通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)關(guān)鍵問題研究

陳祥斌，張愛民，史 蕓

(1.軍事交通學院 裝備保障系，天津300161;2.軍事交通學院 汽車指揮系，天津300161)

信息時代的戰(zhàn)爭主要依靠信息制勝，誰擁有了更多、更有效的信息，誰就會在競爭中處于有利地位。而數(shù)據(jù)作為信息的載體，正日益受到人們的重視［1］。隨著我軍信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，為適應新形勢和任務要求，推進通用裝備保障轉(zhuǎn)型建設(shè)、信息化建設(shè)和裝備保障科學發(fā)展，需要更準確、更及時、更全面地掌握通用裝備使用和保障的各類信息，運用科學合理的手段，有效記錄和應用各類信息。因此，開展以通用裝備保障信息獲取、處理、融合、共享、服務和應用為中心的數(shù)據(jù)資源建設(shè)勢在必行。

1 通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)內(nèi)容

通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)，是實現(xiàn)基于通用裝備保障工作的信息獲取、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲管理、數(shù)據(jù)共享的綜合性信息系統(tǒng)工程，是通用裝備保障信息化基礎(chǔ)工程的重要組成部分。因此，必須結(jié)合信息化條件下通用裝備保障工作的實際，規(guī)范數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到使用的全過程，為通用裝備保障信息系統(tǒng)互聯(lián)、互通、互操作提供數(shù)據(jù)標準支持，為系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享提供安全、可靠的支撐環(huán)境，為系統(tǒng)的運用提供準確及時的數(shù)據(jù)保障和服務［2］。

通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)以通用裝備保障工作中的各類數(shù)據(jù)資源為主體，以數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)建設(shè)為支撐，以數(shù)據(jù)管理為保障，以數(shù)據(jù)標準規(guī)范為規(guī)則，構(gòu)建通用裝備保障數(shù)據(jù)資源體系。主要包括數(shù)據(jù)資源、數(shù)據(jù)支撐環(huán)境、數(shù)據(jù)管理和標準規(guī)范4 個方面(如圖1 所示)。

圖1 通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)內(nèi)容體系

1.1 數(shù)據(jù)需求

數(shù)據(jù)需求是數(shù)據(jù)工程建設(shè)的主體，根據(jù)通用裝備保障工作實際和特點，分析通用裝備保障數(shù)據(jù)需求，明確軍事需求數(shù)據(jù)、裝備編制數(shù)據(jù)、裝備性能數(shù)據(jù)、裝備結(jié)構(gòu)及部件數(shù)據(jù)、裝備使用保障數(shù)據(jù)、裝備保障管理數(shù)據(jù)、裝備保障政策法規(guī)、成果情報資料等方面數(shù)據(jù)需求。

1.2 數(shù)據(jù)支撐環(huán)境

數(shù)據(jù)支撐環(huán)境是形成數(shù)據(jù)資源的技術(shù)手段和物資基礎(chǔ)，包括計算機網(wǎng)絡、硬件設(shè)備、軟件工具和各類功能軟件等。數(shù)據(jù)支撐環(huán)境主要明確數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理維護、數(shù)據(jù)查詢顯示，以及基于數(shù)據(jù)的各類信息服務和應用軟硬件的實現(xiàn)方案。

1.3 數(shù)據(jù)管理

通用裝備保障數(shù)據(jù)資源管理是及時補充更新數(shù)據(jù)、保證資源準確的主要手段，也是實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要保證。因此，需要明確數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)維護等一整套數(shù)據(jù)管理辦法和機制。

1.4 標準規(guī)范

通用裝備保障數(shù)據(jù)量大、種類繁多，并與軍隊相關(guān)數(shù)據(jù)資源具有關(guān)聯(lián)性和共享性。因此，需要制訂各類通用裝備保障數(shù)據(jù)標準，通過數(shù)據(jù)的標準化、規(guī)范化建設(shè)，達到建立有效數(shù)據(jù)資源庫的目的。

2 標準體系

通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)的一個重要問題就是數(shù)據(jù)資源的標準，只有依據(jù)標準建設(shè)的數(shù)據(jù)源，才能無障礙地實現(xiàn)跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享。科學的標準體系是促進通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)趨向科學合理化的手段［3］。通用裝備保障數(shù)據(jù)標準體系主要由指導類標準、通用類標準和專用類標準3大部分組成。

2.1 指導類標準

指導類標準是與標準制訂、應用和理解等方面相關(guān)的標準。它主要闡述通用裝備保障數(shù)據(jù)標準化的總體需求、概念、組成和相互關(guān)系，以及使用的基本原則和方法等，包括標準體系及標準化工作指南等。

2.2 通用類標準

通用類標準是通用裝備保障數(shù)據(jù)建設(shè)中具有共性的相關(guān)標準，包括數(shù)據(jù)標準、服務標準和管理建設(shè)標準。

(1)數(shù)據(jù)標準。包括元數(shù)據(jù)、分類與編碼、數(shù)據(jù)內(nèi)容等方面的標準。

(2)服務標準。是提供通用裝備保障數(shù)據(jù)共享服務相關(guān)標準的總稱，包括目錄服務、數(shù)據(jù)訪問服務、數(shù)據(jù)分發(fā)服務等方面的標準，涉及數(shù)據(jù)和信息的發(fā)布、表達、交換和共享等多個環(huán)節(jié)，規(guī)范通用裝備保障論證數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換格式和方法、互操作的方法和規(guī)則，以及認證、目錄服務、服務接口、圖示表達等各方面。

(3)管理建設(shè)標準。用于指導系統(tǒng)的建設(shè)，規(guī)范系統(tǒng)的運行和使用，包括數(shù)據(jù)匯交管理辦法、質(zhì)量管理規(guī)范、信息安全管理規(guī)范、數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)范等。

2.3 專用類標準

專用類標準是根據(jù)通用類標準制訂出來的、滿足各層次論證任務數(shù)據(jù)資源建設(shè)需求的標準，重點是反映通用裝備保障論證數(shù)據(jù)特點和效能評估數(shù)據(jù)特點的數(shù)據(jù)類標準，如元數(shù)據(jù)內(nèi)容、部件層次劃分、數(shù)據(jù)分類與編碼、數(shù)據(jù)模式、數(shù)據(jù)交換格式和數(shù)據(jù)采集規(guī)范等。

3 數(shù)據(jù)體系

根據(jù)通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)的需求，在全面梳理通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，明確數(shù)據(jù)資源建設(shè)所涵蓋的兵種專業(yè)，提出通用裝備保障論證評估數(shù)據(jù)資源建設(shè)的內(nèi)容體系，按照“分布建設(shè)、分步實施、誰用誰建、誰建誰管”的原則開展數(shù)據(jù)資源的梳理、采集、加工、整理工作。

3.1 通用裝備保障數(shù)據(jù)資源分類

全面梳理通用裝備保障論證評估的各類數(shù)據(jù)資源，研究通用裝備保障論證評估數(shù)據(jù)資源的分類體系，建立面向共享交換的統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源分類框架，是數(shù)據(jù)資源建設(shè)的前提條件。通用裝備保障數(shù)據(jù)資源可分為3 個部分。

(1)通用裝備保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。包括裝備數(shù)據(jù)、裝備結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、保障系統(tǒng)編制數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和文檔資料，對通用裝備保障工作起基礎(chǔ)支撐作用。

(2)通用裝備保障實測數(shù)據(jù)。包括裝備保障的方案、過程和結(jié)果數(shù)據(jù)，涵蓋了通用裝備保障的全過程。這些數(shù)據(jù)具有空間上多點分布、時間上連續(xù)、效應上關(guān)聯(lián)的特征，共有的特性是時間性，其表述的信息是和時間相關(guān)的。

(3)通用裝備保障仿真實驗數(shù)據(jù)。包括實驗任務數(shù)據(jù)、實驗評估仿真數(shù)據(jù)、實驗評估結(jié)果數(shù)據(jù)等。

3.2 通用裝備保障數(shù)據(jù)體系建設(shè)

通用裝備保障數(shù)據(jù)資源體系可按共享、代建和自建3 種途徑來建設(shè)。

(1)共享獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。當前，全軍相關(guān)業(yè)務單位已經(jīng)采集了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為了避免重復建設(shè)，并確保數(shù)據(jù)資源的權(quán)威性和一致性，通用裝備保障工作所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不再重新建設(shè)，可以通過相互協(xié)作、互惠互利的原則，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享應用。比如裝備基本信息、特性數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)、編制編成數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)保障數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)對象數(shù)據(jù)等都可以從權(quán)威部門通過共享的方式獲取。

(2)需要代建的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通用裝備保障數(shù)據(jù)體系中還有大部分數(shù)據(jù)需要補充建設(shè)，其中有些數(shù)據(jù)只有權(quán)威的業(yè)務部門利用相關(guān)的技術(shù)手段才能獲取。因此，為確保數(shù)據(jù)的準確性和權(quán)威性，必須依托這些權(quán)威業(yè)務部門來建設(shè)。比如，作戰(zhàn)想定和規(guī)則數(shù)據(jù)、氣象水文數(shù)據(jù)、電磁環(huán)境數(shù)據(jù)、測繪導航數(shù)據(jù)等可以委托相關(guān)單位代建。

(3)需要自建的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通用裝備保障數(shù)據(jù)還有大部分數(shù)據(jù)是通用裝備保障所特有的，必須依靠各兵種專業(yè)自己建設(shè)。比如，軍械、裝甲、車輛、工程、防化、船艇裝備保障想定數(shù)據(jù)、保障力量運用數(shù)據(jù)、保障規(guī)則數(shù)據(jù)、保障單元及修理時間數(shù)據(jù)、保障單元故障模式及失效機理數(shù)據(jù)，以及相關(guān)的資料文檔等需要各依托建設(shè)單位根據(jù)自己的職能特點分工進行建設(shè)。

4 運行支撐環(huán)境

數(shù)據(jù)支撐環(huán)境是形成數(shù)據(jù)資源的技術(shù)手段和物質(zhì)基礎(chǔ)，為通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)提供硬件支撐平臺和軟件應用環(huán)境，主要包括硬件設(shè)備、計算機網(wǎng)絡、軟件工具和各類功能軟件等，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)查詢展示，以及基于數(shù)據(jù)的各類信息處理、挖掘和應用。支撐環(huán)境可按照“1 個數(shù)據(jù)中心、6 個數(shù)據(jù)分中心”的模式來建設(shè)(如圖2 所示)。

數(shù)據(jù)中心與各分中心依托軍事信息網(wǎng)實現(xiàn)互連，并連接其他相關(guān)業(yè)務信息系統(tǒng)和平臺。數(shù)據(jù)中心建有郵件服務器、文件服務器、目錄服務器、數(shù)據(jù)服務器、安全服務器和應用服務器等，具有嚴格的網(wǎng)絡安全和保密措施，嚴格的數(shù)據(jù)共享與訪問控制。主中心數(shù)據(jù)庫負責日常運行維護，全面負責系統(tǒng)建設(shè)的管理和實施以及各兵種共享數(shù)據(jù)加載、調(diào)用。分中心數(shù)據(jù)庫，按各所、直屬單位、地域進行建設(shè)，各所、直屬單位自行負責領(lǐng)域的數(shù)據(jù)資源的生產(chǎn)、加工、維護和更新。各數(shù)據(jù)分中心按統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)進行數(shù)據(jù)支撐環(huán)境建設(shè)，采用統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)管理與共享服務平臺。不同的是，數(shù)據(jù)資源建設(shè)的內(nèi)容和支撐環(huán)境建設(shè)的規(guī)模有所差異。

圖2 通用裝備保障數(shù)據(jù)中心共享關(guān)系

5 數(shù)據(jù)管理

依托通用裝備保障數(shù)據(jù)運行支撐環(huán)境，通過開發(fā)數(shù)據(jù)管理與服務平臺，實現(xiàn)通用裝備保障數(shù)據(jù)資源的有效采集、管理和共享服務。該平臺在數(shù)據(jù)匯交、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享、信息安全等相關(guān)信息技術(shù)的支持下，依托軍事綜合信息網(wǎng)，實現(xiàn)對分布式數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集的標準化和規(guī)范化管理、名錄發(fā)布、目錄服務、數(shù)據(jù)服務、延伸服務等功能。為了便于數(shù)據(jù)管理與共享應用，形成全軍統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享服務機制，避免重復開發(fā)，消除“煙囪系統(tǒng)”，數(shù)據(jù)中心根據(jù)實際需要，立足公共軟件和平臺，通過二次開發(fā)，補充研制相關(guān)軟件和工具，重點放在數(shù)據(jù)匯交、數(shù)據(jù)驗證、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等方面。

5.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集方式應與通用裝備保障實踐工作相結(jié)合，通過制定數(shù)據(jù)采集上報規(guī)范，采用數(shù)據(jù)采集工具，優(yōu)化裝備保障工作流程，簡化數(shù)據(jù)搜集工作，完成數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的歸檔入庫。數(shù)據(jù)采集應做到要素齊全、格式規(guī)范、數(shù)據(jù)準確。主要功能包括數(shù)據(jù)錄入與匯交、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)整理歸檔等。

(1)數(shù)據(jù)錄入與匯交。用于把原始數(shù)據(jù)錄入到相應的數(shù)據(jù)庫中，并通過數(shù)據(jù)接口將各相關(guān)業(yè)務系統(tǒng)的可用數(shù)據(jù)導入通用裝備保障數(shù)據(jù)資源庫中進行統(tǒng)一管理。

(2)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗。用于數(shù)據(jù)入庫前對原始數(shù)據(jù)和導入數(shù)據(jù)進行檢查。

(3)數(shù)據(jù)預處理。用于將原始數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)據(jù)處理的方法或算法進行規(guī)范化和標準化處理。

(4)數(shù)據(jù)歸檔。主要是對結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進行歸檔存儲。

5.2 數(shù)據(jù)整理

利用分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫管理技術(shù)、元數(shù)據(jù)技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)，建立以分布式為主、集中式為輔的標準化數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，提供對各類通用裝備保障數(shù)據(jù)及文檔的統(tǒng)一管理，涵蓋數(shù)據(jù)存儲、備份、容災、質(zhì)量、報表、版本、權(quán)限、接口管理等功能。

(1)數(shù)據(jù)存儲管理。主要包括3 種數(shù)據(jù)存儲方式。一是在線存儲，可以實時訪問;二是近線存儲，即要借助一定的軟件和網(wǎng)絡來實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)異地存放，以及需要時的數(shù)據(jù)回遷;三是離線存儲，即把數(shù)據(jù)存放在可以隨時脫離系統(tǒng)的磁盤、光盤等設(shè)備中。實際應用時，要根據(jù)數(shù)據(jù)類型、密級和用戶需求進行數(shù)據(jù)存儲。

(2)數(shù)據(jù)備份與容災管理。數(shù)據(jù)備份是為了防止用戶操作失誤、系統(tǒng)故障等意外原因?qū)е聰?shù)據(jù)丟失而將整個應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)或一部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)復制到其他介質(zhì)上，必要時能迅速恢復數(shù)據(jù)。容災系統(tǒng)需要建立2 套或多套功能相同的系統(tǒng)，互相之間可以進行狀態(tài)監(jiān)視和功能切換，當一套系統(tǒng)因意外停止工作時，整個應用系統(tǒng)可以自動切換到另一套系統(tǒng)，確保整個系統(tǒng)的正常運用。

(3)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理。是對錄入數(shù)據(jù)質(zhì)量在線監(jiān)測，包括單字段、字段間的完整性、邏輯性和規(guī)則符合性在線監(jiān)測并告警;對批量數(shù)據(jù)進行重復數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)、邏輯錯誤、不一致數(shù)據(jù)的批量檢測、分析與輔助修正。

(4)數(shù)據(jù)報表管理。主要包括類似EXCEL 方式的報表設(shè)計，自定義復雜組合條件查詢，以圖、文、表復合方式展現(xiàn)報表內(nèi)容，按指定報表樣式打印報表等。

(5)數(shù)據(jù)權(quán)限管理。是對不同種類數(shù)據(jù)、不同密級數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限進行控制。

(6)外部數(shù)據(jù)接口管理。主要是對數(shù)據(jù)匯交時與通用裝備保障數(shù)據(jù)資源庫進行數(shù)據(jù)導入的各類數(shù)據(jù)接口進行管理。

5.3 數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)共享是數(shù)據(jù)從生產(chǎn)者手中通過各種方式將數(shù)據(jù)傳送到用戶的過程，包括數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)分發(fā)與獲取、數(shù)據(jù)評價等。數(shù)據(jù)共享服務平臺作為數(shù)據(jù)提供者與數(shù)據(jù)使用者之間的媒介，實現(xiàn)資源數(shù)據(jù)的共享。

(1)數(shù)據(jù)發(fā)布。是將已生產(chǎn)的和標準化的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)中，包括元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)本身、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息及相關(guān)信息。數(shù)據(jù)發(fā)布是用戶發(fā)現(xiàn)、獲取和評價數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

(2)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)。主要是通過開發(fā)數(shù)據(jù)目錄服務系統(tǒng)，使用戶快捷地搜索到所需的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

(3)數(shù)據(jù)分發(fā)與獲取。主要是通過身份認證、權(quán)限控制和安全審計，按用戶數(shù)據(jù)訂閱要求分發(fā)相關(guān)數(shù)據(jù)。用戶可以通過在線下載、郵購、快遞或其他方式獲取數(shù)據(jù)。

(4)數(shù)據(jù)評價。是用戶對數(shù)據(jù)的內(nèi)容進行判斷和評定，判斷數(shù)據(jù)是否符合自己的要求，對符合自己要求的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)使用結(jié)束后，對數(shù)據(jù)的質(zhì)量信息進行評價。

5.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析主要是建立基于通用裝備保障資源數(shù)據(jù)的評估和決策支撐模型體系，構(gòu)建以性能水平評估、決策支持為目標，以數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為核心的裝備決策支持體系。通過數(shù)據(jù)清理和集成，生成并分析相關(guān)數(shù)據(jù)，選擇不同的數(shù)據(jù)挖掘算法，設(shè)定不同的參數(shù)建立挖掘模型，進行數(shù)據(jù)挖掘操作，輸出挖掘結(jié)果，可根據(jù)需要提供定時或?qū)崟r挖掘服務。

數(shù)據(jù)挖掘主要是從海量的通用裝備保障數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱含在內(nèi)的客觀規(guī)律，發(fā)掘有用的信息，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源整合、改造與重組，為輔助決策提供依據(jù)。主要包括數(shù)據(jù)總結(jié)、關(guān)聯(lián)分析、分類與預測、聚類分析、孤立點分析等任務。

5.5 數(shù)據(jù)維護

數(shù)據(jù)維護主要包括運維管理和安全管理。

(1)運維管理就是通過整合各種系統(tǒng)資源，并對資源的運行狀態(tài)進行檢測，對系統(tǒng)運行故障征兆進行預警，使維護人員能夠及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，確保系統(tǒng)連續(xù)、可靠、安全運行，提高系統(tǒng)運行管理水平和服務保障水平。

(2)安全管理就是按照軍隊相關(guān)安全保密要求，提供必要的網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)安全和密碼保護等安全基礎(chǔ)設(shè)施保障和病毒更新、漏洞掃描、補丁更新、安全審計、安全認證等公共安全服務，保障數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、發(fā)布等過程安全可信和用戶對試驗數(shù)據(jù)資源的受控使用，確保系統(tǒng)安全運行。

6 結(jié) 語

未來戰(zhàn)爭是以信息化為主要特點的一體化聯(lián)合作戰(zhàn)。在此背景下，以通用裝備保障數(shù)據(jù)資源建設(shè)推動通裝保障信息系統(tǒng)的整體建設(shè)，以數(shù)據(jù)為中心構(gòu)建信息系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)集成推動信息系統(tǒng)集成，重視數(shù)據(jù)法規(guī)和標準建設(shè)，構(gòu)建一體化數(shù)據(jù)支撐環(huán)境，建立健全數(shù)據(jù)管理機制，促進數(shù)據(jù)共享，強化數(shù)據(jù)管理，最大限度地提高數(shù)據(jù)的使用價值，是通用裝備保障信息化建設(shè)的主要目標。

［1］ 羅強一，曹京春，胥少卿，等.數(shù)據(jù)工程在信息系統(tǒng)建設(shè)中的作用［J］.數(shù)字國防，2009(3):44-46.

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