(nèi)部審計的要求逐年提升，內(nèi)部審計方法應(yīng)由單一性向多樣化轉(zhuǎn)變。針對不同審計目標(biāo)應(yīng)選擇具有針對性的審計方法。在傳統(tǒng)審計方法基礎(chǔ)上，采用統(tǒng)計學(xué)、分析性程序、內(nèi)控評審和風(fēng)險導(dǎo)向?qū)徲嫷确椒?，提升?nèi)部審計的精準(zhǔn)度，加大分析力度，節(jié)約成本、降低風(fēng)險，促使內(nèi)部審計更加科學(xué)高效。隨著轉(zhuǎn)型的深入，內(nèi)部審計應(yīng)更加關(guān)注事中和事前，逐漸開展對企業(yè)經(jīng)營管理全過程的監(jiān)督和評價。

（作者單位：國家電網(wǎng)北京市電力公司，郵政編碼：100031，電子郵箱：nash19890922@163.com）