基于統(tǒng)一編碼模型的信息系統(tǒng)集成研究

董洪飛 孫香云

（中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所，北京 100028）

企業(yè)信息化的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息資源的開(kāi)發(fā)、加工、利用和共享，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源精確管理，降低管理成本，提高資源管理和利用效率，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益和資源增值。信息資源共享要通過(guò)系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)，而系統(tǒng)集成的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于各項(xiàng)信息技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)，而對(duì)數(shù)據(jù)的命名、定義、編碼、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一是數(shù)據(jù)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)工作，是信息共享和系統(tǒng)集成的關(guān)鍵。實(shí)現(xiàn)信息分類(lèi)編碼的標(biāo)準(zhǔn)化，能夠最大限度地避免對(duì)信息的命名、描述、分類(lèi)和編碼不一致所造成的誤解和歧異，減少諸如一名多物，一物多名，一物多碼，同物一碼等混亂現(xiàn)象，保證了對(duì)信息表述的唯一性、可靠性和可比性，為建立規(guī)范統(tǒng)一、高度共享的數(shù)字化協(xié)同工作環(huán)境以及信息系統(tǒng)的實(shí)施和集成奠定了基礎(chǔ)。

1 企業(yè)系統(tǒng)實(shí)施和集成中的編碼現(xiàn)狀和需求

1.1 企業(yè)的編碼現(xiàn)狀

對(duì)信息的統(tǒng)一編碼是實(shí)現(xiàn)信息集成、交換和共享的前提，是企業(yè)管理和信息化工作的重要基礎(chǔ)。近年來(lái)，雖然國(guó)內(nèi)很多企業(yè)實(shí)施并應(yīng)用了很多管理信息系統(tǒng)，但在信息編碼方面由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和集中管理，造成企業(yè)內(nèi)編碼不成體系、多套編碼并存、各個(gè)信息系統(tǒng)/各個(gè)部門(mén)自行編碼，導(dǎo)致“一物多碼”、“同物一碼”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，代碼數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用復(fù)雜，給系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互與信息共享帶來(lái)困難，進(jìn)而使信息系統(tǒng)應(yīng)用體系無(wú)法發(fā)揮整體效能。企業(yè)的編碼現(xiàn)狀和集成需求如圖1所示：

圖1 企業(yè)的編碼現(xiàn)狀和集成需求

1.2 企業(yè)的編碼數(shù)據(jù)集成需求

企業(yè)為了實(shí)施各種信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)管理需要，多數(shù)信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)部門(mén)都編制了相應(yīng)的信息代碼，為信息系統(tǒng)的順利、有效實(shí)施奠定了基礎(chǔ)，但是由于企業(yè)內(nèi)編碼不成體系、多套編碼并存，導(dǎo)致企業(yè)信息交流、共享和系統(tǒng)集成困難，迫切需要建立用于規(guī)范編碼信息的組織、表達(dá)等要求的統(tǒng)一編碼模型，研究基于該模型的信息系統(tǒng)集成方案，促進(jìn)代碼數(shù)據(jù)的對(duì)照和轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)信息的共享和集成，減少信息孤島，使企業(yè)信息系統(tǒng)應(yīng)用體系充分發(fā)揮整體效能。

2 構(gòu)建統(tǒng)一編碼模型，規(guī)范編碼信息的組織和表達(dá)

2.1 編碼信息模型的內(nèi)容

研究和明確編碼信息模型的表述方式，對(duì)于構(gòu)建規(guī)范的、簡(jiǎn)明的、高效的編碼信息模型至關(guān)重要。編碼信息模型所要表達(dá)信息有兩大類(lèi)，即編碼規(guī)則和代碼所蘊(yùn)含的信息，編碼規(guī)則由多個(gè)碼段構(gòu)成，每個(gè)碼段又由多個(gè)（或者是1個(gè)）屬性信息來(lái)確定，編碼規(guī)則與屬性信息對(duì)應(yīng)關(guān)系和結(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2 信息對(duì)象編碼規(guī)則與屬性信息對(duì)應(yīng)關(guān)系圖

圖2所示的編碼屬性為影響編碼的關(guān)鍵屬性，在實(shí)際應(yīng)用中，往往會(huì)有一些不影響代碼的屬性輔助編碼信息對(duì)象的描述。

2.2 構(gòu)建統(tǒng)一編碼模型，規(guī)范編碼信息的組織和表達(dá)

分析信息對(duì)象編碼規(guī)則的表述方式，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，結(jié)合柔性化編碼的設(shè)計(jì)思想，規(guī)范編碼信息模型結(jié)構(gòu)的表述方式，構(gòu)建編碼信息統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模型如圖3所示。

該模型以圖表的形式簡(jiǎn)明直觀地表達(dá)了編碼信息對(duì)象的描述結(jié)構(gòu)及編碼規(guī)則與屬性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，編碼信息對(duì)象的描述結(jié)構(gòu)由標(biāo)識(shí)碼、編碼屬性集和輔助屬性集3部分組成，其中：

標(biāo)識(shí)碼

唯一標(biāo)識(shí)該編碼信息對(duì)象的一個(gè)實(shí)例，該標(biāo)識(shí)碼依據(jù)對(duì)該編碼對(duì)象所制定的編碼規(guī)則產(chǎn)生。

編碼屬性集

影響信息對(duì)象代碼的屬性集合，該集合中的任意屬性變化，將產(chǎn)生不同的信息代碼。

輔助屬性集

不影響信息代碼，只是為了某種業(yè)務(wù)需要（例如查詢(xún)功能）而附加給信息對(duì)象的屬性集合。

對(duì)于上述編碼屬性集和輔助屬性集中可以進(jìn)行編碼的屬性稱(chēng)為可編碼屬性，其可編碼的情況分為兩種情況，即靜態(tài)的代碼集和動(dòng)態(tài)的編碼規(guī)則。

3 基于統(tǒng)一編碼模型的代碼數(shù)據(jù)集成方案

數(shù)據(jù)集成是通過(guò)應(yīng)用間的數(shù)據(jù)交換從而達(dá)到集成，主要解決兩數(shù)據(jù)的分布性和異構(gòu)性的問(wèn)題，其前提是被集成應(yīng)用公開(kāi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即公開(kāi)表結(jié)構(gòu)，表間關(guān)系，編碼的含義等?；诮y(tǒng)一編碼模型的企業(yè)信息系統(tǒng)的代碼數(shù)據(jù)集成技術(shù)方案如圖4所示：

3.1 基于統(tǒng)一編碼模型和相應(yīng)的編碼規(guī)則，構(gòu)建企業(yè)信息系統(tǒng)編碼信息模型

基于航空制造企業(yè)的信息特點(diǎn)和統(tǒng)一編碼模型，針對(duì)企業(yè)信息系統(tǒng)中信息對(duì)象的描述結(jié)構(gòu)和編碼方案，構(gòu)建企業(yè)信息系統(tǒng)編碼信息模型。

圖4 基于統(tǒng)一編碼模型的代碼數(shù)據(jù)集成技術(shù)方案

企業(yè)某系統(tǒng)使用的物資代碼編碼結(jié)構(gòu)如圖5所示，代碼采用層次碼結(jié)構(gòu)，代碼為數(shù)字型，長(zhǎng)度為13位，代碼結(jié)構(gòu)中包括物資分類(lèi)代碼（5位）和流水碼（8位）兩個(gè)碼段，其中：

物資分類(lèi)代碼

按GJB 5426.1–2005《國(guó)防科技工業(yè)物資分類(lèi)與代碼 第1部分：高位代碼》的規(guī)定，一類(lèi)物資應(yīng)只歸入一個(gè)類(lèi)目，賦予5位物資分類(lèi)代碼。

流水碼

流水碼是在分類(lèi)下的流水號(hào)；流水碼對(duì)物資屬性信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)，按賦碼的時(shí)間順序編制。

圖5 企業(yè)某系統(tǒng)中物資代碼編碼結(jié)構(gòu)

基于統(tǒng)一編碼模型和相應(yīng)的編碼規(guī)則，構(gòu)建企業(yè)某系統(tǒng)中物資編碼信息模型如圖6所示：

該模型的編碼屬性集中影響物資流水碼的屬性包括標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、規(guī)格、材料、表面處理方式等屬性，其中表面處理方式等屬性為可編碼屬性；輔助屬性集中的生產(chǎn)廠家等為可編碼屬性。

3.2 企業(yè)信息系統(tǒng)編碼信息模型對(duì)比分析，明確兩系統(tǒng)之間的代碼對(duì)照關(guān)系

圖6 企業(yè)某系統(tǒng)中物資編碼信息模型

通過(guò)對(duì)企業(yè)兩信息系統(tǒng)編碼信息模型對(duì)比分析，明確兩系統(tǒng)之間的代碼對(duì)照關(guān)系，制定對(duì)照編碼規(guī)則。兩系統(tǒng)編碼信息模型的對(duì)比分析過(guò)程通過(guò)編碼規(guī)則對(duì)比分析、屬性映射、代碼映射3個(gè)步驟完成。

3.2.1 編碼規(guī)則對(duì)比分析

對(duì)企業(yè)兩信息系統(tǒng)中相同信息對(duì)象的編碼規(guī)則進(jìn)行對(duì)比分析，明確如下內(nèi)容：

● 每種編碼規(guī)則確定的編碼結(jié)構(gòu)如何，即編碼結(jié)構(gòu)由哪些碼段構(gòu)成，每個(gè)碼段的影響屬性有哪些，每個(gè)碼段的長(zhǎng)度多長(zhǎng)，具體碼值如何表示。

● 兩種編碼結(jié)構(gòu)的異同，即分析并明確兩種編碼規(guī)則的編碼屬性集中使用的相同（名稱(chēng)或表示相同）的編碼屬性有哪些，一種編碼模型中的編碼屬性集中未含有另一種編碼規(guī)則中的編碼屬性有哪些等信息。

3.2.2 屬性映射

對(duì)企業(yè)兩信息系統(tǒng)編碼模型中影響編碼的屬性和可編碼的屬性進(jìn)行屬性映射，從而根據(jù)屬性映射的結(jié)果來(lái)判斷兩個(gè)編碼體系的代碼對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于各系統(tǒng)業(yè)務(wù)管理需求和信息標(biāo)識(shí)粒度不同，屬性映射的關(guān)系如表1所示。

表1 屬性映射關(guān)系

3.2.3 屬性代碼映射

基于兩系統(tǒng)編碼模型中的屬性映射關(guān)系，對(duì)同一信息對(duì)象的同一屬性的代碼集進(jìn)行代碼對(duì)照，即在屬性值域比較和匹配的基礎(chǔ)上，明確屬性代碼集的代碼取值范圍、代碼枚舉值及對(duì)應(yīng)關(guān)系。

經(jīng)過(guò)兩系統(tǒng)編碼模型的對(duì)比分析，明確兩系統(tǒng)之間的代碼標(biāo)識(shí)程度的差別，總結(jié)出兩系統(tǒng)之間的代碼對(duì)照關(guān)系如表2所示。

3.3 根據(jù)代碼對(duì)照關(guān)系，制定兩系統(tǒng)之間的代碼對(duì)照編碼規(guī)則

針對(duì)編碼體系之間不同的對(duì)應(yīng)關(guān)系，制定兩系統(tǒng)之間的代碼對(duì)照編碼規(guī)則和代碼基本屬性庫(kù)。對(duì)照編碼規(guī)則的制定原則是既要充分利用系統(tǒng)中已有的代碼及其數(shù)據(jù)，又要滿足企業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)的具體應(yīng)用，制定兩系統(tǒng)之間的代碼對(duì)照編碼規(guī)則（方案）如表3所示。

表2 兩系統(tǒng)之間的代碼對(duì)照關(guān)系

表3 企業(yè)對(duì)照編碼規(guī)則（方案）

3.4 借助信息技術(shù)將對(duì)照編碼規(guī)則應(yīng)用于相關(guān)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)代碼的對(duì)照和轉(zhuǎn)換

借助于信息技術(shù)將上述步驟制定的對(duì)照編碼規(guī)則應(yīng)用于企業(yè)具體的應(yīng)用信息系統(tǒng)，按照對(duì)照編碼規(guī)則對(duì)企業(yè)已有代碼進(jìn)行重新賦碼，并將對(duì)照代碼作為企業(yè)代碼庫(kù)的一個(gè)屬性字段，以便于企業(yè)兩系統(tǒng)信息代碼的對(duì)照、關(guān)聯(lián)、檢索、轉(zhuǎn)換和集成的實(shí)現(xiàn)。

4 基于統(tǒng)一編碼模型的系統(tǒng)集成方案的實(shí)現(xiàn)

基于數(shù)據(jù)集成和信息交互技術(shù)，企業(yè)信息系統(tǒng)的集成方式主要有“數(shù)據(jù)集成方式”和“代碼對(duì)照方式”兩種。

4.1 數(shù)據(jù)集成方式

數(shù)據(jù)集成方式是在兩信息系統(tǒng)中建立一種解釋機(jī)制，在兩系統(tǒng)編碼之間構(gòu)建映射關(guān)系，兩者可實(shí)現(xiàn)編碼互譯、數(shù)據(jù)共享，用戶在應(yīng)用過(guò)程中，可根據(jù)當(dāng)前編碼信息獲取關(guān)于該編碼的所有數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)集成方式的實(shí)現(xiàn)思路如圖7所示。

其中編碼集成方案的實(shí)現(xiàn)可基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元對(duì)比分析方法，把兩信息系統(tǒng)的信息屬性與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元對(duì)比分析后，將與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元匹配的信息屬性進(jìn)行標(biāo)識(shí)，那么經(jīng)過(guò)規(guī)范標(biāo)識(shí)的兩個(gè)系統(tǒng)的信息屬性，可根據(jù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，方便的定制數(shù)據(jù)接口，這樣就可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)文件與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交流（集成）。所謂標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元是在數(shù)據(jù)元基礎(chǔ)規(guī)范的約束下通過(guò)數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，統(tǒng)一編碼信息模型中的信息屬性即可看作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)元[1]。

圖7 數(shù)據(jù)集成方式方案思路

4.2 代碼對(duì)照方式

“代碼對(duì)照方式”是根據(jù)兩信息系統(tǒng)中編碼模型的對(duì)比分析，制定將一系統(tǒng)信息代碼應(yīng)用于另一系統(tǒng)的對(duì)照編碼規(guī)則，在另一系統(tǒng)中根據(jù)對(duì)照編碼規(guī)則編制對(duì)照代碼，通過(guò)將兩系統(tǒng)編碼數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息及其對(duì)照關(guān)系都保存在相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而滿足系統(tǒng)的代碼對(duì)照和查詢(xún)檢索等應(yīng)用需求。

5 結(jié)束語(yǔ)

代碼的對(duì)照和轉(zhuǎn)換是實(shí)現(xiàn)不同編碼體系信息交流和共享、不同信息系統(tǒng)集成的有效方式，研究用于規(guī)范編碼信息的組織、表達(dá)等要求的統(tǒng)一編碼模型，并在此基礎(chǔ)上研究企業(yè)信息系統(tǒng)集成方案，可為企業(yè)信息化建設(shè)中的系統(tǒng)集成提供有益參考。

[1] David Marco.元數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)的構(gòu)建與管理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.