基于業(yè)務(wù)的油田數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建方法研究

文必龍，何 艷

(東北石油大學(xué) 計算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，黑龍江 大慶 163318)

0 引 言

油田企業(yè)多年的信息化建設(shè)與發(fā)展中，按職能部門與業(yè)務(wù)域相結(jié)合的專業(yè)化管理方式通常會將數(shù)據(jù)應(yīng)用限制在某一職能部門或?qū)I(yè)內(nèi)，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)資源離散地分布在各業(yè)務(wù)部門中、不同來源數(shù)據(jù)間相對獨立，油田企業(yè)實現(xiàn)跨部門、跨業(yè)務(wù)域的數(shù)據(jù)共享困難；同時，油田企業(yè)各職能部門在信息化發(fā)展過程中建設(shè)的一個個“煙囪式”的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，致使信息部門數(shù)據(jù)管理人員以及公司高層領(lǐng)導(dǎo)對企業(yè)的數(shù)據(jù)規(guī)模與分布情況不了解，實施統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理困難。油田企業(yè)的數(shù)據(jù)管理主要存在以下問題：

(1)數(shù)據(jù)“看不到”。沒有一套完整的數(shù)據(jù)臺賬清單或數(shù)據(jù)資源目錄體系可以展現(xiàn)公司數(shù)據(jù)資源的整體范圍和分布情況，以便數(shù)據(jù)被“看到”。

(2)數(shù)據(jù)“讀不懂”。業(yè)務(wù)人員、技術(shù)人員和管理層對同一數(shù)據(jù)有不同的認(rèn)識，技術(shù)人員可借助數(shù)據(jù)字典等資料“讀懂”業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、表和字段，而數(shù)據(jù)庫表等卻對業(yè)務(wù)人員和管理人員不夠友好，數(shù)據(jù)“讀不懂”，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)語言平臺。

(3)數(shù)據(jù)“共享應(yīng)用難”。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型與相應(yīng)專業(yè)自建業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間不一致，業(yè)務(wù)系統(tǒng)實際運行狀態(tài)和原始設(shè)計態(tài)數(shù)據(jù)庫表不一致，難以支撐跨業(yè)務(wù)部門的業(yè)務(wù)協(xié)同，數(shù)據(jù)共享困難。

中國石油企業(yè)重點致力于信息與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作，發(fā)布的很多專業(yè)的EPDM數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的業(yè)務(wù)有交叉和重疊，因此如何實現(xiàn)基于不同數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)而運行的應(yīng)用系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享與統(tǒng)一化管理以及如何解決隨著業(yè)務(wù)拓展與業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)應(yīng)用帶來的“信息孤島”現(xiàn)象，已經(jīng)成為石油工業(yè)信息化工程重點解決問題之一。

1 相關(guān)工作

如今油田企業(yè)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，將企業(yè)陷在信息難以全面流動的“信息孤島之間”，不利于油田信息化建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)專家指出幫助企業(yè)沖出信息孤島的根本出路是信息資源規(guī)劃。高復(fù)先提出信息資源規(guī)劃概念并研究應(yīng)用在石油和化工、港航、交通運輸、銀行等行業(yè)，提出將經(jīng)濟(jì)活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源作為研究對象，從數(shù)據(jù)規(guī)劃角度出發(fā)，在企業(yè)、事業(yè)部門進(jìn)行信息采集、處理、傳輸和使用的過程中,開展全方位的規(guī)劃。信息資源規(guī)劃工作的展開也是數(shù)據(jù)管理的必要前提。美國學(xué)者威廉·德雷爾(William Durell)指出信息資源管理的根本內(nèi)容是對數(shù)據(jù)的管理。

獲取數(shù)據(jù)、掌握數(shù)據(jù)的全貌是采用數(shù)據(jù)管理理論落地實施數(shù)據(jù)資源管理的前提。油田企業(yè)數(shù)據(jù)資源包括企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)人員填報的報表數(shù)據(jù)，外部源系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)以及企業(yè)各部門正常運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的電子表單、紙質(zhì)報表等。因此，想要清晰掌握企業(yè)數(shù)據(jù)資源規(guī)模與分布狀況，需基于信息資源規(guī)劃和數(shù)據(jù)管理相關(guān)理論研究，對業(yè)務(wù)、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)等情況進(jìn)行全面系統(tǒng)地梳理，展開數(shù)據(jù)資源目錄的建設(shè)。

綜上所述，該文提出一種基于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建方法，設(shè)計提出了“業(yè)務(wù)-系統(tǒng)-數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)法”全面摸底梳理企業(yè)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)資源和系統(tǒng)現(xiàn)狀及需求，按業(yè)務(wù)域設(shè)計并構(gòu)建數(shù)據(jù)模型以及梳理數(shù)據(jù)元字典，基于此構(gòu)建企業(yè)數(shù)據(jù)資源目錄，解決油田業(yè)務(wù)系統(tǒng)“信息孤島”現(xiàn)象，為實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與數(shù)據(jù)共享提供方法支撐。

2 數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建的方法論

充分吸收與借鑒國內(nèi)外有關(guān)信息資源規(guī)劃與數(shù)據(jù)管理的理論和研究成果后，該文創(chuàng)新地提出了“業(yè)務(wù)-數(shù)據(jù)-系統(tǒng)關(guān)聯(lián)法”展開對數(shù)據(jù)資源的梳理與描述并建立數(shù)據(jù)資源目錄以管理元數(shù)據(jù)的形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源管理與共享，讓數(shù)據(jù)資源被利用起來。

業(yè)務(wù)-數(shù)據(jù)-系統(tǒng)關(guān)聯(lián)法(見圖1)的核心是從業(yè)務(wù)部門、業(yè)務(wù)活動、信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)模型(包括數(shù)據(jù)實體和數(shù)據(jù)元)這五個維度分析梳理數(shù)據(jù)的產(chǎn)生/使用關(guān)系(Create/Use關(guān)系，C/U 關(guān)系)，系統(tǒng)且全面地梳理與描述數(shù)據(jù)資源，五個維度相互關(guān)聯(lián)，建立數(shù)據(jù)資源目錄實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源多維度多角度的分類以及“一點查詢，全面展示”的數(shù)據(jù)資源檢索與定位，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

圖1 業(yè)務(wù)-數(shù)據(jù)-系統(tǒng)關(guān)聯(lián)法

業(yè)務(wù)-數(shù)據(jù)-系統(tǒng)關(guān)聯(lián)法以業(yè)務(wù)活動為中心，打通業(yè)務(wù)-數(shù)據(jù)-系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)。按業(yè)務(wù)、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)三個角度說明各維度之間互通互查的關(guān)聯(lián)關(guān)系：

(1)業(yè)務(wù)角度。 以業(yè)務(wù)為主線，按業(yè)務(wù)部門展開調(diào)研，將調(diào)研收集到的信息分業(yè)務(wù)域進(jìn)行集成，按業(yè)務(wù)域、業(yè)務(wù)過程/主題、業(yè)務(wù)活動逐級細(xì)化梳理成業(yè)務(wù)架構(gòu)，建立各業(yè)務(wù)域的業(yè)務(wù)模型。

(2)系統(tǒng)角度。油田企業(yè)的信息系統(tǒng)按系統(tǒng)建設(shè)者分類可分為總公司統(tǒng)建系統(tǒng)和分公司自建系統(tǒng)，中石油總公司統(tǒng)建系統(tǒng)比如A1、A2系統(tǒng)，相對應(yīng)EPDM2.0標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型A1、A2而生。油田公司各業(yè)務(wù)部門自建系統(tǒng)按其建設(shè)狀態(tài)分為已建、在建和待建系統(tǒng)，相應(yīng)地主要調(diào)研獲取已建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)模型和用戶視圖等，在建系統(tǒng)的用戶表單、手工臺賬等，待建系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求等信息。

(3)數(shù)據(jù)角度。業(yè)務(wù)-數(shù)據(jù)-系統(tǒng)關(guān)聯(lián)法的五大維度中，數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)模型(包括數(shù)據(jù)實體和數(shù)據(jù)元)是“數(shù)據(jù)”的主要體現(xiàn)。結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀，數(shù)據(jù)模型可分為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型和各部門自建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型；數(shù)據(jù)實體包括數(shù)據(jù)庫表和用戶視圖等用戶表單；數(shù)據(jù)元是數(shù)據(jù)的基本單位，不可分割的數(shù)據(jù)項。業(yè)務(wù)部門實際應(yīng)用的系統(tǒng)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型間不一致，為促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型的落地應(yīng)用和不斷完善，需重點展開對系統(tǒng)運行態(tài)數(shù)據(jù)的調(diào)研梳理，故此用戶視圖分析尤為重要。

①用戶視圖分析。用戶視圖是數(shù)據(jù)元素的集合，產(chǎn)生于業(yè)務(wù)活動的過程之中，是業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)輸入輸出的媒介或手段。按需梳理的用戶視圖可分兩種：業(yè)務(wù)過程中操作的用戶視圖，可稱為電子臺賬(系統(tǒng)界面、電子表單)和根據(jù)原始數(shù)據(jù)采集的業(yè)務(wù)主題確定的用戶視圖，可稱為手工臺賬(采集數(shù)據(jù)的報表、統(tǒng)計表)。分析梳理時，業(yè)務(wù)過程中操作的用戶視圖，要確定每個用戶視圖首次出現(xiàn)的業(yè)務(wù)活動和流轉(zhuǎn)使用的業(yè)務(wù)活動、提取用戶視圖中的數(shù)據(jù)元以及各個數(shù)據(jù)元的產(chǎn)生/使用點C/U點(業(yè)務(wù)活動)并梳理進(jìn)業(yè)務(wù)梳理模板形成業(yè)務(wù)活動的輸入輸出數(shù)據(jù)項；業(yè)務(wù)主題相關(guān)的用戶視圖只需提取用戶視圖中的各個數(shù)據(jù)元。

②數(shù)據(jù)元(DE)分析。梳理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫表和用戶視圖中的數(shù)據(jù)元并進(jìn)行定義、名稱、語義的規(guī)范化，其中，業(yè)務(wù)過程相關(guān)的用戶視圖中的數(shù)據(jù)元，即面向業(yè)務(wù)活動的數(shù)據(jù)元與業(yè)務(wù)活動可能存在C/U關(guān)系，通過DE在用戶視圖中變化確定每個DE的產(chǎn)生點和使用點。當(dāng)面向業(yè)務(wù)過程的 DE和面向業(yè)務(wù)主題的 DE 相互重復(fù)時，說明在業(yè)務(wù)過程中使用了原始采集的數(shù)據(jù)，因此，該DE的產(chǎn)生點不屬于某個業(yè)務(wù)過程，而屬于相應(yīng)業(yè)務(wù)主題的數(shù)據(jù)采集過程。

3 數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建的落地實施

3.1 業(yè)務(wù)職能域劃分與規(guī)范化

進(jìn)行業(yè)務(wù)職能域劃分并規(guī)范化是構(gòu)建數(shù)據(jù)資源目錄的第一步，也是對企業(yè)信息資源規(guī)劃的過程。在油田企業(yè)多年發(fā)展的基礎(chǔ)之上，大多業(yè)務(wù)域已約定俗成，個別業(yè)務(wù)域需重新劃分。信息部門組織公司髙層管理者與各業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)＜覅接懀橄蟮貏澐制髽I(yè)主營業(yè)務(wù)功能，分析和定義業(yè)務(wù)域，從邏輯上講，業(yè)務(wù)域劃分需遵循油氣田勘探、開發(fā)傳統(tǒng)的管理實踐習(xí)慣，以生命周期為主線，業(yè)務(wù)域間業(yè)務(wù)劃分不重復(fù)，涵蓋勘探開發(fā)的各個領(lǐng)域。

業(yè)務(wù)域的劃分存在多維度性，當(dāng)領(lǐng)域?qū)＜乙庖姴煌耆恢聲r，專家之間以主責(zé)業(yè)務(wù)部門的專家為主。最終將油田公司主要業(yè)務(wù)明確劃分為12個業(yè)務(wù)域：鉆井、錄井、采油工程、集輸(地面工程)、物探、測井、試油試采、井下作業(yè)、地質(zhì)油藏、樣品實驗、油氣生產(chǎn)、生產(chǎn)測試，并明確12個業(yè)務(wù)域的范圍、相應(yīng)的一級、二級業(yè)務(wù)，對應(yīng)要調(diào)研的業(yè)務(wù)部門。

其中，業(yè)務(wù)域與油田企業(yè)組織架構(gòu)中的業(yè)務(wù)部門并不是一一對應(yīng)的關(guān)系，業(yè)務(wù)域的確定不是現(xiàn)有組織機(jī)構(gòu)或部門名稱的翻版或照搬，而是從企業(yè)業(yè)務(wù)功能劃分中抽象出來的。例如：試油試采業(yè)務(wù)域，其業(yè)務(wù)涉及勘探評價產(chǎn)能中心、鉆采研究院下的采油技術(shù)推廣中心、井下作業(yè)公司的公司研究所、監(jiān)督中心的井下作業(yè)監(jiān)督科等多個部門。

業(yè)務(wù)域劃分敲定后，不能隨意更改，不受業(yè)務(wù)部門調(diào)整的影響，具有穩(wěn)定性。

3.2 業(yè)務(wù)調(diào)研收集信息

調(diào)研準(zhǔn)備階段，由調(diào)研人員制定調(diào)研計劃并設(shè)計編制《業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)資源調(diào)研收集模板》，模板包括：業(yè)務(wù)架構(gòu)與用戶視圖梳理模板、標(biāo)準(zhǔn)清單模板、信息系統(tǒng)清單模板、對象清單模板、數(shù)據(jù)表清單模板。將業(yè)務(wù)模型、信息系統(tǒng)、用戶視圖、對象、標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)部門都關(guān)聯(lián)起來，按業(yè)務(wù)部門展開業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)及應(yīng)用需求調(diào)研，根據(jù)油田的實際組織架構(gòu)，采用業(yè)務(wù)部門與業(yè)務(wù)域相結(jié)合并建立職能域矩陣的方式，描述業(yè)務(wù)部門與業(yè)務(wù)域之間的對應(yīng)關(guān)系，其中涉及16個業(yè)務(wù)部門，12個業(yè)務(wù)域。職能域矩陣如圖2所示。

圖2 職能域矩陣

正式展開調(diào)研工作，需由信息部門組織召開調(diào)研工作啟動會議，各業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)人、信息部門、企業(yè)高層管理者與調(diào)研梳理人員參會，信息部門指派工作人員協(xié)調(diào)調(diào)研走訪時間，與調(diào)研梳理人員正式入場開展調(diào)研梳理工作。

業(yè)務(wù)調(diào)研收集梳理的工作按角色和職責(zé)列出，如表1所示。開展調(diào)研工作遵循 PDCA(P-Plan，計劃；D-Do，執(zhí)行；C-Check，檢查；A-Action，糾正)質(zhì)量管理循環(huán)的思想。

表1 業(yè)務(wù)調(diào)研梳理角色與工作內(nèi)容

3.3 業(yè)務(wù)架構(gòu)梳理與建模

在信息工程方法論中，業(yè)務(wù)架構(gòu)梳理是指將企業(yè)的功能結(jié)構(gòu)按“業(yè)務(wù)域-業(yè)務(wù)過程/主題-業(yè)務(wù)活動”表達(dá)，其整體思路是“業(yè)務(wù)域劃分-業(yè)務(wù)分級梳理-業(yè)務(wù)活動劃分”。

首先，已經(jīng)對油田公司全部業(yè)務(wù)功能進(jìn)行抽象的劃分，完成油田業(yè)務(wù)域劃分。然后，調(diào)研人員與油田各業(yè)務(wù)部門對接調(diào)研，充分利用調(diào)研模板收集到的成果梳理初步業(yè)務(wù)架構(gòu)，最后由業(yè)務(wù)部門業(yè)務(wù)架構(gòu)梳理對接人決策，細(xì)化各業(yè)務(wù)域的功能結(jié)構(gòu)，定義每個業(yè)務(wù)域的業(yè)務(wù)過程。業(yè)務(wù)活動劃分的依據(jù)是：業(yè)務(wù)活動的定義是靈活的，按照產(chǎn)生與本次業(yè)務(wù)分析目標(biāo)有明顯關(guān)系的標(biāo)志性成果進(jìn)行劃分，根據(jù)對業(yè)務(wù)功能描述詳細(xì)程度的要求不同而進(jìn)行靈活定義業(yè)務(wù)活動，所謂“最基本、不可再分解”是相對的。將各業(yè)務(wù)域按“業(yè)務(wù)域-業(yè)務(wù)過程/主題-業(yè)務(wù)活動”梳理整合到業(yè)務(wù)梳理模板，完成業(yè)務(wù)架構(gòu)的梳理，構(gòu)建業(yè)務(wù)模型。

3.4 元數(shù)據(jù)采集與梳理

按業(yè)務(wù)部門開展業(yè)務(wù)調(diào)研收集到的數(shù)據(jù)資源，從部門維度轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)維度，歸至各業(yè)務(wù)域進(jìn)行元數(shù)據(jù)采集與梳理，梳理業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)項。元數(shù)據(jù)采集的對象為業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、字段、數(shù)據(jù)模型、用戶視圖等，可從以下三個角度展開元數(shù)據(jù)的收集與梳理：標(biāo)準(zhǔn)定義的元數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的元數(shù)據(jù)、待定義的元數(shù)據(jù)。

(1)梳理標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型。在信息與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作中，中國石油公司持續(xù)改進(jìn)和提升企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，相繼發(fā)布石油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)模型EPDM的1.0版本和2.0版本。其中，EPDM模型(2.0版本)包括勘探與生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型A1和油氣水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型A2。此后，發(fā)布了采油與地面工程數(shù)據(jù)模型A5等其他專業(yè)的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)。

袁滿等研究中國石油研發(fā)的數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)得出結(jié)論：EPDM數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)A1、A2、A5等是面向數(shù)據(jù)采集與存儲設(shè)計的，適合于作為各個專業(yè)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的全域數(shù)據(jù)模型。因此，收集梳理中石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型如EPDM(2.0版)A1、A2、A5等作為設(shè)計全域數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)。

(2)梳理業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用的元數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)設(shè)計態(tài)數(shù)據(jù)和運行態(tài)數(shù)據(jù)，即要梳理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表和用戶視圖，采用人工與工具相結(jié)合的方式與各個業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)進(jìn)行對接，按系統(tǒng)分業(yè)務(wù)域進(jìn)行元數(shù)據(jù)的采集與梳理。

首先，調(diào)研人員同各業(yè)務(wù)部門負(fù)責(zé)人明確在用的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)清單；然后，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)負(fù)責(zé)人配合調(diào)研人員填寫調(diào)研模板，提供業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息和數(shù)據(jù)庫信息，包括：業(yè)務(wù)系統(tǒng)名稱、所屬業(yè)務(wù)域、訪問賬號密碼、數(shù)據(jù)庫類型、數(shù)據(jù)運行版本、數(shù)據(jù)IP地址等資料；最后，調(diào)研人員訪問業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對用戶視圖進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化與格式化梳理：來源軟件系統(tǒng)、來源業(yè)務(wù)過程、去向業(yè)務(wù)過程、輸入數(shù)據(jù)(使用數(shù)據(jù))、輸出數(shù)據(jù)(產(chǎn)生數(shù)據(jù))等信息。優(yōu)先選取鉆井、錄井等業(yè)務(wù)過程較為清晰的業(yè)務(wù)域的業(yè)務(wù)系統(tǒng)做試點調(diào)研梳理，可證明該調(diào)研收集方法可行。

(3)梳理待定義的元數(shù)據(jù)。油田公司業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)依建設(shè)狀態(tài)可分為已建、在建和待建三種。調(diào)研收集在建和待建系統(tǒng)相關(guān)資料：各業(yè)務(wù)部門提供用于構(gòu)建數(shù)據(jù)資源目錄實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的數(shù)據(jù)資源、提出待建系統(tǒng)的相關(guān)功能需求；信息部門從技術(shù)角度提供能描述系統(tǒng)現(xiàn)狀的資料，以及手工表單、臺賬、報表等資料，將這些待定義的元數(shù)據(jù)填充到模板中。

3.5 元數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

元數(shù)據(jù)的獲取渠道多樣且來源復(fù)雜，來源企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型、各業(yè)務(wù)部門的已建、在建和待建系統(tǒng)等，由于不同系統(tǒng)平臺沒有統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)描述規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，而元數(shù)據(jù)的質(zhì)量又關(guān)系到構(gòu)建數(shù)據(jù)資源目錄實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的效果，因此應(yīng)進(jìn)行有效數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，控制元數(shù)據(jù)質(zhì)量。

由于業(yè)務(wù)部門的職能存在交叉導(dǎo)致不同業(yè)務(wù)部門共享同類數(shù)據(jù)資源，當(dāng)調(diào)研人員從不同業(yè)務(wù)部門收集到同類數(shù)據(jù)資源時，需協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)部門決策以哪個部門為主提供，或是匯總梳理從不同部門收集的同類數(shù)據(jù)資源，消除不同部門提供的數(shù)據(jù)差異性，確保所收集的元數(shù)據(jù)的正確性和唯一性。

元數(shù)據(jù)采集對象是定義在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)表、系統(tǒng)用戶視圖相關(guān)的應(yīng)用數(shù)據(jù)表、系統(tǒng)間共享的數(shù)據(jù)表、手工臺賬報表等數(shù)據(jù)表，將其梳理進(jìn)梳理模板。首先，對元數(shù)據(jù)中無業(yè)務(wù)含義的數(shù)據(jù)表及空表、備份表、臨時表等無效表，可使用數(shù)據(jù)庫工具等建立無效表過濾規(guī)則，并與人工校驗相結(jié)合，對調(diào)研收集到的業(yè)務(wù)系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)實現(xiàn)篩選和過濾，準(zhǔn)確識別出業(yè)務(wù)系統(tǒng)的有效表和有效用戶視圖。其次，采用工具和人工結(jié)合識別具有業(yè)務(wù)含義的數(shù)據(jù)字段，去除表中的注釋信息等。最后，對調(diào)研獲取的海量元數(shù)據(jù)“去重復(fù)”和標(biāo)準(zhǔn)化處理，盡量保留包含字段較多的數(shù)據(jù)，更利于實現(xiàn)跨專業(yè)、跨部門共享的數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)質(zhì)量控制如圖3所示。

圖3 元數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

元數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是一個多方參與的過程,調(diào)研梳理人員定期匯報工作進(jìn)展，提交梳理成果，信息部門召開階段驗收會議，組織各業(yè)務(wù)部門確認(rèn)評估梳理成果并補(bǔ)充完善數(shù)據(jù)項，對數(shù)據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、數(shù)據(jù)字段的準(zhǔn)確性、一致性進(jìn)行維護(hù)，從數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化描述角度提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3.6 設(shè)計數(shù)據(jù)模型

針對企業(yè)不同業(yè)務(wù)部門建立的一個個煙囪式系統(tǒng)展開梳理，建立數(shù)據(jù)資源目錄進(jìn)行數(shù)據(jù)整合與系統(tǒng)集成中會出現(xiàn)數(shù)據(jù)模型不一致問題，應(yīng)基于梳理成果設(shè)計企業(yè)級數(shù)據(jù)模型，并建立數(shù)據(jù)元字典，形成油田統(tǒng)一的數(shù)據(jù)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)，為構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型管控體系打好基礎(chǔ)。

采用需求驅(qū)動自頂向下和數(shù)據(jù)驅(qū)動自底向上相結(jié)合的方法共同設(shè)計數(shù)據(jù)模型，對新建系統(tǒng)的正向建模與對油田原有自建系統(tǒng)的逆向工程相結(jié)合的數(shù)據(jù)建模方法，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)模型，從源頭上提高企業(yè)數(shù)據(jù)的一致性。

“需求驅(qū)動自頂向下”是指以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)模型為參照，反推業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求，基于油田企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型EPDM2.0的A1、A2、A5以及EPDM-X等進(jìn)行模型擴(kuò)展，開展油田公司全域數(shù)據(jù)模型設(shè)計，建立主數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、共享存儲層數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)、分析層數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)，按每個業(yè)務(wù)域，數(shù)據(jù)模型的設(shè)計可分三個層次：存儲數(shù)據(jù)模型、應(yīng)用數(shù)據(jù)模型、主數(shù)據(jù)模型。

“數(shù)據(jù)驅(qū)動自底向上”是通過業(yè)務(wù)調(diào)研，補(bǔ)充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求；通過數(shù)據(jù)現(xiàn)狀調(diào)研，從例如鉆井信息平臺、油氣勘探生產(chǎn)信息系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，獲取滿足應(yīng)用需要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)項，填充到相應(yīng)各業(yè)務(wù)域的數(shù)據(jù)模型的邏輯實體中作為屬性，完成邏輯數(shù)據(jù)模型的設(shè)計。數(shù)據(jù)模型設(shè)計方法如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)模型設(shè)計方法

(1)存儲數(shù)據(jù)模型設(shè)計。存儲數(shù)據(jù)模型設(shè)計是按業(yè)務(wù)域，收集業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求，采用“選參照-融合-優(yōu)化-制定規(guī)范”的數(shù)據(jù)模型設(shè)計步驟來設(shè)計存儲數(shù)據(jù)模型，方法如下：

①選參照：以EPDM2.0的A1、A2、A5為基礎(chǔ)作為參照數(shù)據(jù)模型，結(jié)合油田公司自建信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表及數(shù)據(jù)模型等對參照數(shù)據(jù)模型進(jìn)行模型擴(kuò)展和集成化設(shè)計。

②融合：采用數(shù)據(jù)實體增補(bǔ)、實體屬性增補(bǔ)等技術(shù)，當(dāng)多個模型中有重疊的實體時，應(yīng)按照面向?qū)ο蟮脑瓌t進(jìn)行合并。

③優(yōu)化：采用數(shù)據(jù)實體與實體屬性沖突處理、數(shù)據(jù)類型及精度沖突處理等技術(shù)對設(shè)計的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。

④規(guī)范：按照數(shù)據(jù)字典規(guī)范化的方法，對存儲數(shù)據(jù)模型進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計，并對每一個數(shù)據(jù)項，指定一個數(shù)據(jù)元。

(2)應(yīng)用數(shù)據(jù)模型設(shè)計。應(yīng)用數(shù)據(jù)模型設(shè)計是基于共享儲存層全域數(shù)據(jù)模型，并結(jié)合具體應(yīng)用場景設(shè)計邏輯數(shù)據(jù)模型。自頂向下，參照存儲數(shù)據(jù)模型的實體和實體間關(guān)系；自底向上，調(diào)研采集業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)用戶視圖和部分無系統(tǒng)支持的手工臺賬等業(yè)務(wù)表單，按需求提取應(yīng)用數(shù)據(jù)項，補(bǔ)充完善到相應(yīng)邏輯實體中作為屬性，考慮到數(shù)據(jù)存儲的需要，數(shù)據(jù)項的數(shù)據(jù)類型等信息也一并填充完善，設(shè)計規(guī)范化的應(yīng)用數(shù)據(jù)模型。

舉例鉆井業(yè)務(wù)域，先采用需求驅(qū)動自頂向下方法繼承EPDM2.0的A1標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型中鉆井部分所包含的數(shù)據(jù)實體，如：井位設(shè)計、鉆井設(shè)計、固井、欠平衡鉆井等；再采用數(shù)據(jù)驅(qū)動自底向上方法，調(diào)研鉆井業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)—鉆井信息平臺，收集梳理鉆井液變化情況、固控聲幅數(shù)據(jù)、欠平衡鉆井記錄等相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)項，填入相應(yīng)的數(shù)據(jù)實體，同時確定數(shù)據(jù)類型、計量單位、字段長度、主外鍵、非空等信息，設(shè)計出鉆井業(yè)務(wù)域的應(yīng)用數(shù)據(jù)模型，并結(jié)合具體數(shù)據(jù)庫特性，經(jīng)過質(zhì)量控制，保證其為可實際運行的物理數(shù)據(jù)模型。

(3)主數(shù)據(jù)模型設(shè)計。

主數(shù)據(jù)模型設(shè)計是基于各業(yè)務(wù)域的存儲數(shù)據(jù)模型，參照中石油EPDM-X標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型的主數(shù)據(jù)類，進(jìn)行數(shù)據(jù)實體的篩選，保留關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實體，實體屬性的選取依據(jù)主數(shù)據(jù)的概念，選擇在各系統(tǒng)中交互共享、滿足跨部門業(yè)務(wù)協(xié)同需要的、反映核心業(yè)務(wù)實體狀態(tài)屬性的數(shù)據(jù)項，設(shè)計形成主數(shù)據(jù)模型。

3.7 數(shù)據(jù)元梳理

數(shù)據(jù)元是最小最基礎(chǔ)的不可再分的，規(guī)范化的最小數(shù)據(jù)單元，是數(shù)據(jù)對象的抽象。

數(shù)據(jù)元梳理方法是按每個業(yè)務(wù)域，從業(yè)務(wù)模型、存儲數(shù)據(jù)模型以及應(yīng)用數(shù)據(jù)模型中獲取數(shù)據(jù)項，統(tǒng)計整理成數(shù)據(jù)元素集清單，進(jìn)行詳細(xì)的分析，采用特性詞、對象詞、特性詞的限定詞、對象詞的限定詞等關(guān)鍵字描述補(bǔ)充定義數(shù)據(jù)項語義，進(jìn)行術(shù)語規(guī)范化，數(shù)據(jù)類型定義等手段，并記錄數(shù)據(jù)元與業(yè)務(wù)單元、數(shù)據(jù)模型間的對照關(guān)系，將數(shù)據(jù)項規(guī)范化成數(shù)據(jù)元。

對匯總整理的數(shù)據(jù)元清單，可以合并在各個業(yè)務(wù)單元及用戶視圖中重復(fù)的數(shù)據(jù)元，同時進(jìn)行唯一性和二義性檢查，相似度計算處理異名同義和同名異義的情況，對數(shù)據(jù)元名稱規(guī)范化，建立數(shù)據(jù)元字典，形成油田企業(yè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)，是數(shù)據(jù)資源管理的基礎(chǔ)，并以此作為構(gòu)建數(shù)據(jù)資源目錄的來源與基礎(chǔ)。

3.8 建立數(shù)據(jù)資源目錄

油田公司各業(yè)務(wù)部門用業(yè)務(wù)語言進(jìn)行交流和合作，經(jīng)過數(shù)據(jù)資源梳理和按業(yè)務(wù)域進(jìn)行數(shù)據(jù)模型設(shè)計得到的數(shù)據(jù)庫表便于技術(shù)人員使用，但不便于業(yè)務(wù)人員和管理層使用。油田信息化建設(shè)與數(shù)據(jù)管理應(yīng)開放地讓公司各業(yè)務(wù)部門重點參與其中。數(shù)據(jù)資源目錄是通過對數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分類并按一定順序編排而形成的數(shù)據(jù)資源列表，將物理上分散的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行邏輯上的整合，實現(xiàn)共享開放地訪問數(shù)據(jù)資源。因此，需基于業(yè)務(wù)分類構(gòu)建油田數(shù)據(jù)資源目錄。

基于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建，是指以業(yè)務(wù)分類構(gòu)建數(shù)據(jù)資源目錄，根據(jù)業(yè)務(wù)需求加入業(yè)務(wù)信息完善數(shù)據(jù)資源信息，即對各個相對獨立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對象與系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行融合，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)項，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型等融合成為新的有機(jī)整體，遵循業(yè)務(wù)-數(shù)據(jù)-系統(tǒng)關(guān)聯(lián)法：從業(yè)務(wù)視角，按數(shù)據(jù)的產(chǎn)生/使用關(guān)系，通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)項，實現(xiàn)業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，建立起業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)項—物理模型—邏輯模型—概念模型路徑；從數(shù)據(jù)視角，與EPDM標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型建立關(guān)聯(lián)關(guān)系；從系統(tǒng)角度，按業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)項—物理模型—數(shù)據(jù)表可溯源至共享存儲層以及數(shù)據(jù)源層數(shù)據(jù)表。數(shù)據(jù)資源目錄的構(gòu)建路徑如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建路徑

4 實施效果與分析

4.1 建立基于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)資源目錄

在冀東油田公司區(qū)域數(shù)據(jù)湖建設(shè)的項目中，應(yīng)用業(yè)務(wù)-系統(tǒng)-數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)法梳理構(gòu)建油田數(shù)據(jù)資源目錄，初步形成油田數(shù)據(jù)資源“總賬本”，摸清了油田數(shù)據(jù)資源的“家底”。基于數(shù)據(jù)模型以業(yè)務(wù)分類構(gòu)建數(shù)據(jù)資源目錄，促進(jìn)了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型與業(yè)務(wù)結(jié)合并落地應(yīng)用，全面掌握了業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)資源基本情況，開辟了油田企業(yè)基于業(yè)務(wù)展開數(shù)據(jù)管理的新視角。數(shù)據(jù)資源目錄作為統(tǒng)一集中管理和有序組織數(shù)據(jù)資源的工具，不僅推動數(shù)據(jù)資源由物理上分散向邏輯上集中轉(zhuǎn)變以滿足數(shù)據(jù)共享需求，也促使業(yè)務(wù)部門業(yè)務(wù)人員、信息部門數(shù)據(jù)人員與技術(shù)人員及高層管理人員溝通與協(xié)作更便利。

4.2 提供信息化項目建設(shè)的基礎(chǔ)支撐

數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建過程中所梳理的各業(yè)務(wù)域的業(yè)務(wù)架構(gòu)，為業(yè)務(wù)規(guī)劃和信息化戰(zhàn)略規(guī)劃提供指導(dǎo)，同時借助資源目錄了解數(shù)據(jù)資源現(xiàn)狀并充分用于開展信息化項目建設(shè)，可避免數(shù)據(jù)重復(fù)采集及信息系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)，從源頭減少“數(shù)據(jù)孤島”和“信息煙囪”出現(xiàn)；梳理的業(yè)務(wù)架構(gòu)和手工臺賬等用戶視圖可用于新建信息系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和原型界面的設(shè)計中；數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)體系可作為公司日后信息化建設(shè)中系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫的設(shè)計基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

該文提出“業(yè)務(wù)-數(shù)據(jù)-系統(tǒng)關(guān)聯(lián)法”這一基于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建方法論，并詳述數(shù)據(jù)資源目錄構(gòu)建的落地實施步驟，從業(yè)務(wù)入手，對業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)等情況進(jìn)行全面調(diào)研收集并梳理，歷經(jīng)業(yè)務(wù)架構(gòu)梳理、用戶視圖梳理、元數(shù)據(jù)采集與梳理、有效數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和數(shù)據(jù)元梳理等步驟，基于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，結(jié)合業(yè)務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)狀與應(yīng)用需求，采用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的手段，設(shè)計規(guī)范化的油田企業(yè)級數(shù)據(jù)模型，構(gòu)建數(shù)據(jù)資源目錄統(tǒng)一描述和組織管理公司級數(shù)據(jù)資源，減少各業(yè)務(wù)部門之間的重復(fù)建設(shè)，實現(xiàn)跨部門、跨系統(tǒng)、跨專業(yè)的數(shù)據(jù)共享。