基于RPA财务机器人的企业财务分析自动化流程设计及实现

作者:董奕伶

学院:重庆三峡学院财经学院

专业:会计学专业

年级:2021级

地址:重庆万州 404100

摘要

随着数字化的发展,企业财务分析的效率对企业管理决策有着重要意义。本论文依据调查问卷了解到中小企业在财务分析方面的痛点,提出基于RPA技术的企业财务分析自动化。通过构建轻量化的企业财务分析系统,实现从数据采集到可视化展示的全流程自动化,主要解决中小企业在数据处理、指标计算等方面效率低的问题,提高企业财务分析的效率和准确性。本研究详细论述了基于RPA财务机器人的企业财务分析自动化流程的设计原理,系统架构和功能模块。本系统可以在多个领域适用且未来有着乐观的发展态势,它可以帮助企业在激烈的市场竞争中提高自身的核心竞争力。

关键词: RPA技术;财务分析自动化;系统设计;流程优化;决策支持
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1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 研究现状

目前市场的竞争加剧,企业需要快速精准的收集数据并进行计算得到财务指标,以便管理者科学合理的制定战略规划和决策。目前国外有许多大型企业已经构建了完善的财务分析体系,并使用信息技术,如数据库、数据挖掘等。国内也有一部分企业在财务分析方面取得了一定的成绩,但是整体的水平有待进一步提高,特别是中小企业因资源有限在财务分析方面面临着许多问题,比如数据处理效率低、分析软件应用门槛较高等。

在这样的背景下,机器人流程自动化(RPA)在财务领域中成为了一种新兴的自动化技术。RPA能够模拟人类操作计算机,所以可以根据事先设定规则来完成重复性且规律的任务,比如像数据爬取和计算。RPA技术在财务分析领域中应用可以实现自动化数据采集,整理和计算,这样可以提高财务人员分析的效率和准确性并且减少财务工作人员在工作时出现错误的概率和繁琐的劳动。

目前在财务领域应用的方面RPA研究多集中于特定的财务流程或者场景,比如财务核算、费用报销、银行对账等。在企业财务分析全流程方面RPA的研究相对较少。在实现RPA和AI等前沿技术的深度融合方面任需要进一步探索,构建更加智能更加系统的财务分析系统。

1.1.2 中小企业财务分析痛点

本研究聚焦工信部等部门《中小企业划型标准规定》【工信部联企业〔2011〕300号】中的所指中型、小型企业(不包含微型企业及头部高成长中小企业),根据问卷调查研究可知,这类企业普遍面临IT资源有限、管理流程待规范、财务分析能力薄弱等问题,是技术赋能的潜在受益群体。

目前中、小企业财务分析主要痛点如下:

  1. 数据处理效率低。大部分中小企业由于缺乏完善的信息系统,导致财务数据的采集和整合需要花费大量的时间。企业的财务人员需要从权威财经网站上下载同行业对比企业的财务报表,从财务报表中提取核心数据。这一过程复杂,而且容易受到平台格式变化的影响。在录入本公司财务数据存在项目匹配混乱等问题。
  2. 分析工具缺乏适配性。市场主流财务软件主要侧重于标准化流程,难以满足中小企业的个性化需求。其内置的通用指标体系无法涵盖企业基于财务报表的差异化分析场景,存在计算逻辑不透明、版本管理混乱等问题,且无法实现多期数据的动态关联分析,难以深入挖掘数据价值。
  3. 技术应用门槛高。传统的财务报告通常以静态表格为主,表格缺乏与行业对比企业以及行业平均值对比和多年趋势变化的可视化呈现。使得管理者难以直观的了解到企业财务状况。市场上主流的财务软件可视化功能操作复杂,需要配备专业的财务人员进行操作,并且价格昂贵。中小企业因资源有限,难以配备相应的财务分析工具。这样就会导致中小企业在决策的时候往往依赖的是经验判断而非数据,会影响决策的科学性。中小企业的财务人员在生成财务分析报告时,由于缺乏统一的模板,导致报告质量参差不齐。

1.2 研究意义

1.2.1 研究目标

本文主要是解决中小企业在财务分析方面遇到的关键难题,比如数据收集和处理效率低,生产可视化图标困难,财务分析报告质量不高等问题。系统针对这些问题设计出利用RPA技术基于轻量化系统架构的自动化流程。该研究构建出一个从数据自动收集计算指标到智能可视化的全流程赋能体系,就是为了实现以下的目的:

  1. 打造数据驱动的财务分析自动化平台
  2. 打造开放灵活的指标计算与分析体系
  3. 构建智能可视化与决策支持平台

1.2.2 研究切入点

本文选择将自动化数据处理和可视化决策支持相结合的技术路径。这一创新有效避免了大型ERP系统高成本的弊端,也弥补了财务人员在使用传统手工分析效率低的问题。系统借助RPA技术实现上市公司财务报告的自动化爬取和非上市公司标准化模板导入,同时使用MySQL储存数据并计算财务指标。对于财务分析报告质量不高的问题引入AI工具生成财务分析报告模板,支持用户基于可视化图表以及数据高效填充财务分析报告模板。这一设计形成了全流程自动化为解决中小企业在财务分析过程中面临的难题提供了思路。

1.2.3 社会价值

从企业微观效能提升到国民经济的宏观结构优化,本研究成果通过技术赋能形成价值传导链条:

  1. 微观层面:激活众多中小企业数据生产力
  2. 宏观层面:优化社会资源配置效率

1.3 文献综述

1.3.1 国内研究

在企业财务分析自动化领域中研究人员集中探讨了RPA技术在流程优化与数据处理中的独立应用,并已形成较为成熟的方法论与实践路径。程平与邓湘煜(2022)开发的RPA财务数据分析机器人,设计实现标准化流程将数据清洗、指标计算及可视化图表生成进行整合,实现从原始数据到可视化结果的自动化输出,这一设计解决了传统人工处理方式下容易产生的耗时且易出现错误的问题。张常丽(2023)提出了“RPA+AI”模式,这一模式主要是让RPA技术独立负责数据跨系统采集、标准化处理以及可视化呈现等重复性任务,比如在增值税管理与财务核算领域通过预设规则自动提取业务数据并生成趋势分析图表,从而显著提高流程效率。李伟(2023)指出RPA财务机器人能够独立完成费用报销、银企对账等特定场景的自动化处理,例如自动获取银行流水数据并与财务模板匹配以及生成结构化的资金分析报表都可以实现降低人工操作的错误率。熊俊宇(2024)尝试利用Python代码构建财务分析报告模板,这一设计主要是基于自然语言处理技术(NLP)提取财务报告中的关键数据,自动生成包含指标解读与风险提示的结构化报告框架,实现了从数据到文字分析的自动化转变。

1.3.2 国外研究

Yao M.(2024)以及 Zasadnyi B A 等(2024)都侧重于探究在财务会计流程自动化中RPA 技术的应用价值。Yao M.(2024)依托企业 A 的实际数据展现了 RPA 在债券资金对账、报表填写以及成本控制环节的成果;然而 Zasadnyi B A 等(2024)构建了一套更为宽泛的应用框架,框架指出了 RPA 技术能够涵盖期间结账、应收应付管理、税务发票处理等常规会计流程,框架的核心优势体现在缩短处理时间、提升操作精准度以及保障合规性等方面,并且着重强调框架在实施过程中需重点关注流程规划、系统兼容性以及数据安全保障等关键因素。两项研究共同证实了在重复性财务操作自动化方面 RPA的巨大潜力。

1.3.3 研究述评

国内外对于企业财务分析自动化领域的研究已经取得了不少成果,国内的研究在把RPA技术运用到特定财务场景以及促使RPA与AI协同合作这两方面进行了探索,构建起了一套比较成熟的方法体系与实践指南,国外的研究则更倾向于探讨RPA技术在财务流程自动化实践和风险评估方面的应用,借助数据实证了RPA在债券资金对账、报表填写以及成本控制等任务中的卓越效能,还把RPA拓展到了多个行业的实施路径以及风险评估体系。

本研究重点把RPA和AI设计成独立模块并分阶段运用以达成创新,在此体系当中,RPA依靠流程自动化的长处,专门希望能够财务数据的采集、清洗以及可视化图表的生成工作,自动化流程在给财务分析提供精准且实时的数据基础之时,减轻了财务工作的压力,AI部分则充分施展其在文本生成与分析方面的能力,生成报告模板,为财务人员分析时给予决策支持。这种分模块的设计思路体现了RPA和AI各自独特且互补的技术优势,同时提高了系统的灵活性与可扩展性,面对技术快速迭代系统有更强的适应能力,且易于维护和升级,这一财务分析自动化解决方案有力地促进了企业核心竞争力的提升。

1.4 论文结构

本设计项目围绕基于 RPA 财务机器人的企业财务分析自动化流程展开研究,全文结构如下:

  1. 绪论:点明研究背景与意义,剖析中小企业财务分析痛点,明确研究目标、切入点及社会价值,为后文铺垫。
  2. 概念界定与设计原理:深入剖析RPA技术,凸显应用优势,构建自动化流程设计概念。
  3. 系统需求分析:从用户需求出发,全面剖析中小企业对财务分析系统的诉求,明确功能与非功能需求,为设计提供坚实依据。
  4. 系统具体内容:涵盖框架设计、流程规划及数据库构建,为系统高效运行筑牢根基。
  5. 系统测试结果:在模拟生产环境的测试平台上,对系统性能、数据准确性及兼容性进行全面评估,验证系统表现出色。
  6. 系统应用研究及实施:深入挖掘该系统在金融投资、中小企业和学术研究等领域的应用潜力,提供实施指导。
  7. 结论与展望:总结研究成果,肯定RPA财务机器人的优势,剖析当前的挑战,展望未来研究方向。

2 概念界定与设计原理

2.1 概念界定

2.1.1 机器人流程自动化(RPA)核心概念

机器人流程自动化(Robotic Process Automation,RPA),是根据预设规则从用户界面获取数据然后通过。软件程序模拟人类操作系统的技术。RPA技术能够适应各种各样的行业场景,特别是对于任务重复率高且内容多的工作。当财务工作人员需要将财务数据录入时RPA可以代替工作人员进行操作,主要是通过模拟人工将分散的数据按照设定的要求高效准确的录入指定的数据库。当财务工作人员需要对文件进行处理时,RPA也可以代替工作人员自动完成对大量文件的分类整理,这一操作可以提高财务人员的工作效率。

在财务领域RPA技术慢慢演变成了财务机器人。在演变过程中德勤是首位开发出了财务机器人的企业,开启了用系统代替人工进行自动化财务工作的时代。普华永道在德勤之后迅速拓展了财务机器人的应用范围,让财务机器人能够处理更加复杂的财务场景。在此之后永安、毕马威等国际知名会计事务所以及国内部分企业也推出各具特色的财务机器人。这一良好趋势促进了财务自动化技术的多元发展。

2.1.2 基于RPA财务机器人的企业财务分析自动化流程概念

基于RPA财务机器人的企业财务分析自动化流程是通过RPA财务机器人快速收集和整理数据并结合AI从而让从数据到分析报告的整个过程都能自动完成。这样的新模式改变了传统的财务分析工作方式,让财务人员不用再为那些麻烦的数据收集和计算工作发愁,而是可以专心去进行深度分析以及战略规划,这样提高了企业的核心竞争力还有决策效率。这个流程主要有以下三个主要特点:

  1. 快速数据抓取与清洗
  2. 自动报告生成与智能洞察
  3. 易用性与可扩展性

2.2 设计原理体系

2.2.1 会计原理

(1)财务分析方法论支撑

本设计依照财务分析相关理论,搭建起一个以财务报表结构化分析、财务比率多维评价以及行业对标分析理论为核心内容的自动化流程理论框架,在数据处理阶段,针对资产负债表、利润表、现金流量表展开结构化处理工作,以此保证数据可精准反映企业的财务状况、经营成果和现金流量以及它们之间的相互关系。在指标计算环节,系统内置符合企业会计准则的通用财务指标,以此保障分析结果的规范准确性,引入行业对标分析理论,把企业财务指标同行业平均值以及对标企业指标值进行对比,借助这种对比分析帮助用户辨别企业在行业里的优势与不足。

(2)数据可靠性与合规性保障

在会计准则的规范作用下,企业极为看重数据的可靠性与合规性,本设计于数据获取环节,自指定信息披露网站以及权威财经资讯平台抓取上市公司财务数据,以此保障数据来源有合法性与真实性,而后针对非上市公司数据,提供标准化 Excel 模板导入路径,并开展格式规范校验,避免人为错误。在数据处理进程中,系统运用数据清洗技术,保证数据的完整性与准确性,同时在运行过程里,鉴于遵循会计准则以及相关法规要求,故而对财务指标的计算逻辑给予严格定义与验证,保证分析结果契合会计规范,为企业财务报告的编制和披露给予可靠支撑。

2.2.2 技术实现原理

本项目根据中小企业的数字化转型痛点构建了四个核心设计原理。

(1)轻量化技术架构原理

项目针对中小企业IT资源有限、技术投入不足的情况采用轻量级技术选型以降低系统搭建和维护成本,这一选择实现低成本高效率的自动化转型。在技术栈方面项目选艺赛旗RPA设计器作为开发工具,非技术人员经简单培训就能参与流程配置。数据库经过平衡性能与成本后项目选择了MySQL数据库,该数据库支持百万级数据查询和Excel/CSV格式兼容便于历史数据迁移和日常维护。在架构设计方面由于要适配中小企业逐步推进的转型策略所以尽量降低部署成本。

(2)模块化与可扩展性设计原理

项目通过功能解耦和标准化接口实现系统灵活扩展,这一操作满足中小企业不同的需求和未来业务增长。把财务分析流程拆分为数据获取、处理、指标计算、可视化展示四个独立模块支持独立开发和升级。比如数据获取模块有上市公司爬虫适配器和非上市公司模板导入引擎,新增数据源只需修改设计器中的组件配置。

(3)自动化驱动的智能分析原理

项目基于技术全流程自动化覆盖的逻辑将RPA技术和AI模型结合起来构建从数据处理到可视化输出的闭环体系。RPA自动爬取并处理财报数据生成通用财务指标和行业对标数据,然后系统根据数据特征智能生成Word报告型趋势图和Excel交互型动态图表。在生产财务分析报告模板时接入讯飞星火大模型基于指标、阈值和场景规则,自动识别异常数据、生成风险分析和决策建议报告模板。该原理以低成本高可靠的技术方案为中小企业提供规范化、智能化的财务分析支撑。

(4)原理协同效应

三大设计原理借助技术与业务紧密结合构建起协同闭环,轻量化架构运用Python、MySQL、iS - RPA成本较低的技术搭建起开发运行的基础,为模块化设计营造出高效集成的环境,模块化设计凭借解耦以及标准化接口,支持多数据源接入,并且可根据中小企业的差异化需求实现指标自定义。自动化驱动依靠前两者达成数据处理全流程的无人化,形成良性循环,这三者协同达成低成本快速部署,帮助财务部门从专注数据处理转变为进行战略决策。

2.2.3 设计的核心特性

(1)自主性与灵活性

在数据处理和指标计算时用户可以通过iS-RPA流程界面查看、修改财务指标计算公式,并且可以在mysql数据库中查询到原始报表数据与计算结果。在可视化展示时支持用户自由选择对比企业、财务项目生成个性化的分析图表。同时提供双模式可视化体系满足不同用户在不同场景下的需求。这种自主性和灵活性使得系统能够更好地适配众多中小企业的个性化财务分析需求。

(2)高效性与易用性

通过 RPA 技术实现数据获取和流程自动化提高了财务分析的效率。与传统手工分析相比系统能够在短时间内完成大量数据的爬取、处理和分析任务。在易用性方面设计了简洁友好的用户界面并且提供操作向导和提示信息,使非技术背景用户也能轻松上手。例如数据爬取环节无需编写复杂的爬虫代码,只需简单设置参数即可自动获取最新财报。

(3)可视化与决策支持

系统通过直观的图表和结构化报告帮助用户快速理解财务数据背后的信息。在可视化方面,利用 Matplotlib 等库生成高质量的折线图展示财务指标的变化趋势和行业对比情况,折线图增强数据的可读性和洞察力。在决策支持方面,基于讯飞星火大模型构建财务分析模板生成框架自动生成包含指标解读、风险提示和改进建议的结构化报告,实现从数据到决策的闭环。这种可视化与决策支持的结合使企业管理者和投资者能够快速定位关键问题提升企业的管理效率和竞争力。

3 系统需求分析

本研究聚焦于中小企业的核心痛点问题,提出了一种基于RPA技术的轻量化财务分析解决方式,以此构建出可契合中小企业IT资源实际状况的财务分析自动化体系,该系统突破了传统模式下的效率瓶颈,将财务人员从重复性的劳动工作中解放出来。

3.1 用户需求分析

依据调查问卷的结果可看出,基于RPA财务机器人的企业财务分析自动化系统应当有以下关键特性,这些特性可以有效地解决中小企业在财务分析方面所面临的痛点,提升企业的财务管理水平以及决策效率。

3.1.1 自动化数据采集需求

不少企业至今依旧依靠人工手动录入数据,或者是从多个平台下载财报,这种方式耗费时间与精力,还因数据格式不统一容易出现错误,企业需要能自动从公开数据源采集财务数据的解决办法,并且要为本公司提供标准化的数据导入模板,以此保证数据采集有高效性和准确性。

3.1.2 直观的可视化展示需求

在财务分析结果的呈现上企业管理层和财务人员希望获得更直观的可视化展示。传统财务报告多呈现静态表格形式缺乏动态性和可视化效果。所以企业需要一种能够通过动态图表直观展示财务指标趋势和行业对比情况的工具帮助管理层迅速把握企业财务状况。

3.1.3 智能化的决策支持需求

中小企业在进行决策时大多时候缺少有效的数据支撑以及专业的财务分析方面的建议,问卷调查显示企业期望借助智能化工具,像AI技术来自动生成财务分析报告的模板,依靠这样的途径企业可以把财务分析的结果转变为更有价值的决策依据,提升企业的管理效率以及竞争力。

3.1.4 成本效益与易用性需求

鉴于中小企业存在预算限制以及技术资源较为匮乏的状况,所设计的财务分析系统需要有良好的成本效益,该系统应当采用轻量化的技术架构以此来降低部署和维护方面的成本,提供简单易用的用户界面以及操作流程,让没有技术背景的财务人员和管理层可迅速上手。

3.2 功能需求

本系统围绕中小企业财务分析核心场景,设计数据获取、数据处理与指标计算、可视化与报告三大功能模块,形成全流程自动化闭环为企业在复杂市场环境中提升竞争力提供有力支撑。

3.2.1 数据获取需求

运用 RPA 技术的自动化特性精确抓取同行业及头部企业上市公司财报中的资产负债表、利润表、现金流量表等关键数据,在保障数据的完整性与时效性的基础上为后续分析筑牢根基。同时针对非上市公司数据录入难题提供标准化的 Excel 模板导入方式,简化繁琐的数据录入流程并借助格式规范校验有效规避人为失误,切实解决中小企业在数据获取过程中耗时费力问题。

3.2.2 数据管理与指标计算需求

系统在设计的时候利用MySQL 数据库构建强大的指标计算引擎全面覆盖偿债能力、盈利能力、营运能力等关键维度,确保基础财务分析的合规性与准确性。流程设计支持用户通过 RPA 流程界面查看指标或运用 SQL 语句修改计算公式,打破传统工具封闭不透明的局限。

3.2.3 可视化与报告需求

构建Word和Excel双模式可视化体系生成标准化趋势对比折线图。系统调用讯飞星火大模型搭建财务分析模板生成框架,基于 “指标 + 阈值 + 场景” 逻辑生成助力生成结构化报告,推动中小企业财务分析向战略支持层面升级。

3.3非功能需求

系统在性能、易用性及兼容性方面需满足中小企业实际应用场景,确保技术赋能的稳定性与便捷性,具体需求如下:

3.3.1 性能需求

系统应具备高效的数据处理与交互能力等能力,在面临复杂业务场景如多企业多维度指标综合分析时响应速度应充分考虑用户感受,响应时间短可以保障用户获得流畅的实时操作体验。采用轻量化技术架构(Python+MySQL+RPA)依托 MySQL 数据库确保系统在长时间连续运行及高并发访问下的稳定性,同时支持自动断点续传、数据恢复或清晰报错提示保障数据完整性与操作连续性。

3.3.2 易用性需求

系统支持手动中断与恢复 RPA 自动化流程,用户可选择从中断点或自定义节点继续执行提升异常场景下的任务处理效率。提供可视化流程编辑界面允许用户通过拖拉拽方式自由调整执行顺序并且支持自定义步骤,满足不同业务场景下的个性化分析流程需求。

3.3.3 兼容性需求

系统支持Windows 7 及以上操作系统,确保不同 IT 环境下的无障碍部署与运行。与 Microsoft Office(Word/Excel 2010 及以上版本)、WPS Office(2019 及以上版本)兼容支持财务数据与分析报告的跨平台交互,生成的报告模板和可视化图表可直接在 Word/WPS 中编辑排版,图表与数据表格保持格式一致性便于用户进行二次处理与汇报展示。

4 系统的具体内容

4.1 系统的框架设计

4.1.1 整体架构概述

基于RPA财务机器人的企业财务分析系统采用分层架构设计分为数据层、数据处理层、业务逻辑层、应用层和用户界面层。各层之间相互独立又协同工作实现了软件的功能模块化。

4.1.2 数据层架构

(1) 数据源

上市公司数据借助 RPA数据爬取组件从财经数据专业网站等公开数据源获取数据。对于非上市公司数据为用户提供便捷的Excel 格式数据导入接口。数据导入到数据库后会对数据进行统一清洗方便后续计算。

(2) 数据库管理

设计存放资产负债表、利润表及现金流量表财务报表,公司信息以及财务指标的数据表。并且实现对上述所有数据表的增、删、改、查操作,满足数据录入、更新、删除和查询的需求。

4.1.3 数据处理层架构

(1) 数据清洗

在数据清洗时系统需对从数据源获取的资产负债表、利润表和现金流量表数据进行全面处理。数据清洗包括对进行单位统一以确保数据准确性。统一完单位后需要完善公司代码,这里的完善公司代码主要指的是鉴于原始公司代码仅有数字,通过查询证券交易所公司代码利用特定识别规则为代码补充上交所、深交所、北交所等交易所标识信息。上述步骤做完后系统借助先进的数据清洗算法和规则,精准识别并剔除重复、错误和缺失数据。依据数据特点和业务需求对缺失数据采用空值或0填充,同时将数值类型数据转换为指定精度,为后续数据处理和分析提供可靠数据基础。

(2)数据转换

将通过 RPA 组件爬取的 Excel 格式的财务报表数据,运用专业的数据转换工具和技术,高效转换为结构化数据,如CSV 格式,极大地方便后续的处理和分析工作。

4.1.4 业务逻辑层架构

(1)财务指标计算

内置丰富多样的财务指标计算算法,涵盖偿债能力指标、盈利能力指标、营运能力指标、发展能力指标等。 为用户提供灵活的自定义财务指标计算逻辑功能,用户可根据自身需求,便捷地编写计算公式,系统能够智能解析并准确计算指标值,充分满足个性化的分析需求。

(2)对比分析

实现被分析目标企业自身不同时期财务数据的深度纵向对比,通过精确计算各财务指标在不同时期的变化率,运用专业的数据可视化技术绘制出直观清晰的折线图,可视化图表为企业提供有力的决策支持。并且实现同行业多企业数据的全面横向对比,按照用户指定的指标进行精准排名和深入差异分析,帮助用户快速了解企业在行业中的地位。

4.1.5 应用层架构

(1)RPA 流程管理

RPA 流程实现数据获取、数据处理和分析任务的高度自动化。用户通过直观易用的可视化流程编辑界面能够自由灵活地定义 RPA 流程的步骤和顺序,轻松添加或删除特定的操作节点,满足不同业务场景的需求。在流程执行过程中,用户可随时手动暂停或中断流程,系统自动准确记录当前执行状态。当满足特定条件时用户可从中断点无缝继续执行流程,确保流程的连续性和稳定性。

(2)数据可视化

系统通过可视化折线图的形式呈现财务分析结果,这一操作实现图表的高质量绘制和一定的交互功能。系统支持用户对图表进行个性化定制,用户可根据自身需求更深入地理解和分析数据。

(3)报告生成

根据用户的具体需求生成内容详尽、格式规范的财务分析报告。Word文档包括展示被分析目标企业与对比企业和行业平均值多年每个财务指标的折线图和由AI生成的财务分析报告模板;Excel 表格主要呈现用户想要对比的企业以及全行业的资产负债表、利润表、现金流量表的财务数据,通过表格和折线图的形式形式详细列出各项目在不同年份的数据,这样的展示方式方便用户进行数据对比和分析。

4.1.6 用户界面层架构

(1)操作界面

提供相应的操作向导以及提示信息,以此来帮助用户了解软件具体的使用方法和操作流程,针对新手用户,会提供有引导性质的操作界面,一步一步地指导用户完成各项任务,降低用户的学习成本。

(2)交互设计

实现用户与软件之间的良好交互,用户可以通过界面进行数据输入、参数设置、图表操作等操作。当用户进行操作时,RPA设计器会及时反馈操作结果和状态信息。例如在流程执行时显示流程执行状态和日志信息。

4.2 系统的流程设计

4.2.1 目标企业财报数据准备

系统启动时弹出提示框,提示用户将公司基本信息和公司财报数据写入系统预制的Excel模板文件,以保证后续导入数据无误。用户点击确定后,系统自动执行数据库重置操作,清空数据库中的冗余数据,防止数据冲突。

4.2.2 获取上市公司行业分类信息

自动访问指定的财务数据网页,触发上市公司行业分类信息的文件下载链接并完成下载任务。同时系统自动记录开始下载时间和结束下载时间。系统依据这两个时间标记,精准定位下载文件在本地的存储路径,确保后续操作能够顺利找到并处理该文件,并存储到MySQL数据表中。

4.2.3 同行业对比企业数据处理

自动创建数据库并命名为gsdata,同时创建资产负债表、利润表和现金流量表的MySQL临时表,用于暂存公司财报数据。系统根据本公司所属行业标识,提取同行业所有上市公司名称和代码集并保存到MySQL公司标识信息表。通过消息框提示用户从名称和代码集中选取行业水平对比公司。系统按用户要求爬取所有行业水平对比公司财报数据存入对应MySQL临时表,进行数据清洗、行列转换、添加公司标识,再追加到资产负债表、利润表及现金流量表的MySQL总表中。同时清空资产负债表、利润表及现金流量表的MySQL临时表。

4.2.4 目标公司数据处理

读取 Excel模板文件中目标公司标识追加到MySQL公司标识信息表,将目标公司的财报数据导入到资产负债表、利润表及现金流量表财报的临时表,进行数据清洗、行列转换、添加公司标识,再追加到资产负债表、利润表及现金流量表的MySQL总表中。同时清空资产负债表、利润表及现金流量表MySQL临时表。

4.2.5 计算财务指标

系统自动创建用于存储财务指标的 CSV 文件并初始化,对资产负债表、利润表及现金流量表的MySQL总表进行数据清洗,依次对资产负债表、利润表及现金流量表的MySQL总表中各公司财报数据,进行加工处理生成各公司的相关财务指标并存入财务指标CSV 文件。当所有公司的财务指标计算完成后,系统将财务指标CSV 文件导入财务指标的MySQL总表。最后,计算出行业财务指标的平均值,追加到财务指标的MySQL总表。

4.2.6 生成数据可视化

系统通过消息框提示用户从名称和代码集中选取对标公司。根据用户输入的公司代码,绘制多年财务指标折线图,并将图表存放在 Word 文档中。然后,计算资产负债表、利润表及现金流量表的MySQL总表中各公司财报数据,计算出行业财报数据的平均值,追加到资产负债表、利润表及现金流量表的MySQL总表。根据用户输入想要对比的财务报表项目,绘制出多年财务报表数据折线图,并将其保存到 Excel 文件中。最后,系统弹出提示框,告知用户文件的存储位置,方便用户随时查看和使用。

4.2.7 AI生成财务分析报告

(1)使用通用AI平台,向其投喂本系统以上步骤生成的财务数据和相关提示词,自动生成财务分析报告参考样板。

(2)使用 IDLE 运行Python 文件,调用讯飞星火 AI 软件生成财务分析报告模板。将运行结果在 IDLE 的运行界面中进行展示,并将运行所生成的财务分析报告模板保存至 Word 文档里,方便后续查看与使用。

4.3 系统的数据库逻辑设计

信息收集模块按功能需求需要 10 个数据表,以下是上述表结构:

4.3.1 company_info(公司信息表):用于存储公司的详细基本信息,字段包括上市公司名称、证券代码(主键)、证券简称、一级行业编码、一级行业名称、二级行业编码、二级行业名称、三级行业编码、三级行业名称、四级行业编码、四级行业名称。

4.3.2 行业中间表:用于存储查询行业的后续用于计算行业平均值的公司信息,字段包括公司代码(主键)、公司名称、所属行业。其中:公司代码(关联 company_info 表的证券代码)

4.3.3 asset_table(资产负债表):存储公司资产负债表的原始数据,第一列为项目(如货币资金、应收账款、固定资产等),从第二列开始依次为 2024 年至 2016 年的数据。这里表格设计是为了后面行列转置。

4.3.4 asset_table_transposed(资产负债表转置表):将 asset_table 中的数据进行行列转换后存储,第一列为项目(与 asset_table 中的项目对应),后续列分别为不同年份(2024 年至 2016 年)。

4.3.5 cashflow_table(现金流量表):记录公司现金流量表的数据,第一列为项目(如经营活动现金流量项目、投资活动现金流量项目、筹资活动现金流量项目等具体项目),从第二列开始是 2024 年至 2016 年的数据。这里表格设计是为了后面行列转置。

4.3.6 cashflow_table_transposed(现金流量表转置表):对 cashflow_table 数据进行行列转换,第一列为项目,后续列是不同年份(2024 年至 2016 年)。

4.3.7 income_table(利润表):存储公司利润表的相关数据,第一列为项目(如营业收入、营业成本、营业利润、利润总额、净利润等),从第二列起为 2024 年至 2016 年的数据。这里表格设计是为了后面行列转置。

4.3.8 income_table_transposed(利润表转置表):对 income_table 数据进行行列转换,第一列为项目,后续列是不同年份(2024 年至 2016 年)。

4.3.9 combined_table(综合表):第一列为公司代码(在整合数据时插入,关联 company_info 表的证券代码),第二列为年份,从第三列开始依次是资产负债表、利润表、现金流量表的各个项目数据。这个表是将资产负债表、利润表及现金流量表财务报表的转置表合并起来。

4.3.10 financial_metrics(财务指标表):用于存储计算得到的各种财务指标数据,第一列为公司代码(在计算财务指标时插入,关联 company_info 表的证券代码),第二列为年份,从第三列开始依次为净资产收益率、总资产报酬率、销售毛利率、销售净利率、资产负债率、流动比率等财务指标。

5 系统测试

在正式测试开展之前,我们着手搭建了模拟生产环境的测试平台,以此来对系统的性能以及功能给予全面评估,测试环境的具体配置情况如下,操作系统选用的是Windows 10,数据库采用的是MySQL 8.0.33版本,RPA工具挑选的是艺赛旗iS-RPA 3.1.0设计器,Python版本为3.10。

5.1 性能测试

性能测试重点关注系统的关键性能指标:

5.1.1 数据采集效率

通过模拟用户发送请求,测试系统在不同负载下的数据采集时间。结果显示系统在单用户请求时系统数据采集时间较传统手工操作缩短了约83%

5.1.2 系统响应时间

在多种不同负载状况之下,我们针对系统各项功能的响应时间展开了测试,当系统运行数据查询功能的时候,其平均响应时间为500毫秒,而在运行报表生成功能时,系统的平均响应时间则是3秒,上述这些情形均与非功能需求里对于响应时间的要求相契合。

5.1.3 资源利用率

在长时间运行测试期间,我们对服务器的使用状况展开实时监测,监测结果说明,当系统处于正常负载状态时,CPU的使用率维持在35%以下,内存占用率为50%,磁盘I/O利用率稳定于30%,服务器资源的占用状况较为良好,在整个使用进程中,未出现资源耗尽或者过度占用的情形。

5.2 数据准确性测试

为确保系统输出数据的可靠性,进行了多维度的数据准确性测试:

5.2.1财务指标计算准确性

我们从数据库中选取了36个由系统计算结果关键财务指标,将系统计算结果与手工计算结果进行详细对比。对比结果显示系统计算结果与手工计算结果一致率达到100%,这一结果证实了系统计算的财务指标十分准确。

5.2.2 行业数据对比准确性

将系统生成的行业平均财务指标与权威金融数据终端提供的行业数据进行比对。测试结果表明系统计算的行业平均值与权威数据的偏差在合理范围内,系统计算得到的数据可靠性得到充分验证。

5.3 兼容性测试

对系统在不同操作系统和办公软件版本下的兼容性进行了全面测试:

5.3.1 操作系统兼容性

在 Windows系列操作系统上部署并运行系统。测试结果显示系统在所有测试操作系统上均能正常启动、运行和完成各项功能操作,在运行过程中未出现兼容性问题。

5.3.2 办公软件兼容性

将系统生成的财务分析报告和可视化图表分别在 Microsoft Office Word以及 WPS Office的办公软件中打开。测试结果表明报告和图表在所有测试办公软件中均能正常显示,显示的数据格式完整且无乱码或错位现象,这一现象说明系统实现了良好的跨平台兼容性。

6 系统的应用研究及实施

6.1 系统的应用研究

此系统在中小企业财务分析、金融投资分析以及学术研究和会计学专业教学辅助等诸多领域,可展现出相当的实用性以及关键价值,预计未来此系统将有以下应用前景:

6.1.1 中小企业财务分析系统

依据调查问卷的统计结果显示中小企业由于资源受限在开展复杂财务分析工作时经常面临诸多困难。本系统为中小企业打造了一种高效且低成本的财务分析工具,该系统可以协助企业管理者分析企业的财务状况进而为企业的战略规划提供数据依据。

该系统能够自动计算出企业财务指标并生成相应的可视化图表,可视化图表帮助管理者直观地掌握企业财务全貌。系统通过行业对标功能使中小企业能够清晰的看清自身在行业内的位置与竞争力水平。企业还可以通过使用财务指标与同行业均值的比较帮助管理者精准识别企业的优势与不足。

6.1.2 金融投资分析工具

在金融投资领域投资者能够通过自动化采集与分析海量企业财务数据,投资者能够在短时间内完成对多个潜在投资对象的全面财务健康状况评估。系统可以快速计算出企业的关键财务指标,助力投资者快速甄别出具有投资潜力的企业。

投资者若运用系统所有的行业对比分析功能,便能迅速剖析企业于行业内的竞争态势以及自身优势,投资者借助把目标企业的财务指标同行业数据加以对比,可直观地分辨出目标企业的优势与劣势所在,此种分析可投资者判断目标企业的盈利水平以及财务表现状况,为投资决策提供有力的支撑依据。

6.1.3 学术研究数据支持

在会计学术领域做研究的学者可以使用系统自动化数据采集功能从多个数据源快速获取企业的财务报表及相关信息,收集完信息后再统一对数据进行清洗。研究人员可以通过使用系统提高数据收集效率为学术研究提供数据基础。程序将复杂数据关系以直观图表形式呈现,可视化图表可以加深研究人员对研究结果的理解,同时为学术论文撰写与成果展示供应有力支持。研究人员能够更清晰地展现财务指标的演变趋势与差异,而且还增强了研究结论的说服力。

6.1.4 会计学辅助教学培训平台

教师借助系统可把抽象的理论知识转变为具体的实践操作,如此一来可学生更直观地领会财务报表分析以及财务指标计算等概念,学生可凭借实际操作系统来开展财务数据的收集、整理以及分析,以此提升自身的实践操作能力和数据处理技能,这种将理论与实践相融合的教学模式,强化了学生对专业知识的领悟与运用,还培育了他们的创新思维以及解决实际问题的能力。

6.2 系统实施建议

在使用本系统前,请提前完成以下软件安装及环境配置工作:

6.2.1 软件准备

(1)Navicat:用于数据库管理,安装路径为D:\Navicat Premium\navicat.exe。Navicat 是一款强大的数据库管理工具,支持多种数据库系统,通过它可以方便地进行数据库的创建、管理、数据的导入导出等操作。

(2)艺赛旗 RPA 设计器:系统流程自动化设计工具。艺赛旗 RPA 设计器能够实现业务流程的自动化,通过可视化的设计界面,让用户可以轻松编排自动化任务。

(3)Python 3.10 及以上版本:系统运行所需的编程语言环境。Python 作为一种高级编程语言,拥有丰富的库和模块,为系统的功能实现提供了强大的支持。

6.2.2 依赖库安装

(1)通过艺赛旗 RPA 设计器安装:打开艺赛旗 RPA 设计器,依次点击【工具】→【PIP 管理】,点击 “+” 号,在搜索框输入库名,完成以下 Python 库的安装如表6.1所示:

(2)通过 Python 环境安装:在已安装的 Python 3.10 及以上版本环境中,使用命令行或包管理工具,完成以下 Python 库的安装如表6.2所示:

(1)系统流程自动化执行:将设计系统压缩包解压至 D 盘根目录,双击打开艺赛旗 IS-RPA 设计器。在软件界面中点击【文件】→【打开】,选择 D 盘解压后的设计系统文件。待文件加载完成,点击【运行】按钮,根据界面提示逐步操作。运行结束后,系统将自动生成可视化图表文件及数据库。

(2)财务分析报告生成:打开 Python 自带的 IDLE 工具,通过【文件】→【打开】功能,选择设计文件中的ai_api.py并运行。程序执行成功后,IDLE 运行界面将展示生成的财务分析报告模板,该模板会自动保存至D:\财务分析报告模板.docx路径,可前往对应目录查看使用。此外,还可以利用其他通用AI平台生成财务分析报告样板。

7 结论与展望

7.1 研究结论

本项研究构建了基于 RPA 财务机器人的企业财务分析,这一系统帮助中小企业解决在财务分析方面遭遇的一系列问题。系统主要是运用 RPA 技术完成从数据收集到可视化呈现的全过程自动化作业提高财务分析的效率及准确性。还通过使用 AI 生成财务分析报告模板。使用者可以通过将AI生成的模板与 RPA 财务机器人生成的可视化文档相结合写出高质量财务分析报告,为企业决策供应坚实的数据支撑。这一系统推进财务分析智能化进程中达成阶段性突破。

现阶段,人工智能(AI)在财务分析方面还存在诸多不确定性。在各大公共AI平台上,用户数据量快速增加,难免会有用户将一些错误信息投喂给AI,这会使 AI 数据库中的数据受到一定程度的“污染”,由于数据的收集和录入流程不规范,致使部分数据失真而干扰 AI 模型学习与判定,这样就会削弱其对财务数据解读的可靠性。另外,AI 在处理复杂财务场景时偶尔出现 “幻觉” ,这是因为AI受限于训练手段、数据量级和模型架构。目前可通过多版本 AI且多频次生成,并由专业人士对AI生成的内容进行的严格遴选、甄别、组合并审查,以此来管控分析报告的差错率,是解决AI “数据污染”和”幻觉”误差的有效途径。

7.2 未来展望

尽管本研究取得了一定的成果,但仍有许多进一步提升和完善的空间。未来的研究方向如下:

  1. 深度融合前沿技术
  2. 优化系统功能
  3. 提升 AI 应用水平

参考文献

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