呂華輝 宋俊典 石宏宇 沈衛(wèi)強 李 鳴

1(中國南方電網(wǎng)有限責任公司 廣東 廣州 510623) 2(上海計算機軟件技術(shù)開發(fā)中心 上海 201112) 3(中國電子技術(shù)標準化研究院 北京 100007)

電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估體系研究及應用

呂華輝1宋俊典2石宏宇1沈衛(wèi)強1李 鳴3

1(中國南方電網(wǎng)有限責任公司 廣東 廣州 510623)2(上海計算機軟件技術(shù)開發(fā)中心 上海 201112)3(中國電子技術(shù)標準化研究院 北京 100007)

電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化及其評估體系是當前關(guān)注和研究的熱點。針對電力行業(yè)自主可控和信息安全的實際需求，提出電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估體系，系統(tǒng)研究了國產(chǎn)化評價模型、評估指標、評估過程及成熟度等級，并結(jié)合實際應用案例進行分析和驗證。結(jié)果表明，該評估體系能夠有效地評價、指導電力行業(yè)企業(yè)的信息系統(tǒng)建設，促進電力行業(yè)的國產(chǎn)化能力提升。

國產(chǎn)化能力 評估模型 指標體系 電力信息系統(tǒng)

0 引 言

國外信息技術(shù)、產(chǎn)品等長久以來被廣泛應用在我國各行各業(yè)信息系統(tǒng)中，特別是電力、金融、政府等關(guān)鍵行業(yè)基礎(chǔ)設施和應用系統(tǒng)在較長一段時間內(nèi)被國外一些IT巨頭所主導[1-2]。隨著“棱鏡門”計劃的曝光[3]，暴露出我國的企業(yè)信息系統(tǒng)存在重大安全隱患，使得人們認識到采用自主可控的產(chǎn)品系統(tǒng)、提升國產(chǎn)化能力的重要性。

當前大部分組織和企業(yè)在衡量其國產(chǎn)化能力時多采用“國產(chǎn)化率”這一指標。這一指標只能衡量組織和企業(yè)中所使用的國產(chǎn)軟硬件產(chǎn)品所占的比例，并不能從服務水平、產(chǎn)品性能、技術(shù)自主度等方面綜合考慮國產(chǎn)化能力。片面地追求國產(chǎn)化率并不一定能夠更好地體現(xiàn)國產(chǎn)化建設的質(zhì)量，必須在建設過程中注重整體的水平及能力，進而才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的國產(chǎn)化。

因此，為保障國家和企業(yè)信息安全及降低對國外產(chǎn)品技術(shù)依賴程度，需要深入探討“國產(chǎn)化能力”的概念和內(nèi)涵。即聚焦國產(chǎn)軟硬件產(chǎn)品的選用、具備國內(nèi)安全服務資質(zhì)、可信賴等供應商的選擇、自主知識產(chǎn)品和專利的技術(shù)采用，并基于這些方面開展高可靠性、高水平服務，并對以上方面進行綜合、適當?shù)脑u估。

高巍[4]從信息基礎(chǔ)設施的角度，深入研究分析了國產(chǎn)化產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀，對當前國產(chǎn)化產(chǎn)品的替代能力進行了比較客觀的評估，對國產(chǎn)化產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢做了展望，可以看出國產(chǎn)化是保障國民經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的重要措施。房濤等[5]提出了電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化改造的設計和實現(xiàn)思路，并通過一系列真實環(huán)境的開發(fā)測試，對基礎(chǔ)平臺和業(yè)務應用軟件的功能、性能、安全性、穩(wěn)定性、兼容性和易用性等進行了評估。瞿衛(wèi)華等[6]分析了三峽右岸電站監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡安全、管理支撐等功能的設計過程，討論了三峽右岸電站在水電站監(jiān)控系統(tǒng)國產(chǎn)化方面的成功經(jīng)驗。

通過更多的文獻分析可知[7-9]，一方面國產(chǎn)化能力與國產(chǎn)化率之間的關(guān)系如何匹配關(guān)聯(lián)尚需深入研究；另一方面有效的國產(chǎn)化能力評估方式方法還未建立，如何建立合適的國產(chǎn)化能力評估模型，形成一套有效的國產(chǎn)化能力評價指標體系，對企業(yè)當前國產(chǎn)化建設水平有較為客觀的評價，是當前存亟需解決的問題。

因此，本文研究提出電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估模型及指標體系，從產(chǎn)品、服務、商務、技術(shù)等角度綜合評估企業(yè)國產(chǎn)化能力水平，對加快信息系統(tǒng)國產(chǎn)化改造和建設、保障信息系統(tǒng)安全及服務能力具有重要的意義。

1 背景及現(xiàn)狀分析

電力行業(yè)是支撐國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)和公用事業(yè)。在“以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化”的戰(zhàn)略構(gòu)想的指引下，國產(chǎn)化建設隨著信息化投入的增大而越來越快，國產(chǎn)化改造和建設的實施效果、國產(chǎn)化能力水平成為當前電力信息化研究的熱點。

通過對14家某電網(wǎng)公司及其直屬單位信息化建設中的軟硬件產(chǎn)品開展國產(chǎn)化情況調(diào)研統(tǒng)計和分析。得到各單位信息系統(tǒng)軟硬件產(chǎn)品總體的國產(chǎn)化率的情況統(tǒng)計如表1所示。

表1 電力信息系統(tǒng)軟硬件產(chǎn)品國產(chǎn)化率

本次調(diào)研的9類產(chǎn)品分別為服務器、存儲、終端設備、安全設備、網(wǎng)絡設備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、防病毒產(chǎn)品，其中前5類為硬件相關(guān)的產(chǎn)品，后4類為軟件相關(guān)產(chǎn)品。通過對調(diào)研數(shù)據(jù)的分析可知：

(1) 國產(chǎn)硬件已具備了完全取代國外同類型產(chǎn)品的能力，如安全設備和網(wǎng)絡設備的國產(chǎn)化率都達到50%以上，甚至在某些公司的國產(chǎn)化率達到100%的情況。

(2) 操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件等國產(chǎn)化還完全處于嘗試階段。如國產(chǎn)化率排名最低都是軟件部分，操作系統(tǒng)僅為0.08%。

(3) 國產(chǎn)化能力并沒有通過國產(chǎn)化率直接體現(xiàn)。在調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)部分國產(chǎn)化率高的單位，其信息系統(tǒng)工作效率并不令人滿意，在服務質(zhì)量和性能方面有待加強。

(4) 核心國產(chǎn)化產(chǎn)品的軟件技術(shù)自主性不夠，自主知識產(chǎn)品和專利的技術(shù)比例并不能保障企業(yè)獨立運營，核心環(huán)節(jié)上不能做到自主的話則很難做好國產(chǎn)化建設。

由此可見，電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化是大勢所趨，但在業(yè)務能力、服務水平、產(chǎn)品性能、技術(shù)自主度等方面的關(guān)注度還有待進一步提升，對整體的綜合國產(chǎn)化評估有待深化。因此，本文在電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估模型及指標體系方面進行了研究，并結(jié)合實例對某信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力進行了評估和分析。

2 電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估體系

2.1 評價模型

通過研究，我們梳理和總結(jié)了電力信息系統(tǒng)的國產(chǎn)化建設和實施過程中主要關(guān)注產(chǎn)品、服務、商務、技術(shù)等四個方面，分別對應實施保障、過程優(yōu)化、業(yè)務支撐、創(chuàng)新發(fā)展四個促進要素，并在此基礎(chǔ)上進一步細化國產(chǎn)化評價指標體系。

(1) 產(chǎn)品

產(chǎn)品包括服務器、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡設備、終端設備等軟硬件資源，國產(chǎn)化產(chǎn)品是實現(xiàn)國產(chǎn)化的基礎(chǔ)。在國產(chǎn)化的過程中不僅需要考慮到是否是國產(chǎn)化產(chǎn)品，也要考慮到國產(chǎn)化產(chǎn)品的性能指標(如：與國外軟件系統(tǒng)的兼容性、接口、性能、國內(nèi)標準的符合性等)是否滿足業(yè)務要求。通過產(chǎn)品實施保障，促進企業(yè)業(yè)務目標的實現(xiàn)，在國家標準和有效的實施保障基礎(chǔ)上，達到服務優(yōu)化，促進商務價值實現(xiàn)，支撐技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

(2) 服務

服務包含了設計、開發(fā)/生產(chǎn)、測試、運維等，國產(chǎn)化的建設離不開持續(xù)性的服務。國產(chǎn)化廠商對于國產(chǎn)化產(chǎn)品和設備的服務支持不僅是業(yè)務連續(xù)運行的必要條件，而且提供的服務過程(包括設計、開發(fā)、測試、服務和安全)也需要滿足國產(chǎn)化的要求，因此也需要將服務作為國產(chǎn)化能力的評價維度。過程優(yōu)化是指企業(yè)通過國產(chǎn)化實施強化其服務能力，提升企業(yè)的決策效率，支持業(yè)務目標的實現(xiàn)。過程優(yōu)化以服務為導向，優(yōu)化產(chǎn)品資源的利用，提升商務價值，并推動技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

(3) 商務

商務包括供應鏈管理、資本構(gòu)成、服務團隊、安全承諾、資質(zhì)文件等。企業(yè)在國產(chǎn)化過程中還要評價供應商的商務過程，需要對國產(chǎn)化產(chǎn)品和系統(tǒng)的供應商進行統(tǒng)一管理，對供應商提供的服務團隊進行資質(zhì)和能力的審核，從而在商務上保障信息化設備的安全可靠。國產(chǎn)化的建設和實現(xiàn)，在產(chǎn)品保障和技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，通過對各個服務實施環(huán)節(jié)過程優(yōu)化，支撐業(yè)務開展和壯大，是各個環(huán)節(jié)通力協(xié)作達成的結(jié)果。

(4) 技術(shù)

技術(shù)是指國產(chǎn)化要求應使用的技術(shù)或應具備的技術(shù)能力，以及提供國產(chǎn)化所必須的分析方法、架構(gòu)和步驟。持續(xù)提升國產(chǎn)化工作過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，包含了透明度、開放性、適用面等方面。通過提升企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展能力，滿足國產(chǎn)化建設需要，適應未來發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)。

因此，我們提出了電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估模型，如圖1所示。

圖1 電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估模型

從圖1中可知，本文提出的國產(chǎn)化能力評估模型包括產(chǎn)品、服務、商務以及技術(shù)四個方面。這四方面相互關(guān)聯(lián)及相互促進，產(chǎn)品作為國產(chǎn)化改造和建設基礎(chǔ)，保障服務、商務以及技術(shù)的順利開展。通過服務的持續(xù)改進，能為產(chǎn)品、商務以及技術(shù)提供良好的發(fā)展環(huán)境。良好的商務建設，能夠為產(chǎn)品、服務以及技術(shù)提供堅持的支撐。技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展能夠促進產(chǎn)品、服務以及商務能力及水平的不斷提高。因此，可以看到本模型兼顧了電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化建設關(guān)注的主要內(nèi)容，又具有了較為緊密的關(guān)聯(lián)關(guān)系，能夠作為國產(chǎn)化能力評估的指導參考模型。

2.2 評價指標體系

依據(jù)電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估模型，我們從產(chǎn)品、服務、商務以及技術(shù)四個方面設計了國產(chǎn)化能力評估指標框架，如表2所示。

表2 國產(chǎn)化能力評估指標

續(xù)表2

本研究中的指標框架適用于各種類型的組織，其中包括生產(chǎn)型、服務型、IT產(chǎn)品或服務的提供方、IT產(chǎn)品或服務的使用方，可以在如下環(huán)境下需要對通過調(diào)整指標的權(quán)重來進行有針對性的改進：

(1) IT產(chǎn)品或服務的使用方對自身的評價可以根據(jù)每年不同的IT戰(zhàn)略進行調(diào)整。IT產(chǎn)品或服務的使用方對自身的評價可以根據(jù)每年不同的IT戰(zhàn)略進行調(diào)整。如國產(chǎn)化進程不是一蹴而就的，在前一年可以提升技術(shù)的權(quán)重，后一年重點提升服務的權(quán)重，從而通過改變權(quán)重的分配來調(diào)整工作重點。

(2) IT產(chǎn)品或服務的使用方對供方的評價可以根據(jù)供方上一年度的重點問題進行調(diào)整。如上一年度的評估結(jié)果發(fā)現(xiàn)商務得分比較低，則需要提升商務評估的權(quán)重，以通過對供應商的評價幫助供應商提高其商務水平。

(3) 隨著新技術(shù)的發(fā)展，可以增加適用于新技術(shù)或應用的指標或減少淘汰技術(shù)或應用的指標，并通過調(diào)整權(quán)重來調(diào)節(jié)指標體系的一致性。

綜上所述，本研究通過建立指標框架來保持架構(gòu)的整體性，同時根據(jù)不同的需要對不同層級的不同指標賦予不同的權(quán)重來保持架構(gòu)的彈性。

2.3 評價過程

在進行國產(chǎn)化能力評估時，首先應根據(jù)企業(yè)目前信息化的整體現(xiàn)狀，明確范圍和目標，并與被評價組織進行充分溝通。明確目標和范圍后，企業(yè)參考能力評估要素，通過實施保障、過程優(yōu)化、業(yè)務支撐、創(chuàng)新發(fā)展四個評價要素，以產(chǎn)品、服務、商務、技術(shù)四個方面對其進行評價。然后以評價的目標和范圍為指導，以產(chǎn)品、服務、商務、技術(shù)為依據(jù)定義評價指標，需要指出的是定義的指標需要符合SMART原則(明確的、可衡量的、可達成的、相關(guān)的、有時間要求的)。

首先是確定指標權(quán)重。權(quán)重是評價指標在評價體系中重要性的表現(xiàn)形式，這里依據(jù)層次分析法為指標分配權(quán)重。其計算過程如下：

首先構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，采用1-9標度方法將重要性判斷進行量化，1-9標度方法如表3所示。

表3 1-9標度方法

根據(jù)1-9標度方法形成判斷矩陣如式(1)所示：

(1)

其中:A為重要性判斷矩陣，aij為指標i與指標j的重要性比較結(jié)果，aij即為表3中重要性程度比較的值。并且：

(2)

(3)

即可得到判斷矩陣A的特征向量近似解Wi=(w1，w2，…，wn)T。設最大特征值為λmax，則：

(4)

第三步則根據(jù)特征向量及特征值進行一致性檢驗判斷。若一致性檢驗值小于0.1，則認為滿足一致性檢驗，得到的特征向量近似解即為各個元素的權(quán)重值，否則需要重新進行量化求判別矩陣。一致性檢驗CR計算如式(5)所示，其中RI為同階平均隨機一致性指標，可在文獻資料中查到。

(5)

最后，根據(jù)德爾菲法得到的各級指標得分。德爾菲法作為一種有效的判斷評價方法，其特點在于能夠吸收專家參與預測，充分利用專家的經(jīng)驗和學識，采用匿名的方式，能使每位專家獨立自由的作出自己的判斷。在經(jīng)過幾輪評價或預測過程反饋，使專家的意見逐漸趨同。在本文中應用德爾菲法，最終得到指標打分值，結(jié)合相應的指標權(quán)重，可以得出信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力得分結(jié)果，如式(6)所示：

(6)

式中：X為信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力總得分，Ai為一級評價要素權(quán)重，Ai∈[0,1]，A1+A2…+Ai=1，Yi為一級指標評分。

企業(yè)需要定期對信息系統(tǒng)的執(zhí)行過程和效果進行評價，提升國產(chǎn)化能力，改進評估方法，并根據(jù)不同時期的戰(zhàn)略需要和階段調(diào)整指標體系和權(quán)重，設計有針對性的評價指標。

2.4 成熟度等級劃分

成熟度用于評價組織的國產(chǎn)化整體水平，成熟度等級通過綜合各個評價要素等級來確定。對于組織的國產(chǎn)化能力水平而言，成熟度等級是階段性的指標，每提升一個等級的成熟度，說明組織在多個評價指標的能力水平上都有了相應提升。

通過計算得到國產(chǎn)化能力得分之后，我們把電力行業(yè)信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力成熟度分為5個等級，從1到5分別為起始級、發(fā)展級、穩(wěn)健級、優(yōu)秀級、卓越級。電力行業(yè)信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力成熟度等級如表4所示。

表4 電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力成熟度等級

3 應用實例

本文根據(jù)上述國產(chǎn)化能力評估方法，以某電網(wǎng)人資信息系統(tǒng)為對象，從指標選擇、權(quán)重計算、計算規(guī)則等方面做了應用實例分析。計算得出該信息系統(tǒng)的國產(chǎn)化能力評估得分，依據(jù)國產(chǎn)化能力成熟度等級劃分，對結(jié)果進行了分析和總結(jié)。

3.1 權(quán)重計算

采用德爾菲法給出每一層指標的重要性判斷矩陣，這里我們列出了第一級指標：產(chǎn)品、技術(shù)、資源、服務的重要性判斷矩陣，二級和三級指標的重要性判斷矩陣可依據(jù)此方法得到。

采用1-9標度法即式(1)計算得到判斷矩陣A為：

然后根據(jù)求解式(3)計算得到判斷矩陣A的特征向量近似解：W=(0.466,0.277,0.161,0.096)，根據(jù)式(4)計算得到最大特征值為λmax=4.03。經(jīng)過一致性驗證式(5)計算得到CR=0.011<0.1，滿足一致性檢驗。因此第一級指標產(chǎn)品、技術(shù)、服務、商務的權(quán)重值分別為0.46、0.28、0.16、0.10。

3.2 能力得分計算

有了國產(chǎn)化能力評價指標體系以及各級指標的權(quán)重，我們可以計算得到信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力得分，主要可分為以下兩步：

(1) 使用德爾菲法對指標進行打分

邀請電力行業(yè)權(quán)威專家，根據(jù)該信息系統(tǒng)的實際情況，對第三級各個指標進行打分，綜合各專家的打分情況，整理得到該指標的最終打分分值。

(2) 計算國產(chǎn)化能力綜合得分

根據(jù)德爾菲法得到的第三級指標得分，結(jié)合相應的指標權(quán)重，可以計算得到二級指標評分，以此類推，計算得到第一級指標的評分，結(jié)合權(quán)重進行計算，最終可以得出信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力得分結(jié)果。

由于三級和二級指標數(shù)量過多，在這里不方便列出，因此我們經(jīng)過計算，列出了一級指標的評分。

產(chǎn)品技術(shù)服務商務5.16.365.455.2

根據(jù)式(6)我們可以計算得到該信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力得分為5.52分。

3.3 結(jié)果分析

根據(jù)計算可以得出某電網(wǎng)某信息系統(tǒng)的國產(chǎn)化能力評分為5.52分，根據(jù)成熟度模型可以看出該信息系統(tǒng)的國產(chǎn)化程度總體上處于穩(wěn)健級。

在產(chǎn)品方面，其國產(chǎn)化的成熟度比較低，僅處于穩(wěn)健級的初級階段，尤其在服務器方面國產(chǎn)化程度還比較低；在技術(shù)方面，可以滿足適用性和透明度的要求，但在開放性方面差距較大，尤其是“加密模塊可檢測性”還沒有達到穩(wěn)健標準；在服務方面，滿足設計、開發(fā)/生產(chǎn)、測試的評估管理要求，但在安全方面還有較大差距，尤其是“外購部件安全性評價”還沒有達穩(wěn)健級標準；在商務方面，該電網(wǎng)信息系統(tǒng)總體評分偏低，相比技術(shù)和服務模塊有一定的差距，在安全承諾和服務團隊方面需要更多努力。

通過綜合分析可知：首先，本文研究提出的國產(chǎn)化能力評價模型、指標體系以及計算方法能夠在總體上反應企業(yè)當前的國產(chǎn)化建設水平，對企業(yè)當前國產(chǎn)化所出水平有一個較為直觀和清晰的展現(xiàn)；其次，給出了企業(yè)國產(chǎn)化建設各維度中的能力得分，更具有針對性，能夠針對企業(yè)國產(chǎn)化建設短板進行分析加以改進，例如從實例中可以看出該信息系統(tǒng)重點需要在產(chǎn)品、服務以及商務三個方面加大國產(chǎn)化的力度，尤其是在產(chǎn)品方面離下一級別還有較大差距，需要更多創(chuàng)新和嘗試；第三，通過結(jié)果也反應出了本文所提模型、指標體系以及計算方法的客觀性，其計算結(jié)果與實際調(diào)研情況一致，企業(yè)國產(chǎn)化建設中的突出點及不足點均在本文計算結(jié)果有所體現(xiàn)，充分證明了本文方法的客觀性、可用性。

4 結(jié) 語

電力行業(yè)是關(guān)乎國計民生的基礎(chǔ)性行業(yè)，實現(xiàn)電力行業(yè)信息安全是兩化融合中自主可控的重要目標。本文通過對電力行業(yè)信息系統(tǒng)國產(chǎn)化現(xiàn)狀的分析，建立了電力信息系統(tǒng)國產(chǎn)化能力評估體系、給出了成熟度劃分等級。并以某電網(wǎng)公司的信息系統(tǒng)為評估對象，系統(tǒng)評價和分析了其國產(chǎn)化能力水平，提出了相應的對策和建議，對電力行業(yè)信息化建設具有一定的指導意義。

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RESEARCHONLOCALIZATIONCAPABILITYEVALUATIONSYSTEMOFPOWER
INFORMATIONSYSTEMANDITSAPPLICATION

Lü Huahui1Song Jundian2Shi Hongyu1Shen Weiqiang1Li Ming3

1(ChinaSouthernPowerGridCompanyLimited,Guangzhou510623,Guangdong,China)2(ShanghaiDevelopmentCenterofComputerSoftwareTechnology,Shanghai201112,China)3(ChinaElectronicsStandardizationInstitute,Beijing100007,China)

Localization and evaluation system of electric power information system is the focus of current research. According to the actual demand of self-control and information security for the power industry, this paper puts forward the evaluation system of localization capability for power information system. This paper systematically studied the localization evaluation model, evaluation index, and evaluation process and maturity level system. In addition, it is analyzed and validated in combination with practical application cases. The results show that the evaluation system can effectively evaluate and guide the information system construction of power industry enterprises, and promote the localization capabilities of the power industry.

Localization capability Evaluation model Index system Power information system

2016-12-21。呂華輝，高工，主研領(lǐng)域：電力信息化建設與運維管理。宋俊典，副研究員。石宏宇，工程師。沈衛(wèi)強，高工。李鳴，碩士。

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10.3969/j.issn.1000-386x.2017.11.022