作者:杨玉君
1 引言
当前,随着世界大踏步地进入信息时代,信息化已成为衡量一个国家、一个地区和一个企业现代化水平和综合实力的重要标志之一。充分利用现代信息技术,加快信息化建设的步伐,有效开发和利用信息资源是各企业为提高企业经济效益,增强企业技术创新能力,提高管理、决策水平和综合市场竞争能力,实现企业战略目标的一项重大举措。
长庆石油勘探局信息化建设经过多年的发展已经取得了很大成绩,特别是“九五”以来,勘探局信息化建设工作紧紧围绕全局生产经营目标,狠抓了信息基础设施建设,构建了长庆互联网,开发、推广、应用了一大批专业数据库和生产、管理软件,使我局的信息化建设工作稳步推进。但是,在信息化建设的过程中也逐步暴露出了一些亟待解决的问题,比如数据采集体系不完善、数据标准不统一、数据共享程度低、应用系统集成度低且缺乏对知识的管理、信息安全体系缺乏等。为解决越来越突出的矛盾和问题,迫切需要我们尽快实施勘探局数据中心建设,运用现代信息技术手段,将各单位不同时期、不同厂商开发的独立系统有机的联系起来,实现信息的高度共享,彻底解决“信息孤岛”的问题。同时将勘探局不同单位部门的数据资源进行整合、挖掘,转换成可靠、实用的信息,以便领导决策。
本文基于长庆石油勘探局信息化建设现状,深入分析了目前长庆石油勘探局在信息化建设方面存在的问题,同时针对存在的问题提出了建立以数据管理为核心的数据中心这一框架构想,并对开展实施数据中心建设的相关问题进行了思考,与大家一起讨论,旨在理清数据中心建设工作思路,有效地规避数据中心建设可能造成的风险并少走弯路,按照整体规划,分步实施的原则,确保长庆石油勘探局信息化建设工作的顺利开展进行。
2 长庆石油勘探局信息化建设现状分析
2.1 石油上游企业信息化的特点
石油企业是一个多学科、多专业相互配合、相互渗透、协同攻关的知识、技术密集型企业,其上游企业的主要业务涉及到油气勘探、油气田开发、钻井工程、井下作业工程、地面建设、物资管理、经营管理、水电、通讯、医疗卫生等多方面的内容。石油行业的信息化一直伴随着石油企业的发展,并发挥了巨大的作用。石油数据信息按照油田的生产经营过程以及油田生产信息的采集、处理及使用,可分为地质、地震、钻井、录井、测井、固井、采油(气)、井下作业、试油(气)、油田监测、生产管理、地面建设、原油(气)集输、注水、给排水、污水处理、电力、通信、道路、消防、土地、人力资源、财务、物资、计划规划、市场开发、质量控制、安全环保、企业管理、法律法规、科技信息等,总体上具有以下几个显著特点:
⑴ 数据分布极为分散:各油田由于覆盖面积大,地域广阔,这些信息都分布在不同单位、不同部门的业务系统中,数据分散,比如长庆石油勘探局就横跨陕甘宁蒙四省区;
⑵ 数据量大:如长庆油田经过三十多年的勘探开发与生产,积累了大量的数据和图形,其数据量达TB级;
⑶ 数据结构复杂:在石油勘探开发与生产过程中产生的数据非常复杂,包括野外数据、地震数据、解释数据、地质数据、钻井数据、试油压裂数据、生产经营及管理决策数据等;
⑷ 存储介质多,格式复杂:数据存储介质多样,格式复杂给各油田数据统一管理带来巨大困难;
⑸ 软件使用的环境复杂:目前各油田单位的应用系统使用了IBM、SUN、Windows等多种操作系统和专业应用平台;
⑹ 数据利用价值高:石油信息由于包含了各种地理、地质等国家基础信息,以及各油田的专业数据信息,这些信息十分重要,任何数据的丢失都会给国家带来巨大损失。
2.2 国内外石油企业信息化发展现状
国际上大石油公司的信息化发展普遍经历了四个阶段:数据集成、专业集成、部门集成和企业集成。上个世纪80年代,国际石油公司完成了第一阶段工作,解决了不同格式的井筒、地震等数据的统一和数据兼容性问题,统一了专业数据格式和数据采集规范,达到本专业的数据集成。进入90年代,信息系统建设达到了专业集成应用阶段,如世界著名的斯伦贝谢石油公司建立了高速计算机网络传输平台,使公司内部的研究、勘探、开发、生产、制造、销售、服务及日常公司管理业务在一个网络系统下运行。90年代中期,各石油公司纷纷采用项目管理的工作方式,既采用地质、测井、地震、油藏工程等多学科协同工作的项目组方式,构建资源共享的地球模型,提高研究水平,缩短项目周期,降低成本。使自己的软件集成化起来,逐步形成了勘探开发“一体化”,并建立公司级或国家级数据管理中心,将数据资产转化为知识资产。2000年以来,一些重要的石油天然气公司信息系统建设已经达到企业集成、智能决策阶段。
国内石油企业经过多年的发展和积累无论是在信息基础设施建设方面,还是在专业数据库与应用系统建设方面都取得了很大成效。在信息基础设施建设方面,各油田主干网已基本覆盖了企业所有的科研、勘探、开发、辅助生产和后勤保障单位,信息基础设施完善。在勘探开发与生产经营过程中,建立了油气田勘探数据库、开发数据库、钻井工程数据库、井下作业数据库、地理信息系统(GIS)以及其它一些综合管理信息系统,其中以中油财务信息系统为代表的管理信息系统发挥了重要作用。在数字油田建设方面,大庆、胜利、塔里木油田都相继进行了数字油田建设规划,并在数据整理和统一应用平台搭建工作中取得了进展,为数据集成与应用集成奠定了基础。目前大庆、塔里木等油田已经着手实施数字盆地、数字油藏、数字地面工程建设。
2.3 长庆石油勘探局信息化建设现状
2.3.1 网络基础设施建设
长庆石油勘探局已经建成了由西安、庆阳、延安、银川、靖边五个中心构成的覆盖陕甘宁的大型企业网。该网络服务于长庆油田及长庆炼油化工总厂,在石油系统尚属先进水平。截止目前,已有67个单位的87个节点与网络实现了互联。在勘探局内部已经基本实现了各个二级单位与局机关处室的互连互通,形成了覆盖全局的、统一的网络平台,为在全局范围内、各业务系统之间实现及时、准确地数据交换提供了安全的保障。
2.3.2 专业数据库建设
在专业数据库建设方面,长庆石油勘探局根据自身的业务特点建立了钻井工程数据库、井下作业数据库,满足了勘探开发与生产经营管理的要求,以石油钻井、井下作业为核心专业的信息技术在油田生产经营中发挥着不可替代的作用。
2.3.3 综合信息管理系统建设
在综合信息管理建设方面,长庆石油勘探局内部已经建立起了一批纵向业务管理系统,基本上实现了所覆盖业务的垂直信息化管理。这些综合信息管理应用系统都已经在各自的业务领域范围内发挥出越来越大的作用,为相应的业务活动提供有利、高效的管理措施,并逐步体现出了信息化管理在日常生产、经营管理中的经济效益。建立的综合信息管理系统有:
⑴ 人事劳资信息管理系统;
⑵ 中油财务信息管理系统;
⑶ 设备管理信息系统;
⑷ 物资管理信息系统;
⑸ 生产运行管理系统;
⑹ 市场开发管理信息系统;
⑺ 质量安全环保管理系统;
⑻ 办公自动化系统;
⑼ 长庆数字校园网应用系统。
2.4 长庆石油勘探局信息化建设存在的问题
随着石油行业信息技术的不断发展进步,长庆石油勘探局的信息化建设由于起步较早,在不断推进实施信息化建设的过程中也逐步暴露出了一些存在的问题。
⑴ 缺乏有效的数据管理机制。勘探局经过近二十年,特别是近五年来的信息化建设,在专业应用系统中建立了一大批专业数据库,主要包括钻井工程数据库、井下作业数据库、生产运行、财务管理、资金结算、人事劳资、设备管理、物资管理、档案管理、质量安全等。这些系统在勘探局各级单位部门中得到广泛的使用,大大的提高了勘探局生产、经营管理水平,已具备了计算机辅助业务处理的能力,并积累了大量的宝贵数据资源。然而丰富的数据资源由于缺乏一套完整有效的数据采集、维护、使用管理机制,造成了很多基础数据不能按照业务流程及时采集入库,数据分散、丢失现象严重,并且没有把数据作为资产来管理,数据的不完整和不一致也使得数据资源难于访问、管理并获得有效的决策支持。
⑵ 信息标准规范不完善。勘探局现有的数据库应用系统由于建设时期的不同,以及在建设过程中也没有进行统筹规划和统一部署安排,缺乏统一的数据标准规范,各单位、各部门各自为政,并且缺乏广泛的沟通交流,使得分专业建设的数据库系统之间无法互联互通,难以在全局实现信息资源的完全共享。同时数据库和专业应用软件没有实现集成,专业软件不能直接存取数据库中数据,无法实现跨学科系统的集成,从而提高企业的综合分析研究能力。
⑶ 信息资源不能实现完全共享。虽然勘探局骨干网及大部分二级单位的局域网现已基本建成,但多年来分散开发或引进的应用系统由于软件运行的平台不统一,兼容性差,应用集成度低,互联性差,形成了许多信息孤岛,缺乏共享的网络化信息资源,使得油田潜在的信息资源难以实现综合管理与应用。勘探局引进的专业分析软件,比如LandMark的钻井工程软件包、Maurer、FracproPT、Dowell、Workbench等,一般来自不同的厂家,其功能强大,但由于运行平台不同且它们都有自己不同的数据输出格式,输出的成果很难被其它系统调用实现共享。如何将上网工程与各应用系统集成融合起来,使勘探局内部的信息流畅通是我们目前急需要解决的问题。
⑷ 应用系统分散、集成度低,不能提供决策支持分析,应用水平有待进一步提高。勘探局现有的大部分应用系统还主要集中在报表的编制、数据的简单查询与汇总上,简单应用的多,能通过互联网实现跨地域生产运行管理和决策支持分析的还相对较少。生产经营过程中蕴藏的巨大信息资源,尚没有充分挖掘出来加以利用,信息资源的增值作用还没有充分发挥出来。
⑸ 应用系统建设照搬现有业务流程,管理效率得不到实质性提高。各单位大多数的应用系统仍然停留在对现有管理模式和业务流程的模仿和简单计算机化上,多数应用系统基本上是报表的录入和管理。在系统设计的初期,没有将现代管理的思想容入到企业的管理系统中去,从而优化和规范企业的生产和管理。
综合分析上述长庆石油勘探局在信息化建设过程中存在的问题,我们认为,其根本原因是勘探局信息化体系建设尚不够完善,并缺乏有效的集中管理。石油上游企业相对其他行业来说,其信息化的复杂程度更高,难度也更大,加上国有企业管理体制与观念上的差距,迫使我们尽快建立以数据管理为核心的数据中心,在这个架构下,应用现代信息技术手段,将各单位不同时期、不同厂商开发的独立系统有机的联系起来,实现信息的高度共享,彻底解决“信息孤岛”的问题。同时将勘探局不同单位部门的数据资源进行整合、挖掘,转换成可靠、实用的信息,以便领导决策。
3 数据中心建设的总体思路
紧紧围绕全局生产经营目标,综合应用现代信息技术和管理技术,将企业生产经营所涉及的业务过程信息集成起来,实现多层次的信息采集、分析、处理、传递、利用,以提高企业的经济效益和管理、决策水平,增强企业核心竞争能力。
数据中心建设以信息资源的开发与利用为核心,为勘探局各业务系统应用提供技术平台支撑、信息资源支撑和信息化软环境支撑,统筹信息资源管理,推进信息资源交换、共享、整合及服务,使信息化渗透到局生产、经营、管理的各个环节,全面推进勘探局信息化建设。
4 数据中心建设的总体目标
⑴ 通过统一的数据标准规范与各业务应用系统之间建立相互的联系,实现勘探局各二级单位相互独立的信息系统数据资源的整合。把分布在各单位网络中信息孤岛上的数据集成到一起,实现数据的统一存储、分析、处理、传递,最终实现信息的高度共享。
⑵ 提供统一的数据存储服务。数据中心集中存储勘探局各业务系统的所有共享数据,不仅能为勘探局上层应用系统提供数据,为决策支持分析提供足够丰富的数据依据,同时也能为各二级单位提供共享、交换数据。
⑶ 基于已有的各业务应用系统,建立面向业务主题的数据仓库,应用联机在线分析处理(OLAP)从现有的数据中抽取、清洗出有用的决策信息,为油田的开发、生产、经营提供可靠的、科学的决策依据。
⑷ 建立企业信息门户,实现决策支持分析。基于数据中心将各业务应用系统的输出通过信息门户以多种方式展现给用户,使得用户可以通过信息门户全面掌握勘探局生产、经营情况,并对局生产、经营过程中的各个环节实施跟踪、监控,完成生产、经营管理和决策支持分析。
5 数据中心的系统总体架构
数据中心的系统总体架构主要分成以下几部分内容:
⑴ 信息资源共享平台:整合信息资源,实现勘探局所有需要信息共享的应用系统的集成,保证信息的充分共享和及时获取。
⑵ 决策支持分析:对数据仓库中分主题集成的数据进行挖掘和分析,为决策分析提供数据支持。
⑶ 信息门户:将勘探局各业务应用系统的输出以各种方式展现给用户,使得用户可以通过信息门户全面掌握勘探局生产、经营情况,完成生产、经营管理和决策支持分析。实现“单点登录,全网通行”
在此架构中,数据中心系统的建设可分成数据采集子系统、数据集成子系统、数据处理子系统、数据展现和信息门户四个部分。
⑴ 数据采集子系统主要负责从各业务应用系统(钻井工程数据库、井下作业数据库、地面工程数据库、生产信息管理系统、设备信息管理系统、物资信息管理系统、中油财务管理系统、资金结算管理系统、人事劳资信息管理系统等)中按一定的规则采集各应用系统的业务基本数据。
⑵ 数据集成子系统主要负责将数据采集子系统采集的业务基本数据进行集成、整合,并对数据采集子系统的运行进行监控和管理。勘探局所需要的所有共享和交换数据都集中存放到统一的数据库中。
⑶ 数据处理子系统主要负责从集成数据库中对业务基本数据按一定的主题、一定的规则进行抽取、清洗、转换,并加载到数据仓库中,为数据展现提供支持服务。
⑷ 数据展现和信息门户的建设就是利用Portal技术,将勘探局各业务系统的应用程序集成到门户中去,实现统一的出口。信息门户应具备的功能:
a 实现勘探局各应用系统的入口集成;
b 实现对勘探局门户网站的管理;
c 实现对Portal用户的管理。
6 对数据中心建设的几点思考
数据中心建设是一项非常复杂的系统工程,投资大,风险高。它不仅涉及到企业的各个部门和各个环节,同时也是企业借助现代信息技术,引进现代管理理念,实施业务流程优化,进行管理创新和提升企业管理水平的重要途径。为确保数据中心建设的成功,还需要我们对以下问题进行理性的思考。
6.1 数据中心建设规划必须切合企业的实际情况
统筹规划,分步实施是企业信息化建设必须坚持的基本原则,制定一个切实可行的数据中心建设规划对勘探局来说显得至关重要。但是数据中心建设规划必须切合勘探局的实际情况,从企业的实际需求出发来统一规划,不能过于理想,好高骛远、贪大求全、急于求成,必须脚踏实地,紧紧围绕勘探局钻井、井下作业等主营业务,抓住重点开展工作。否则将会因制定的规划难以实施而不能达到预期的目的,甚至会适得其反。一个好的规划不仅要描绘出信息化建设的美丽蓝图,还要给出一个切实可行的实施路线,并经过努力是可以实现的。因此在制定数据中心建设规划时必须面对现实,不要过分的强调先进性和高起点,而应该把工作重点放在基础性的信息资源建设和数据库开发与推广应用方面。如果我们连这些最基础性的数据开发、应用都解决不好,还谈什么数据整合与信息共享。数据中心建设本身也就是一个逐步推进、完善的过程。因此,我们在实施数据中心建设时要充分认识目前的处境,深入解析困难和障碍的内在原因,制定出更加周密、更加稳妥的实施步骤。
6.2 搞好信息资源规划是数据中心建设的前提
20世纪70年代初,美国信息资源管理专家霍顿(F.W.Horton)和马钱德(D.A.Marchand)等人指出:信息资源与人、财、物资源一样,都是企业的重要资源,因此,应该像管理其他资源那样管理信息资源;搞好信息资源管理的目的是通过企业内外信息流的畅通和信息资源的有效利用,来提高企业的效益和竞争力。显然,要搞好勘探局数据中心建设,必须对勘探局生产经营所需要的信息,从采集、处理、传输到使用进行全面的规划。使每个部门内部,部门之间,部门与外部单位的频繁、复杂的信息流畅通,充分发挥信息资源的作用,从根本上解决“信息孤岛”问题。通过信息资源规划,梳理业务流程,搞清信息需求,建立信息资源标准,为信息资源开发利用奠定基础。靠接口设计来完成应用系统的集成,难度大而收效甚微,我们必须认识到接口只是过渡期的一种权宜之计,不是解决问题的根本办法。
6.3 统一数据标准规范是数据中心建设的保证
信息化建设最基本的特征是“集成”。信息标准化是系统集成的重要基础。勘探局在生产、经营活动中产生的信息是全局信息资源建设的基础,这些基本数据元素在全局的大部分业务应用系统中和将在后续的数据库建设和开发应用中都有可能被用到,这些共享的信息分布在不同单位、不同部门的业务系统中,由于各单位、各部门业务系统的体系结构和应用支撑平台各不相同,它们在信息的组织管理和描述方式上也是不同的,包括数据库结构、数据命名、数据属性等,导致各系统之间无法进行数据交换和信息共享,因此实施数据中心建设的一项重要内容是建立全局统一的数据标准规范,统一术语定义、统一体系结构、统一数据交换方式、统一信息分类编码、统一接口规范、统一支撑环境,统一实施办法,以便于系统集成和资源共享,并为实现系统开放性打下基础,使勘探局信息化建设的研究、开发和应用工作有一个共同的依据和约束,以便于各有关工作协调高效地进行,从而加快勘探局数据中心建设的步伐。
在开展数据标准规范的编写与制定工作时,应从实际出发,抓住关键环节,以各系统之间的信息交换和共享为主,重点实施数据元素标准、信息分类编码标准、数据存储与交换规范。标准规范应该是逐步制定出来的,不要企图把信息化所有的标准一次制定完毕,同时制定出的标准必须是容易执行的。
6.4 数据资源建设是数据中心建设的基础
数据作为石油企业的宝贵资源,占据着越来越重要的地位,特别是在石油工业的上游,已经成为各油田科学管理的基础,正确决策的前提,有效调控的手段。石油企业的所有重要决策,都离不开对数据的分析,诸如油气资源的发现以及油气田开发设计方案的制定都是建立在对勘探开发生产数据的分析基础之上,及时、准确、全面的提供信息服务已经成为各油田提升核心竞争力的一个必要手段。
长庆石油勘探局在勘探开发与生产经营过程中,根据自身业务特点和办公的需要,不同程度地建立了以钻井工程数据库、井下作业数据库为基础的专业数据库和业务处理系统以及办公自动化系统等,积累了大量的业务数据,对这些业务信息系统而言,数据是基础,数据的完整性、准确性、及时性都会直接影响到业务系统的应用。同时由于勘探局源头数据量大;数据结构复杂;存储介质多样,格式复杂;软件使用的环境复杂。因此,在实施数据中心建设要重点搞好数据资源建设。从数据流分析入手,明确数据源头,清理数据孤岛和无源数据项,本着“从源头采集数据,避免数据的二次录入”的原则,制定相应的数据采集录入规范,对数据从采集、处理、传输、加载、应用、维护进行有效的管理,并建立一套有效的数据管理体系和管理制度,确保数据的完整性、一致性和数据采集的及时性,以提高信息化应用水平和信息资源的服务质量。
6.5 实施数据中心建设不要过分强调数据集中
随着企业向着精细化管理方向的不断发展,数据集中管理已成为一个必然的趋势,通过数据中心建设进行数据的集中管理,可大大降低数据的管理费用,保证数据的完整性和及时性,有利于数据的挖掘和分析,提高应用决策水平。但是根据目前勘探局信息化建设现状,在现阶段过分强调数据大集中也是非常不现实的。这是因为:
⑴ 长庆石油勘探局横跨陕甘宁蒙四省区,地域广阔,各地区、各单位信息化基础建设差异大;
⑵ 多年来开发或引进的应用系统都是基于本单位的使用,应用系统、数据分布极为分散,勘探局的信息化建设是从分散走向集中;
⑶ 就数据产生的具体情况而言,数据源单位既是数据采集单位又是数据应用的第一单位。在数据产生的时候不是集中的,在数据处理的时候,应该根据数据的流向、使用目的和管理方式,有选择地进行部分集中和部分分散,只要把那些需要控制的数据集中,不需要控制的,可以不集中,把握好数据集中的尺度,这样可能更加有效;
⑷ 业务流程的规范达不到数据集中的要求。
6.6 实现对业务流程的规范与管理
企业信息化的实质是业务与管理的精细化。技术只是信息化的手段、载体和实现形式,如果没有业务和管理的优化,即使运用再先进的信息技术或系统都可能导致“南辕北辙”。
数据是在油田勘探开发、生产经营和管理等各种业务活动中产生的,同时也是为这些业务活动提供数据服务支持,信息流伴生于业务流程之中。因此,在实施数据中心建设过程中应通过数据中心的建设,实现对业务流程的规范与管理,保障信息流的完整性。按照事先定义好的业务流程规则,完成共享信息的交换。不要因业务流程不清、管理架构不明,而给勘探局实施数据中心建设、数据整合、信息共享带来很大障碍,从而导致勘探局信息化建设的实施陷入旷日持久的拖延、“拉锯”状态。
6.7 数据中心需要重新定位
长庆石油勘探局的信息化进程已从信息技术的初步应用以及企业网络建设的这一发展阶段(即初始期和普及期)进入数字油田建设发展的新阶段(即控制期和整合期)。信息化建设的具体工作也已从原来的基础设施建设逐步向企业的业务应用领域转移。信息技术必须为企业的主营业务服务,搞不好数据建设就搞不好今后的企业信息化建设,这已成为不可争辩的事实。因此,在实施数据中心建设过程中应突出数据建设的战略地位,重视数据,将数据建设作为数据中心建设的核心任务,以解决数据共享问题,搭建统一的应用平台,打造数字石油来有效开展工作,从抓好数据源入手,加强各级数据中心数据库和应用系统建设。至于基础设施建设则应侧重查缺补漏、更新维护和促动后进,今后也不宜再做大规模的投入。
7 总结
数据中心建设对长庆石油勘探局来说是一个庞大的系统工程,它并不像连接几个网络、开发几个应用软件和建设几个数据库那么简单,是勘探局今后数字油田建设的基础信息平台,是勘探局信息化建设与企业信息管理集成工作的重中之中。因此,在实施数据中心建设过程中要坚持整体规划、分步实施,以核心业务为中心,重点抓好信息资源规划和数据资源建设,最终实现勘探局数据、应用系统的整合,信息共享,为领导提供决策分析支持服务。