基于微服務架構的油田工程造價信息管理系統設計

傅文君，陳剛，費怡，馮春，王婷，普宏檳

(1.中國石油新疆油田分公司概預算管理部，新疆 克拉瑪依 834000；2.中國石油新疆油田分公司數據公司，新疆 克拉瑪依 834000)

0 引言

隨著社會經濟的迅速發展，建設項目的數量不斷增加，投資也不斷增加。這就要求做好項目的成本管理，對項目的成本進行控制。但是，在實際的工程項目成本管理中，仍然有很深的計劃經濟模式的痕跡。目前，我國的定額編制工作還處于統一、綜合、指令、靜態的階段，估算、預算、決算相分離的階段[1]。為此，應建立一種“全過程、動態化”的工程成本管理新思路。唯有如此，才能改變國內工程成本管理落后的狀況，使之與世界先進的理念接軌，改進落后的生產能力，將訂單送往國際[2]。同時，也是為了確保企業能夠順應建設項目成本管理的發展潮流，在建設項目成本的變化中，始終處于領先地位。工程造價貫穿油田工程的項目規劃、項目設計、項目實施以及項目竣工等各個階段[3]。能夠有效地控制工程成本，將工程項目每一個階段的成本都控制在一個合理的范圍內，節省資源，并能讓公司把更多的資金投入到其他對公司的發展有更大影響的項目中去。項目成本管理的過程就是資源的最優分配，使得公司的投資能夠在各個建設項目和各個二級單位中找到最好的平衡，從而實現公司的經濟利益最大化，推動公司健康、迅速發展[4]。在油田的成本管理系統方面，國外大部分都是由一些大的油田公司進行開發的，這些公司并沒有將項目成本管理整合到 EMS 的每一個子流程中，而是將項目成本管理整合到了 EMS 的每一個子流程中。當前，我國針對油田工程的造價信息管理系統的研究處于起步階段，為提升油田工程造價信息管理水平，本文將結合微服務架構，開展對油田工程造價信息管理系統的設計研究。

1 基于微服務架構的造價信息管理系統結構設計

結合油田工程的建設要求，在對其造價信息管理時，引入微服務架構，通過設置多個微服務功能為管理提供條件[5]。將微服務架構劃分為兩種類型，一種為油田工程造價信息管理業務共享微服務，一種為油田工程造價信息管理用戶定制微服務，表1中記錄了各項微服務的具體內容。

從表1 中可以看出，系統中除了包含油田工程造價信息管理業務共享微服務和油田工程造價信息管理用戶定制微服務外，系統本身還自帶了基礎共享微服務，為各項功能運行提供便利條件。圖1為基于微服務架構的造價信息管理系統結構。

圖1 基于微服務架構的造價信息管理系統結構

從圖1 可以看出，在該造價信息管理系統當中包含的微服務功能有：油田工程結算、造價審核、造價信息統計、造價信息查詢等。在本文設計的造價信息管理系統當中，包括一個 SpringCloud 組件，以及一個被創建的微服務。服務網關使用 Zuul 實現，將REST API統一提供給外部系統；Ribbon可以使用服務，并平衡負載；Eureka 實現服務的注冊和發現；SpringCloud-Config支持對多個應用環境進行外部性配置和版本管理。通過 Hystrix 的熔斷機制，可以防止由于單個服務發生異常而導致的錯誤擴散。油田工程結算微服務、造價審核微服務、造價信息統計微服務以及造價信息查詢微服務都有對應的獨立業務數據子庫，通過均衡負載實現向用戶提供微服務的調用條件。

2 系統硬件設備選型

在造價信息管理系統當中，各項微服務功能都需要相應的硬件設備作為支撐，確保功能的正常使用。結合上述構建的基于微服務架構的造價信息管理系統結構可知，系統中包含的硬件設備有：服務器、斷路器、智能路由、主流計算機等。針對系統中的服務器選用能夠支持UNIX、LINUX、AIX 等全部操作的1U PTP NTP 1588 型號服務器。該型號服務器NTP 響應能力為5.5 萬次/s；支持1 024 個從時鐘；守時優于4h1.5μs；自帶SNMP 網關協議；工業寬溫為-40°C～85°C；啟動時的功率為12W，穩定運行時不連接管理口網線時運行功率為5.2W，連接管理口網線時運行功率為6.1W。該服務器除了支持上述操作外，還支持IEEE 1588 規范，支持NTPV1-V4等操作。針對系統中斷路器的選擇，選用過載保護器KUOYUH 手動復位斷路器，電壓特性為250V，保持電流在0.5～20A范圍內，耐高壓強度為1 500VAC/min，漏電電流小于或等于0.5mA，絕緣電阻為500 VDC/min 且小于等于100MΩ。智能路由選用H87-8 網口4 光口軟路由，為油田工程造價信息的傳輸提供便利條件。該型號智能路由可選配Wi-Fi、4G和5G模塊，自由連接無線網絡。系統可以在各個主流計算機上直接運行。通過上述各個硬件設備的支撐，能夠為油田工程造價信息管理提供更有利的條件。

3 油田工程物資價格庫構建

本文設計的造價信息管理系統根據油田工程物資采購價格收集、測算、物資供應價格制定、價格調整等需要，構建油田工程物資價格庫。該系統可以將經油田價格管理部門批準后的材料價格信息以 DBF 形式輸出，也可以直接從油田公司價格管理部門提供的數據接口中輸入油田公司的價格數據庫。同時，在建立油田工程物資價格庫時，適當考慮數據的冗余度，減少數據表字段數，使用數據庫表能夠體現更好的可用性。以油田工程物資價格資料信息數據中的資金渠道信息為例，在將其輸入價格庫中時，可按照表2的格式進行輸入。

表2 油田工程物資價格庫中資金渠道信息輸入格式

在管理系統當中，二級單位用戶具有對油田工程物資價格庫數據錄入的權限，其基本流程為：首先，輸入合同編號識別碼，從合同數據庫中抽取相應的數據，如果有符合要求的合同，那么合同編號、合同金額、項目名稱、施工單位等信息就會被傳送到以下表格中，所有信息都會被傳送到下面的表格中，如果數據庫中沒有，也可以自己輸入，也可以選擇所有的信息，這樣就會自動產生相應的數字，格式是：單位代碼+單位流水編號。資金通道與資金通道子類的選項是相關聯的，資金通道子類的內容可以在系統的維護中由管理員進行動態的維護。如果準備的數量大于100 萬，則需重新確定是否提交。在數據輸入的過程中，如果結算的這份合同已經存在，那么就會顯示出已結算的總金額，需要用戶確認是否繼續。標的物的號碼與臺賬的號碼是否一致并核對。費用按標底、預算進行歸類時，應能在賬簿數據庫中查找到已有的標的（預算）號，未保存的相應臺賬編號，其他的確認還包括必須填寫的項目不能是空白的，審核的數量不能超過準備的數量等。

4 油田工程結算與造價審核

油田工程造價信息管理系統中的油田工程結算微服務功能是為油田定額結算部門的日常業務需要而設計，其功能包括：計劃編制、工程審查、編碼管理等。

概預算中心審查人員和擁有費用化審批權限的用戶擁有造價審核權限，概預算中心審查人員可對投資、直接成本、管理費、其他，共4種資金渠道的臺賬進行審查；擁有支出批準權的使用者可以查閱支出和費用支出類別賬冊。

輸入待審核的賬號，從下級單位中抽取下級單位的資料，下級單位的審核金額為下級單位的審計金額，下級單位的審批金額為下級單位的最后審核結果。假如這個賬目已經被審核過，那么在審批金額之后，它會自動地顯示出審核人及審批金額，可以通過有或沒有這一行字來判斷這個賬目是否已經被審核。如果這個賬目已經被審核過，在點擊提交數據之后，就會對上一次的審核結果進行修改。同時，審批金額也不能超過審計金額，在提交之前，系統會對這個賬目進行自動判斷。審核人員只能對審核后的賬目進行修改。

5 造價信息統計與查詢

對于油田工程造價信息管理中各類信息的統計，按照序號+數據表名+數據字段數的格式進行輸入，其對應的類型分別為INT、STRING 和LONG。在系統造價信息統計微服務當中，引入樣本量計算程序，用于實現對造價信息量的統計，其公式為：

其中，n表示統計到的造價信息量；N表示總體量；e表示期望標準誤差；δ表示期望置信度。通過上述公式計算能夠確保統計的造價信息為具有更高利用價值的信息，減輕系統運行負擔。

本文管理系統中可以實現對造價信息的查詢，用戶包括二級單位用戶、概預算中心審核人員、概預算中心領導等。其中，二級單位用戶可以獲取造價分類中的全部類別，但只能夠選擇自己所在的單位。若某一字段未選取，或選取“不限制”，則不會對其進行篩選，而各項指標之間是否相關，選取的指標愈多，其結果愈準確，“項目名稱”“施工單位”等，可進行模糊搜索，并可自行鍵入一些關鍵詞。查詢結果包含了完整的、未經審核的、完整的、詳細的、概要的內容，并且可以用 Excel中的選項來直接輸出。

6 結束語

通過本文研究，對油田工程造價信息管理系統進行分析能夠發現，在該系統中引入微服務架構，設計的多個微服務功能能夠充分滿足用戶所需，并能夠在一定范圍內實現對日常管理數據的查詢。為了能夠為油田工程造價信息管理提供更科學、便捷且合理的功能，在后續的研究中還將充分挖掘微服務架構的功能條件，從而實現對管理系統的進一步優化，切實提升油田工程造價信息管理質量，有效降低油田工程建設成本，切實保障工程綜合效益。