一種多系統(tǒng)融合信息化解決方案模型

胡貴賓 陳瑜

本文針對(duì)各類信息化解決方案建立的思路方向和復(fù)雜程度，總結(jié)出四類信息化解決方案及其對(duì)應(yīng)的方案模型：元模型、串聯(lián)模型、并聯(lián)模型和結(jié)構(gòu)化模型。并重點(diǎn)剖析了基于結(jié)構(gòu)化模型信息化解決方案中各系統(tǒng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，分析了結(jié)構(gòu)化模型解決方案的缺點(diǎn)。最后通過(guò)與人的信息處理系統(tǒng)模型進(jìn)行類比，建立了一個(gè)具有數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，功能相輔相成，執(zhí)行相互聯(lián)動(dòng)的多系統(tǒng)融合信息化解決方案新模型。

一、引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平快速增長(zhǎng)，信息技術(shù)飛速發(fā)展，特別是5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)不斷成熟，信息化服務(wù)已經(jīng)融入到各行各業(yè)中。因此信息化服務(wù)需求者不僅只是政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位、大中型企業(yè)等，還包括眾多小微型企業(yè)、廣大家庭，甚至每一個(gè)人。為滿足眾多需求者信息化服務(wù)的需求，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各類信息化解決方案。針對(duì)如此數(shù)不勝數(shù)的解決方案，我們根據(jù)解決方案的總體框架由簡(jiǎn)到繁總結(jié)出以下四類模型。

二、信息化解決方案模型

（一）元模型

把僅由單個(gè)獨(dú)立的信息化系統(tǒng)就能解決需求者問(wèn)題的解決方案模型稱為元模型，其示意圖如圖1。該模型由數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)中心、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)輸出四個(gè)模塊組成。當(dāng)然，該模型可根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和功能的顆粒度靈活建立。在元模型中，待解決問(wèn)題的相關(guān)數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)輸入模塊的采集設(shè)備接收，并被存儲(chǔ)中心接收和存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)處理中心將從存儲(chǔ)中心提取所有與待解決問(wèn)題有關(guān)的數(shù)據(jù)和模型分析問(wèn)題，并將處理結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)中心，數(shù)據(jù)輸出端通過(guò)各類輸出設(shè)備把結(jié)果反饋給需求者，由此為需求者直接解決問(wèn)題或提供間接的決策依據(jù)。由于這種解決方案只能解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題，因此需求者大多為小微企業(yè)、家庭和個(gè)人。

（二）串聯(lián)模型

把由多個(gè)非獨(dú)立的元模型系統(tǒng)在業(yè)務(wù)邏輯上串聯(lián)組成解決方案模型稱為串聯(lián)模型，其示意圖如圖2。在這種模型中前一個(gè)元模型的部分輸出作為其后面一個(gè)元模型的輸入（不是所有的元模型輸出都作為下一個(gè)元模型的輸入），直至最后一個(gè)元模型輸出為止?？梢园l(fā)現(xiàn)各個(gè)元模型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)沒(méi)有得利充分利用，并可能存在重復(fù)和沖突。隨著元模型數(shù)量增多，整個(gè)方案的數(shù)據(jù)利用率逐步降低，并且存在大量數(shù)據(jù)重復(fù)和沖突，因此該解決方案是高耗能、低效能、高成本。這也決定了該模型只能解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題，需求者一般為小微企業(yè)和家庭。

（三）并聯(lián)模型

把由多個(gè)獨(dú)立的元模型系統(tǒng)并聯(lián)組成解決方案模型稱為并聯(lián)模型，其示意圖如圖3。在該模型中每個(gè)元模型系統(tǒng)獨(dú)立解決對(duì)應(yīng)問(wèn)題。可以看出該模型系統(tǒng)之間存在大量可以共享的輸入和輸出數(shù)據(jù)，但未能發(fā)揮元模型間可相互組合的聯(lián)動(dòng)作用，因此并聯(lián)信息化解決方案也是高耗能、低效能、高成本。所以該模型的需求者大多為中、小型企業(yè)，且此類情況在中小企業(yè)非常明顯，各企業(yè)存在多種并行的信息化系統(tǒng)，但系統(tǒng)間的聯(lián)系非常少，且大部分系統(tǒng)存在重復(fù)建設(shè)情況。

（四）結(jié)構(gòu)化模型

在大型企業(yè)、政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位等需求者中，他們更多采用串聯(lián)和并聯(lián)模型有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)性解決方案，因此把由元模型、串聯(lián)模型和并聯(lián)模型結(jié)構(gòu)化組成的解決方案模型稱為結(jié)構(gòu)化模型，其示意圖如圖4。實(shí)際上大多企業(yè)在元模型、串聯(lián)模型、并聯(lián)模型組合上并非完全結(jié)構(gòu)化，元模型系統(tǒng)之間相互交錯(cuò)，雜亂無(wú)章。

現(xiàn)在只分析有序的結(jié)構(gòu)化模型而簡(jiǎn)化這些混亂的連接方式。盡管該模型是串聯(lián)和并聯(lián)有機(jī)化組合，一定程度上可以加強(qiáng)元模型系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流通性，提升了數(shù)據(jù)的利用率，但對(duì)于n個(gè)元模型有n（n+1）/2種組合來(lái)說(shuō)，該解決方案中元模型之間仍然存在更多的數(shù)據(jù)無(wú)法互聯(lián)互通，因此并不能解決數(shù)據(jù)互聯(lián)互通難題，未能充分發(fā)揮元模型間相互組合的數(shù)據(jù)聯(lián)通，功能互補(bǔ)，執(zhí)行聯(lián)動(dòng)的作用。也就是說(shuō)結(jié)構(gòu)化模型信息化系統(tǒng)解決方案還是一個(gè)高耗能、低效能、高成本的解決方案?？上攵F(xiàn)實(shí)中的大部分系統(tǒng)解決方案這種情況更嚴(yán)重。

總而言之，以上四類模型基本可以涵蓋市場(chǎng)上信息化解決方案，信息化服務(wù)需求者根據(jù)自身需求的種類和數(shù)量，靈活選擇不同模型解決方案。

隨著需求問(wèn)題類型和數(shù)量的不斷增加，與之對(duì)應(yīng)的解決方案將變得越來(lái)越復(fù)雜，不同系統(tǒng)的功能都具有局限性，因而需要更多模型系統(tǒng)的功能才能充分解決需求者的問(wèn)題。

在上述各類解決方案具體建設(shè)中發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是采用串聯(lián)模型、并聯(lián)模型，還是結(jié)合化模型，大部分元模型都需要單獨(dú)建設(shè)（當(dāng)然有些系統(tǒng)模塊已經(jīng)集成了一些基礎(chǔ)的元模型系統(tǒng)），各個(gè)元模型系統(tǒng)都需要數(shù)據(jù)給予輸入、處理和輸出作為支撐，而眾多的數(shù)據(jù)輸出和輸出都只圍繞在元模型系統(tǒng)處理中心周圍，因此存在以下缺點(diǎn)。

1.數(shù)據(jù)無(wú)法互聯(lián)互通

從各模型示意圖中看出，絕大數(shù)元模型之間的數(shù)據(jù)無(wú)法建立完全互聯(lián)互通關(guān)系，這導(dǎo)致元模型間的系統(tǒng)是孤立存在的，各系統(tǒng)間無(wú)法共享數(shù)據(jù)，無(wú)法驗(yàn)證數(shù)據(jù)真?zhèn)?。如需建立互?lián)互通關(guān)系，則必須打通元模型之間的障礙，或者重新添加數(shù)據(jù)采集設(shè)備，或者通過(guò)其他數(shù)據(jù)輸入方式，這將導(dǎo)致解決方案復(fù)雜化，同時(shí)也增加建設(shè)費(fèi)用。

2.功能無(wú)法相輔相成

由于數(shù)據(jù)無(wú)法互聯(lián)互通，且各模型系統(tǒng)的功能相互獨(dú)立，為了解決問(wèn)題，各模型系統(tǒng)中冗余了其他基礎(chǔ)功能，導(dǎo)致方案中部分基礎(chǔ)功能重疊，相互沖突。同時(shí)無(wú)法通過(guò)其他模型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)新功能，因此模型中各個(gè)功能無(wú)法相輔相成。

3.執(zhí)行無(wú)法相互聯(lián)動(dòng)

由于各個(gè)元模型的數(shù)據(jù)無(wú)法互聯(lián)互通，各模型的功能無(wú)法相輔相成，系統(tǒng)輸出的執(zhí)行命令只能解決模型解決方案對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，不能指導(dǎo)和支撐其他元模型方案的關(guān)聯(lián)問(wèn)題。問(wèn)題需要自有系統(tǒng)解決，那么就存在執(zhí)行滯后和資源浪費(fèi)情況，最終導(dǎo)致模型在執(zhí)行方面無(wú)法相互聯(lián)動(dòng)弊端。

4.系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用浪費(fèi)

如果要充分解決眾多難題和避免上述缺點(diǎn)，那么就需要額外建設(shè)模型系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通道，這將導(dǎo)致解決方案變得十分臃腫、耗能，浪費(fèi)建設(shè)資金。

那么如何從根本上解決上述模型帶來(lái)的缺點(diǎn)？我們需要建立一個(gè)新的信息化系統(tǒng)解決方案模型—多系統(tǒng)融合模型。

三、多系統(tǒng)融合模型

為此，我們結(jié)合了人的信息處理系統(tǒng)模型，以全新的連接方式解決以上各模型缺點(diǎn)，建立了一個(gè)多系統(tǒng)融合模型。如圖5所示。

該模型由超級(jí)處理中心（類比人的大腦）、超級(jí)存儲(chǔ)中心、多個(gè)元模型（即感知系統(tǒng)（類比人的各類感受器官）和反饋系統(tǒng)（類比人的手腳之類的控制器官））三個(gè)模塊組成。各個(gè)元模型系統(tǒng)提供感知覺(jué)數(shù)據(jù)，并執(zhí)行超級(jí)處理中心的數(shù)據(jù)指令，通過(guò)各個(gè)元模型的功能解決對(duì)應(yīng)的問(wèn)題；各個(gè)元模型的數(shù)據(jù)將集中存儲(chǔ)在超級(jí)存儲(chǔ)中心以供超級(jí)處理中心調(diào)用、分析和處理；各個(gè)元模型系統(tǒng)的分析處理功能由超級(jí)處理中心統(tǒng)一處理，超級(jí)處理中心根據(jù)元模型的待解決問(wèn)題從超級(jí)存儲(chǔ)中心選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行思考、分析和處理，將思考分析后的命令經(jīng)過(guò)超級(jí)存儲(chǔ)中心傳達(dá)到元模型的反應(yīng)系統(tǒng)，最終解決需求者問(wèn)題。

多系統(tǒng)融合模型解決方案從基本框架上打通了數(shù)據(jù)通道，將所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在超級(jí)存儲(chǔ)中心，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；同時(shí)通過(guò)模型的偏平化設(shè)計(jì)，避免了功能的冗余、沖突，實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)功能相輔相成；由于各個(gè)元模型的數(shù)據(jù)都由同一個(gè)超級(jí)存儲(chǔ)中心流入數(shù)據(jù)處理中心，超級(jí)處理中心會(huì)根據(jù)元模型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合分析該模型和其他相聯(lián)動(dòng)問(wèn)題，將不同的執(zhí)行指令由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心分發(fā)至對(duì)應(yīng)的元模型系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)元模型系統(tǒng)間的執(zhí)行相互聯(lián)動(dòng)功能。由于該模型融合了元模型的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等模塊，大大減少了方案的建設(shè)成本。因此多系統(tǒng)融合模型解決方案可以解決上述四個(gè)模型解決方案的缺點(diǎn)與不足。

四、總結(jié)與建議

多系統(tǒng)融合信息化解決方案采用基于人的信息系統(tǒng)處理模型的多系統(tǒng)融合模型，通過(guò)統(tǒng)一的超級(jí)處理中心、超級(jí)存儲(chǔ)中心和多個(gè)元模型系統(tǒng)（感知/反饋系統(tǒng)）為一體的方案架構(gòu)，不僅可以使系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，還可以使系統(tǒng)間的功能相輔相成，還可以使各系統(tǒng)間的執(zhí)行相互聯(lián)動(dòng)，為需求者提供了一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)、便捷、安全的信息化解決方案。同時(shí)由于采用了統(tǒng)一的系統(tǒng)模型建設(shè)架構(gòu)，提升了信息化解決方案的效率與質(zhì)量，減少了系統(tǒng)的軟硬件及配套建設(shè)資金。

如果需求者采用多系統(tǒng)融合模型信息化解決方案，則應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

應(yīng)充分結(jié)合自身需求，提前做好信息化統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)方案；

應(yīng)建立一個(gè)多系統(tǒng)融合解決方案平臺(tái)，該平臺(tái)可以融合所有元模型系統(tǒng)，同時(shí)為未來(lái)元模型系統(tǒng)預(yù)留相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口；

根據(jù)市場(chǎng)上解決方案，靈活選擇和控制元模型的規(guī)模；

必須做好數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)兼容兩方面的數(shù)據(jù)融合工作；

如遇到新的需求，盡量在融合平臺(tái)上新建或升級(jí)完善系統(tǒng)。如需要新建系統(tǒng)，則必須將新建系統(tǒng)接入融合平臺(tái)，避免新建系統(tǒng)單獨(dú)建設(shè)和運(yùn)行。

作者單位：中浙信科技咨詢有限公司