煤炭行業數據資源開發利用能力提升策略研究

樊強利

(中煤科工能源科技發展有限公司，北京 100013)

近年來，煤炭行業的兩相融合發展成效顯著，不僅在生產領域與信息技術緊密融合向自動化、智能化方向邁進，在經營管理層面，現代信息技術還促進了管理效率、效益、科學化決策和抗風險能力的提升。現代信息技術與煤炭行業的交匯融合引發了數據迅猛增長，數據已成為煤炭行業管理的基礎性戰略資源，當前是煤炭行業數據資源從量變轉向質變的關鍵節點，涌現出了一系列發展問題需要解決。

1 信息化發展帶來的行業變革

隨著信息化建設的不斷發展，大數據在各行各業的應用也越來越廣，涵蓋了醫療、農業、工業、物流以及能源各個行業，對產業發展起到了極大的促進作用。工業數據量大，數據收集途經簡單使得大數據在工業上應用更加廣泛，包含工業從設計生產到銷售服務與管理的一系列生產流程，使得工業生產和服務在信息的指導下更加先進和智能[1-3]；物流信息致力于網絡化、全球化，從微觀層面的運輸、倉儲、配送到中觀層面的供應鏈、采購和生產物流數據，再到宏觀層面的基于商品管理、商品數據分析等各個方面，在大數據的支持下，物流行業飛速發展，節約成本的同時配送效率大大提升[4]。

當前，能源大數據在國內的發展持續向好，能源政策逐漸向大數據開采等方向傾斜，業務需求量逐漸增加，當前，能源大數據已經在石油、天然氣和電力等領域有了一定程度上的應用。2015年7月3日，電力行業的大數據平臺在上海電力上線試運行，該平臺由國家電網公司組織開發，是能源行業企業級大數據平臺的初步應用。該系統的投入使用標志著企業級能源大數據平臺正式投入應用層面。

2 煤炭行業數字化現狀

2.1 煤炭行業信息化發展

煤炭行業數字化是指煤炭行業逐漸應用大數據和新技術來提升生產效率保障生產安全的一個系統過程，數字化的發展可以覆蓋煤炭生產銷售的方方面面包括井下生產數字化、安全監察數字化，以及物料移動和事務處理的數字化、銷售情況和自己管理的數字化等等。隨著煤炭行業數字化發展的不斷深入，煤炭行業數字化平臺應運而生。煤炭行業數字化平臺可以將煤炭生產銷售過程中所有的數據進行收集和整合處理，將低價值密度的數據與處理成高價值的信息，有選擇的提供給需要的緩解和人員，供生產決策使用。最終實現生產要素的優化組合和企業資源的合理配置，和安全生產和經濟效益的最大化[5]。

“十二五”期間，在國家大力推動兩化深度融合發展方針指引下，煤炭工業兩化融合進入快速發展階段。逐步建立起較為完整的兩化融合管理制度體系和基礎保障體系，各領域對數據和信息系統的依賴程度加深，兩化融合在推動煤炭企業生產方式轉變、管理模式變革、經營效率提升中的作用逐步顯現。但在“十二五”期間，煤炭行業兩化融合的基礎依然薄弱，發展水平不均衡、資源投入不足、體制機制約束、標準規范滯后、信息資源整合困難、人才隊伍培養乏力等問題依然突出。

“十三五”時期，煤炭工業兩化深度融合取得顯著成效，建立起較為完善的工作支撐體系和基礎保障體系。2015年6月12日，中國煤炭市場網聯合國內大數據研發機構共同研究開發的國內首個專注于煤炭行業的大數據平臺“中國煤炭大數據”平臺正式發布上線。2016年7月19日“煤炭大數據平臺V2.0”全新上線，其應用模塊包含煤炭GIS、圖解煤炭、煤炭物流、預警預測等。2015年6月30日，以提供客戶數據、交易數據和金融數據為主的第三方煤炭全產業鏈電商平臺“找煤網”上線。平臺主要利用數據驅動交易和信用，“找煤指數”的推出得到了大批煤企和業內人士的認同，“找煤網”已成為國內最大的煤炭第三方電商平臺，以“互聯網+煤炭”的模式助推了煤炭行業的轉型升級。

2017年12月6日，中國(太原)煤炭交易中心能源大數據平臺正式發布，標志山西煤炭行業進入“大數據時代”[6]。其后，陜西省煤田地質集團有限公司主持開發的全國首家“互聯網+煤炭地質”信息綜合業務對接平臺“煤炭地質云(CGC)1.0”在西安上線，內蒙古煤炭交易中心，淄礦集團魯中煤炭交易中心相繼上線煤炭信息管理平臺，覆蓋煤炭生產交易過程中的多項信息管理[7]，山西今日智庫能源有限公司主辦的中國煤炭大數據中心涵蓋了大物流查詢、煤炭價格、煤炭統計、焦化行業、電力行業、鋼鐵行業、建材行業、宏觀經濟和期貨價格等多項信息。

2.2 煤炭行業數據資源特征與存在形式

煤炭行業是典型的采掘行業，不確定性的生產環境和物流不連續的生產過程使得信息技術的綜合集成應用遇到了挑戰。煤炭行業整體集中度不高，企業綜合發展狀況的不均衡也帶來了企業間信息化發展水平的不均衡。當前，煤炭行業多數企業仍處于數字化發展階段，信息孤島問題突出，能夠做到大數據的充分利用，實現數據挖掘價值的企業還非常少，只有部分先進的企業實現了數據層面的集成。國家能源局、煤炭行業協會和省級煤炭行業管理部門大都建立的是數據統計平臺，無法獲得企業生產運營的細粒度數據，這些數據只有統計效用，難以開展深度分析。

煤炭行業的數據多以結構化、半結構化和非結構化的形式存在，其中主要是結構化和半結構化數據，在具體的煤炭生產中，隨著信息資源開發利用深度的提升，非結構化數據占據的比重正在逐漸擴大：①煤炭生產物流的不連續，原材料與產成品沒有嚴格的數量對應關系；②煤炭行業的主要銷售方式一般是年度訂貨、合同銷售、分期發運，靈活應變的市場銷售機制并不十分突出；③煤炭行業生產條件復雜、不可預見因素多，生產平衡、安全控制難度大；④煤炭行業企業地理分布范圍廣，生產現場條件差，井下生產環節多，安全生產信息量大，信息實時性強，對通訊設備和監控設備有特殊要求；⑤煤礦行業信息化建設方面的相對落后，基礎設施落后，技術人員缺乏，由于軟件企業較少介入這一領域，缺乏高可用性的解決方案。

煤炭行業數據資源容量大、種類多、變化速度快、實時性要求高，生產作業對地下空間結構、狀態等信息的依賴性高，地理信息系統在煤炭企業生產組織和運行中發揮著重要作用，數據資源的整體價值密度低，開發利用的難度較大[8]。

由于煤炭企業的生產單位(煤礦)比較分散，加上不間斷的生產組織方式，導致很多數據分散在各生產單位，部分企業雖建有集團的數據中心，但也都沒有實現所有數據的集中統一存儲管理。近年來，部分煤炭企業也在探索建立企業級的大數據中心，原神華集團通過建立大數據中心助力智能礦山建設，兗礦集團建設實施了大數據示范工程，山東能源的臨沂礦業集團、棗莊礦業集團都建設了大數據平臺。山東、山西、貴州、內蒙等產煤地區紛紛建設了煤礦安全生產、運營管理等大數據中心和業務平臺。原國家安全生產監督管理總局也已經啟動建設覆蓋全國的安全生產監管信息化平臺。此外，煤炭行業正在打破大型企業集團各自主導信息化建設的傳統模式，行業協會、大型信息技術廠商、高等院校、科研院所等紛紛發揮各自優勢，推動服務煤炭行業的工業互聯網和云服務平臺建設。

2.3 煤炭行業數字化平臺構建面臨的主要問題

1)數據標準尚未形成[9]。數據的核心價值在于對多個不同來源的數據進行關聯分析，因此包括數據交易、數據開放共享在內的相關標準就顯得尤為重要。只有參與方遵循共同的標準，數據的交易與開放共享才能更為高效。煤炭企業生產環境特殊，數據散亂繁雜，標準化有價值的信息分析挖掘是數字化平臺建設和作用發揮的基礎。

煤炭行業及企業信息孤島問題突出，各個系統的開發商、開發平臺、操作系統、數據庫平臺各異，系統間無法實現信息共享。由于行業性數據標準的針對性較強，因此國際標準組織較少涉及行業領域，煤炭行業及企業信息孤島問題突出，系統間無法實現信息共享。整個煤炭行業還沒有一套完善的數據的收集、整合、共享、應用等相關的數據標準規范。

2)數據共享受阻。為解決煤炭行業“信息孤島”問題，各單位及企業開展組織建立的信息平臺如雨后春筍，但由于信息平臺的區域化和領域化，不同平臺之間又形成了新的“智慧孤島”[10]。企業管理者認為數據是企業的資產，而且很多數據是企業的機密，企業的數據應該在企業內部、局部的環境里使用，不但不能共享還應該做好保密工作。在政府調用企業數據的情況下怎么保證企業的商業秘密不泄露，現在還沒有形成標準規范，企事業單位間的數據共享，實際上是交易行為，如何能夠促成這種數據資源交易也面臨很多挑戰。

3)數據質量參差不齊，數據價值挖掘困難。我國煤炭企業信息化水平很不均衡，如礦井生產安全管理數據、機械運行數據等一手數據往往由一線礦工和班組成員進行填寫，具體記錄指標和記錄格式可能存在差異，礦井監測工作所返回的視頻音頻等數據也伴隨礦井智能化和現代化建設水平而不同。搭建數字化平臺，將面臨信息采集難度大、數據質量低等問題。全國性數字化平臺搭建會出現數據質量參差不齊，給后續信息融合與共享應用帶來諸多困難[11]。在行業大數據具有“高價值總量、低價值密度”的特點加持下[12]，數據質量和存在形式差異較大會增加數據挖掘難度，使數據信息價值大打折扣。

4)缺乏相關人才。當前大數據方向的人才培養仍然是以計算機相關專業為基礎，針對煤炭行業的相關人才很少[13]。我國煤炭企業大數據應用起步較晚，大數據的發展還不完善，越來越多的人逐漸認識到數字化平臺的建設是促進煤炭企業未來發展的方向之一，既是熱點，也是難點和重點。技術上的突破離不開人才的大力開發，煤炭企業采掘、地質、安全、運營數據具有較強的專用性，懂生產的人不一定懂開發，懂開發的人不一定懂管理。因此，全面知識性人才的缺乏或者專業的技術、研發、協調和管理人員不能有效的分工協作都是影響數字化平臺建設與發展的重要因素。

5)與傳統管理方式的沖突。傳統煤炭企業管理人員對于煤炭大數據還比較陌生，提不出大數據的精準需求，大數據分析問題和解決問題的作用有限，這就容易造成管理層在數字化平臺建設尤其是初期建設中重視程度不夠，對于人力、物力和財力的投入匱乏，例如激勵措施不到位，工作流程不順暢，這些都會制約數字平臺的建設和發展。同時傳統管理人員多憑主觀經驗作生產運營決策，在煤炭大數據的背景下，煤炭企業應該全員參與，一切以“數據”說話，要基于大數據結果解決問題、規避風險、預測機遇，決策層決策水平和能力也將迎來新的考驗。

3 數字平臺能力提升原則

3.1 以企業效益作為驅動

數字平臺建設的建設始終是以提升企業效益為根本目標和立足點，在進行數字化建設的過程中通過對住址結構診斷、企業軟件硬件建設、業務流程優化等手段來全方面提高企業效益。煤礦信息化建設和數字平臺能力提升對于企業發展來說就是一種效益投資，不僅體現在財務層面，還有煤炭高質量發展的需求。

3.2 從總體視角出發規劃

對煤礦的信息化建設提升建設應從戰略發展的角度進行規劃，將建設數字化與企業的戰略戰術目標中分結合，從全局出發總體規劃建設。在設計過程中對煤礦生產運營情況進行充分的考察了解，深入發掘總體數據需求以及各部門采集能力相關信息，建設出兼顧當前需求與未來發展、煤礦內部利益和外部共享的信息化體系，充分發安徽整體效益。

3.3 分步逐步實施

在進行總體規劃結束后，需要根據全面的建設方案進行模塊化的分工建設、分步實施，以達到高效有序建設的目的。即以全面信息化為指導，按照一定順序逐步完成數字化建設以及管理模式的配套改革。這樣的實施方式能夠保證在煤礦生產經營不受影響的同時以最快的速度推進數字平臺的建設。

3.4 針對重點突破

在進行實施規劃和實施步驟的選擇排序中，應充分考慮企業當前需求，將企業最需要數字化和數字化效益最大的部門入手進行重點突破，這樣可以使信息化建設利益最大化，同時信息化建設快速重點推進可以為后續建設提供巨大信心。

4 煤炭行業數據資源開發利用能力提升策略

數字化平臺建設的技術難點在于煤炭企業不是制造企業，而是采掘業，現在流行的一些管理軟件主要適用于制造業、分銷業，對于煤炭企業不太適用。依靠國內外先進成熟的商品軟件，一蹴而就實現企業的信息化改造，對于煤炭業來說是不現實的，而且ERP在其他行業實施的成功率不高，煤炭行業這方面也已經有失敗的教訓。全面提升公司現代化管理水平，提高員工整體素質。煤炭行業數據資源開發能力的提升應從以下幾部分入手。

1)加強信息標準化。煤炭行業的信息標準化應該從生產經營的多方面入手：一是推進安全與管理信息化系統建設，實現數據、流程和決策過程的信息標準化；二是生產安全系統的信息化改造，建立現代化的生產安全監控指揮中心，達成安全信息的標準化三是建設生產經營管理系統，優化資源配置，實現經營信息的標準化，為后續的信息化架設工作提供標準、有價值的數據基礎，并最終實現電子商務提供內外部數據保障。

在煤礦信息標準化的過程中，引入管理層面、主體層面、服務層面、[14]對數據管理進行規劃，如圖1所示。

圖1 煤炭行業信息標準化層次

2)增強信息結構化。在對煤礦數據資源進行開發的過程中，數據的結構化處理非常重要。根據對沒他行業的需求對煤炭行業數據信息進行結構化。根據數據管理的思想將煤炭行業數據進行歸類，將數據進行分類后建立相應的信息庫見表1。

3)構建整合信息平臺。建設基于云存儲和云服務的大數據中心，為企業提供煤炭基礎信息的分布式存儲、高容災性、訪問快捷的信息資源管理。建設基于云計算的煤炭相關信息和業務協同處理平臺，為企業提供煤炭基礎信息分布式、協同處理，為共建部門提供高效、快捷的共享信息服務和協同業務處理，面向企業、中介機構及社會公眾，建設基于互聯網的大數據云服務平臺。

4)提升員工數字化素養。信息化是企業全員努力的結果，從數據資源的獲取、處理到價值挖掘需要企業各級員工的參與，沒有絕大多數員工的成功轉型，企業數字化轉型很難取得全面成功。

將行為安全管理2-4理論[16]引入到員工數字化素養的培育中，可以將員工數字化素養分為兩個方向培養：針對違反數據標準化動作的培訓和對于員工可能產生的對標準化有影響狀態的調節。在對員工可能產生的違反數據標準化動作的培訓中，可以從以下幾方面入手：①加強數字化培訓，對員工進行大數據相關知識的普及，增強員工對數據的敏感度；②設置專業崗位，負責數據的初步收集和挖掘。在對員工不標準狀態的調節中，應將信息管理融入日常工作中，培養員工數據整理習慣。

表1 煤礦信息結構化框架

5 結 語

在科學技術飛速發展的當下，海量的數據資源為行業的發展提供了無限可能和價值助力，數據資源的挖掘和利用對企業未來的高質量發展至關重要。煤炭企業通過將日常經營活動中的數據收集標準化，整體建立信息化平臺、信息化評價指標體系等方式，結合對員工數字化素質的日常培養，可以對生產經營過程中充分利用數據價值，盡快解決數字化發展瓶頸，起到巨大幫助。