基于公共信息模型的電力項目管理模型設計

徐堯強，舒喬曄，黃 昭，周 瑾，王康元

（1.國家電網公司華東分部，上海200120；2.浙江大學 電氣工程學院，浙江 杭州310027）

0 引 言

信息技術的發展為企業的經營管理帶來了極大的便利。隨著電力企業信息化進程的加快，信息系統的應用不再是面向單一業務部門，而是逐步轉變為整個電力企業的一體化應用[1]。業務數據由單一信息系統獨享逐步轉變為多個應用系統共享，大大提高了數據的利用率，為實現電力企業的集約化管理，并為經營管理的智能分析與決策打下基礎。

電力企業項目管理是電力企業管理的一部分，企業項目管理信息化水平的提升，有助于提高電力企業的整體決策能力和競爭能力[2]。此外，信息是現代企業的核心資源，信息系統支撐下的企業項目管理又依托于信息流處理能力。因此，定義良好的信息模型不僅可以直觀反映電力企業業務模式的本質，還能服務業務需求，提供全面、一致、完整的優質數據[3]。

國家電網公司公共數據模型（SG-CIM）是在充分遵循IEC61968/IEC61970系列標準基礎上，結合國家電網公司的實際情況，開展的數據模型研究成果。推廣SG-CIM的意義是形成標準的數據模型及接口規范，為未來高度融合的業務應用奠定基礎。該數據模型主要由一級主題域，二級主題域，類及類的關系這三個層面構成，這些層面主要依據電網處理信息的對象功能不同而建立。而項目管理是SG-CIM中的一級主題域，具有重要地位，因此在設計的時候需要按照以下標準進行[4]。

（1）標準性：在設計的時候要遵循國家相關設計標準，包括數據中心典型設計和公共信息模型（SG-CIM）標準[5]。

（2）一致性：使電網統一使用核心模型，模型的一致性能夠使電網中的數據得到更高效率的傳輸以及利用[6]。

（3）擴展性：設計的SG-CIM模型已經能夠穩定使用之后，將數據模型進行功能擴展，充分利用企業的數據信息[7-8]。

基于以上標準，本文首先介紹項目管理的業務流程及在業務流程中的關鍵實體，然后依托該業務流程進行領域模型設計，滿足一致性要求；最后應用該領域模型，兼顧一致性和寬展性要求，基于開放應用程序組集成規范（open applications group integration specification，OAGIS）設計了信息集成方案，并給出XML示例。

1 項目全過程業務流程

項目全過程管理涵蓋從項目前期、項目建設期到項目運營期的項目全生命周期管理，主要關注項目的投資、計劃、物流和進度管理，借助信息系統實現項目管理、物資、財務等條線的信息集成，實現成本的實時反饋和控制，工程完工結轉的高效和規范，有效提高集團項目管控力度。其涵蓋的流程包括：項目立項前期管理、年度計劃下達、項目概（預）算管理、采購管理、成本管理、項目結算管理、項目竣工決算管理、項目關閉等功能[9]。

電力工程項目管理是一項較為復雜的系統工程，有三四個相關方和干系人。項目管理過程涉及進度管理、成本管理、質量管理、安全管理、人資管理、關聯單位管理等。項目管理者需要進行一系列項目流程的編制和計劃，從而進行項目的開展。電力工程項目管理過程中，項目的采購管理和資金管理非常重要，一些電力設備和材料的造價相對較高，需要把采購工作落實和監管到位[10]。

項目管理過程中，通過年度投資計劃（或費用類項目計劃）和工程項目節點進度計劃，制定年度項目用款資金計劃。通過管控預算進行采購申請，并發起招投標活動，招投標后確定供應商，與供應商進行合同的簽訂和收發貨及服務的確認。項目進行當中，進行月度付款申請及付款。在項目驗收過程中，涉及的貨物需要轉變為固定資產。整個信息流中，主要涉及的實體有綜合計劃、項目、采購、合同、貨物、資金、發票、資產等。項目全過程業務流程圖如圖1所示。

圖1 項目全過程業務流程圖

2 項目全過程CIM模型

項目的全過程CIM模型如圖2所示。根據CIM模型，從項目基本信息（Project）開始建模，同時將ERPProjectAccounting類作為項目的財務信息模型，與項目財務信息相關聯的為年度項目預算，把年度綜合計劃和費用類項目計劃的信息都放到年度項目預算中；采購申請與項目財務信息進行關聯，采購申請采用采購申請類（ERPRequisition）和采購申請條目類（ERPReqLineItem）來描述，在本次的類設計中，對于財務的實體基本都采用了綜合信息加詳細條目的方法來描述，后續的訂單、付款、發票也都采用這種形式的模型來描述[11]。采購申請明細項類別要從物料目錄（CatalogAssetType）來選擇。采購申請需要通過采購批次（RequisitionBatch）來進行招投標，招投標會有招標公告（ReqProAnnoun），招標完成后產生中標結果（RequisitionBidRecord）。最后，項目甲方根據中標結果與供應商簽訂合同，并產生訂單（ErpPurchaseOrder）。訂單和合同（Contract）的關系是一對一，即一個合同對應一個訂單。一個訂單有多個訂單項（Erp POLineItem），訂單項和采購申請條目也同樣是一對一的關系。

圖2 項目全過程CIM模型

對于付款方案，整個訂單有訂單付款計劃（PayablePlanning），一般根據合同規定的付款計劃來產生；可根據付款計劃來產生付款申請（Erp-Payable）和付款申請明細（ErpPayableLineItem）。其中付款申請明細包括的信息有發票（Erp Invoice）以及發票詳細信息（ErpInvoiceLineItem）；最后根據發票詳細信息和付款申請明細進行付款（ErpPayment）。有實體設備的訂單項中存在收貨項（ErpRecDelvLineItem），訂單項和收貨項是一一對應關系，有些收貨項后續會作為資產（Asset）的一部分。

此外，考慮到在項目進行過程中，會有很多單位和人員參與到其中，如果將這些單位和人員角色均進行建模，會使模型過于雜亂且摻入多余屬性。因此，將這些單位和人員角色使用統一的模式進行建模，對于保持模型的可維護性能帶來巨大便利。本次建模完全采用基于公共信息模型的單位和人員角色建模方法進行，使用從OrganisationRole和PersonRole繼承的ProjectOrganisation-Role類和ProjectPersonRole類來描述項目單位角色和項目人員角色，再和Organisation和Person進行關聯。具體關聯關系如圖3所示。

圖3 項目部門負責人關聯關系圖

3 基于OAGIS的信息集成

OAGIS是開放應用組織制定的一種集成規范，其整體特點可以歸結為以下4點[12]：

（1）開放的成員組織方法和開發方式，以及開放的標準；

（2）貼近應用需求，堅持不懈地更新和完善；

（3）獨立于編程和實現，是中立的語言規范；

（4）統一的規范下，提供了“即插即用”的“軟總線”式的應用集成策略。

OAGIS集成場景描述了集成規范可以應用的業務環境，標識了業務對象文檔應用（Business object document，BOD）集成的業務應用程序和組件，可以幫助用戶理解如何使用OAGIS[8]。各組件或系統間消息交互用BOD來表征（Process PurchaseOrder）。如果開發這些系統的軟件商都能依據規范的約定提供生成和處理相關BOD的接口，就可以非常容易地實現彼此系統間的集成。

如圖4所示，BOD包括應用區（Application Area）和數據區（Data Area）兩部分。其中，應用區包括消息發送方標識、消息ID和數字簽名等，這部分信息主要用于消息服務器的路由解析。數據區包括兩部分：名詞（Noun）和在名詞上執行動作的動詞（Verb）。比如ProcessErp PurchaseOrder，該內容分別代表應用系統間的信息交互動作（處理）和交互內容（訂單）。

圖4 業務對象文檔結構示意圖

綜上所述，本文提出的一個完整項目管理方案實際流程如下：

（1）根據項目的實際情況在ERP系統中提出采購申請（ErpRequisition），采購申請會觸發物資系統的招標管理，會將具體的采購申請條目（ErpReq-LineItem）放入到采購批次（RequisitionBatch），進行招標，發布招標公告（ReqProAnnoun），給出中標結果（RequisitionBidRecord）。

（2）根據中標結果（RequisitionBidRecord），在經法系統中，與供應商（Organization，其OrganizationRole為供應商）簽訂合同（Contract）。

（3）ERP系統接收到合同（Contract）后，產生訂單（ErpPuchase Order），并返回到項目管理系統中，項目管理系統產生訂單付款計劃（PayablePlanning）等；

（4）在項目的進行過程中，項目管理人員在項目管理系統中根據進度來實施訂單付款，項目管理系統將根據訂單付款計劃（PayablePlanning）生成付款申請（Erp Payable），并分發給ERP系統；ERP根據付款申請（ErpInvoice）和發票（Erp Payment）來執行付款；

對于其中定義的ProcessErpPurchaseOrder，其XML文件示例如圖5所示。

圖5 ProcessErpPurchaseOrder的XML文件示例

4 結 語

SG-CIM中的邏輯模型是信息系統建設的基石，IEC的CIM模型吸收大量成熟的模型，因此，在邏輯模型的構建中盡量采用CIM模型，并充分地理解它，這樣才能在集成中能夠更加抽象地描述業務。在構建好SG-CIM邏輯模型后，盡量直接采用邏輯模型來表征信息交互的名詞，使用IEC 61968消息體中描述的動詞來表征其動作，這樣的信息交互體簡潔明了，有利于交互的雙方理解其含義。