装备器材数据标准化治理研究
2022-11-05马语菡
王 兵,薛 驰,马语菡,纪 承
(1.陆军装甲兵学院,北京 100072;2.北京京航计算通讯研究所,北京 100074)
0 引言
装备器材是装备保障工作的重要物质基础,是提升部队战斗力、保证训练和作战任务顺利完成的必要条件[1]。随着装备保障工作的不断进行,装备器材数据规模日益扩大,军队信息化建设需求日益提升[2],对装备器材数据进行标准化治理和分析是非常重要的。
军用物资数据资源规划建设是一个国家级的系统工程,起源于美国。经过几十年的发展,到目前为止,美军已建成了联邦后勤信息系统[3],统管了全部军用物资。我军开展物资编目研究和相关数据标准化建设多年[4],经过不断尝试取得了一定的成果,《军用物资和装备编目分类GJB7000A—202X》(简称GJB 7000)、《军用物资和装备品种标识代码编制规则GJB7001A—202X》等标准的制定为装备器材数据标准化管理奠定了理论基础。但是现今装备器材数据仍分散在装备保障工作的各个业务部门中管理,导致军队在器材采购、使用等过程中,各个部门间基础数据的沟通与共享非常困难。装备器材数据标准化程度低,器材分类规则不完善,大大降低了装备保障的工作效率,所以现在迫切需要开展装备器材数据标准化治理研究[5]。
本文主要研究了装备器材分类及器材数据结构,通过构建装备器材基准名称提升器材分类的科学性和准确性,通过构建数据模型推动装备器材数据标准化治理,为后续装备器材数据管理系统的搭建奠定基础。首先介绍了装备维修器材数据现状以及需求,然后介绍了装备维修器材数据模型构建的方法,最后展示了装备器材数据标准的应用。
1 装备器材数据管理现状
装备器材数据是在装备维修保障工作中产生的,覆盖了采购、存储、供应、调拨、消耗及报废处理等和器材相关的装备保障流程。装备器材保障工作中主要涉及装备和单位数据、器材采购数据、器材管理数据三部分,其中装备和单位数据比较常见,不详细描述。
1.1 装备器材采购数据
装备器材采购数据主要记录了器材采购工作中的供应商相关信息、产品相关信息等。从各个采购业务部门收集器材采购数据并归纳整理,整理后的器材采购数据示例见表1,表1中直接以器材名称作为产品名称,记录了产品名称、产品相关信息、供应商名称、供应商相关信息以及产品和装备的关系。
表1 器材采购数据示例表
1.2 装备器材管理数据
装备器材管理数据包含器材管理、属性、消耗等相关信息。从器材存储、管理、维修部门收集的器材管理数据经归纳整理,形成的器材管理数据示例见表2,以器材为核心,分别记录了器材分类信息、器材管理和存储相关属性、器材消耗信息以及器材和装备关系等。
表2 器材管理数据示例表
器材分类信息详细记录了装备器材所属的器材分类及其相关信息。现今器材分类信息缺失较多,大部分装备器材所属的器材分类不明确,有待进一步采集完善。器材分类管理主要依据GJB 7000规定的器材物资类别,其中物资类别分为物资大类和小类两级,但是GJB 7000的物资分类颗粒度较粗,物资小类下包含的物资种类繁多,不能满足器材分类管理需求。
1.3 现状分析
装备和单位数据、器材采购数据、器材管理数据分散在不同业务部门,数据填写方式不统一。由于装备器材数据管理没有统一化的标准,各部门对器材数据有各自的定义方式,导致现有器材数据存储方式混乱,器材信息冗余,甚至有些器材与产品、供应商的关系不明确。装备器材数据标准化治理需要整合分散的器材数据,梳理各类数据之间的关联,去除繁杂冗余的信息,并且丰富各类数据应有的业务属性数据,构建完善的装备保障数据模型。同时,装备器材数据标准化治理需要对器材精确分类管理,在遵从GJB 7000物资分类前提下对器材进一步细化分类,制定装备器材基准名称,通过完善装备器材分类标准满足器材管理和存储需求。
2 装备器材数据标准化治理
2.1 数据标准化概述
装备器材数据标准化治理以形成标准化装备器材数据为目标,依据装备器材采购、管理、存储、调度等业务需求制定装备器材数据标准,然后依据数据标准对装备器材数据进行标准化治理。
装备器材数据标准依据器材管理和存储需求,准确规定了装备器材的基准名称和数据模型,推动了GJB 7000在装备保障领域的落地应用。装备器材数据标准制定流程如图1所示,首先在GJB 7000、GB 7635(全称《全国主要产品分类与代码GB/T 7635.1—2002》)等国军标、国标的基础上,通过自顶向下的方法结合现有数据细化制定一套遵从GJB 7000物资分类标准的器材基准名称;然后依据装备器材专家经验确定器材数据与基准名称对应关系,增强装备器材基准名称的实用性和有效性;最后研究现有数据制定装备、单位、器材通用、器材专用、供应商、产品数据模型,补全装备器材数据标准相关材料,形成一套完整的装备器材数据标准。
图1 装备器材数据标准制定流程图
在装备器材数据标准制定完成后,依据标准对装备器材数据开展数据清洗,并在数据标准化治理过程中依据标准试运行状态不断迭代完善基准名称表并调整装备器材数据模型。
2.2 基准名称制定方法
装备器材基准名称的制定采用对装备器材线性分类方法制定,具体包含以下3个步骤:器材类别甄选、基准名称选取和基准名称补充。
(1)器材类别甄选。器材类别甄选形成了基准名称预处理集,为后续步骤奠定了基础,具体甄别方法如下:
①以GJB 7000的大类、小类及值范围列为基础,对GJB 7000每个小类的值范围进行拆解,形成若干基准名称预处理集。
②综合外军编目标准、GB 7635和物资管理相关行业标准的物资小类、细类补充基准名称预处理集,扩展GJB 7000中未详细规定的器材类别。
(2)基准名称选取。基准名称选取是通过装备器材数据对器材类别甄选形成的基准名称预处理集进行筛选,获取贴合装备保障业务实际的基准名称集。现阶段主要使用模糊匹配技术将基准名称预处理集与器材数据的所有器材名称相匹配,选取相似度达到阙值的器材名称归类到基准名称下。后续将调整相似度计算方式并采用数据聚合方法,综合考虑器材名称和器材通用、专用数据模型,研究通过拟合多器材属性的相似度以提高器材匹配的准确度。
(3)基准名称补充。基准名称补充是依据业务情况和真实数据补充基准名称集,提高基准名称准确率使其更贴合业务实际。在基准名称制定过程中,对器材数据深度解析为其准确匹配基准名称,收集无法匹配到基准名称的器材数据,然后对这些器材数据进行聚合处理,参考GB 7635等物资标准和装备器材专家经验制定新的基准名称。
2.3 装备器材数据模型
装备器材数据模型是用于描述装备保障工作中装备、单位、器材、供应商、产品的属性数据及其相互之间关联的数据模型。装备器材数据模型可以标准化定义各个数据的描述方式,规范化各个业务部门数据填写的形式,为装备器材数据管理系统的搭建提供理论依据。本节依次介绍了装备器材数据模型的组成结构、描述方法和具体内容。
(1)数据模型组成结构。装备器材数据模型由6个子数据模型组成,分别描述了5类不同的数据,装备、单位、供应商、产品分别对应其数据模型,器材由通用和专用两个数据模型组成,具体组成结构如图2所示。图2所示中实线表示了实体-实体对应关系和实体-数据模型对应关系,虚线表示了数据模型间的对应关系,例如通用数据模型指向单位数据模型的虚线代表了通用数据和某一单位的单位数据具有对应关系。
图2 装备保障数据模型组成结构
(2)数据模型描述方法。装备器材数据模型主要通过概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型描述,通过数据元字典、属性代码表补充说明。装备器材数据模型主要规定了各个数据模型的模型元及其内含的数据元,模型元是一组描述内容或描述对象密切相关的基本数据元集合,数据元描述实体名称、代码或者属性等具体信息的数据单元[6]。
概念数据模型是用于描述概念化结构的数据模型,描述了实体、实体之间的关系、实体与模型元的关系,概念数据模型示例如图3所示。
图3 概念数据模型示例
逻辑数据模型是用于描述具体数据逻辑结构的模型,详细展现了模型元、数据元及其关系,并详细定义数据元填写规范,逻辑数据模型示例如图4所示。
图4 逻辑数据模型示例
物理数据模型主要描述数据元的物理结构,可以指导装备保障数据管理系统搭建时的数据库配置。物理数据模型需要详细定义数据元的简写字段名称、存储类型、存储参数,示例如图5所示。
图5 物理数据模型示例
(3)数据模型具体内容。本小节具体阐述了装备器材数据模型各子模型的模型元和数据元组成。
①装备、单位数据模型。装备数据模型和单位数据模型基本沿用常见数据治理方法构建的数据模型,依据装备保障业务场景对数据元进行调整,具体模型见表3。
表3 装备、单位数据模型
②装备器材数据模型。器材数据模型由通用器材数据模型和专用器材数据模型组成,通用器材数据模型描述了器材通用的属性信息,专用器材数据模型描述了某类器材特有的属性信息,不同类型器材构建不同的专用器材数据模型元。器材数据模型具体见表4,专用器材数据模型的数据元以电阻器为例。通用器材数据模型中就器材的基本识别信息、相关单位信息、管理和技术信息进行了描述,并为相关器材设立了索引模型元。专用器材数据模型主要描述器材的专用管理和技术信息。
表4 装备器材数据模型
③供应商、产品数据模型。供应商数据模型和产品数据模型依据装备保障业务需求重新制定,依据器材管理现状允许产品名称和器材名称完全相同,具体模型见表5。供应商数据模型中记录了供应商基础信息、营业执照信息以及信用信息。产品数据模型现有基础信息、认证信息和附加文件信息,后续依据业务需求可能新增存储要求、包装信息等模型元。
表5 供应商、产品数据模型
3 装备器材数据标准化应用
装备器材数据标准化治理过程中依据装备器材管理需求构建了装备器材数据管理系统,并在数据管理系统中依据装备器材数据标准对装备器材数据进行了系统化管理。本节具体介绍了装备器材数据标准在数据管理系统的数据模型管理(主要针对装备、单位、供应商、产品数据)和装备器材管理中的应用。
3.1 数据模型管理
装备器材数据管理系统的数据模型管理是依据装备器材数据模型构建的,装备、单位、供应商、产品数据均可通过在装备器材数据管理系统中构建数据模型以实现数据标准化管理,装备数据模型(数据元及其相关设置均为展示示例)如图6所示。
图6 装备数据模型管理示意图
3.2 装备器材管理
装备器材数据管理系统的装备器材管理是由器材类别管理、器材数据模型管理和器材数据管理三部分组成。
器材类别管理是依据装备器材数据标准的基准名称表构建的,基准名称表中现已构建了上千个装备器材基准名称。装备器材数据管理系统中器材类别管理的基准名称示例如图7所示,图中依据GJB 7000物资大类、小类和基准名称构建了物资类别树,以便于实现对器材的分类管理。
图7 器材类别管理的基准名称示例图
器材数据模型管理是依据装备器材数据模型中的器材通用和专用数据模型构建的。装备器材管理为每一基准名称构建数据模型,该模型由器材通用数据模型和该基准名称对应的器材专用数据模型组成。器材数据管理是依据系统中构建的器材数据模型对装备器材数据进行管理。
4 结语
装备器材数据标准化治理是一个持续的、长期的工作,涉及数据标准制定、数据清洗、数据系统搭建、数据管理体系构建等多方面内容。本文调研了装备器材数据管理现状,依据装备器材数据标准化需求研究了装备器材数据标准的制定方法,并通过装备器材数据管理系统实现了数据标准的应用,为装备器材数据标准化治理奠定了坚实的基础。后续将继续推进装备器材数据的标准化进程,并在数据治理过程中对数据标准不断调整,使其真正适用于装备器材的采购、管理、存储、调度等业务工作,提升装备器材管理的工作效率。