城市軌道交通信息化規劃建設中主數據管理平臺的建設契機

李玉建 馬子彥

（鄭州市軌道交通有限公司，450006，鄭州∥第一作者，工程師）

信息化系統建設和應用是城市軌道交通工程建設、線網運營管理、可持續高效管控的重要手段。城市軌道交通企業的信息系統涉及工程項目、運營維護、企業管理等方方面面。為了實現信息系統之間的數據共享和集成，一般會借助信息規劃進行數據編碼和標準化。但是，在信息系統建設時真正貫徹落實和驗證數據標準化的要求卻并非易事。

實現系統間數據標準化和數據共享的一種有效手段是實施主數據管理［1－2］。主數據（Master Data）是從企業各部門、各業務中提煉出的最基礎、最核心、最需要共享的相對穩定的數據，是系統間反復使用和需要統一標準、統一更新的數據。如財務會計科目、組織部門、人員、賬戶、資產設備產品、供貨商等基礎數據。主數據管理（Master Data Management，簡為MDM）是獨立于具體業務應用的共享數據的集中管理。什么時間建設、如何建設MDM，在一定程度上，比單個業務信息系統的建設具有更重要的意義。

本文結合鄭州城市軌道交通信息規劃和建設實踐，提出了企業利用建設初期沒有歷史信息系統包袱和關鍵業務信息系統剛開始建設的時機，同步建設獨立的DMD平臺方案，從而實現企業信息體系頂層框架和數據共享的長效約束機制，確保信息系統之間的數據共享和信息集成。

1 城市軌道交通行業的特點和信息化建設問題分析

城市軌道交通工程項目具有建設規模大、施工周期長、施工技術復雜、對周邊環境影響大等特點。

從工程項目全壽命周期管理來看，城市軌道交通項目一般包括項目決策、規劃設計、工程施工、運營與維護等幾個階段。項目主要涉及單位包括業主方、城市交通管理單位、咨詢方、設計方、供貨方、集成商、施工方、監理方和運營方等。各方的管理以項目為主線，形成以業主為主導、各參與方分工合作的管理機制［3］。

新建城市軌道交通的建設運營特點為：一般是先期以工程建設為中心，“保建設、保開通、保運營”，再按照“投資、建設、運營和資源開發一體化模式”的發展思路，逐步由單條線路運營向多條線路建設和運營并存的方向發展。其企業組織也是一個業務分工逐步細化、逐步完善的過程［4］，從單一組織向集團化方向發展，由起步階段的集權型控制模式，到運營和置業等業務形成一定規模后的戰略管控模式。

對于新建的城市軌道交通的運營企業的信息化系統建設，也是一個循序漸進的過程。一般來說，企業在早期先建設若干簡單的信息系統［4］，如單機版的財務管理、臨時的OA（辦公自動化）系統、Email（電子郵件）系統和簡單的門戶網站等。這些信息系統立足于初期需要，相對投入較小，在系統功能和安全上各自獨立考慮，通過采購成熟軟件系統或部分模塊等方式快速部署。隨著企業逐步步入多條線路建設，進入建設和運營并進的階段，企業的組織架構和業務流程也逐漸規范和穩定，許多初期臨時的信息系統會被代替和升級。

在代替或升級初期信息系統階段，企業一般也會進行信息戰略規劃工作，形成總體一致的信息系統框架和數據標準化原則，并以此來指導各信息系統的建設及系統間的數據共享和集成。

但是，在單個信息業務系統具體建設實施時，因為沒有真正貫徹和驗證數據標準和數據共享的有效約束或者可操作的信息化手段，隨著新的信息系統建設和數據的日積月累，業務系統之間因缺乏統一的數據標準、數據共享機制而帶來的問題和影響就會逐步放大顯現出來。譬如：同一信息資源需要多次重復錄入不同系統，同一對象因描述迥異導致系統間無法聯動；分、子公司與公司總部的報表不能自動合并匯總；隨著應用增多，系統的接口開發和改造也顯著復雜，多頭開發、重復投資造成管理困難和安全風險。雖然整合數據已經顯得非常必要，但是因為缺少落實數據標準和數據共享的有效機制，“先開發，后整合”的故技總是重演，統一數據標準總是落空，使“信息孤島”問題一直是老大難問題。而且由于來自系統使用部門的阻力和大量數據需要梳理的壓力，導致數據再整合的難度大、投資大、周期長。

大型集團企業諸多信息系統之間要實現數據共享和信息集成，歸根結底，取決于最基本、最重要的問題——企業MDM問題的解決。有別于記錄業務活動、波動較大的交易數據，主數據變化緩慢。數據標準化往往也就是主數據的提煉、定義和編碼。文獻［1］在2006年提到了銀行因主數據信息不同步而導致的錯誤：客戶地址信息在銀行信用卡支付系統和客戶信息系統的不一致影響了銀行信譽，導致客戶流失。國內有電力、航空等行業已經注意到企業MDM的重要性［5－8］，并進行了一些有益的嘗試。

通過MDM平臺的實施，可以統一諸多信息系統之間的數據標準，建立數據共享機制，約束企業各個信息系統的建設和應用，使其始終遵從統一一致的數據共享和數據安全原則。有別于常規的數據倉庫或數據農場實施，MDM是對獨立于具體業務信息系統的共享數據的集中管理。MDM系統是合規的，已集成、已清洗和標準化的單一數據源［9］。它負責管理維護主數據的完整性、相關性和精確性，并發布給各業務信息系統。

對于新建的城市軌道交通的運營企業，如何建設MDM平臺、什么時間建設，業界有不同見解。筆者分析了MDM實施的常見方法，并結合鄭州市軌道交通有限公司信息化建設的認識和實踐，提出在還沒有使用大型業務應用系統和企業數字化信息沉淀相對較少的情況下，可以利用后發優勢對MDM問題未雨綢繆。在尚未產生一系列信息系統的包袱時，先期實施企業MDM，從而避免了信息共享和集成的老大難問題。

2 MDM的實施方法

比較常見的MDM實施方法主要有：

1）第一種方法是基于公司已經存在并應用于實踐的大型業務系統［7－8］，采用擴展應用軟件系統的其他套件和二次開發，實現統一的數據標準和數據共享。比如，在公司內部已經實施了包括SAP軟件的ERP（企業資源規劃）、CRM（客戶關系管理）等多個應用系統［7－8］的情況下，利用已有的 SAP Netweaver平臺及建立在其之上的CRM系統作為企業數據管理系統的基礎，利用Netweaver平臺作為中間件平臺，以及利用CRM系統中的Middleware模塊中的部分組件，經過二次開發，即可實現企業自身數據管理系統的數據共享。此類方法一般因受制于已有系統的考慮，并且已經擁有大量的信息數據積累，所以需依托已有系統進行數據標準化工作和二次開發，實現數據共享。但這種不完全的MDM相對于重新開發系統而言，其投入產出比更高，更能得到企業的青睞。

2）第二種方法是中立的、完整的MDM解決方案［9－10］，具有比較完整的數據模型，提供了廣泛的集成性。這種方法主要是通過MDM來提供獨立于具體業務信息系統的、標準化的單一基礎數據源，通過企業服務總線（ESB）來保證共享數據的安全可靠傳遞，同時搭建企業級的公共服務組件，建立松耦合的、靈活、穩定的企業IT架構［11］。

圖1提供了一個基本的MDM平臺和ESB示例。圖1中的主數據、ESB、數據管理層、硬盤存儲均采用了雙機熱備冗余。MDM平臺采用了數據層、應用層、客戶端的B／S（瀏覽器／服務器）三層架構，其中MDM服務器構建于ETL（抽取、轉換、裝載）技術之上，包含了數據抽取、數據加載、數據轉換、數據質量管理、數據復制和數據同步等功能。ETL服務器批量抽取服務用于對已有信息系統的數據提取。

圖1 MDM平臺實施架構示例

上述MDM實施的第二種方法對于已經成線網運營的成熟的地鐵企業是有難度的。因為企業內部各單位已經建立并使用了多種信息系統，要實現已有系統與MDM平臺的對接，其中的協調和改造阻力是非常大的，相應的改造投資成本也是以上千萬元來計算的。這也是此類企業在生產系統和管理系統數據融合工作和在管理層面各系統間數據的融合工作上，都是慎之又慎的原因。

相比而言，針對已有業務系統的則相對簡單；或者是主要業務系統需要重新構建的企業，采用上述第二種方法可以輕裝上陣，以較小代價完成MDM平臺的搭建，是比較合適的。

此外，需要值得注意的是，在完全沒有依托具體業務系統情況下，單純的MDM平臺建設，在實施深度上容易脫離實際；而且在其他系統建設時，增加了業務系統和MDM平臺之間的協調難度。

3 鄭州城市軌道交通企業信息規劃和建設實踐

3.1 鄭州城市軌道交通企業信息規劃

鄭州市軌道交通有限公司在《鄭州軌道交通信息化建設規劃（2011－2016）》中明確規定了通過數據標準化和MDM平臺，結合ESB，實現主要信息化系統的數據共享和業務貫通的總體目標（見圖2）。

圖2中也揭示了信息系統建設應考慮的主要因素和內在關系。其中，企業的信息體系頂層工作包括了MDM平臺的建設和網絡系統等基礎資源的規范要求，以及各信息系統之間通過ESB的交互。另外，在信息系統建設時，地鐵企業縱觀上下全局性的信息化需求（如跨組織應用的財務管理系統和人力資源系統，統一的協同辦公系統，一站式用戶信息應用公共平臺等）應優先考慮建設。這樣，通過通盤考慮信息系統之間的關系，可以避免在信息化建設過程中產生新的信息孤島，可減少重復投資，強化信息系統數據標準規范的貫徹和應用。

在信息系統之間傳遞主數據的主要方式是通過中間件或者ESB。ESB用于實現企業不同消息的準確、高效和安全傳遞，并提供了一種統一的可靠消息傳輸和數據格式轉換等功能。ESB是傳統中間件技術與XML（擴展化的標記語言）、Web服務等技術結合的產物［1，10］，在設計實施上一般采用一套標準的數據接口（通用的XML格式），使用統一的協議（如Web Service／HTTP）。隨著信息化應用系統增多、接口數量增長，系統間連接關系也日益復雜，增加了系統實施和數據共享的強度和難度。比如，文獻［6］歸納了航空公司電子商務系統與其各主要相關系統間交換時在業務主數據內容、通訊協議和數據格式上的復雜性，如果沒有一個統一的集成總線標準支撐，那么安全傳輸機制、數據格式轉換、通信適配器的開發、傳輸可靠性保證等問題都需要依賴于自主開發，其風險是不言而喻。圖3給出了一個具體業務系統與周邊系統的集成關系，通過標準的開放的ESB，簡化了系統間接口的開發，統一了系統間數據傳遞的技術格式、安全規范、監控和管理等。

圖2 鄭州城市軌道交通MDM與業務系統的關系

圖3 ESB實現了數據安全可靠的傳遞

3.2 以核心業務信息系統為基礎，同步建設MDM和ESB

如前所述，單純的MDM和ESB建設，容易造成與其他業務信息系統之間的脫節和協調難度。結合企業的基礎的、核心的業務信息系統建設，則提高了MDM實施落地的可行性。以鄭州城市軌道交通信息化建設體系為例，圖4給出了核心的業務管理系統和支撐業務的基礎技術平臺。

鄭州市軌道交通有限公司先期進行了人力資源管理、財務管理、資產管理等業務管理系統的核心功能模塊建設，從而實現鄭州城市軌道交通的人、財、物等主數據模型。同時，通過同步建設MDM和ESB等基礎技術支撐，保證了各系統之間包括主數據在內的信息可靠傳遞。后續信息系統在設計和建設時，其主數據來源于MDM平臺，與其他系統的數據共享和數據傳遞則通過ESB實現。由此可見，MDM和ESB的應用，使得信息系統不再獨立封閉考慮，為信息系統建立了數據共享和集成的約束機制。

圖4 核心業務管理系統和支撐業務的基礎技術平臺

4 結語

城市軌道交通工程項目的建設、運營管理和企業組織架構的動態演進過程，對信息系統建設、實現數據共享和系統集成提出了挑戰。實現數據共享需要一個有效的信息化手段。本文針對近年來城市軌道交通行業的特點，結合對鄭州城市軌道交通信息化規劃和建設的實踐認識，提出了利用企業建設初期沒有信息系統歷史包袱和關鍵信息業務系統開建的契機，同步建設相對獨立的MDM平臺和ESB的方案。該方案使得企業信息系統不再獨立封閉考慮，為信息系統實現數據共享和系統集成提供了長效約束機制，使得各階段信息系統的建設和應用始終遵從一致的數據共享和數據安全成為可能。這樣，企業初期以較小的投入和難度構建統一的數據標準和共享平臺，避免了后期為實現數據整合和消除信息孤島帶來的巨額成本。

［1］Wolter R，Haselden K.The What，Why，and How of Master Data Management［DB／OL］.Microsoft Corporation Developer Network（2006－11）.http：∥ msdn.microsoft.com／en－us／library／bb190163.aspx.

［2］孫立憲.現代軌道交通企業信息化應搞好總體設計［J］.中國信息界－實踐與應用，2010，4（140）：47.

［3］畢湘利.從運營角度分析城市軌道交通建設需要重視的問題［J］.城市軌道交通研究，2012（7）：3.

［4］吳凡，駱漢賓.武漢地鐵工程建設管理信息化規劃研究［J］.土木建筑工程技術研究，2010，2（1）：1.

［5］賈紅龍.主數據管理（MDM）和流程監控（PM）研究［J］.信息技術與信息化，2010，2（2）：78.

［6］婁麗軍.ESB案例解析和項目實施經驗分享，第1部分：借助ESB整合航空公司商務體系，提升客戶服務水平［DB／OL］.IBM 文檔庫（2008）.http：∥www.ibm.com／developerworks／cn／websphere／library／techarticles／0905＿loulj＿esb1／.

［7］鄭龍.企業數據管理系統的研究和實現［D］.上海：上海交通大學，2008.

［8］張德進.江蘇省電力企業主數據管理研究［D］.南京：東南大學，2010.

［9］Rich R.使用IBM WebSphere的數據整合平臺來管理主數據［DB／OL］.IBM 文檔庫（2005），http：∥webservices.ctocio.com.cn／imagelist／06／37／20210466q7x9.pdf.

［10］Doligicer M，Bayer G.Messsage broker vs.application servers for integration［J］.Business Integration Journal，2004（13）：4.

［11］顧群.特鋼ERP系統的實施難點及解決方案［J］.冶金自動化，2008（S1）：401.

［12］劉平.從業主角度探討軌道交通工程建設信息化［J］.中國建設信息，2010，24（24）：68.

［13］徐波.對又好又快推進城市軌道交通規劃建設工作的認識與實踐［J］.都市快軌交通，2012，25（5）：1.