软件定义粮食业务共创“互联网+粮食”时代

文/王士平

软件定义粮食业务共创“互联网+粮食”时代

文/王士平

粮食行业是一个关系国计民生的基础行业，是关系经济发展和社会稳定繁荣的基础，是传统行业的典型代表。而云计算、大数据作为一个先进的信息技术，在各行业的“互联网+”转型应用中备受关注。试想，当传统的粮食行业遇见云计算技术，将会产生哪些颠覆性的变化、带来怎样的生机？

首先，粮食领域是一个计算机应用相对落后的领域。从行业信息化的角度来看，行业信息化基本经历了两个主要阶段，一是计算机应用系统辅助业务阶段，二是软件定义业务阶段。

计算机应用辅助业务阶段

在过去三十多年的时间里，行业信息化的定位一直是通过计算机应用系统辅助业务管理和运作。在这个模式下，计算机应用系统的主要任务是规范化业务操作流程，并通过软件逻辑将业务操作流程固化下来，通过业务人员向计算机应用系统输入数据或执行相应的操作，完成规范化的业务流程。三十多年来的实践证明，这样的信息化模式很难适应业务发展的需求。主要表现在以下三个方面。

（一）业务流程梳理和规范化是计算机应用系统成功运作的前提。在现实实践中，人们发现其实很难将本企业或本行业错综复杂的业务流程完整的规范化和梳理清楚，一个折中的办法就是选择一条相对清晰的业务线，进行流程梳理和规范，并基于此开发相应的计算机应用系统。随着时间的推移，一个企业的多个业务条线会被分解成多个细分领域进行相应的流程规范和梳理工作，从而逐步形成了多应用系统的局面。也就是在信息化领域一直被诟病的信息孤岛或“烟囱”式应用系统。

（二）在一个企业当中，细分业务领域之间的业务协同是很难避免的。在应用层面而言，带来的就是大量的应用系统集成工作。多应用系统的集成带来的弊端也是非常明显的，例如高度的系统复杂性带来的系统脆弱性和低可用性，大量的人工干预降低了信息的可信度。这两个核心问题一直伴随着行业信息化进程的三十多年，使得很多行业的计算机应用系统陷入“失之不可、弃之不能、用之无效”的尴尬境地。

（三）通过计算机应用系统固化业务流程的另一个弊端在于，业务的变化是永恒的，这种变化从大的业务模式改变到细微的操作规范或操作习惯的调整，而僵化的计算机应用系统很难适应业务的这些快速变化（从业务环境到操作习惯）。计算机应用系统不适应业务变化的突出表现体现在：应用程序的不断更新，我们很难看到一个应用系统在规定的预算和规定的时间内完成预期目标，并转向正常运维。开发人员跟随应用系统运行的整个生命周期是一个普遍的现象。新一批业务需求的提出，往往导致将以往应用系统完全推翻、重新建设。因为在一个固化的业务流程框架下实现的应用逻辑不具备可扩展性，从而极大地提高了软件开发和总拥有成本。

软件定义业务阶段

软件定义业务是随着云计算、大数据技术的成熟出现的一种新的计算机应用架构模式。仔细分析一下“业务流程”，我们会发现，业务流程实际上是由具体的业务节点上的“业务操作活动”与“业务操作活动”的传递逻辑构成的。传统的应用逻辑定义是企图将整个业务流程——从“业务操作活动”到“业务操作活动”的传递逻辑完全地固化下来，并通过应用系统来实现。而在现实世界中，“业务操作活动”和“业务操作活动”的传递逻辑都可能会发生变化，从而导致应用系统的不稳定和低可用性。与传统应用架构模式企图固化规范化的业务流程不同，软件定义业务只是通过软件定义具体的“业务操作活动”并以微服务的形式将软件定义的“业务操作活动”注册在云计算服务平台上。具体的业务流程可以通过灵活编排相应的微服务快速实现。在这样的应用架构模式下，计算机信息处理实际上由传统的辅助业务角色转向定义业务的角色。传统意义上的人工业务操作活动将被软件定义和操作。实践证明，软件定义业务的架构模式优势是明显的：

（一）微服务实现的业务逻辑简单，通过云开放平台注册后形成企业业务知识资产的积累和沉淀。任何“业务操作活动”层面的变化，都可以通过调整微服务快速实现。任何“业务操作活动”的传递逻辑变化，都可以通过对微服务的重新编排和调整来实现。

（二）软件定义业务的应用架构以云平台服务为基础，打破了传统应用的边界，沉淀下来的业务资产可以通过“微服务”持续优化，从而实现了应用系统的灵活性和可扩展性。

（三）微服务的可复用性和可持续优化，极大地降低了应用的总拥有成本。业务流程的实现是通过自动化的“微服务”编排实现的，从而避免了传统应用架构带来的应用集成的许多弊端。

在三十多年的信息化实施历程中，许多行业都经历过或正在经历传统应用架构的实现路径或软件定义业务的应用架构实现路径。虽然许多信息化实现相对成熟的行业，比如银行、电信行业，其信息化工作起步早，覆盖领域相对完整，但它们今天面临的局面却是向新的应用架构的转型困难，因为这些行业的大量业务依赖于传统的应用架构，而且持续维护的成本居高不下。沉重的历史包袱使得这些行业采用云计算架构举步维艰。相对这些信息化起步较早的行业，虽然粮食行业的信息化工作起步较晚，但由于没有历史包袱，而且正巧赶上云计算、大数据技术的成形期。如果正确选择软件定义业务的云计算平台架构，其弯道超车的效应是明显的。软件定义粮食业务为粮食业务现代化带来的改变主要体现在以下几个方面：

图1 从业务蓝图到应用设计思路

变化1：粮食管理人员变身产品经理，以软件定义粮食业务

通过软件定义粮食业务的方法，将粮食业务场景化，所有业务场景均来自于粮食业务活动，从粮食业务的整体入手，将整体业务划分业务域。然后进行进一步细化，在各个业务域中划分业务子域，再将全部业务活动与业务子域进行匹配，形成业务蓝图全景视图，针对梳理的业务活动进行微服务设计。从业务分析到微服务再到应用设计的整体需求开发思路如图1所示。在应用设计时，采用微服务架构的设计模式，使每个条线的业务人员成为这个微服务的产品经理，持续参与粮食业务的定义。

案例分析：

在日常工作中，储备库的仓库保管员每天都要检查粮仓内的粮情，包括：粮食温度、粮食湿度、仓内温度、仓内湿度等数据，以便及时对粮仓进行通风、降温等操作，保证粮食能够在一个适宜的环境长期储存。然后需要线下填写“粮情检查报告”并进行存档。工作流程复杂，且不利于实现数据的及时共享。

通过“软件定义粮食”的思维，使仓库保管员参与应用设计，将填写“粮情检查报告”的工作通过线上的应用实现。此外，仓库保管员还可以根据自己工作内容的变化，提出需求变更，通过对微服务的迭代持续满足工作需要。例如：“粮情检查报告”需要记录的内容发生变化、粮仓进行智能化改造后可以自动采集粮情数据等，仓库保管员也可根据业务变化提出需求变更，更改检查报告的填写内容、在检查报告上自动填写粮情数据等。在这个过程中，仓库保管员就成为“粮情检查报告”这个微服务的产品经理。

图2 持续交付-应用设计原则

图3 微服务拼装，实现新应用

图4 云平台+微服务的模式

变化2：微服务、轻应用，对业务抽丝剥茧，将刚性业务流程柔性化

在传统的需求项目型开发模式中，业务流程复杂，一旦定义很难随时变更，而且业务逻辑散落在项目的很多点上，导致业务人员参与度很低。相比之下，在基于业务活动向应用转化的过程中，以微服务架构进行应用开发设计，项目组基于“项目不停、需求不断，持续迭代、持续交付”的原则及过程。业务活动转化为功能应用过程如图2所示。每个微服务都是一个独立的业务，业务人员（微服务产品经理）可随时提出需求变更，对微服务进行迭代，保证了业务流程的充分灵活性。此外，根据业务需求，可通过将不同的微服务进行编排组合，来实现新的业务功能，减少了重复开发，提高了开发效率。

案例分析：

基于粮库需要实现仓内视频监控和库区视频监控的需求，设计了“库区视频监控应用”和“仓内视频监控应用”。将视频监控的业务场景固化为“视频监控服务”，此服务能够调用各个视频厂商的监控平台获得粮库内安装的各个摄像头的实时视频。“库区视频监控应用”和“仓内视频监控应用”通过调用“视频监控服务”获取实时视频。

基于粮库出入库业务需求，设计了“一卡通出入库应用”，该应用调用“出入库服务”、“合同管理服务”、“库存管理服务”等多个服务实现了粮食出入库整个流程的功能。以“粮食汽车入库流程”为例，涉及：在门口处发卡、在质检中心扦样和化验、地磅房处过毛重、粮仓处执行粮食入库、返回磅房过皮重、返回门口退卡出库，共7个步骤的操作。

之后，粮库又提出要实现对库区正在作业车辆进行视频监控的需求，因此设计了“库区车辆监控应用”，需要确定每辆车当前的位置，并调用能够监控到该位置的视频监控。因此，“库区车辆监控应用”可以直接调用“出入库服务”获得车辆的作业步骤和作业位置，调用“视频监控服务”获得相应位置的视频监控。只是通过对原来业务服务的重新编排，即可实现“库区车辆监控应用”这一新的业务功能。（图3）

图5 国家、省级、企业三级可扩充的云服务架构

变化3：平台化开发、运营，实现资源共享，业务共创

平台经济、共享经济是互联网的主流思想，云平台的精髓也是资源共享、业务共创。如图4所示，在云平台上，一切资源皆为共享资源，微服务资产沉淀在云平台上，能够降低IT建设的成本，提高建设效率。通过云平台+微服务的模式，未来可以实现微服务和轻应用跨省、跨地区之间的应用，各省、地区只需要根据自身粮食业务特点进行个性化开发，并且也可以将自身新建的好的服务和应用沉淀到云平台，供其他省调用，能够大幅度降低整个国家粮食体系的IT建设成本，提高各省、地区的参与积极性。

案例分析：

为进一步提升粮食信息化水平，搭建国家、省级、企业三级可扩充的云服务架构。如图5所示，采取国家、省级、企业三级总体平台架构，国家和省级平台主要服务粮食行政管理和宏观调控，企业平台主要服务粮食企业生产和经营决策。

国家级粮食应用云，基于标准化业务服务形成数据分析和智能决策应用，国家标准化核心粮食业务服务平台是其基础服务。在推广国家级核心业务平台的基础上，地方扩充自己的业务服务能力，形成地方特色的粮食管理应用云，通过业务服务能力形成从感知层-操作层-管理层-决策层端到端的业务应用。企业粮食管理应用云主要是应用省级平台，在此基础上，为防止断电、断网等突发事件的发生，搭建本地应急平台，能够保证突发事件期间本地粮食业务的正常开展，当突发事件消除后，能够自动切换到使用省级平台，同时本地数据会自动更新到省级平台。（图5）

随着云计算技术的不断发展，以及在粮食业务应用方面的不断探索，将更好地以软件定义粮食业务，加快粮食信息化发展的进程，共创“互联网+粮食”时代。

作者单位：怡和祥云（北京）科技有限公司