基于公共信息模型的电力项目管理模型设计

徐尧强，舒乔晔，黄 昭，周 瑾，王康元

（1.国家电网公司华东分部，上海200120；2.浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州310027）

0 引 言

信息技术的发展为企业的经营管理带来了极大的便利。随着电力企业信息化进程的加快，信息系统的应用不再是面向单一业务部门，而是逐步转变为整个电力企业的一体化应用[1]。业务数据由单一信息系统独享逐步转变为多个应用系统共享，大大提高了数据的利用率，为实现电力企业的集约化管理，并为经营管理的智能分析与决策打下基础。

电力企业项目管理是电力企业管理的一部分，企业项目管理信息化水平的提升，有助于提高电力企业的整体决策能力和竞争能力[2]。此外，信息是现代企业的核心资源，信息系统支撑下的企业项目管理又依托于信息流处理能力。因此，定义良好的信息模型不仅可以直观反映电力企业业务模式的本质，还能服务业务需求，提供全面、一致、完整的优质数据[3]。

国家电网公司公共数据模型（SG-CIM）是在充分遵循IEC61968/IEC61970系列标准基础上，结合国家电网公司的实际情况，开展的数据模型研究成果。推广SG-CIM的意义是形成标准的数据模型及接口规范，为未来高度融合的业务应用奠定基础。该数据模型主要由一级主题域，二级主题域，类及类的关系这三个层面构成，这些层面主要依据电网处理信息的对象功能不同而建立。而项目管理是SG-CIM中的一级主题域，具有重要地位，因此在设计的时候需要按照以下标准进行[4]。

（1）标准性：在设计的时候要遵循国家相关设计标准，包括数据中心典型设计和公共信息模型（SG-CIM）标准[5]。

（2）一致性：使电网统一使用核心模型，模型的一致性能够使电网中的数据得到更高效率的传输以及利用[6]。

（3）扩展性：设计的SG-CIM模型已经能够稳定使用之后，将数据模型进行功能扩展，充分利用企业的数据信息[7-8]。

基于以上标准，本文首先介绍项目管理的业务流程及在业务流程中的关键实体，然后依托该业务流程进行领域模型设计，满足一致性要求；最后应用该领域模型，兼顾一致性和宽展性要求，基于开放应用程序组集成规范（open applications group integration specification，OAGIS）设计了信息集成方案，并给出XML示例。

1 项目全过程业务流程

项目全过程管理涵盖从项目前期、项目建设期到项目运营期的项目全生命周期管理，主要关注项目的投资、计划、物流和进度管理，借助信息系统实现项目管理、物资、财务等条线的信息集成，实现成本的实时反馈和控制，工程完工结转的高效和规范，有效提高集团项目管控力度。其涵盖的流程包括：项目立项前期管理、年度计划下达、项目概（预）算管理、采购管理、成本管理、项目结算管理、项目竣工决算管理、项目关闭等功能[9]。

电力工程项目管理是一项较为复杂的系统工程，有三四个相关方和干系人。项目管理过程涉及进度管理、成本管理、质量管理、安全管理、人资管理、关联单位管理等。项目管理者需要进行一系列项目流程的编制和计划，从而进行项目的开展。电力工程项目管理过程中，项目的采购管理和资金管理非常重要，一些电力设备和材料的造价相对较高，需要把采购工作落实和监管到位[10]。

项目管理过程中，通过年度投资计划（或费用类项目计划）和工程项目节点进度计划，制定年度项目用款资金计划。通过管控预算进行采购申请，并发起招投标活动，招投标后确定供应商，与供应商进行合同的签订和收发货及服务的确认。项目进行当中，进行月度付款申请及付款。在项目验收过程中，涉及的货物需要转变为固定资产。整个信息流中，主要涉及的实体有综合计划、项目、采购、合同、货物、资金、发票、资产等。项目全过程业务流程图如图1所示。

图1 项目全过程业务流程图

2 项目全过程CIM模型

项目的全过程CIM模型如图2所示。根据CIM模型，从项目基本信息（Project）开始建模，同时将ERPProjectAccounting类作为项目的财务信息模型，与项目财务信息相关联的为年度项目预算，把年度综合计划和费用类项目计划的信息都放到年度项目预算中；采购申请与项目财务信息进行关联，采购申请采用采购申请类（ERPRequisition）和采购申请条目类（ERPReqLineItem）来描述，在本次的类设计中，对于财务的实体基本都采用了综合信息加详细条目的方法来描述，后续的订单、付款、发票也都采用这种形式的模型来描述[11]。采购申请明细项类别要从物料目录（CatalogAssetType）来选择。采购申请需要通过采购批次（RequisitionBatch）来进行招投标，招投标会有招标公告（ReqProAnnoun），招标完成后产生中标结果（RequisitionBidRecord）。最后，项目甲方根据中标结果与供应商签订合同，并产生订单（ErpPurchaseOrder）。订单和合同（Contract）的关系是一对一，即一个合同对应一个订单。一个订单有多个订单项（Erp POLineItem），订单项和采购申请条目也同样是一对一的关系。

图2 项目全过程CIM模型

对于付款方案，整个订单有订单付款计划（PayablePlanning），一般根据合同规定的付款计划来产生；可根据付款计划来产生付款申请（Erp-Payable）和付款申请明细（ErpPayableLineItem）。其中付款申请明细包括的信息有发票（Erp Invoice）以及发票详细信息（ErpInvoiceLineItem）；最后根据发票详细信息和付款申请明细进行付款（ErpPayment）。有实体设备的订单项中存在收货项（ErpRecDelvLineItem），订单项和收货项是一一对应关系，有些收货项后续会作为资产（Asset）的一部分。

此外，考虑到在项目进行过程中，会有很多单位和人员参与到其中，如果将这些单位和人员角色均进行建模，会使模型过于杂乱且掺入多余属性。因此，将这些单位和人员角色使用统一的模式进行建模，对于保持模型的可维护性能带来巨大便利。本次建模完全采用基于公共信息模型的单位和人员角色建模方法进行，使用从OrganisationRole和PersonRole继承的ProjectOrganisation-Role类和ProjectPersonRole类来描述项目单位角色和项目人员角色，再和Organisation和Person进行关联。具体关联关系如图3所示。

图3 项目部门负责人关联关系图

3 基于OAGIS的信息集成

OAGIS是开放应用组织制定的一种集成规范，其整体特点可以归结为以下4点[12]：

（1）开放的成员组织方法和开发方式，以及开放的标准；

（2）贴近应用需求，坚持不懈地更新和完善；

（3）独立于编程和实现，是中立的语言规范；

（4）统一的规范下，提供了“即插即用”的“软总线”式的应用集成策略。

OAGIS集成场景描述了集成规范可以应用的业务环境，标识了业务对象文档应用（Business object document，BOD）集成的业务应用程序和组件，可以帮助用户理解如何使用OAGIS[8]。各组件或系统间消息交互用BOD来表征（Process PurchaseOrder）。如果开发这些系统的软件商都能依据规范的约定提供生成和处理相关BOD的接口，就可以非常容易地实现彼此系统间的集成。

如图4所示，BOD包括应用区（Application Area）和数据区（Data Area）两部分。其中，应用区包括消息发送方标识、消息ID和数字签名等，这部分信息主要用于消息服务器的路由解析。数据区包括两部分：名词（Noun）和在名词上执行动作的动词（Verb）。比如ProcessErp PurchaseOrder，该内容分别代表应用系统间的信息交互动作（处理）和交互内容（订单）。

图4 业务对象文档结构示意图

综上所述，本文提出的一个完整项目管理方案实际流程如下：

（1）根据项目的实际情况在ERP系统中提出采购申请（ErpRequisition），采购申请会触发物资系统的招标管理，会将具体的采购申请条目（ErpReq-LineItem）放入到采购批次（RequisitionBatch），进行招标，发布招标公告（ReqProAnnoun），给出中标结果（RequisitionBidRecord）。

（2）根据中标结果（RequisitionBidRecord），在经法系统中，与供应商（Organization，其OrganizationRole为供应商）签订合同（Contract）。

（3）ERP系统接收到合同（Contract）后，产生订单（ErpPuchase Order），并返回到项目管理系统中，项目管理系统产生订单付款计划（PayablePlanning）等；

（4）在项目的进行过程中，项目管理人员在项目管理系统中根据进度来实施订单付款，项目管理系统将根据订单付款计划（PayablePlanning）生成付款申请（Erp Payable），并分发给ERP系统；ERP根据付款申请（ErpInvoice）和发票（Erp Payment）来执行付款；

对于其中定义的ProcessErpPurchaseOrder，其XML文件示例如图5所示。

图5 ProcessErpPurchaseOrder的XML文件示例

4 结 语

SG-CIM中的逻辑模型是信息系统建设的基石，IEC的CIM模型吸收大量成熟的模型，因此，在逻辑模型的构建中尽量采用CIM模型，并充分地理解它，这样才能在集成中能够更加抽象地描述业务。在构建好SG-CIM逻辑模型后，尽量直接采用逻辑模型来表征信息交互的名词，使用IEC 61968消息体中描述的动词来表征其动作，这样的信息交互体简洁明了，有利于交互的双方理解其含义。