智慧水利应用架构管控体系

摘要：随着智慧城市的发展，智慧水利作为智慧社会的重要组成部分，推动水利信息化发展进入新阶段，调水工程的应用架构管控体系对智慧水利调水工程发展起到决定性作用。通过对调水工程的应用架构管控体系的梳理，进一步形成智慧水利应用架构管控体系方法论。

关键词：调水工程;智慧水利;应用架构;方法论;

随着云计算、大数据、物联网、人工智能等信息化技术的快速发展，国家信息化发展战略及水利改革发展对水利工程建设提出了新要求，强调推进水利业务与高新技术的深度融合，加快智慧水利的建设。通过对智慧水利进行应用架构管控体系建设，创新战略发展方向和业务模式，指导各系统对功能的定位。

1 智慧水利应用建设发展

1.1 调水工程与智慧水利的关系

调水工程是解决水资源分布不均匀的主要方法之一，调水工程采用跨流域调水的方法进行建设，通过重新分配水资源来缓和以至满足缺水地区的迫切需要。以调水工程等通过人工对象所形成的水利工程建设，与洪水、干旱、水利工程安全运行、水资源开发利用、城乡供水、节水、水土流失、江河湖泊、水利监督等业务相关联，实现业务协同、数据发展，推进水利业务创新和改革，最终形成智慧水利。

1.2 智慧水利发展现状

智慧水利是以智慧城市为核心的智慧型社会建设过程中所产生的创新应用，强调在水利行业方面的先进理念及高新技术。目前，智慧水利建设依旧处于建设的起步阶段，已建的业务应用系统建立时间较早，各新旧业务应用系统、应用管理之间存在诸多问题，难以满足现阶段智慧水利的发展需求。

智慧水利建设与发展尚处于初期阶段，水利建设已经形成了分析调度、自动化、人工处理相结合的相关智能调度水利应用系统，各系统间的输水调度综合管理也在逐步完善。但前期已建的水利类应用系统功能与现阶段的实际功能匹配不完全，业务、职能信息化应用存在系统数据信息整合与集成不完善、职能管理工作信息化支撑覆盖不全面等问题。

2 应用架构管控体系的概念与原则

2.1 应用架构的基本概念

企业架构是指导企业业务及战略目标发展的执行工具，企业架构主要由业务架构及IT架构组成。

应用架构是构成企业体系结构中的体系结构领域之一，其描述了业务中使用的应用程序行为，着重强调应用之间以及应用与用户之间的交互方式[1]。应用架构由业务及业务功能结构，根据业务场景的需要，设计应用的层次结构，制定应用规范、定义接口和数据交互协议等，在支撑业务快速发展、保证系统可用性和可维护性的同时，确保应用满足非功能的性能、安全、稳定性属性要求[2]。

2.2 应用架构体系设计原则

应用架构管控体系在总体规划、技术及应用的创新等各方面起到决定性作用，根据应用架构的特征，形成的基本设计原则包括以下几点。

(1)准确预判，加强统一。

根据水利机构设置情况及业务发展方向，把水利行业将面临的内外部环境及挑战进行前瞻性预判，形成一套可查阅的标准化文件。通过统一文件的标准化管理，做到精准预判，问题可查，标准可循，加强水利行业业务的统一管理，形成严谨、明确的标准体系。

(2)深入分析，系统整合。

要求应用架构管控体系设计具有一定的深度，提高问题的认知层次，将相关问题进行分类整理，从整体角度加以分析，构建符合战略发展的整体架构。

(3)全面调研，注重标准。

全面、科学地对相关部门进行从管理到执行的深入调研了解，在充分分析现状的基础上，找出关键问题，明确目标;充分参考相关政策、标准，以及制度支撑，使应用架构管控体系设计有章可循，有据可依。

(4)确定目标，合理分解。

依据设计目标，对项目进行详细科学的划分，设定合理、可行的分目标，制定实施路径，为后期应用架构管控体系设计落地实施提供依据。

3 基于调水工程的智慧水利应用架构管控体系方法

3.1 调水工程应用架构管控体系

调水工程是水利工程中重要的组成部分，本文将以调水工程是为典型进行应用架构设计。调水工程的建设大多属于建设初期，调水工程信息化相关建设工作还未实现统一的规划、集成，缺乏IT建设和管理的制度和执行体系，前期信息化的规划的执行落地建设水平也参差不齐;在应用管理上，尚未形成体系化流程化管理，实施过程中缺乏统一的应用架构来指导和监管，不利于调水类业务整体的长期发展。

基于调水工程的业务能力，通过对业务流程进行功能识别，归纳出相应的调水需求，分析需求后确定整体的战略理解，实现调水工程信息化蓝图架构的布局设计。通过软件包评估与对现有系统分析，选择合适的应用系统实现应用功能，进而满足调水工程的业务需要。

3.2 智慧水利应用架构管控体系方法

以调水工程业务为基础，通过基于调水工程的应用架构管控体系建设流程及方法，形成一套通用于智慧水利行业的应用架构管控体系方法论，以促进智慧水利的应用架构管控体系建设。架构管控体系设计分为启动阶段、现状评估与总体框架规划阶段、应用架构管控体系设计阶段、速赢项目实施阶段、知识转移及培训与成果生成阶段。各个阶段将分别完成一系列任务，并提交相应的工作成果。如图1所示。

3.2.1 项目启动阶段

项目启动阶段主要由项目准备与确定项目启动流程各阶段目标两阶段构成。

项目准备阶段通过准备访谈计划，选取访谈水利业务领导，制定调研访谈整体方向，撰写完成访谈提纲、选取现场调研、收集水利信息化建设和管理相关的制度、流程文件等资料。

在项目确定后，需建立项目组并明确项目组中各成员职能，明确项目的范围及需要达成的具体目标、总体项目计划;完成相关材料与模板的准备，包括访谈提纲、资料收集清单等材料。

项目启动阶段需召开项目启动会议，通过准备项目范围、实施方案、项目组织架构、所需资源、近期主要工作等相关材料，在项目启动会议上明确项目目标、人员责任及工作安排等。

3.2.2 现状评估与应用架构管控总体框架规划阶段

(1)现状及业务调研。

通过访谈调研、战略理解及资料收集等方式对当前水利行业应用架构管控业务进行调研，根据当前企业应用架构管控所存在的问题，对标信息化架构管控业务的先进案例，分析差距和问题，识别应用架构管控核心业务能力。

可通过信息收集、问卷调查、现场访谈、高层交流等多种方式对企业信息化发展战略、管控模式、业务价值链进行分析。在现状调研与访谈过程中，安排与高层人员、信息化建设和管控相关部门及人员、IT部门进行访谈，并与相应的业务部门访谈，了解目前信息项目建设管理现状。

(2)应用架构管控总体框架规划。

通过对企业信息化战略和价值分析，识别关键应用架构管控的业务能力和核心流程。根据当前企业应用架构管控存在的问题，以及对标信息化架构管控的业务先进实践，对差距和问题进行分析和建议，识别应用架构管控的核心业务能力。

对基本现状情况进行分析确认后，确定水利企业总体愿景、目标和原则，应用架构管控模式和定位。通过规划应用架构管控总体框架、应用架构管控流程框架设计、应用架构管控组织职责，输出现状评估与应用架构管控总体框架规划报告，完成应用架构管控总体框架规划。

3.2.3 应用架构管控体系设计阶段

(1)应用架构管控流程框架设计。

制定应用架构管控体系的架构框架，体现应用架构管控流程框架，并深入细化设计相应的流程文件及规范等。以确定的明确应用架构体系管控目标和策略为基础，通过与架构管理、IT开发，运维人员等沟通研讨，制定应用架构管控体系的架构框架，体现应用架构管控流程框架，并与高层领导层形成共识，确定应用架构管控的最终框架。

(2)应用架构管控组织运作及需求管理。

设计应用架构管控组织、明确职责及其架构管控组织运作模式。确定相应的应用系统组织体系，对应用方面的管理执行组织进行定位，确定组织战略目标，明确对应的工作职责，设计应用架构管理组织运作模式。根据架构管控体系结构框架及组织运作模式，设计需求管理流程和机制，确定需求并进行流程细化，完成管理流程机制。

(3)应用架构管控体系设计。

在架构管控体系结构框架及组织运作模式基础上，应用架构管理人员确认未来应用架构管控体系，对应用架构管理流程进行详细设计，完成设计应用架构管理相关操作指导并输出应用架构管控体系设计模板。

3.2.4 速赢项目实施

针对应用架构管控体系，选择试点项目，执行应用架构管控体系流程、规范等，以及应用系统建立与管理相关政策、标准和规范，指导应用系统建设;在信息化项目解决方案管理方面以应用系统管理为主，集成信息化建设各阶段业务流程、数据架构、技术架构和安全等方面内容和要求，固化流程及要求等。

(1)应用架构管控试点项目方案制定。

选择相应的信息化建设项目作为应用架构管控试点项目，制定试点计划和方案。试点项目业务组人员应积极配合项目试点工作。

(2)应用架构管控试点项目方案实施。

根据试点计划和方案，实施应用架构管控工作，在试点项目中验证应用架构管控体系，规范信息化项目建设和管理。在应用架构管控试点项目实施过程中，应用架构管控组织应配合应用架构管控试点内容和管控方式，实现积极沟通。

(3)应用架构管控试点项总结。

对应用架构管控试点项目成果、经验等进行总结，并根据试点情况对应用架构管控体系内容提出进一步优化建议。应用架构管控专家人员配合项目试点工作，结合试点项目内容进行经验总结，并输出应用架构管控试点项总结报告。

(4)优化应用架构管控体系。

根据试点情况优化应用架构管控体系内容。

(5)宣贯。

对应用架构管控体系进行宣贯。

3.2.5 知识转移及培训与成果生成

在项目实施过程中，需要将设计相关方法论和实战经验传递给参与项目的相关人员，实现知识转移。通过高层沟通、架构管控交流、实践分享等方式与相关人员宣贯、交流，对相关人员提供对应经验、方法培训，提供方法论的实际支撑，提升方法利用效率，达到信息化建设真正为企业业务战略服务的效果。

基于应用架构管控体系设计具体流程步骤，对应各阶段提供工程量输出，成果内容包括应用系统治理现状评估与应用架构管控总体框架规划报告、应用架构管控体系设计报告、应用架构管控体系手册、应用架构试点项目总结报告等。

4 结束语

智慧水利应用架构管控体系设计需要从业务出发，通过对核心业务的梳理和现状分析，形成应用系统管理总体规划设计。应用架构管控体系覆盖水利业务应用领域的全生命周期，指导并提供相应的标准架构内容，协助明确水利发展远景及目标。通过应用架构管控体系建设为智慧水利架构管控落地提出合理的解决方案建议，提升水利业务的运作效率及企业运营核心能力。

参考文献

[1] 应用架构[DB/OL].http://vibaike.com/106342/.

[2] 软件架构设计[EB/OL].http://ngte-se.gitbook.io/i/.

[3] 黄风华.浅析水利信息化建设现状与发展[J].科技与创新，2015(24):27,29.

[4] 福勒(Martin Fowler).企业应用架构模式[M].北京：机械工业出版社，2010.

[5] 温昱.业务架构应用架构数据架构实战[M].北京：电子工业出版社，2021.