軟件定義糧食業務共創“互聯網+糧食”時代

文/王士平

軟件定義糧食業務共創“互聯網+糧食”時代

文/王士平

糧食行業是一個關系國計民生的基礎行業，是關系經濟發展和社會穩定繁榮的基礎，是傳統行業的典型代表。而云計算、大數據作為一個先進的信息技術，在各行業的“互聯網+”轉型應用中備受關注。試想，當傳統的糧食行業遇見云計算技術，將會產生哪些顛覆性的變化、帶來怎樣的生機？

首先，糧食領域是一個計算機應用相對落后的領域。從行業信息化的角度來看，行業信息化基本經歷了兩個主要階段，一是計算機應用系統輔助業務階段，二是軟件定義業務階段。

計算機應用輔助業務階段

在過去三十多年的時間里，行業信息化的定位一直是通過計算機應用系統輔助業務管理和運作。在這個模式下，計算機應用系統的主要任務是規范化業務操作流程，并通過軟件邏輯將業務操作流程固化下來，通過業務人員向計算機應用系統輸入數據或執行相應的操作，完成規范化的業務流程。三十多年來的實踐證明，這樣的信息化模式很難適應業務發展的需求。主要表現在以下三個方面。

（一）業務流程梳理和規范化是計算機應用系統成功運作的前提。在現實實踐中，人們發現其實很難將本企業或本行業錯綜復雜的業務流程完整的規范化和梳理清楚，一個折中的辦法就是選擇一條相對清晰的業務線，進行流程梳理和規范，并基于此開發相應的計算機應用系統。隨著時間的推移，一個企業的多個業務條線會被分解成多個細分領域進行相應的流程規范和梳理工作，從而逐步形成了多應用系統的局面。也就是在信息化領域一直被詬病的信息孤島或“煙囪”式應用系統。

（二）在一個企業當中，細分業務領域之間的業務協同是很難避免的。在應用層面而言，帶來的就是大量的應用系統集成工作。多應用系統的集成帶來的弊端也是非常明顯的，例如高度的系統復雜性帶來的系統脆弱性和低可用性，大量的人工干預降低了信息的可信度。這兩個核心問題一直伴隨著行業信息化進程的三十多年，使得很多行業的計算機應用系統陷入“失之不可、棄之不能、用之無效”的尷尬境地。

（三）通過計算機應用系統固化業務流程的另一個弊端在于，業務的變化是永恒的，這種變化從大的業務模式改變到細微的操作規范或操作習慣的調整，而僵化的計算機應用系統很難適應業務的這些快速變化（從業務環境到操作習慣）。計算機應用系統不適應業務變化的突出表現體現在：應用程序的不斷更新，我們很難看到一個應用系統在規定的預算和規定的時間內完成預期目標，并轉向正常運維。開發人員跟隨應用系統運行的整個生命周期是一個普遍的現象。新一批業務需求的提出，往往導致將以往應用系統完全推翻、重新建設。因為在一個固化的業務流程框架下實現的應用邏輯不具備可擴展性，從而極大地提高了軟件開發和總擁有成本。

軟件定義業務階段

軟件定義業務是隨著云計算、大數據技術的成熟出現的一種新的計算機應用架構模式。仔細分析一下“業務流程”，我們會發現，業務流程實際上是由具體的業務節點上的“業務操作活動”與“業務操作活動”的傳遞邏輯構成的。傳統的應用邏輯定義是企圖將整個業務流程——從“業務操作活動”到“業務操作活動”的傳遞邏輯完全地固化下來，并通過應用系統來實現。而在現實世界中，“業務操作活動”和“業務操作活動”的傳遞邏輯都可能會發生變化，從而導致應用系統的不穩定和低可用性。與傳統應用架構模式企圖固化規范化的業務流程不同，軟件定義業務只是通過軟件定義具體的“業務操作活動”并以微服務的形式將軟件定義的“業務操作活動”注冊在云計算服務平臺上。具體的業務流程可以通過靈活編排相應的微服務快速實現。在這樣的應用架構模式下，計算機信息處理實際上由傳統的輔助業務角色轉向定義業務的角色。傳統意義上的人工業務操作活動將被軟件定義和操作。實踐證明，軟件定義業務的架構模式優勢是明顯的：

（一）微服務實現的業務邏輯簡單，通過云開放平臺注冊后形成企業業務知識資產的積累和沉淀。任何“業務操作活動”層面的變化，都可以通過調整微服務快速實現。任何“業務操作活動”的傳遞邏輯變化，都可以通過對微服務的重新編排和調整來實現。

（二）軟件定義業務的應用架構以云平臺服務為基礎，打破了傳統應用的邊界，沉淀下來的業務資產可以通過“微服務”持續優化，從而實現了應用系統的靈活性和可擴展性。

（三）微服務的可復用性和可持續優化，極大地降低了應用的總擁有成本。業務流程的實現是通過自動化的“微服務”編排實現的，從而避免了傳統應用架構帶來的應用集成的許多弊端。

在三十多年的信息化實施歷程中，許多行業都經歷過或正在經歷傳統應用架構的實現路徑或軟件定義業務的應用架構實現路徑。雖然許多信息化實現相對成熟的行業，比如銀行、電信行業，其信息化工作起步早，覆蓋領域相對完整，但它們今天面臨的局面卻是向新的應用架構的轉型困難，因為這些行業的大量業務依賴于傳統的應用架構，而且持續維護的成本居高不下。沉重的歷史包袱使得這些行業采用云計算架構舉步維艱。相對這些信息化起步較早的行業，雖然糧食行業的信息化工作起步較晚，但由于沒有歷史包袱，而且正巧趕上云計算、大數據技術的成形期。如果正確選擇軟件定義業務的云計算平臺架構，其彎道超車的效應是明顯的。軟件定義糧食業務為糧食業務現代化帶來的改變主要體現在以下幾個方面：

圖1 從業務藍圖到應用設計思路

變化1：糧食管理人員變身產品經理，以軟件定義糧食業務

通過軟件定義糧食業務的方法，將糧食業務場景化，所有業務場景均來自于糧食業務活動，從糧食業務的整體入手，將整體業務劃分業務域。然后進行進一步細化，在各個業務域中劃分業務子域，再將全部業務活動與業務子域進行匹配，形成業務藍圖全景視圖，針對梳理的業務活動進行微服務設計。從業務分析到微服務再到應用設計的整體需求開發思路如圖1所示。在應用設計時，采用微服務架構的設計模式，使每個條線的業務人員成為這個微服務的產品經理，持續參與糧食業務的定義。

案例分析：

在日常工作中，儲備庫的倉庫保管員每天都要檢查糧倉內的糧情，包括：糧食溫度、糧食濕度、倉內溫度、倉內濕度等數據，以便及時對糧倉進行通風、降溫等操作，保證糧食能夠在一個適宜的環境長期儲存。然后需要線下填寫“糧情檢查報告”并進行存檔。工作流程復雜，且不利于實現數據的及時共享。

通過“軟件定義糧食”的思維，使倉庫保管員參與應用設計，將填寫“糧情檢查報告”的工作通過線上的應用實現。此外，倉庫保管員還可以根據自己工作內容的變化，提出需求變更，通過對微服務的迭代持續滿足工作需要。例如：“糧情檢查報告”需要記錄的內容發生變化、糧倉進行智能化改造后可以自動采集糧情數據等，倉庫保管員也可根據業務變化提出需求變更，更改檢查報告的填寫內容、在檢查報告上自動填寫糧情數據等。在這個過程中，倉庫保管員就成為“糧情檢查報告”這個微服務的產品經理。

圖2 持續交付-應用設計原則

圖3 微服務拼裝，實現新應用

圖4 云平臺+微服務的模式

變化2：微服務、輕應用，對業務抽絲剝繭，將剛性業務流程柔性化

在傳統的需求項目型開發模式中，業務流程復雜，一旦定義很難隨時變更，而且業務邏輯散落在項目的很多點上，導致業務人員參與度很低。相比之下，在基于業務活動向應用轉化的過程中，以微服務架構進行應用開發設計，項目組基于“項目不停、需求不斷，持續迭代、持續交付”的原則及過程。業務活動轉化為功能應用過程如圖2所示。每個微服務都是一個獨立的業務，業務人員（微服務產品經理）可隨時提出需求變更，對微服務進行迭代，保證了業務流程的充分靈活性。此外，根據業務需求，可通過將不同的微服務進行編排組合，來實現新的業務功能，減少了重復開發，提高了開發效率。

案例分析：

基于糧庫需要實現倉內視頻監控和庫區視頻監控的需求，設計了“庫區視頻監控應用”和“倉內視頻監控應用”。將視頻監控的業務場景固化為“視頻監控服務”，此服務能夠調用各個視頻廠商的監控平臺獲得糧庫內安裝的各個攝像頭的實時視頻。“庫區視頻監控應用”和“倉內視頻監控應用”通過調用“視頻監控服務”獲取實時視頻。

基于糧庫出入庫業務需求，設計了“一卡通出入庫應用”，該應用調用“出入庫服務”、“合同管理服務”、“庫存管理服務”等多個服務實現了糧食出入庫整個流程的功能。以“糧食汽車入庫流程”為例，涉及：在門口處發卡、在質檢中心扦樣和化驗、地磅房處過毛重、糧倉處執行糧食入庫、返回磅房過皮重、返回門口退卡出庫，共7個步驟的操作。

之后，糧庫又提出要實現對庫區正在作業車輛進行視頻監控的需求，因此設計了“庫區車輛監控應用”，需要確定每輛車當前的位置，并調用能夠監控到該位置的視頻監控。因此，“庫區車輛監控應用”可以直接調用“出入庫服務”獲得車輛的作業步驟和作業位置，調用“視頻監控服務”獲得相應位置的視頻監控。只是通過對原來業務服務的重新編排，即可實現“庫區車輛監控應用”這一新的業務功能。（圖3）

圖5 國家、省級、企業三級可擴充的云服務架構

變化3：平臺化開發、運營，實現資源共享，業務共創

平臺經濟、共享經濟是互聯網的主流思想，云平臺的精髓也是資源共享、業務共創。如圖4所示，在云平臺上，一切資源皆為共享資源，微服務資產沉淀在云平臺上，能夠降低IT建設的成本，提高建設效率。通過云平臺+微服務的模式，未來可以實現微服務和輕應用跨省、跨地區之間的應用，各省、地區只需要根據自身糧食業務特點進行個性化開發，并且也可以將自身新建的好的服務和應用沉淀到云平臺，供其他省調用，能夠大幅度降低整個國家糧食體系的IT建設成本，提高各省、地區的參與積極性。

案例分析：

為進一步提升糧食信息化水平，搭建國家、省級、企業三級可擴充的云服務架構。如圖5所示，采取國家、省級、企業三級總體平臺架構，國家和省級平臺主要服務糧食行政管理和宏觀調控，企業平臺主要服務糧食企業生產和經營決策。

國家級糧食應用云，基于標準化業務服務形成數據分析和智能決策應用，國家標準化核心糧食業務服務平臺是其基礎服務。在推廣國家級核心業務平臺的基礎上，地方擴充自己的業務服務能力，形成地方特色的糧食管理應用云，通過業務服務能力形成從感知層-操作層-管理層-決策層端到端的業務應用。企業糧食管理應用云主要是應用省級平臺，在此基礎上，為防止斷電、斷網等突發事件的發生，搭建本地應急平臺，能夠保證突發事件期間本地糧食業務的正常開展，當突發事件消除后，能夠自動切換到使用省級平臺，同時本地數據會自動更新到省級平臺。（圖5）

隨著云計算技術的不斷發展，以及在糧食業務應用方面的不斷探索，將更好地以軟件定義糧食業務，加快糧食信息化發展的進程，共創“互聯網+糧食”時代。

作者單位：怡和祥云（北京）科技有限公司