一体化理念在郑州轨道管理信息系统集成建设中的研究与实现

李亚军 李昱见 吴若童

1(郑州市轨道交通有限公司 河南 郑州 450046) 2(上海汉得信息技术股份有限公司 上海 201799)

0 引 言

郑州市轨道交通有限公司(以下简称“公司”)是2008年2月22日经郑州市人民政府批准成立的有限责任公司，负责郑州市轨道交通项目的工程投资、建设、运营，以及轨道交通的广告、通信、周边土地开发利用和特许经营权范围内的经营、融资等业务。目前公司内设19个部门及下属相关部室，在职员工达到5 000名。公司的组织架构如图1所示[1-2]。

图1 郑州市轨道交通有限公司组织架构示意图

公司在信息化创新应用方面，结合轨道交通资产密集型和资金密集型的特点和管理风险，围绕一体化管理信息平台的建设应用，构建了一个资源共享、业务联动、具行业领先性的电子应用集成EAI(Electronic Application Integration)[3]系统(以下简称“系统”)，全面提升了信息化实施和协同工作的效率，为电子数据收集、共享使用和挖掘分析等4V(数据量—Volume of Data，数据类型—Variety of Data，处理速度—Velocity for Process，数据整合分析后的高价值—high Value after data integration and analysis)应用奠定了扎实基础。

本文着重描述郑州轨道交通有限公司一体化管理信息平台的管理理念及其系统实现初期的软件构架[4-5]的应用目标、需求分析、设计、实施、部署和应用等相关内容。

1 一体化管理信息平台的应用目标及关键需求

1.1 应用目标

一体化管理信息平台的总体应用目标是消除信息孤岛，打破部门间壁垒，实现一个数据资源共享，多部门业务联动，使公司所有业务部门能够依托现代信息化管理、数据处理和分析等IT技术实现传统管理方式的数字化转型，达到1+1>2的提升。

系统建设实施的第一阶段涉及6大基础业务管理软件，3个基础技术和3种业务贯通的设计和实施。其中，6大基础业务管理软件(即人力、财务，合同、物资管理、资产管理和线路设备维修)是围绕人、财、物的企业管理和线路生产辅助管理的核心信息化应用。3个基础技术，包括标准的企业服务总线，统一安全用户认证和可靠的云计算资源，支撑整个系统的安全和协同处理应用。3种业务贯通，实现以合同为轴线从前端业务办理到后端财务支付的贯通，设备资产从工程建设到资产转固到运营维护的贯通，和各业务系统到OA系统审批的贯通。

一体化管理信息平台的应用成为公司日常管理的重要组成部分。通过管理信息化贯彻落实企业业务管理流程(数据、信息)的标准化、规范化、精细化和电子化，为公司的管理转型和规划第二阶段互联网+与4V应用提供有效的技术保障和基础设施。

1.2 关键业务需求分析

在对6大基础性关键业务需求分析中，本文侧重于描述数据共享和业务联动的一体化管理需求。

1.2.1 人力资源管理

人力资源管理需求包括搭建规范统一的组织、职务、职位管理体系，实现对组织预算编制的控制。系统完整记录员工各类人事档案信息，建立统一的人力资源数据，实现与其他系统共享人力资源基础数据。针对公司实际情况结合岗位责任制和竞争、激励等机制制定合理的薪酬结构体系，与财务系统集成[3]。

1.2.2 财务管理

财务管理需求包括财务管理实践模型和财务管理系统总体架构。财务实践模型将四个能力(即集中高效的核算处理、灵活的资金管理、全面预算和对财务分析)，两个支撑(即数据和信息系统)作为财务管理未来的主要功能与职责。财务系统总体架构支持集团化财务核算，自动核算；实现总账、应付、应收、固定资产、成本管理、资金管理、项目管理。

财务管理实现对财务职能和工作方式的转变，涉及凭证管理、公司间业务、合并报表概算/概算回归/成本归集、零购资产登记及入账、资产折旧等业务[3-4]。

1.2.3 合同管理

合同管理是轨道交通资产和资金管理的核心业务，在一体化管理中起着联结各部门业务的纽带作用。合同全生命周期管理应涉及合同业务主数据管理、合同范本管理、合同计划管理、合同签订管理、合同变更管理、合同支付管理、合同结算管理等各类业务。合同管理系统注重财务应用前置和前后端合同业务流程的衔接，实现从合同计划、合同签订、合同履行过程中的验收及支付、合同财务核算、合同结算、到概预算回归分析，形成一个集中、高效、透明与安全的合同管理平台。

1.2.4 物资管理

物资采购管理可根据不同业务类型、采购主体、采购方式等进行管理。库存管理基于领料申请进行管理，领料申请同时关联或核销相应的需求计划、供货计划、工作单等源头业务单据。物资的采购、出入库、盘盈盘亏等事务处理中，实现与财务系统核算模块联动，实现一次信息录入多业务共享。

1.2.5 资产管理

结合轨道交通运营资产大、专业差异显著的资产特性，实现资产全生命周期业务管理，即资产建设采购、资产验收、运维管理、处置报废全周期的一体化全流程管理，从资产流转的各个环节满足闭环管理的需要。其中资产验收信息在设备台账中生成的同时，自动发送到财务系统中固定资产模块完成一步转固的操作，实现一次信息录入多业务共享。

1.2.6 设备维修管理

设备维修维护管理目标是运营生产部门实现故障修、计划修等工作内容，提升一线业务的日常设备维修管理能力。在实现设备维修业务管理的基础上，完成维修生产业务与财务的联动。区别于设备维修管理等生产辅助类信息系统，轨道交通线路运营生产系统是一个相对独立的7×24小时不间断运行的生产系统，一般由综合监控系统，环境与设备监控系统，火灾自动报警系统，自动售检票系统等[5-7]。

上述公司基础业务管理和线路生产信息系统中覆盖了线路工程建设、合同管理、设备采购、物资资产管理、运维检修和备品备件管理等线路建设和生产运营要素的统一管理，在业务财务一体化设计中采用管理会计流程纳入系统财务的统一管理和规范操作。

2 系统软件架构设计

2.1 应用软件结构设计

一体化的关键是业务与管理思想的一体化：通过信息共享的平台实现多部门协同联动、多流合一、贯穿全部核心业务流程。基于一体化业务思想，选择“统一平台式”的技术落地模式，并通过在其他城市轨道交通建设经验的基础上进行总结提升，以单一大系统为核心，进一步的进行业务数据集成，打通各个环节，让一体化集成度更高。郑州市轨道交通有限公司一体化管理信息平台是国内地铁行业首次仅使用某知名企业商务套件EBS(Enterprise Business Suite)将人力、财务、合同、物资、资产管理、设备维修等企业核心业务管理需求全部实现，并以该公司中间件产品 ESB(Enterprise Service Bus)为依托，将阳光采购、费用管控、资金管理和运营生产辅助管理等其他管理应用完整地集成到一个软件平台。这种单一大系统模式，引入成熟的架构、成熟的集成数据模型，便于用更多的实施精力优化业务模型，无需过于关注集成性技术设计。

在一体化的管理思想下，公司在应用软件架构设计过程中，更加关注业务与财务的全面彻底联动，业务驱动财务、财务管控业务，以及财务自动核算。资产管理方面更加关注从基建到运营的统一资产模型，从最初的投资规划到在建工程、资产购置管理，到资产形成后的运行、维修维护，相关的各类采购及供应链业务，以及大修改造及报废处置等都进行统一的管理；在实现资产全生命周期管理的同时，结合财务核算方法实现了管理会计的处理流程，从资产一开始到形成后的每一次变化都确保财务、业务自动同步，使资产账务和实物均可跟踪、可查询和可分析。设备维修方面更加关注维修与相关资源的联动，专业的维修计划与过程管理，维修计划与物资计划联动，以及资产运营业务全面协同管理。以资产管理为中心的业务与财务两条主线同步联动关系如图2所示。

图2 以资产管理为中心的业务与财务两条主线同步 联动示意图

按照一体化应用设计，通过相关业务部门协同处理流程，系统能够收集和存储公司所有日常经营管理和生产运营的数据信息，支持数据共享使用、挖掘分析和辅助决策等现代主流应用功能，最终实现对轨道交通人、财、物等的管理目标。系统应用的总体目标与各子目标间的关系如图3所示。

图3 系统应用总体目标及其与子目标的关系视图

2.2 基础实施层的设计与实现

公司一体化管理信息平台基础实施层的设计隐含了应用系统的可用性、可靠性、安全性、和易用性的预期质量属性，是关于硬件设备、存储设备、网络设备和必要的第三方软件产品(如关系式数据库管理系统、通信中间件、虚拟化管理软件)和商务智能BI(Business Intelligence)分析软件等的集成技术解决[8-9]。

系统基础实施层的构架模式采用虚拟化和统一存储的整体技术解决方案予以设计。整个技术解决方案分成两阶段实现，计算池、存储池、网络通信池、负载平衡和虚拟化云计算管理的技术设计在一期实施，系统备份和数据存储冗余灾备的技术设计在二期实施。系统基础实施层构架模式的拓扑结构如图4所示。

图4 系统基础实施层构架模式拓扑结构视图

系统基础实施构架模式的设计由下述6部分元素设计组成：

1) 高速Ethernet LAN IP交换总线 由高速Ethernet LAN组成。基于以太网的光纤通信技术(FCoE)和无损10 GB Ethernet技术构建 “统一网络”，把LAN、SAN等整合为一个统一的网络通信架构，降低网络建设复杂度和成本，实现高带宽、低延迟、可用和安全的通信。

2) 高性能数据库服务器 采用高可用性HA(High Availability)和真实应用集群RAC(Real Application Cluster)软件和2台冗余配置的高性能刀片服务器构建主动热备冗余技术解决方案，使数据库服务器的可用性达到99.99%。

3) 冗余的负载平衡设备和25台应用服务器节点组成计算资源池 通过2台负载平衡设备和VMware 云计算操作系统vSphere构建虚拟化计算(应用)资源池，实现25台应用服务器节点。

4) 数据库和计算资源池的服务器配备数量及用途说明 考虑应用系统未来的扩容需要，采用设备水平扩展的技术方案设计构架模式，即所有计算机均采用高性能刀片式服务器组成数据库服务器的分布式计算结构和应用计算资源池。

5) 磁盘存储阵列设备和存储访问网 通过光纤跳接存储访问网SAN(Storage Access Net)交换机上行链接主动热备冗余数据库服务器，下行链接接磁盘存储阵列设备。2台SAN交换机构成主动热备冗余技术解决方案。二期数据灾备的冗余存储可以部署在本地，也可以通过单模或多模光缆部署在异地。

6) 非结构化数据存储设备 非结构化数据(如图纸文件、视频文件、图像等)的存储设备通常选用网络辅助存储NAS(Network Attached Storage)设备存储和管理数据。NAS是一种专用的网络数据辅助存储设备，性价比高，也能用于数据库数据的备份与恢复。

3 实现和部分应用效果分析

经细化设计、实现后的应用软件自2015年1月1日投入实际运行，实现了人力、财务、物资、资产、合同、设备维修等全要素数据、全周期流程、全线上审批的新模式，及各类业务信息的互联互通。图5是系统试运行阶段关于合同全生命周期管理业务部门输入订单/合同入库金额的统计分布示意图。

图5 订单/合同入库金额统计分布示意图

图6是郑州轨道1号线基于专业的故障维修分析及数据展示。点击某个展示的词条时，系统可以提供进一步的细节展示。

图6 基于专业的故障维修分析及相关数据展示图

图7是工资发放日，员工登录内部门户查看个人薪酬明细的分布示意图。

图7 员工登录内部门户查询个人薪酬明细的分布示意图

4 结 语

本文从业务处理类型和管理目标的实际需求和情况出发，选择与关键业务处理环节相关的流程和数据信息进行需求分析、概念设计和提炼，解决了在一体化管理信息过程中存在的信息孤岛、处理不协调、业务追溯难的问题，在信息采集和共享使用、管理流程规范和业务贯通协调等方面取得良好的工程设计平衡。限于篇幅，本文仅对系统涉及的6大基础业务管理的需求进行了概述，结合3个基础技术和3种业务贯通的应用要求，设计了系统的软件结构，并给出部分应用分析。

系统自2015年初投入实际应用以来运行状况良好。实践证明，系统运行后有效地提高了数据采集的实时性、数据共享使用处理的准确性、数据分析的科学性和跨部门业务处理的实效性。通过一体化管理的信息化手段，过程控制得到加强，合同、资金、资产等管理风险得到有效管控。