油气勘探开发从业务到IT的一体化解决方案（全文）

油气勘探开发

从业务到IT的一体化解决方案

----油气勘探开发“十三五”信息化规划建议

大江东去

 

摘要：

在刚过去的3个5年规划中，中国石油石化行业信息化取得了巨大的成就，完成了从“企业信息化”到“信息化企业”进程。但到目前为止，IT规划还没有真正从企业架构导入，导致IT规划与企业实际业务存在一定的脱节问题。

而在进行IT投资时，都会跳过企业架构这个关键的环节直接进入IT项目建设。这样必然会导致烟囱式的建设方式，单片电路式的应用系统,旧的信息孤岛没有消除，新的信息孤岛不断涌现等现象。

因此，中国石油石化行业从“企业信息化”到“信息化企业”进程中还依然面临着巨大的挑战。

为了解决IT规划与企业实际业务脱机的问题，本文从企业架构、行业价值链分析模型和行业全生命周期分析模型等方法论入手，研究了一整套业务架构与IT架构对齐的从业务到IT的一体化解决方案。

关键词：

信息化，企业架构，业务架构，IT架构，一体化，解决方案，SOA,云计算，大数据。

一、石油行业信息化面临的挑战

目前，国际先进石油石化行业信息化进程进入智能化阶段，但中国石油石化行业信息化进程只到数据化成熟阶段，与国际先进水平相比还存在较大差距（如下图所示）

 

1、IT规划不太科学是最根本问题：

IT规划还没有真正从企业架构导入，导致IT规划与企业实际业务存在一定的脱节问题，存在某些系统出现交叉重叠，某些系统缺失的问题。同时也导致烟囱式的建设方式，单片电路式的应用系统,旧的信息孤岛没有消除，新的信息孤岛不断涌现等现象。

2、数据标准不统一，为企业集成造成困难：

建立集团（行业）统一的数据分类标准与编码体系，实现经营管理数据与业务数据一体化和全集团的信息共享，支持决策分析，是集团型企业数据资源建设的基本目标。缺乏信息资源规划，给未来的系统集成留下隐患。

3、缺乏流程标准，业务规则混乱造成推广困难：

麦当劳、肯德基之所以能够在全球复制，就是因为它们制定了流程标准。所以流程标准化，是管理软件开发的基础。但如何梳理流程并做到流程标准化，绝大多数人并不太清楚（我们不知道我们不知道），这也是目前我们管理信息系统开发混乱和失败的根本原因。

实际上，没有管理学理论指引以及行业或企业标准的应用，梳理出来的流程大多数都是混乱的，不可复制的。大多数人并不知道什么样的流程应该对应用什么样的方法论。比如，业务流程，我们通常引用价值链的方法论，科研流程，一般引用生命周期理论。

另外，在大型项目中，没有标准的流程，是很容易引起混乱，造成边界模糊不清(比如XXXX勘探开发管理信息系统项目，就是经典的案例，开发与生产业务相互混杂，如下图）

4、没有整体的企业架构，系统集成面临严峻挑战：

烟囱式的建设方式，单片电路式的应用系统,不灵活, 低效率, 难于维护和管理，更难于集成。

二、为什么需要企业架构？

1、企业架构是业务与IT人员共同的战略愿景：

　　有些人会说：为什么需要企业架构，直接按用户需求来做不就行了吗？搭个简易的狗窝是不需要做架构设计的，但建一座大厦，是必须需要详细的架构设计的。一个简单的系统，怎么做都不会大错，但对于一个复杂的、涉及到流程优化和组织变革的大型系统来说，是必须要有一个清晰的架构才能保证做出来的东西是正确的，才能够满足不断变化的需求，以不变应万变。

　　所以，只按用户需求做出来的东西，一定成不了企业或行业的标准，不具有行业或企业的通用性(正如乔布斯所说：需求从来都不是用户提出来的)。咨询的价值就在于我们站在比用户更高的层次以旁观者的视觉来审视企业存在的问题，设计出符合行业标准和业务需求的整体企业架构，在企业架构的基础上进行IT项目建设。

　　中国的大多数企业在进行IT投资时，都会跳过企业架构这个关键的环节直接进入IT项目建设。这样必然会导致重复建设、信息孤岛等现象。

　　企业架构(EA)是业务与IT人员共同的战略愿景，是业务与IT沟通、理解的桥梁，是企业管理信息系统建设的基础、前提和保障；是实现业务与IT对齐的一体化蓝图。

2、业务与IT的脱节是呼唤企业架构的内在需求：

业务部门说：

  我们需要快速的响应，但IT部门总是慢吞吞、拖后腿

  IT部门听不进意见

  IT部门的钱越花越多

  IT部门没有解决我们的问题

  任何与IT沾边的问题就是IT部门的问题

IT部门说：

  我们已经超负荷工作了

  业务部门听不进意见

  业务部门总是下不了决心

  业务部门把问题都归结于IT

  我们无法说“不”

矛盾的根源在于业务与IT脱节。

3、传统的解决方法不能消除信息孤岛： 

n 没有整合“信息孤岛”的措施

n 没有集成已有应用系统的办法

n 缺少业务流程重组优化

n 缺少总结提升企业自身先进管理模式的策略

n 规划缺乏可操作性，没有有效的规划工具以及可借鉴的成功实践经验

4、突破瓶颈：一种全新的思维模式：

5、业务与IT对齐是企业架构的主要驱动力：

6、企业架构的核心价值：

IT架构的优化可以为企业带来 2%的业务增长，业务架构的优化可以为企业带来 8%的增长；如果 IT与业务互相支持，企业架构达到整体优化，则可以带来20%的增长。

  整合：将跨部门、跨企业的零散的流程优化进一个集成的环境，杜绝信息孤岛

  效率：及时响应复杂的业务需求，快速提供匹配的IT应用

  降低成本：避免IT系统重复建设

  决策支持：评估新技术的投资回报，为战略决策提供全面依据

7、TOGAF--未来的企业致力于企业架构：

8、企业架构的定义：

企业架构—业务架构àIT架构（如下图所示）。

业务架构—业务流程的组织逻辑和层次结构！

三、如何构建石油行业企业架构？

1、油气勘探开发主营业务分析：

油气勘探开发业务流程与运营流程分析

油气勘探开发综合业务分析

油气勘探开发主营业务蓝图

2、油气勘探开发分层业务架构：

根据分成业务架构，可以看出，每一层的业务重点不同，如生产管理的业务重点在采油厂级，但在前3个5年规划中，生产管理软件几乎无法满足采油厂级的业务需求。

3、从业务架构导出IT架构：

 

4、从业务架构导出业务系统规划：

如下图所示，根据业务架构导出的业务系统规划（如中石油的A系列），横向到边纵向到底，不同层级业务的侧重点不同，如生产系统的侧重点在采油厂或钻探公司，基层单位是数据源单位（如采油队和钻井队等）。

如上图所示，油水井产量管理与采油工程管理是在一个流程中的，从地质设计到工艺设计再到施工作业，整个流程需要贯通，但在前3个5年规划中，把采油工程业务与地面工程业务混在一起。

比较合理的油气勘探开发业务系统规划应该如下图所示

5、关于业务系统规划的建议：

业务系统的规划，应该以企业架构为基础按业务流程来规划，而不能完全按部门划分来规划（有些业务是跨部门的，如产能建设系统）；因为各油田组织机构的划分不尽相同，如果按照组织机构来规划，那各油田就不能统一。所谓优化业务流程，是因为原来的业务流程划分与行业价值链不吻合甚至相冲突，而按照行业价值链划分的业务流程基本上是固定不变的。

　　因此，按照业务流程规划出来的业务系统，能够以不变应万变，无论各油田组织机构和如何变动，都能够适应业务需求。而按部门划分导出来的业务系统，往往会存在业务缝隙或者业务交叉重叠现象，各油田也不能统一。

　　大型信息系统的实施，首先要进行企业架构研究，在企业架构中以业务流程为主线规划出合理的业务系统，并且在企业架构中要统一数据标准和业务规则。只有这样才不会出现信息孤岛或交叉重叠现象。当然，项目实施的时候，需要考虑现有业务板块的特殊需求，做些个性化的处理。

 

四、业务流程梳理及其方法论

1、方法论1-油气勘探开发价值链分析模型：

行业价值链分析模型是行业业务流程梳理的基本方法论，也是信息化规划的基本方法论，更是大型软件业务架构设计的基础方法论。

但是目前国内大多数信息化咨询机构和大型软件企业几乎没有或不知道引用该方法论，造成顶层设计出现问题，这是最致命的。

2、方法论2-油气勘探开发全生命周期分析模型：

行业全生命周期分析模型也是行业业务流程梳理的基本方法论之一，也是信息化规划的基本方法论和大型软件业务架构设计的基础方法论，比如笔者在海外油气勘探开发项目中就采用该方法论。

3、方法论3-油气勘探开发三维业务分析模型：

油气勘探开发三维业务分析模型是笔者独创的，笔者首次把业务域、业务过程与业务对象和业务规则在三维图形上进行展示分析，而且把这种方法应用到大型软件工程中来，取得非常满意的效果。

4、石油石化行业上下游一体化业务流程梳理：

5、油气勘探综合业务流程梳理：

6、油气开发综合业务流程梳理：

五、从业务到IT的一体化解决方案

1、业务架构与IT架构对齐：

通过业务架构设计和SOA方法论分析设计，笔者无意中发现了业务架构与SOA架构对齐的软件工程实现方法（如下图所示）。

2、业务与IT深度融合的SOA参考架构：

按照业务架构与SOA架构对齐的软件工程实现方法，笔者总结了：“业务服务组件化，业务组件标准化”的软件工程方法论，按这种方法论，可实现业务与IT的深度融合，并实现快速的软件开发。

单个油田企业的SOA参考架构

总部与油田企业集成的SOA参考架构

3、业务与IT深度融合的基于云计算的SOA参考架构：

4、业务组件框架及公共业务组件的抽取方法：

根据油田的业务特征，笔者设计了如下的业务组件框架：

5、勘探开发协同研究与决策支持解决方案：

数据盆地作为地球科学的一个子系统，而不是独立的系统。

油气勘探开发协同研究业务架构

油气勘探开发协同研究技术架构

根据油气勘探开发数据特点和信息技术发展趋势，我们在技术架构中引入了云计算和大数据架构，这种技术架构是油气勘探开发协同研究的必然趋势。

 

参考文献：

《TOGAF9.0白皮书》；

《COBIT4.0白皮书》

《PETROLEUM UPSTREAM PROCESS CLASSIFICATION FRAMEWORK----Tailoredto this Industry from APQC's Cross-Industry PCF v5.1.0》;

《中国石油勘探开发工作阶段的划分》;

《中国石油天然气股份有限公司油田开发管理纲要》;

《中国石油天然气股份有限公司天然气开发管理纲要》;

《行业价值链分析模型》;

《行业全生命周期分析模型》.

《战略管理学》;

《经济管理学与组织架构》;

《石油地质基础》;

《石油工程技术概述》;

《油气勘探工程》;

《油气开采工程》;

《油气田开发工程》;

《油气井工程》;

《油气储运工程》;

《精细油藏描述》等等……