沙宇恒，梅鑫，蘭姣，韓芳旭，趙學(xué)臣

（1.國(guó)家電網(wǎng)有限公司，北京 100031；2.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司，江蘇 南京 210024；3.天津天大求實(shí)電力新技術(shù)股份有限公司，天津 300392）

項(xiàng)目管理是企業(yè)提升戰(zhàn)略執(zhí)行力、提高管理精益化水平、提升資源配置能力的有效手段[1]。在信息化管理水平日益提升的今天，智能化系統(tǒng)在企業(yè)項(xiàng)目管理的有效實(shí)施中具有重要地位，而系統(tǒng)架構(gòu)的建立更是深刻影響著企業(yè)項(xiàng)目管理的智能化水平[2-7]。近年來(lái)，隨著我國(guó)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)及其架構(gòu)取得了較快的發(fā)展，企業(yè)的項(xiàng)目管理信息化率不斷攀升。電網(wǎng)企業(yè)作為典型的資金與技術(shù)密集型企業(yè)，其項(xiàng)目管理水平直接反映著我國(guó)電力行業(yè)的項(xiàng)目管理水平[8-11]。目前，我國(guó)電網(wǎng)公司主要有國(guó)家電網(wǎng)有限公司、中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古電力有限責(zé)任公司以及陜西地方電力集團(tuán)公司等，為了便于精細(xì)化分析與闡述，同時(shí)鑒于國(guó)家電網(wǎng)有限公司的供電范圍、體量最大且其代表性較強(qiáng)，在此以國(guó)家電網(wǎng)有限公司項(xiàng)目管理系統(tǒng)架構(gòu)為依托進(jìn)行研究分析。

目前，國(guó)家電網(wǎng)有限公司項(xiàng)目采用“綜合計(jì)劃+專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃”的矩陣式管理模式。在項(xiàng)目管理信息化方面，以綜合計(jì)劃管理信息系統(tǒng)為主導(dǎo)，以專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃管理系統(tǒng)為輔助，在企業(yè)資源計(jì)劃（enterprise resource planning，ERP）系統(tǒng)中開(kāi)展項(xiàng)目執(zhí)行。項(xiàng)目管理各階段多系統(tǒng)并行運(yùn)行，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)交互，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源頭，缺乏統(tǒng)一規(guī)范的信息標(biāo)準(zhǔn)，存在規(guī)劃計(jì)劃系統(tǒng)項(xiàng)目數(shù)量與設(shè)備運(yùn)維精益管理系統(tǒng)項(xiàng)目數(shù)量不一致、規(guī)劃項(xiàng)目產(chǎn)生的設(shè)備與設(shè)備運(yùn)維精益管理系統(tǒng)的設(shè)備勾稽關(guān)系混亂等問(wèn)題。再者，缺乏共性服務(wù)的統(tǒng)一支撐平臺(tái)，同一業(yè)務(wù)跨系統(tǒng)處理，存在同一業(yè)務(wù)在多個(gè)系統(tǒng)中來(lái)回操作，數(shù)據(jù)往返傳送、難以跨專(zhuān)業(yè)審核的現(xiàn)象；同時(shí)，現(xiàn)有統(tǒng)推系統(tǒng)和自建系統(tǒng)的IT架構(gòu)主要為“煙囪式”，形成了資源“孤島”和信息“孤島”，各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)煙囪林立，存在數(shù)據(jù)壁壘，決策者無(wú)法獲取項(xiàng)目決策需要的設(shè)備設(shè)施及生產(chǎn)運(yùn)行等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，無(wú)法應(yīng)對(duì)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)格局，全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中心尚未全面統(tǒng)一實(shí)施，難以保障項(xiàng)目管理源頭數(shù)據(jù)的一致性和嚴(yán)密性[12]。

近年來(lái)，無(wú)論是在企業(yè)，亦或在政府工作部門(mén)，云計(jì)算已為其辦公運(yùn)行的數(shù)字化提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，為差異化業(yè)務(wù)的創(chuàng)新搭建了穩(wěn)固的支撐平臺(tái)[13]。隨著公有云與私有云的不斷發(fā)展，兼?zhèn)涔性瀑Y源、服務(wù)優(yōu)勢(shì)與私有云安全性能的異構(gòu)云已逐漸成為云計(jì)算架構(gòu)的主要模式[14-16]。數(shù)據(jù)中臺(tái)作為一個(gè)大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)，能夠提供大數(shù)據(jù)采集、清洗、管理和分析功能；同時(shí)，其可以有效實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化與快速定制化，便于數(shù)據(jù)I/O吞吐、數(shù)據(jù)冗余、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)量的降低，完成業(yè)務(wù)計(jì)算結(jié)果的重復(fù)利用，提高數(shù)據(jù)使用效率[17-18]。在數(shù)字化經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)下，數(shù)據(jù)中臺(tái)作為企業(yè)IT分層治理架構(gòu)的轉(zhuǎn)型之道，成為解決傳統(tǒng)信息系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)、煙囪林立、資源分散、數(shù)據(jù)壁壘的有效手段。

為適應(yīng)新形勢(shì)下電力行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，整合公司項(xiàng)目資源，提煉共性業(yè)務(wù)需求，建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一項(xiàng)目數(shù)據(jù)源頭，構(gòu)建共享服務(wù)能力，本文以國(guó)家電網(wǎng)有限公司推進(jìn)企業(yè)中臺(tái)為契機(jī)，充分發(fā)揮項(xiàng)目中臺(tái)的重要作用，將企業(yè)共性的項(xiàng)目管理和數(shù)據(jù)進(jìn)行服務(wù)化處理，沉淀至數(shù)據(jù)中臺(tái)，再以數(shù)據(jù)中臺(tái)提供的大數(shù)據(jù)為依托，開(kāi)展基于異構(gòu)云平臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái)的電網(wǎng)企業(yè)項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)架構(gòu)研究，將項(xiàng)目管理同質(zhì)流程和共性數(shù)據(jù)整合為共享服務(wù)，供各專(zhuān)業(yè)管理應(yīng)用調(diào)用，形成公司級(jí)的統(tǒng)一項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)架構(gòu)，切實(shí)提升協(xié)同管理效率，為電網(wǎng)企業(yè)項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 智能化系統(tǒng)需求分析

目前，國(guó)家電網(wǎng)公司的16個(gè)項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)功能分散在10多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，形成了項(xiàng)目數(shù)據(jù)多頭管理、多方定義特點(diǎn)，各系統(tǒng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)之間存在大量交集，由此生成了重復(fù)數(shù)據(jù)、臟數(shù)據(jù)與垃圾數(shù)據(jù)等，直接影響了項(xiàng)目數(shù)據(jù)的安全和有效屬性；同時(shí)，各專(zhuān)業(yè)對(duì)于項(xiàng)目產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)定義不一，造成項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不完整、不準(zhǔn)確，管理維度、顆粒度不統(tǒng)一。再者，不斷更迭的系統(tǒng)產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，對(duì)業(yè)務(wù)管理工作帶來(lái)的復(fù)雜和不確定性累計(jì)增加，雜亂無(wú)章、無(wú)源無(wú)序的數(shù)據(jù)池必定會(huì)成為企業(yè)發(fā)展的阻力。由此，本文以問(wèn)題和目標(biāo)導(dǎo)向?yàn)樵瓌t，分析電網(wǎng)企業(yè)項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)，提升項(xiàng)目智能化管理效率。

1）目前電網(wǎng)企業(yè)項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)分散在多系統(tǒng)中，項(xiàng)目管理的流程、工具與數(shù)據(jù)復(fù)用化程度低，導(dǎo)致項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)沉淀和積累少；同時(shí)分散的技術(shù)架構(gòu)和業(yè)務(wù)模型無(wú)法快速響應(yīng)日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。多系統(tǒng)分散管理的現(xiàn)狀，造成“信息孤島”和“煙筒林立”，不利于項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息的集成，限制了公司資源的優(yōu)化配置、制約投資效率效益的進(jìn)一步提升，也導(dǎo)致了項(xiàng)目重復(fù)建設(shè)、管理混亂、缺乏外部監(jiān)管等問(wèn)題，影響公司高質(zhì)量發(fā)展。需結(jié)合電網(wǎng)企業(yè)項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)需求，將其上升為“企業(yè)級(jí)”。

2）隨著電網(wǎng)企業(yè)各類(lèi)項(xiàng)目規(guī)模越來(lái)越大，項(xiàng)目運(yùn)行方式也越來(lái)越復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的架構(gòu)已經(jīng)越發(fā)不能滿足現(xiàn)實(shí)需要，需整合設(shè)計(jì)創(chuàng)新的項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)，使得項(xiàng)目管理更加行之有效，從而全面實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)跨越式發(fā)展。

3）國(guó)家電網(wǎng)公司已通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型CIM和數(shù)據(jù)中臺(tái)建設(shè)，將多數(shù)據(jù)源進(jìn)行了統(tǒng)一整合，但目前的數(shù)據(jù)中臺(tái)仍缺乏數(shù)據(jù)分析和處理的工具與方法，對(duì)于數(shù)據(jù)的加工仍較原始，有必要將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入到系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析。同時(shí)，電網(wǎng)企業(yè)作為關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈和國(guó)家能源安全的國(guó)有重點(diǎn)骨干，企業(yè)性質(zhì)決定了系統(tǒng)應(yīng)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源整合的同時(shí)，嚴(yán)格區(qū)分公有、混合與私有數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)，確保電網(wǎng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息安全。大數(shù)據(jù)技術(shù)、異構(gòu)云、區(qū)塊鏈等技術(shù)為項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

2 智能化系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 技術(shù)路線

考慮到傳統(tǒng)客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)與瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)模式中存在的“信息孤島”、“煙筒林立”等問(wèn)題，分散的技術(shù)架構(gòu)和業(yè)務(wù)模型已無(wú)法適應(yīng)電網(wǎng)企業(yè)日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。本文在電網(wǎng)企業(yè)既有系統(tǒng)分散、“數(shù)據(jù)中臺(tái)”數(shù)據(jù)集成的條件下，遵循實(shí)用性、標(biāo)準(zhǔn)化、去耦合、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、適用性、可擴(kuò)展性、安全性、先進(jìn)成熟性與經(jīng)濟(jì)性的原則，以面向服務(wù)的架構(gòu)體系（service oriented architecture，SOA）為理論依據(jù)，以微服務(wù)為實(shí)現(xiàn)形態(tài)，從技術(shù)層面提出基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和消息組件集成的解決方法，通過(guò)設(shè)立微服務(wù)消息中間件，形成消息總線，可為整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)簡(jiǎn)單的SOA，具體如圖1與圖2所示。

圖1 基二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和消息組件集成的解決方法示意圖Fig.1 Solution diagram based on data driven and message component integration

圖2 項(xiàng)目管理智能化消息集成解決方案Fig.2 Project management intelligent message integration solution

系統(tǒng)在技術(shù)上圍繞“服務(wù)路由”和“消息中心”，在數(shù)據(jù)來(lái)源上以數(shù)據(jù)中臺(tái)提供的數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行挖掘和分析處理，通過(guò)數(shù)據(jù)接口將數(shù)據(jù)集成于業(yè)務(wù)中心；利用消息組件集成各個(gè)原有系統(tǒng)，通過(guò)消息適配器供項(xiàng)目管理系統(tǒng)使用。技術(shù)上強(qiáng)調(diào)使用已有的現(xiàn)成組件和成熟技術(shù)，在構(gòu)建、部署、測(cè)試與運(yùn)維等方案中，盡量采用自動(dòng)化服務(wù)；經(jīng)過(guò)微服務(wù)接口和安全訪問(wèn)機(jī)制，提供給前端應(yīng)用或外部訪問(wèn)。再者，分布式消息平臺(tái)的應(yīng)用，可以解決信息的單向獲取問(wèn)題，信息不再是等待被動(dòng)查詢而是可以主動(dòng)發(fā)布給其他服務(wù)，為項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)提供兩大核心功能：一是集成原有系統(tǒng)，在不修改原有系統(tǒng)的情況下，通過(guò)編寫(xiě)消息適配器來(lái)集成原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；二是改變傳統(tǒng)項(xiàng)目管理系統(tǒng)的使用模式，例如傳統(tǒng)的操作往往是單一的請(qǐng)求/應(yīng)答模式，通過(guò)分布式消息隊(duì)列平臺(tái)技術(shù)可以支持訂閱/發(fā)布模式、廣播模式、選舉模式、會(huì)議模式與監(jiān)聽(tīng)模式等等。

2.2 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

以智能化管理為核心，集成全業(yè)務(wù)流程，基于異構(gòu)云平臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái)，構(gòu)建貫穿項(xiàng)目全生命周期的電網(wǎng)企業(yè)項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)，協(xié)同部門(mén)間工作，以數(shù)據(jù)整合與共享、實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能分析與信息柔性化管理模式進(jìn)行系統(tǒng)的集成和部署?？紤]電網(wǎng)企業(yè)項(xiàng)目管理的整體業(yè)務(wù)需求，同時(shí)適應(yīng)項(xiàng)目管理在數(shù)據(jù)、決策與應(yīng)用等維度的新技術(shù)需求，系統(tǒng)整體架構(gòu)的設(shè)計(jì)遵循多級(jí)分布式體系架構(gòu)思想，底層數(shù)據(jù)與前臺(tái)應(yīng)用分離，應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層與基礎(chǔ)設(shè)施層各自相對(duì)獨(dú)立，更加靈活的支持各業(yè)務(wù)功能服務(wù)，從而保證系統(tǒng)各層次的邏輯獨(dú)立性、靈活可擴(kuò)展性，項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)整體架構(gòu)圖Fig.3 Overall system architecture

由圖3可以看出，項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)的整體架構(gòu)從平臺(tái)架構(gòu)角度分為：異構(gòu)云平臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、項(xiàng)目管理中臺(tái)、多形態(tài)應(yīng)用。

2.2.1 異構(gòu)云平臺(tái)

從平臺(tái)角度看，異構(gòu)云平臺(tái)是由專(zhuān)有云（國(guó)網(wǎng)云）、公有云（阿里云、華為云等）、省公司云（二級(jí)從云平臺(tái)）組成的，包括運(yùn)行在云平臺(tái)之上的物理設(shè)施、計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源。

2.2.2 數(shù)據(jù)中臺(tái)

數(shù)據(jù)中臺(tái)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)資產(chǎn)，包括大數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（如HBASE）、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（如Redis）、傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如Oracle、MySQL）以及項(xiàng)目賬本（區(qū)塊鏈），本質(zhì)上區(qū)塊鏈也是一種分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)中臺(tái)為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理功能，通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)提供數(shù)據(jù)接口來(lái)發(fā)布數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中臺(tái)本質(zhì)上是集成原有系統(tǒng)數(shù)據(jù)的平臺(tái)，為項(xiàng)目管理智能化提供數(shù)據(jù)支持。

2.2.3 項(xiàng)目管理中臺(tái)

項(xiàng)目管理中臺(tái)本質(zhì)上是微服務(wù)平臺(tái)、消息組件平臺(tái)和運(yùn)行保障平臺(tái)，通過(guò)將業(yè)務(wù)按四個(gè)核心管理模塊（項(xiàng)目管控、項(xiàng)目流程、項(xiàng)目輔助決策、項(xiàng)目評(píng)價(jià)）包裝為一組業(yè)務(wù)微服務(wù)、數(shù)據(jù)微服務(wù)和消息處理微服務(wù)，進(jìn)而完成整個(gè)系統(tǒng)的核心功能。

2.2.4 多形態(tài)應(yīng)用

整個(gè)系統(tǒng)的前端為多形態(tài)，包括桌面端、手機(jī)端、微信小程序、公眾號(hào)等形態(tài)，可以通過(guò)短信和郵件推送完成項(xiàng)目進(jìn)度信息推送和預(yù)警。

3 智能化系統(tǒng)核心架構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

依據(jù)電網(wǎng)項(xiàng)目管理的基本流程，設(shè)立四個(gè)管理模塊：項(xiàng)目管控模塊、項(xiàng)目流程模塊、項(xiàng)目輔助決策模塊和項(xiàng)目評(píng)價(jià)模塊，各管理模塊在業(yè)務(wù)上既相互獨(dú)立又互相聯(lián)系，其業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)圖Fig.4 System business architecture

3.1.1 項(xiàng)目管控模塊

項(xiàng)目管控模塊含有項(xiàng)目?jī)?chǔ)備管理、合同管理、采購(gòu)管理、計(jì)劃管理、資產(chǎn)管理與項(xiàng)目賬本等。項(xiàng)目?jī)?chǔ)備管理包括儲(chǔ)備報(bào)送、儲(chǔ)備審核、評(píng)分評(píng)級(jí)與項(xiàng)目立項(xiàng)等；合同管理包括合同的新建、修改、刪除和查詢等；采購(gòu)管理包括供應(yīng)商管理；計(jì)劃管理包括項(xiàng)目下達(dá)、年度計(jì)劃編制下達(dá)等；資產(chǎn)管理包括預(yù)算編制、預(yù)算下達(dá)、預(yù)算調(diào)整、資產(chǎn)匯總與資產(chǎn)明細(xì)等；項(xiàng)目賬本包含項(xiàng)目基本信息、業(yè)務(wù)信息、采購(gòu)信息（供應(yīng)商信息）與進(jìn)度信息等。通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的唯一性、安全性、共享性和可追溯。

3.1.2 項(xiàng)目流程模塊

負(fù)責(zé)管理項(xiàng)目全壽命周期的工作流部分，包括工作流的定義和執(zhí)行。通過(guò)與計(jì)劃模板比較，發(fā)現(xiàn)進(jìn)度異常，按照預(yù)定義流程通知到相應(yīng)人員，根據(jù)輕重緩急設(shè)定告警級(jí)別，并利用郵件、微信等手段通知。當(dāng)進(jìn)度出現(xiàn)未來(lái)可能的告警前，進(jìn)行預(yù)先通知，如已接近最后的時(shí)效期，通知到有關(guān)人員。

3.1.3 項(xiàng)目輔助決策模塊

通過(guò)運(yùn)行大數(shù)據(jù)平臺(tái)提供的分析算法，對(duì)正在運(yùn)行中的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。將實(shí)時(shí)分析中發(fā)現(xiàn)的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題與大數(shù)據(jù)分析結(jié)合，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；同時(shí)，運(yùn)用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)為項(xiàng)目管理者提供決策輔助；綜合大數(shù)據(jù)提供的歷史項(xiàng)目數(shù)據(jù)，進(jìn)行項(xiàng)目核準(zhǔn)備案，進(jìn)而，通過(guò)合規(guī)監(jiān)測(cè)保障項(xiàng)目正常運(yùn)行。

3.1.4 項(xiàng)目評(píng)價(jià)模塊

針對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中的所有經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)核算項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。參照大數(shù)據(jù)分析對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收評(píng)估并結(jié)合項(xiàng)目歷史庫(kù)進(jìn)行項(xiàng)目趨勢(shì)分析。利用機(jī)器學(xué)習(xí)積累項(xiàng)目知識(shí)圖譜，為人工智能算法提供數(shù)據(jù)來(lái)源。項(xiàng)目完成后，進(jìn)行項(xiàng)目整體評(píng)價(jià)，以深度優(yōu)先的方式構(gòu)建回溯空間，進(jìn)行歸納總結(jié)進(jìn)入問(wèn)題庫(kù)，為同類(lèi)項(xiàng)目?jī)?chǔ)備與立項(xiàng)提供依據(jù)；對(duì)于最終完成的項(xiàng)目，進(jìn)入項(xiàng)目歷史庫(kù)，完成項(xiàng)目信息的積累。

3.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)架構(gòu)承接數(shù)據(jù)中臺(tái)，數(shù)據(jù)中臺(tái)對(duì)于項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)而言是一種數(shù)據(jù)資產(chǎn)，通過(guò)數(shù)據(jù)層提供的數(shù)據(jù)接入工具來(lái)接入數(shù)據(jù)中臺(tái)數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)抽取工具進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗加工轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，按照Hadoop分布式文件系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。此外，數(shù)據(jù)集成也包括對(duì)于分布式消息隊(duì)列的序列化存儲(chǔ)工作。通過(guò)資源的統(tǒng)一調(diào)度，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，以通過(guò)各種大數(shù)據(jù)算法來(lái)挖掘項(xiàng)目信息的數(shù)據(jù)價(jià)值。在數(shù)據(jù)大腦層還提供全文搜索和數(shù)據(jù)可視化服務(wù)，數(shù)據(jù)接口具有豐富的連接方式，數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)圖Fig.5 System data architecture diagram

3.2.1 數(shù)據(jù)集成層

數(shù)據(jù)集成層由數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)抽取工具、分布式消息隊(duì)列、文件上傳FTP與外部接口組成。數(shù)據(jù)接入主要是對(duì)接數(shù)據(jù)平臺(tái)和其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，如Oracle與SQLServer等，也包括對(duì)接文件數(shù)據(jù)等其他數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)ETL抽取工具抽取來(lái)自分布的、異構(gòu)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集成層集成了分布式消息隊(duì)列的序列化存儲(chǔ)，將需要物理存儲(chǔ)的消息進(jìn)行存儲(chǔ)。通過(guò)FTP等接口上傳項(xiàng)目文檔附件。此外，數(shù)據(jù)接入預(yù)留了外部接口供二次開(kāi)發(fā)新類(lèi)型的數(shù)據(jù)整合方案。

3.2.2 數(shù)據(jù)資產(chǎn)層

數(shù)據(jù)資產(chǎn)層由分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)構(gòu)成。分布式文件系統(tǒng)適合大文件的存儲(chǔ)，為大數(shù)據(jù)并行計(jì)算提供支持，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)支持文檔的全文搜索等功能實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)包括HIVE和HBASE兩個(gè)部分：HIVE用于構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，處理大數(shù)據(jù)量的離線處理工作；HBASE適合對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢和海量存儲(chǔ)，離散型數(shù)據(jù)的支持。

項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)將在國(guó)網(wǎng)現(xiàn)有的區(qū)塊鏈技術(shù)研究基礎(chǔ)上，運(yùn)用“一主兩側(cè)多從”的設(shè)計(jì)思路建立項(xiàng)目賬本，包含項(xiàng)目基本信息（主鏈）、供應(yīng)商信息（數(shù)據(jù)側(cè)鏈）、采購(gòu)信息（交易側(cè)鏈）、計(jì)劃信息和問(wèn)題信息（省公司從鏈）等基本數(shù)據(jù)。將項(xiàng)目的基本信息（如項(xiàng)目ID與名稱(chēng)），加上業(yè)務(wù)補(bǔ)充信息、采購(gòu)信息與進(jìn)度信息等核心部分通過(guò)區(qū)塊聯(lián)盟鏈的方式建立起來(lái)，在聯(lián)盟中共享和共同維護(hù)（包括國(guó)網(wǎng)公司或子公司、可信的采購(gòu)供應(yīng)商、施工單位等），通過(guò)區(qū)塊鏈作為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的特性，數(shù)據(jù)保存在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)消息組件進(jìn)行數(shù)據(jù)同步更新，具體如圖6所示。

圖6 區(qū)塊鏈在項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)的應(yīng)用Fig.6 Application of blockchain in project management intelligent system

應(yīng)用好區(qū)塊鏈需要做好以下重要保障：首先是確定在區(qū)塊鏈中保存的項(xiàng)目賬本應(yīng)該是項(xiàng)目的核心信息（主鏈）；其次，應(yīng)用區(qū)塊鏈的前提條件是要對(duì)現(xiàn)有項(xiàng)目信息進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，如項(xiàng)目ID與名稱(chēng)等均需有統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計(jì)；然后，運(yùn)用聯(lián)盟鏈等技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)側(cè)和交易側(cè)信息共享，推進(jìn)區(qū)塊鏈與能源系統(tǒng)進(jìn)行深度融合，進(jìn)而在未來(lái)形成能源區(qū)塊鏈。最后，通過(guò)國(guó)網(wǎng)總部、省公司的主從關(guān)系維護(hù)共有數(shù)據(jù)。

3.2.3 數(shù)據(jù)大腦層

數(shù)據(jù)大腦層由統(tǒng)一資源調(diào)度、數(shù)據(jù)智能、數(shù)據(jù)安全、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)處理引擎組成。統(tǒng)一資源調(diào)度是一種資源管理器，可為應(yīng)用提供統(tǒng)一的資源管理和調(diào)度，為大數(shù)據(jù)集群在利用率和數(shù)據(jù)共享等方面帶來(lái)好處。數(shù)據(jù)智能即結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能算法兩種技術(shù)來(lái)為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)計(jì)算算法支持，特別是對(duì)于項(xiàng)目輔助決策管理的支持以及項(xiàng)目評(píng)價(jià)管理的支持。數(shù)據(jù)安全指通過(guò)數(shù)據(jù)安全服務(wù)來(lái)為系統(tǒng)的各個(gè)子功能（微服務(wù)）提供數(shù)據(jù)安全開(kāi)發(fā)接口，完成各種數(shù)據(jù)安全操作。機(jī)器學(xué)習(xí)是指經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)采集和抽取對(duì)積累的數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)以為數(shù)據(jù)智能和決策支持算法提供基礎(chǔ)。通過(guò)屬性篩選、聚類(lèi)分析、關(guān)聯(lián)分析、時(shí)間序列分析和回歸預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)挖掘手段從海量項(xiàng)目數(shù)據(jù)中搜索和挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，為項(xiàng)目輔助決策提供依據(jù)。運(yùn)用數(shù)據(jù)處理引擎Spark完成SQL查詢、文本處理與機(jī)器學(xué)習(xí)等各種運(yùn)算。

3.2.4 數(shù)據(jù)接口層

數(shù)據(jù)接口具有豐富的連接方式，如API接口、Restful接口、消息推送訂閱、短信/推送與FTP/Socket接口。支持多種編程開(kāi)發(fā)語(yǔ)言進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序接口（application programming interface，API）；支持表述性狀態(tài)傳遞（representational state transfer，REST）風(fēng)格的API；基于典型的HTTP或HTTPS協(xié)議，利用HTTP的GET，POST，DELETE，PUT方法對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的增加-檢索-更新-刪除（create-retrieve-update-delete，CRUD）；數(shù)據(jù)消息訂閱是完成諸如數(shù)據(jù)傳遞完成之類(lèi)的集成通知消息的發(fā)布和訂閱、數(shù)據(jù)消息推送訂閱的接口服務(wù)；外部文件傳輸協(xié)議（file transfer protocol，F(xiàn)TP）和 Socket接口可以通過(guò) FTP 提交文件，通過(guò)Socket接口訪問(wèn)數(shù)據(jù)大腦的功能。

項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)將充分利用數(shù)據(jù)中臺(tái)建設(shè)成果，以數(shù)據(jù)中臺(tái)提供的大數(shù)據(jù)為依托，利用多源數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)中臺(tái)成果，綜合運(yùn)用各種算法對(duì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)展開(kāi)深入分析與挖掘。采用創(chuàng)新的“數(shù)據(jù)大腦”技術(shù)作為分布式底層的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)框架。使用簡(jiǎn)單的編程模型在跨計(jì)算機(jī)集群的分布式環(huán)境中存儲(chǔ)和處理大數(shù)據(jù)，它的設(shè)計(jì)是從單個(gè)服務(wù)器擴(kuò)展到數(shù)千個(gè)機(jī)器，每個(gè)都提供本地計(jì)算和存儲(chǔ)。通過(guò)建立分布式文件系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)中臺(tái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成存儲(chǔ)。大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的建立為應(yīng)用人工智能算法提供了基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)智能化的數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘。

3.3 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

按照SOA設(shè)計(jì)理念，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和消息組件集成解決方案的架構(gòu)模式，以軟件分層的設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)，具體如圖7所示。

圖7 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)Fig.7 System technical architecture

基于異構(gòu)云平臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái)，項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)在云平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，利用SOA服務(wù)能力組件構(gòu)建業(yè)務(wù)應(yīng)用，其中各組件應(yīng)用場(chǎng)景及能力如下：

3.3.1 基礎(chǔ)設(shè)施層

基礎(chǔ)設(shè)施層提供通用的計(jì)算、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)等服務(wù)。計(jì)算服務(wù)提供基于虛擬機(jī)、容器與裸金屬等計(jì)算環(huán)境構(gòu)建業(yè)務(wù)應(yīng)用，同時(shí)提供圖形處理器（graphics processing unit，GPU）計(jì)算與存量虛擬化接入等能力。存儲(chǔ)服務(wù)支持塊存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)虛擬機(jī)（virtual PC，VPC）、負(fù)載均衡和虛擬防火墻等能力?；A(chǔ)設(shè)施層由專(zhuān)有云（國(guó)網(wǎng)云）、公有云（阿里云、華為云等）、省公司云（二級(jí)從云平臺(tái)）組成。

3.3.2 數(shù)據(jù)訪問(wèn)層

提供大數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施，HIVE，HBASE，Spark，PIG等大數(shù)據(jù)應(yīng)用在內(nèi)的數(shù)據(jù)架構(gòu)，充分利用已建成的數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ)，同時(shí)利用數(shù)據(jù)采集、抽取工具，加上豐富的大數(shù)據(jù)算法，為項(xiàng)目管理過(guò)程決策提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)保證和豐富的分析計(jì)算服務(wù)。

3.3.3 消息服務(wù)層

消息服務(wù)層通過(guò)部署kafka消息組件平臺(tái)，建立消息總線和消息適配器，實(shí)現(xiàn)以下功能：1）通過(guò)編寫(xiě)具有消息轉(zhuǎn)換器、過(guò)濾器和聚合器的組件傳遞消息；2）通過(guò)消息路由器和消息適配器形成消息總線來(lái)集成原有系統(tǒng)；3）提供項(xiàng)目信息的請(qǐng)求應(yīng)答、訂閱發(fā)布、廣播與監(jiān)聽(tīng)等多種獲取手段；4）改變項(xiàng)目管理流程被動(dòng)式為主動(dòng)式，如推送進(jìn)度告警；5）增加項(xiàng)目管理的時(shí)效性；6）實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)面向服務(wù)和去耦合的架構(gòu)思想。

3.3.4 業(yè)務(wù)支撐層

業(yè)務(wù)支撐層通過(guò)各種自動(dòng)化的服務(wù)來(lái)完成系統(tǒng)的運(yùn)維保障，通過(guò)Docker Swarm來(lái)實(shí)現(xiàn)容器化集群部署，通過(guò)Jenkins來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化構(gòu)建，通過(guò)Hue來(lái)實(shí)現(xiàn)集群監(jiān)控，通過(guò)Flume搜集日志。通過(guò)Gitlab來(lái)管理代碼和持續(xù)演進(jìn)等。

3.3.5 應(yīng)用層

應(yīng)用層支持多形態(tài)的前端應(yīng)用，當(dāng)前的前端應(yīng)用早已不再局限于傳統(tǒng)的桌面或Web頁(yè)面形態(tài)及手機(jī)應(yīng)用形態(tài)，而是具有更多新的形態(tài)，包括微信小程序、公眾號(hào)與手機(jī)推送等。當(dāng)前架構(gòu)支持以上所有形態(tài)，如：1）項(xiàng)目進(jìn)度告警通過(guò)手機(jī)推送消息到用戶手機(jī)端彈出；2）通過(guò)短信集成，用戶收到項(xiàng)目進(jìn)度報(bào)告；3）施工單位在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)微信小程序上報(bào)進(jìn)度；4）供應(yīng)商通過(guò)公眾號(hào)獲取招標(biāo)信息和招標(biāo)結(jié)果；5）管理者通過(guò)手機(jī)收到項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析報(bào)告等。

3.4 部署架構(gòu)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)的部署涉及國(guó)網(wǎng)公司項(xiàng)目管理智能化、國(guó)網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中臺(tái)、省公司項(xiàng)目管理智能化、省公司數(shù)據(jù)中臺(tái)以及前臺(tái)應(yīng)用五部分內(nèi)容。兩級(jí)項(xiàng)目管理智能化之間通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái)建立數(shù)據(jù)傳輸通道。核心項(xiàng)目信息（項(xiàng)目賬本）以區(qū)塊鏈技術(shù)（分布式數(shù)據(jù)庫(kù)）在國(guó)網(wǎng)公司和省公司、各省公司之間共享信息，以消息組件平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)發(fā)布和一致性檢查。

在項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)中，既存在國(guó)網(wǎng)公司和各省公司之間需要共享的信息，也有需要與供應(yīng)商、施工單位等外部單位共同分析的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，同時(shí)還會(huì)涉及到高安全要求的敏感信息，因此，以去中心化為目標(biāo)，采用異構(gòu)云平臺(tái)的方式進(jìn)行部署，如圖8所示。

圖8 異構(gòu)于平臺(tái)部署結(jié)構(gòu)Fig.8 Deployment structure of heterogeneous cloud platform

通過(guò)部署國(guó)網(wǎng)總部云和省公司云的二級(jí)部署方式，建立可信的安全機(jī)制確保各部分間的通信安全和數(shù)據(jù)安全。同時(shí)，利用部分公有云的能力（如阿里云的消息推送、騰訊云的微信小程序整合等能力），為部分功能應(yīng)用提供云平臺(tái)支持，最終部署利用區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)去中心化，達(dá)到各個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)間的平等、可替代與可橫向擴(kuò)充。

4 智能化系統(tǒng)的初步實(shí)現(xiàn)

以國(guó)網(wǎng)項(xiàng)目中臺(tái)儲(chǔ)備中心模塊的初步實(shí)現(xiàn)為例，對(duì)項(xiàng)目管控模塊中的項(xiàng)目?jī)?chǔ)備管理進(jìn)行分析介紹。項(xiàng)目中臺(tái)儲(chǔ)備中心用于公司各專(zhuān)項(xiàng)的項(xiàng)目統(tǒng)一儲(chǔ)備管理，用戶范圍主要有：省公司及下屬的各地市公司和各直屬單位綜合計(jì)劃相關(guān)人員、各專(zhuān)項(xiàng)人員，省市經(jīng)研院所相關(guān)人員以及評(píng)審專(zhuān)家。項(xiàng)目中臺(tái)儲(chǔ)備中心模塊總體概覽界面如圖9所示。

圖9 項(xiàng)目中臺(tái)儲(chǔ)備中心模塊總體概覽界面Fig.9 General overview interface of project platform reserve center module

圖9所示界面展示了項(xiàng)目?jī)?chǔ)備整體情況以及項(xiàng)目批復(fù)情況。項(xiàng)目?jī)?chǔ)備分析專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)展示各專(zhuān)項(xiàng)的項(xiàng)目?jī)?chǔ)備情況；項(xiàng)目?jī)?chǔ)備分析單位統(tǒng)計(jì)展示選中專(zhuān)項(xiàng)的各下屬單位項(xiàng)目?jī)?chǔ)備情況；儲(chǔ)備進(jìn)度完成率展示當(dāng)年項(xiàng)目?jī)?chǔ)備規(guī)模的完成率；儲(chǔ)備項(xiàng)目同比展示當(dāng)年儲(chǔ)備項(xiàng)目與上一年儲(chǔ)備項(xiàng)目同比分析情況；儲(chǔ)備項(xiàng)目批復(fù)統(tǒng)計(jì)展示儲(chǔ)備項(xiàng)目完成批量情況。項(xiàng)目中臺(tái)儲(chǔ)備中心模塊是項(xiàng)目中臺(tái)前端應(yīng)用系統(tǒng)的核心應(yīng)用模塊之一，主要包括項(xiàng)目需求管理、項(xiàng)目立項(xiàng)管理、可研評(píng)審管理、項(xiàng)目?jī)?chǔ)備管理、模版配置等功能，不同功能的界面具體如圖10所示。

圖10 項(xiàng)目中臺(tái)儲(chǔ)備中心模塊功能界面Fig.10 Functional interface of project platform reserve center module

圖10所示項(xiàng)目中臺(tái)儲(chǔ)備中心模塊功能界面中的項(xiàng)目需求管理功能界面由問(wèn)題庫(kù)管理和需求庫(kù)管理兩部分構(gòu)成；項(xiàng)目立項(xiàng)管理功能界面由項(xiàng)目立項(xiàng)、立項(xiàng)審核、立項(xiàng)項(xiàng)目庫(kù)與評(píng)審計(jì)劃掛接構(gòu)成；可研評(píng)審管理功能界面由評(píng)審批次管理/查詢、評(píng)審計(jì)劃管理、可研評(píng)審管理/分析、評(píng)審專(zhuān)家?guī)炫c評(píng)審自查項(xiàng)配置構(gòu)成；項(xiàng)目?jī)?chǔ)備管理功能界面由儲(chǔ)備庫(kù)管理、分級(jí)排序與儲(chǔ)備分析構(gòu)成。項(xiàng)目?jī)?chǔ)備是指以公司發(fā)展規(guī)劃為指導(dǎo)，以滿足項(xiàng)目需求為根本，以經(jīng)過(guò)可研論證的項(xiàng)目作為綜合計(jì)劃項(xiàng)目?jī)?chǔ)備，包括電網(wǎng)基建、小型基建、生產(chǎn)大修、生產(chǎn)輔助大修、生產(chǎn)技改、生產(chǎn)輔助技改、零星購(gòu)置、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)投入、研究開(kāi)發(fā)、信息化、管理咨詢、教育培訓(xùn)、股權(quán)投資等專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目。項(xiàng)目按照專(zhuān)業(yè)類(lèi)別、電壓等級(jí)進(jìn)行歸類(lèi)，并按項(xiàng)目實(shí)施的重要性、輕重緩急等進(jìn)行排序，是提交綜合計(jì)劃的項(xiàng)目唯一來(lái)源。綜上分析，項(xiàng)目中臺(tái)儲(chǔ)備中心模塊初步實(shí)現(xiàn)了從項(xiàng)目需求、立項(xiàng)、可研評(píng)審到儲(chǔ)備管理的全過(guò)程管理，相較分散的業(yè)務(wù)模型，將有助于國(guó)網(wǎng)公司項(xiàng)目?jī)?chǔ)備管理業(yè)務(wù)的良性發(fā)展。

5 結(jié)論

本文利用區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、異構(gòu)云和分布式消息隊(duì)列等關(guān)鍵技術(shù)，提出了基于異構(gòu)云和數(shù)據(jù)中臺(tái)的項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)架構(gòu)。分別通過(guò)業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)與部署架構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)所提項(xiàng)目管理智能化系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析。所提架構(gòu)為企業(yè)級(jí)管理系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)的資源整合；同時(shí)，該架構(gòu)是一種“多規(guī)合一”的服務(wù)平臺(tái)，具有橫向扁平協(xié)同、縱向垂直貫通的特點(diǎn)，能夠推進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)架構(gòu)向“微應(yīng)用”“大中臺(tái)”“強(qiáng)后臺(tái)”演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、流程精簡(jiǎn)高效、服務(wù)動(dòng)態(tài)多元等。以期將項(xiàng)目規(guī)劃、儲(chǔ)備、執(zhí)行、竣工、后評(píng)估等各環(huán)節(jié)整合，優(yōu)化項(xiàng)目管理模式，為電網(wǎng)公司項(xiàng)目管理新業(yè)態(tài)、新模式和新技術(shù)的發(fā)展提供有效支撐。