基于調水工程的智慧水利應用架構管控體系方法論研究

孫赟惲，王志東，魏至勝，楊 帆

（北京電信規劃設計院，北京 100048）

0 引言

隨著云計算、大數據、物聯網、人工智能等信息化技術的快速發展，國家信息化發展戰略及水利改革發展對水利工程建設提出了新要求，強調推進水利業務與高新技術的深度融合，加快智慧水利的建設。通過對智慧水利進行應用架構管控體系建設，創新戰略發展方向和業務模式，指導各系統對功能的定位。

1 智慧水利應用建設發展

1.1 調水工程與智慧水利的關系

調水工程是解決水資源分布不均勻的主要方法之一，調水工程采用跨流域調水的方法進行建設，通過重新分配水資源來緩和以至滿足缺水地區的迫切需要。以調水工程等通過人工對象所形成的水利工程建設，與洪水、干旱、水利工程安全運行、水資源開發利用、城鄉供水、節水、水土流失、江河湖泊、水利監督等業務相關聯，實現業務協同、數據發展，推進水利業務創新和改革，最終形成智慧水利。

1.2 智慧水利發展現狀

智慧水利是以智慧城市為核心的智慧型社會建設過程中所產生的創新應用，強調在水利行業方面的先進理念及高新技術。目前，智慧水利建設依舊處于建設的起步階段，已建的業務應用系統建立時間較早，各新舊業務應用系統、應用管理之間存在諸多問題，難以滿足現階段智慧水利的發展需求。

智慧水利建設與發展尚處于初期階段，水利建設已經形成了分析調度、自動化、人工處理相結合的相關智能調度水利應用系統，各系統間的輸水調度綜合管理也在逐步完善。但前期已建的水利類應用系統功能與現階段的實際功能匹配不完全，業務、職能信息化應用存在系統數據信息整合與集成不完善、職能管理工作信息化支撐覆蓋不全面等問題。

2 應用架構管控體系的概念與原則

2.1 應用架構的基本概念

企業架構是指導企業業務及戰略目標發展的執行工具，企業架構主要由業務架構及IT架構組成。

應用架構是構成企業體系結構中的體系結構領域之一，其描述了業務中使用的應用程序行為，著重強調應用之間以及應用與用戶之間的交互方式[1]。應用架構由業務及業務功能結構，根據業務場景的需要，設計應用的層次結構，制定應用規范、定義接口和數據交互協議等，在支撐業務快速發展、保證系統可用性和可維護性的同時，確保應用滿足非功能的性能、安全、穩定性屬性要求[2]。

2.2 應用架構體系設計原則

應用架構管控體系在總體規劃、技術及應用的創新等各方面起到決定性作用，根據應用架構的特征，形成的基本設計原則包括以下幾點。

（1）準確預判，加強統一。根據水利機構設置情況及業務發展方向，把水利行業將面臨的內外部環境及挑戰進行前瞻性預判，形成一套可查閱的標準化文件。通過統一文件的標準化管理，做到精準預判，問題可查，標準可循，加強水利行業業務的統一管理，形成嚴謹、明確的標準體系。

（2）深入分析，系統整合。要求應用架構管控體系設計具有一定的深度，提高問題的認知層次，將相關問題進行分類整理，從整體角度加以分析，構建符合戰略發展的整體架構。

（3）全面調研，注重標準。全面、科學地對相關部門進行從管理到執行的深入調研了解，在充分分析現狀的基礎上，找出關鍵問題，明確目標；充分參考相關政策、標準，以及制度支撐，使應用架構管控體系設計有章可循，有據可依。

（4）確定目標，合理分解。依據設計目標，對項目進行詳細科學的劃分，設定合理、可行的分目標，制定實施路徑，為后期應用架構管控體系設計落地實施提供依據。

3 基于調水工程的智慧水利應用架構管控體系方法

3.1 調水工程應用架構管控體系

調水工程是水利工程中重要的組成部分，本文將以調水工程是為典型進行應用架構設計。調水工程的建設大多屬于建設初期，調水工程信息化相關建設工作還未實現統一的規劃、集成，缺乏IT建設和管理的制度和執行體系，前期信息化的規劃的執行落地建設水平也參差不齊；在應用管理上，尚未形成體系化流程化管理，實施過程中缺乏統一的應用架構來指導和監管，不利于調水類業務整體的長期發展。

基于調水工程的業務能力，通過對業務流程進行功能識別，歸納出相應的調水需求，分析需求后確定整體的戰略理解，實現調水工程信息化藍圖架構的布局設計。通過軟件包評估與對現有系統分析，選擇合適的應用系統實現應用功能，進而滿足調水工程的業務需要。

3.2 智慧水利應用架構管控體系方法

以調水工程業務為基礎，通過基于調水工程的應用架構管控體系建設流程及方法，形成一套通用于智慧水利行業的應用架構管控體系方法論，以促進智慧水利的應用架構管控體系建設。架構管控體系設計分為啟動階段、現狀評估與總體框架規劃階段、應用架構管控體系設計階段、速贏項目實施階段、知識轉移及培訓與成果生成階段。各個階段將分別完成一系列任務，并提交相應的工作成果。如圖1所示。

圖1 智慧水利應用架構管控體系方法流程圖

3.2.1 項目啟動階段

項目啟動階段主要由項目準備與確定項目啟動流程各階段目標兩階段構成。

項目準備階段通過準備訪談計劃，選取訪談水利業務領導，制定調研訪談整體方向，撰寫完成訪談提綱、選取現場調研、收集水利信息化建設和管理相關的制度、流程文件等資料。

在項目確定后，需建立項目組并明確項目組中各成員職能，明確項目的范圍及需要達成的具體目標、總體項目計劃；完成相關材料與模板的準備，包括訪談提綱、資料收集清單等材料。

項目啟動階段需召開項目啟動會議，通過準備項目范圍、實施方案、項目組織架構、所需資源、近期主要工作等相關材料，在項目啟動會議上明確項目目標、人員責任及工作安排等。

3.2.2 現狀評估與應用架構管控總體框架規劃階段

（1）現狀及業務調研。通過訪談調研、戰略理解及資料收集等方式對當前水利行業應用架構管控業務進行調研，根據當前企業應用架構管控所存在的問題，對標信息化架構管控業務的先進案例，分析差距和問題，識別應用架構管控核心業務能力。

可通過信息收集、問卷調查、現場訪談、高層交流等多種方式對企業信息化發展戰略、管控模式、業務價值鏈進行分析。在現狀調研與訪談過程中，安排與高層人員、信息化建設和管控相關部門及人員、IT部門進行訪談，并與相應的業務部門訪談，了解目前信息項目建設管理現狀。

（2）應用架構管控總體框架規劃。通過對企業信息化戰略和價值分析，識別關鍵應用架構管控的業務能力和核心流程。根據當前企業應用架構管控存在的問題，以及對標信息化架構管控的業務先進實踐，對差距和問題進行分析和建議，識別應用架構管控的核心業務能力。

對基本現狀情況進行分析確認后，確定水利企業總體愿景、目標和原則，應用架構管控模式和定位。通過規劃應用架構管控總體框架、應用架構管控流程框架設計、應用架構管控組織職責，輸出現狀評估與應用架構管控總體框架規劃報告，完成應用架構管控總體框架規劃。

3.2.3 應用架構管控體系設計階段

（1）應用架構管控流程框架設計。制定應用架構管控體系的架構框架，體現應用架構管控流程框架，并深入細化設計相應的流程文件及規范等。以確定的明確應用架構體系管控目標和策略為基礎，通過與架構管理、IT開發，運維人員等溝通研討，制定應用架構管控體系的架構框架，體現應用架構管控流程框架，并與高層領導層形成共識，確定應用架構管控的最終框架。

（2）應用架構管控組織運作及需求管理。設計應用架構管控組織、明確職責及其架構管控組織運作模式。確定相應的應用系統組織體系，對應用方面的管理執行組織進行定位，確定組織戰略目標，明確對應的工作職責，設計應用架構管理組織運作模式。根據架構管控體系結構框架及組織運作模式，設計需求管理流程和機制，確定需求并進行流程細化，完成管理流程機制。

（3）應用架構管控體系設計。在架構管控體系結構框架及組織運作模式基礎上，應用架構管理人員確認未來應用架構管控體系，對應用架構管理流程進行詳細設計，完成設計應用架構管理相關操作指導并輸出應用架構管控體系設計模板。

3.2.4 速贏項目實施

針對應用架構管控體系，選擇試點項目，執行應用架構管控體系流程、規范等，以及應用系統建立與管理相關政策、標準和規范，指導應用系統建設；在信息化項目解決方案管理方面以應用系統管理為主，集成信息化建設各階段業務流程、數據架構、技術架構和安全等方面內容和要求，固化流程及要求等。

（1）應用架構管控試點項目方案制定。選擇相應的信息化建設項目作為應用架構管控試點項目，制定試點計劃和方案。試點項目業務組人員應積極配合項目試點工作。

（2）應用架構管控試點項目方案實施。根據試點計劃和方案，實施應用架構管控工作，在試點項目中驗證應用架構管控體系，規范信息化項目建設和管理。在應用架構管控試點項目實施過程中，應用架構管控組織應配合應用架構管控試點內容和管控方式，實現積極溝通。

（3）應用架構管控試點項總結。對應用架構管控試點項目成果、經驗等進行總結，并根據試點情況對應用架構管控體系內容提出進一步優化建議。應用架構管控專家人員配合項目試點工作，結合試點項目內容進行經驗總結，并輸出應用架構管控試點項總結報告。

（4）優化應用架構管控體系。根據試點情況優化應用架構管控體系內容。

（5）宣貫。對應用架構管控體系進行宣貫。

3.2.5 知識轉移及培訓與成果生成

在項目實施過程中，需要將設計相關方法論和實戰經驗傳遞給參與項目的相關人員，實現知識轉移。通過高層溝通、架構管控交流、實踐分享等方式與相關人員宣貫、交流，對相關人員提供對應經驗、方法培訓，提供方法論的實際支撐，提升方法利用效率，達到信息化建設真正為企業業務戰略服務的效果。

基于應用架構管控體系設計具體流程步驟，對應各階段提供工程量輸出，成果內容包括應用系統治理現狀評估與應用架構管控總體框架規劃報告、應用架構管控體系設計報告、應用架構管控體系手冊、應用架構試點項目總結報告等。

4 結束語

智慧水利應用架構管控體系設計需要從業務出發，通過對核心業務的梳理和現狀分析，形成應用系統管理總體規劃設計。應用架構管控體系覆蓋水利業務應用領域的全生命周期，指導并提供相應的標準架構內容，協助明確水利發展遠景及目標。通過應用架構管控體系建設為智慧水利架構管控落地提出合理的解決方案建議，提升水利業務的運作效率及企業運營核心能力。