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  • 空管系统数字化转型思考

    印春峰 编 辑:金杰妮 2022-01-07 13:56:00


    摘要借鉴国内外先进企业数字化转型的成功经验,笔者认为数字化是智慧化的必经阶段,也是推进高品质、可持续的云计算、人工智能等新技术应用的必要条件。为实现智慧空管目标,破解空管系统内的数据问题和流程挑战,需要进行数字化转型,由信息化迈向数字化,重点做好数据治理工作,以数字化技术为发动机,促进安全和效率更上一个台阶。

     

    一个单位从发展历程来看,可以分为:标准化、流程化、信息化、数字化、智能化、智慧化等6个阶段。每个阶段都是后一个阶段的必要支撑。随着我国网络强国战略、国家大数据战略、“互联网+”行动计划等一系列重大战略和行动的实施,我国数字经济蓬勃发展,特别是以云计算、人工智能、大数据、物联网等为代表的新一代信息技术的广泛应用。民航空管系统作为一个高度依赖信息化的行业,也直面这场伟大的变革。民航局冯正霖局长在2018年民航空管系统工作会上提出了建设“四强空管”,即“安全空管、效率空管、智慧空管、协同空管”,并强调要“向技术要安全、要效率、要效益”,充分发挥新技术对安全与航班正常性的支撑作用[1]。民航空管人牢记领导嘱托,紧抓时代机遇,在继续做好信息化工作的前提下,积极探索大数据、云计算、人工智能等前沿的技术应用。 

     

    空管系统的各级单位,从民航局空管局到地区空管局,再到空管分局站,均投入大量人力、精力、物力努力尝试新技术的应用架构、应用场景和应用模式等。在这一创新过程中,不同程度的遇到了一些相似的难题和挑战。 

     

    一、内部挑战 

    (一)数字化与智慧化的关系 

    如果说现阶段的空管系统仍处于信息化阶段,那与智慧化阶段的差距主要体现在哪些方面?从信息化迈向智慧化是一步跨越,还是中间有不可逾越的必经阶段?数字化是不是智慧化的必要条件?针对上述三个What、How、Whether问题,答案若不相同,工作思路、推进计划、系统整合、项目建设等方面也会差异极大,因此,亟待统一认识,进行整体规划。 

    (二)数字化与云计算、人工智能的关系 

    云计算、人工智能均是近十年间蓬勃发展的新技术,是实现智慧化的技术动能和核心支撑。目前,空管系统的各级单位也纷纷试水,探索新技术在推动单位发展方面的红利。遇到的挑战是,实施云计算、人工智能,或者更准确的讲,推进可持续、高品质的云计算、人工智能等新技术的应用,有没有必要前提?将现有的信息化系统进行完善升级是不是可以进入云计算、人工智能的阶段?上述问题目前业内也存在着不同的答案。 

    (三)不断出现的数据和流程问题 

    目前开展的数据中心、信息化建设等相关工作中,空管系统各单位纷纷碰到了愈来愈多的数据和流程问题。数据问题主要体现在:不同系统之间不连通,同一项数据重复录入;数据属于不同主体,不共享;数据多源头,信息不一致,无校验规则或约束条件;数据不完整,必填数据可能为空;数据报告多,开发费用高。流程问题主要体现在:少量流程隐性化;大量流程未上线;地区、专业间部分流程割裂化;流程过长,节点过多;流程间缺乏统筹等。面对如此繁多的系统和庞大的数据,对关联紧密的系统间进行数据互联、流程打通以及跨系统数据挖掘,将是一项十分耗时、耗力、耗钱的系统工程。 

    二、外部经验 

    (一)数字化水平 

    他山之石,可以攻玉。目前,数字化浪潮在全世界范围内方兴未艾。按照行业的数字化水平由低到高可以分为引领期、爆发期和起步期。其中,处于数字化引领期的行业包括OTT(Over The Top的缩写,指通过互联网向用户提供各种应用服务)、通信、媒资、银行、零售等,处于数字化爆发期的行业包括政府、交通、汽车、电力、石化、医疗等,处于起步期的行业包括建筑、钢铁、农业等。民航空管系统所处的交通行业目前处于爆发期阶段。 

    (二)亚马逊的数字化 

    亚马逊是国外典型的数字化企业,依托数字化技术创造了很多奇迹。2015年11月,亚马逊市值超过多年排在世界500强第一位的传统零售业老大沃尔玛,18个月之后是沃尔玛的2倍,被业界成为新零售。用户体验方面,亚马逊在每个交易环节都做到客户体验最优。成本方面,沃尔玛1000多亿成本,亚马逊只有不到400亿。效率方面,1个亚马逊人创造3.1个沃尔玛人的价值,拿1.6个沃尔玛的工资。2017年,沃尔玛一个门店贴标签调整品类需要30天,亚马逊只需15分钟。新零售插上数字化的翅膀,实现了对传统零售业的全面赶超,并一步步迈向智慧化[2] 

    (三)华为的数字化 

    华为是国内走在第一方阵的数字化企业。“数据底座+全连接”的数字化变革使华为内部降低运营成本、提升运作效率;外部提供数字化解决方案和全新客户的过程体验;商业模式上重塑商业版图、创造新商业机会、重构新价值链[3]。从数字上看,正是有了数字化变革,才支撑起华为在全球170个国家、20多个运营中心、14个研发中心、36个联合创新中心、18万员工、6万伙伴和900个办公地点的无缝连接;衔接起华为100万个基站、1.4亿部手机、每天200万封邮件、每天5万次会议、每年1.49万分合同的高效运作,创造出年度收入7212亿元人民币,净利润593亿元人民币的商业业绩。 

    (四)海事局的数字化 

    由此可见,数字化代表着新技术、新动能,数字化转型几乎是所有行业的必经之路。面对数字化对企业内部管理、外部机遇带来的全新优势,国内交通行业的许多单位、公司也纷纷踏入数字化转型的行列。2016年3月,上海海事局与华为公司进行合作,全面进行数字化转型的合作,深度整合海事系统现有的信息资源,开展数据治理工作,对海事共享数据架构进行统一设计和统一建设,从而实现全国港口企业、电子口岸以及海事各级数据中心数据的统一共享、统一汇聚、统一管理、统一服务[4]。2017年9月,深圳机场正式参与国际航空运输协会(IATA)的“未来机场”试点工作,拟在2019年底完成数字化项目一期建设工作,旨在重构ICT(信息和通信技术)基础设施和平台,为深圳机场的智慧化打下基础[5] 

    借鉴国内外先进企业数字化转型的成功经验,笔者认为数字化的核心是数据治理和全连接,是智慧化的必经阶段,也是推进高品质、可持续的云计算、人工智能新技术应用的必要条件。对空管系统来讲,为实现智慧空管目标,持续和高效应用云计算、人工智能等新技术,破解系统内的数据问题和流程挑战,需要进行数字化转型,由信息化迈向数字化,按流程和规则做事,以数字化技术为发动机,促进安全和效率更上一个台阶。 

    三、数字化转型建议 

    参考亚马逊、华为、深圳机场、上海海事局等企业和单位的变革经验,对空管系统的数字化转型提出以下几点不成熟的建议。 

    (一)转型规划 

    空管系统数字化转型是一场大的变革,整体规划须走在前面。可考虑在横向的时间上分为7个阶段,纵向的层次上分为7个层面。横向的7个阶段包括:一是结合空管行业特点,确立数字化愿景;二是成立主要领导牵头、重点专业参加的数字化转型组织;三是科学评估各专业、各条线的数字化现状;四是启动全系统的数字化规划;五是试点建设数字化IT平台;六是在成功经验的基础上规模推行;七是持续数字化运营。纵向的7个层面包括:变革管理、组织架构、业务流程、数据、IT、收益、项目管理。开展信息化建设时,很多传统企业可能更侧重于IT平台的建设,对数据和流程重视不够,以致留下了很多数据和流程的问题。数字化转型需破解信息化工作的遗留问题,其核心特征是数据治理和全连接,所以7个层面中数据是重中之重。 

    (二)转型标准 

    借鉴华为的经验,判断数字化转型是否成功应从下述五个方面来衡量。 

    表3-1 数字化转型对照表 

    非实时 

    实时 

    Real-time 

    经验 

    按需 

    On-demand 

    线下 

    线上 

    All-online 

    僵化/被动 

    自助、自定义 

    DIY 

    个体 

    社交协同 

    Social 

    将五个方面的首字母拼在一起,即为ROADS,是指与单位或企业运营相关的所有人在业务过程中产生的所有体验得到提升。数字化转型初看非常强调数据和流程,似乎忽略了人的主观能动性,实则为单位相关的所有人提供了实时、按需、线上、自定义、协同的新体验,为人的主观能动性的释放提供了更好的平台。空管系统的数字化转型也应充分考虑系统所有相关人的体验,由信息化的多系统发展到数字化的ROADS体验。 

    (三)转型原则 

    数字化转型人的体验是标准、数据是核心、云化服务是手段、变革机制是保障、文化是土壤。数字化转型是变革,既有目标导向,也有问题导向。因此空管系统的数字化应从解决问题开始,以一线运行为中心,从一线开始往回梳理,也只能从一线开始,不仅如此,空管系统数字化转型建议以有成功业务实践经验的一线干部为主,流程信息化专家为辅,聚焦主业务流。 

    数字化转型是变革,必须做好变革的管理。空管系统变革中应注意以下几个方面:太过追求完美,要求过大过全;流程过于繁琐,影响执行效率;盲目创新;没有全局效益提升的局部优化;没有全局观的干部主导变革;没有业务实践经验的员工参加变革;没有充分论证的流程进入实用等等。 

    数字化转型千头万绪,不同企业、单位的现状和面临的环境也各不相同,数字化转型实际的操作过程肯定也千差万别。空管系统的数字化转型建议充分适应数字化、智慧化的大形势,紧密结合行业特点,核心做好数据治理工作,重点实现各地区、各专业条线的数字联通。 

    四、数据治理 

    数据治理是数字化的核心,是支撑单位数字化发展的底座,空管系统的数字化转型工作重中之重需做好数据治理工作。判断数据治理是否成功,可以看数据是否做到了“有人管、查得到、看得懂、质量好”,具体包括:是否任命了数组责任人;是否发布了数据标准;是否识别了数据的初始源;是否定义了数据密级;是否制定了数据治理控制方案。在开展数据治理这项基本工作时,可参考下述原则: 

    (一)业务对数据负责 

    业务部门的负责人是对应主题域数据的责任人,代表业务管理数据,负责数据的定义、规则、用途和质量标准。数据责任人对数据质量最终负责,数据专员协助数据责任人履行职责。例如,空域可以作为一项主题域数据,空域中心负责人作为空域主题域数据的责任人,并设置相应的数据专员岗位。 

    (二)一数一源 

    每个数据明确场景及唯一的源头;下游系统必须从发布的数据源获取数据,确保数据准确性和一致性,例如离港航班起飞时间在空管自动化系统、场监系统、塔台电子进程单系统中均可以获得,但存在细微的差异,需为该数据明确数据源和对应场景;管理数据就是管理数据源头,确保数据源的数据及时、准确、唯一、完整;数据只能在源系统中修改,不能在报告系统中改变,确保数据的历史真实。 

    (三)建设国家级民航空管数据架构 

    参考业界先进实践,基于总体原则,梳理民航空管数据资产,统一数据标准,提升数据质量,为“智慧空管”提供前提。定义国家级民航空管数据架构,业务流程定义、IT实施必须遵从统一定义的数据架构;核心数据必须在民航空管范围内必须有唯一、准确的定义。数据架构和数据资产方面民航局空管局已开展了大量卓有成效的工作。 

    (四)统一的数据管控模式 

    在民航空管系统内建立统一的管控模式、管理策略、架构和数据质量等;职能域层面的数据管理必须遵从空管统一的数据管理要求。对数据全生命周期进行管控,匹配适宜的组织和机制。数据管控需要对空管系统现有的机制、流程、系统乃至机构进行变更,是数据治理工作中的重点和难点。 

    (五)采取主动的、闭环的数据质量策略 

    在应用系统和共享数据库层面实施数据校验;建立数据质量方法化和工具,包括数据质量问题发现的方法、数据质量问题解决机制等,并推广应用。结合民航空管实际,数据治理策略可以融入至正在开展的质量管理工作中。 

    综上所述,从广义的角度看,互联网是信息的数字化,物联网是物的数字化,移动互联网则是人之间连接的数字化,数字化是每个行业迈向智慧化不可逾越的阶段。充分借鉴国际、国内先进企业数字化转型的成功经验,空管系统为实现智慧化目标,破解系统内的数据问题和流程挑战,需要进行数字化转型,由信息化迈向数字化,以ROADS体验作为数字化标准,重点做好数据治理工作,构建数据底座和全连接,以数字化技术为发动机,全面提升空管运行的安全和品质。 

     

    参考文献 

    [1] 李芳芳. 《互联网“大咖”描摹“智慧空管”蓝图》[N]. 中国民航报, 2018-01-05. 

    [2] 叶亚露. 传统产业的数字化变革.[D]. 浙江大学, 2017. 

    [3] 顾硕. 云领未来 华为拥抱数字化变革[J]. 自动化博览, 2017(10):18-21. 

    [4] 崔乃霞. 《“大数据”下的海事未来》[N]. 中国海事, 2016-04-05. 

    [5] 华为在HC2018航空高峰论坛展示面向未来的智慧机场解决方案[J]. 世界电子元器件, 2018(10):13-14.