軍工制造企業數據管理駕駛艙的設計與應用

祁家禎，梁田雨，楊 馳，陳瓊嬌，郭 歡

（ 北京航天長征飛行器研究所，北京 100076）

1 現狀分析

航天產品作為一項科技含量高、技術涉及面廣、系統集成性強的高科技系統工程產物，從研發、出廠到最終交付，涉及多行業、多部門的通力協作與支持，整個過程中產生大量、復雜度高、價值高的數據。但處于數字化轉型的重要時點，研究所的數據采集、應用體系仍在建設當中，部分關鍵數據統計仍然依靠人工進行。面對更新頻率日益加快、類型日漸多樣、資源項逐漸繁雜的數據，人工統計不僅費時費力，還容易出錯，無法支持研究所的準確化、精細化管理；同時異構系統間的數據孤島問題所造成的數據無法同步分析問題凸顯，數據匯總分析能力不足。

同時，研究所作為涉密單位，數據分存于互聯網與涉密內網，互聯網數據采集存在天然物理隔離，無法實現自動采集，只能通過擺渡手段接入內網。其次數據本身同樣具有涉密性，存在知悉范圍限制，研究所使用作為身份識別的CA USB-key只能在IE8及以下版本瀏覽器進行驗證通行，而現在多數互聯網前端框架已經拋棄IE8及以下版本瀏覽器的實現。為了保證數據可視化的友好性、實用性，需要尋找技術途徑解決跨瀏覽器進行駕駛艙展示的問題。

2 問題識別

根據上述現狀分析，此平臺建設需要解決以下四項具體問題。

1）研究所缺少可以集中數據并提供駕駛艙展示服務的平臺。

2）由于運行在互聯網系統的數據同樣具有統計價值，但是互聯網數據進入內網系統必須通過擺渡手段，所有該平臺不僅需要有從內網系統取數的功能，同時具備解析處理來自互聯網的結構化數據的功能。

3）由于部分數據的知悉范圍不一致且用于識別CA USB-key的ActiveX控件已被當前可運行較新主流前端框架的瀏覽器所拋棄，所以該平臺需要從擁有IE內核的瀏覽器進行用戶校驗后，在擁有其他較新內核的瀏覽器進行數據展示與權限控制。

4）出于安全性考慮，部分涉密內網計算機配置較為保守，在保證數據展示內容需求的基礎上要做出相關效果優化，保證數據展示的流暢性，增強用戶友好性。

解決上述問題，才能在當前研究所物理環境中構建符合現狀的駕駛艙平臺。

3 技術路徑

貫徹上級單位“實現全價值鏈業務的數據管理，面向各級管理者提供全局動態掌控、智能預警、精準管控的管理駕駛艙服務”的相關指示，該項目旨在構建可以為管理者統籌規劃、業務精準管控提供幫助的數據駕駛艙平臺，以十四所流程平臺作為平臺入口，用以Spring+ SpringMVC + Mybaits + SQLServer為后端架構，與以Bootstrap框架為基礎、Echarts、Layui、Sweatalert等插件接入的前端架構相結合的方式，獨立自主的開發“鳴鏑數閣”數據可視化管理駕駛艙平臺。以精細化管理理念為指導，聚焦數據集中展示與可視化“駕駛艙”體驗，從數據采集、數據存儲、數據處理、數據展示等方面實現數據全生命周期的管控與利用，為決策層提供基于量化數據和圖形效果的決策輔助能力，為后續實現全價值鏈的動態數據智能預警與精準管控能力建設奠定堅實基礎。

按照上述思路以及所識別到的問題，該項目從數據采集到數據展示的業務流程圖如圖1所示。

圖1 “鳴鏑數閣”數據工作流程圖

本項目主要涉及經營、黨群、人力、資產四大主題域數據，其來源各不相同。經營主題域數據是由員工手工整理與系統產生結合而成的，涉及立項競標、科研生產任務、質量問題、合同履約、經濟五大領域共60余項的結構化數據；黨員數據是由外網黨建云平臺生成的包含黨員信息20余項的結構化數據；人力數據是有上級單位系統生成包含人員信息10余項的結構化數據；資產數據是由所內固定資產系統生產的包含資產信息30余項的結構化數據。其中，資產數據可以直接從資產平臺通過Restful接口進行抽取。

第一步，數據采集。數據采集業務分為結構化數據上傳與解析、定時數據抽取與解析。無法定時從系統抽取的數據，如經營、黨員、人力數據需要業務管理員按照規定好的時間間隔上傳可解析的結構化數據。

第二步，數據存儲。從第一步而來的數據將通過部分異常值處理或者數據轉換之后存儲到業務數據庫之中。異常值處理是對于某些特定字段出現極端偏離值進行的修正手段，如年齡字段如果出現小于零或者大于一百時將被修正為平均值；數據轉換是對于某些特定字段進行拆封轉換等工作，如將部分包含多個信息的長字符串分解為多個字段信息加以保存。

第三步，數據計算。第二步所存好的數據大部分只是原始數據，不能直接用于展示。且部分數據由于數據量較大，為提高系統響應速度，系統在數據上傳完或者數據抽取結束后會新啟動一條線程去做計算操作，如人力數據中所要展示的年齡分布，系統需要首先根據出生年月日裁剪出出生年份，與當前時間年份算出人員年齡，再根據設定好的年齡區間計算出各區間所含人員數，最終用于年齡條形圖分布圖顯示。同時，部分數據在上傳后需要其他數據源數據做匹配。如作為人力數據子集的黨員數據在做職稱計算時需要人力數據的職稱項作支撐，黨員數據上傳后，如果已上傳近一月內的人力數據則會根據人力數據計算職稱信息，否則仍使用自身所攜帶的職稱項做計算。

第四步，數據展示。前面三步所做的工作都是為了數據駕駛艙展示服務做鋪墊。但數據本身同樣具有涉密性，存在知悉范圍限制，十四所使用作為身份識別的CA USB-key只能在IE8及以下版本瀏覽器進行驗證通行，而現在多數互聯網前端框架已經拋棄IE8及以下版本瀏覽器的實現。為了項目的友好性與實用性，所以需要本系統從IE8瀏覽器跳轉到主流Chrome瀏覽器當中，并且可以保留用戶信息用作身份鑒別。本項目結合現實情況設計實現如下流程進行權限控制，如圖2所示。

圖2 權限控制工作流程圖

1）系統以運行環境為IE瀏覽器的所流程平臺作為入口，進行了第一道權限控制。

2）系統在入口頁面會獲取USB-key的驗證信息后，調用IE內核的ActiveX控件喚醒Chrome瀏覽器。

3）系統將攜帶用戶的驗證信息訪問系統后臺進行二次權限校驗。

4）若校驗通過則返回駕駛艙界面，并且將用戶的Session信息填寫到瀏覽器的Cookie中，部分需要驗證信息才能查看詳細數據的模塊則會在請求時驗證Cookie中的信息所代表的用戶是否可以查看該模塊，保證數據的知悉范圍不擴大；若校驗失敗則返回error畫面。二次校驗的過程可以防止直接復制URL地址無法查看數據，同樣保證數據的知悉范圍不擴大。

項目選用了以Bootstrap框架為整體、穿插使用Echarts、Layui、Sweatalert等框架的方式構建駕駛艙前端，確保了界面的友好性。

根據上述工作流程以及試點的四個主題域數據形成如圖3所示的功能結構圖。

圖3 “鳴鏑數閣”功能結構圖

“鳴鏑數閣”數據駕駛艙由管理端與展示端組成，根據現在的四個主題域劃分，管理端包括經濟數據上傳、黨員數據上傳、人力數據上傳、資產數據上傳等模塊，展示端包括身份認證、經營駕駛艙、黨員駕駛艙、人力駕駛艙、資產駕駛艙等模塊。

4 建設內容

項目建設按照數據主題域類型，分別介紹黨群、人力、資產、經營的駕駛艙實施效果。

4.1 黨員數據駕駛艙

黨員數據駕駛艙的功能如圖4所示。

圖4 黨員駕駛艙功能結構圖

黨員數據駕駛艙上傳模塊分為黨員基礎數據上傳模塊與黨支部人數上傳模塊。黨員基礎數據上傳模塊用于上傳來自“航天一院黨建云”導出的結構化數據，該數據包含序號、姓名、所屬黨委、所屬黨組織、手機號、公民身份證號、性別和民族等21個字段。由于“航天一院黨建云”導出的結構化數據中的所屬黨組織數據更新速度跟不上實際情況，所以構建了黨支部人數上傳模塊用于上傳各個黨支部（黨總支）的最新名稱以及人數。

黨員數據駕駛艙展示模塊根據所上傳的數據計算出統計信息進行展示，包括黨員基礎信息、黨員男女比例、黨員民族比例、黨員學歷分布、各支部（黨總支）分布、黨員職稱分布、黨員年齡分布和黨齡分布等模塊。其中黨員基礎信息模塊包括在職黨員總數、預備黨員數、轉入黨員、轉出黨員，轉入黨員與轉出黨員根據上一月最后一次導入的數據作對比計算得出；另外在職稱分布模塊可以點擊工人查看不同類型的工人分布。

4.2 人力數據駕駛艙

人力數據駕駛艙的功能如圖5所示。

圖5 人力駕駛艙功能結構圖

人力數據駕駛艙上傳模塊僅包含人力基礎數據上傳模塊。該模塊用于上傳來自上級人力系統導出的結構化數據，該數據包含序號、姓名、性別、出生日期、部門和專業技術職務級別等10個字段。

人力數據駕駛艙展示模塊根據所上傳的數據計算出統計信息進行展示，包括人員基礎數據、部門分布、職稱分布與高級職稱比例、年齡分布與平均年齡、年度入職/離職情況、年度組織到東/退休人員情況、性別比例、學歷分布和民族比例等模塊。

4.3 資產數據駕駛艙

資產數據駕駛艙的功能如圖6所示。

圖6 資產駕駛艙功能結構圖

資產數據駕駛艙上傳模塊僅包含資產基礎定時抽取模塊。該模塊會定時從固定資產系統抽取JSON的結構化數據，該數據包括資產編號、名稱、型號、出廠編號、規格、生產廠家、原值和出廠日期等38個字段。

資產數據駕駛艙展示模塊根據所抽取的數據計算出統計信息進行展示，包括固定資產原值總值、固定資產基礎數值、設備儀器屬性分類、占用情況、設備儀器財務分類、設備儀器啟用時間、原值分布和軍工冠軍設備分類等模塊。

4.4 經營數據駕駛艙

經營數據駕駛艙的功能如圖7所示。

經營數據駕駛艙上傳模塊包括年初數據上傳、立項競標數據上傳、科研生產任務數據上傳、質量問題數據上傳、合同履約情況上傳、經濟數據上傳、權限查看數據上傳等模塊，共涉及60余個字段。其中年初數據上傳指部分年初目標值上傳；權限查看數據上傳模塊指部分數據可查看人群設置。

經營數據駕駛艙展示模塊根據上傳的數據計算出統計信息進行展示，包括立項/競標、科研生產任務、收入與利潤、質量問題情況、合同履約情況、軍品型號、預研和產業領域等模塊。其中立項/競標模塊包括創新、型號兩個類型數據展示；科研生產任務包括集團考核計劃、一級計劃、二級計劃相關數據展示；軍品型號、預研、產業領域模塊設計收入、利潤、新簽合同、到款等類型相關數據展示。

圖7 經營駕駛艙功能結構圖

5 應用效果

對標流程精細化體系建設與數字軍工的要求，該項目針對人力、黨員、資產、經營數據所面臨的更新頻率高、數據類型多、數據資源項繁雜、異構系統數據孤島的問題，充分梳理人力、黨群、資產專業的四大主題域一百三十余項數據，以精細化管理理念為指導，聚焦數據集中展示與可視化“駕駛艙”體驗。項目為后續實現全價值鏈的動態數據智能預警與精準管控能力建設奠定堅實基礎。該項目聚焦企業管理數據的精細化管理目標，以可視化展示體驗及標準數據接口為基礎，為企業決策層提供可定制的數據展示平臺。項目成果具有創新性，具有良好的推廣價值與效益。

相對而言，該項目對比國內外成熟駕駛艙產品，更貼近于所內管理要求與運營現狀。不僅符合軍工行業的數據保密要求，同時在數據的解析與顯示上保有極大的靈活性，可以保證企業高層對于數據各類定制化需求。