帆

（1.陸軍裝甲兵學院，北京 100072；2.北部戰(zhàn)區(qū)陸軍，山東 濟南 250000）

1 引言

目前，陸軍裝備器材保障建設還存在很多不足，主要表現為集中管控統(tǒng)合乏力，效益提升、能力轉化受到局限；功能用途簡單重疊，各自為戰(zhàn)、重復建設問題突出；技術標準參差不齊，條塊整合、系統(tǒng)融合困難重重；數據挖掘相對薄弱，深度整合、智能運用不夠深入。隨著大數據、云計算、物聯(lián)網等技術的不斷發(fā)展，陸軍應著眼智能化保障的建設發(fā)展，充分發(fā)揮軍民融合的優(yōu)勢，利用云計算架構靈活、高效、可靠、智能等特點，輔以大數據和物聯(lián)網等信息集成、分析、處理技術，創(chuàng)新保障模式，優(yōu)化保障機制，滿足轉型需求，為促進新型陸軍的全面建設提供物質保障和機制支撐。

2 云計算架構

云計算的目標是“像用電一樣地使用信息”，從提出概念到各行業(yè)大范圍實踐，僅用了十余年的時間。究其迅猛發(fā)展的原因，集中體現在云計算透明、高效、靈活、經濟等優(yōu)勢。云計算是一種基于互聯(lián)網的計算方式，它的核心思想是將大量用網絡連接的計算資源統(tǒng)一管理和調度，構成一個計算資源池向用戶提供按需服務[1]。主要功能是能夠實現軟硬件資源的虛擬化封裝共享、海量數據的存儲管理、復雜操作的并行運算、大數據的分布式運算、資源調度和負載均衡、安全訪問機制等。用戶通過電腦、筆記本、手持終端等移動終端接入云平臺，按需獲得IT資源。

如圖1所示，典型的云計算架構由下至上分為3個層次[2]：基礎設施層（IaaS）、平臺服務層（PaaS）和軟件服務層（SaaS）。IaaS是利用虛擬化技術對底層軟硬件資源進行有效的協(xié)同和管理，可提供理論上無限的計算能力和存儲能力；PaaS是具有通用性和可復用性軟件資源的集合，將軟件平臺作為服務提供給用戶，通過統(tǒng)一的接口為用戶提供開發(fā)、運行、監(jiān)控和管理軟件的環(huán)境。SaaS是應用軟件的集合，通過提供訪問標準和統(tǒng)一的訪問接口經由網絡交付給用戶。這些服務既可以獨立運行，又可以互相組合滿足不同用戶的需求，其優(yōu)點突出表現為用更少的時間成本和經濟成本獲得更多的資源和更優(yōu)質的服務。

圖1 典型的云計算架構

3 器材云平臺技術架構

3.1 技術架構

器材云平臺的技術架構分為“三橫三縱”，如圖2所示，“三橫”即基礎設施服務層、數據資源服務層和應用服務層，“三縱”即標準規(guī)范、運維管理和信息安全三大體系。

基礎設施服務層通過引入云操作系統(tǒng)，將底層分散、獨立的資源統(tǒng)一虛擬化為規(guī)格更大的邏輯資源池，并對外抽象為標準化、面向租戶的基礎設施服務，租戶可以按需定制資源服務。值得關注的是，底層資源除了常規(guī)的數據中心計算資源、存儲資源和網絡資源外，還包含借助物聯(lián)網技術的集成應用射頻識別、傳感器采集、總線數據獲取等智能感知手段，實時記錄裝備技術狀況、裝備運行參數、管理保障活動等各種數據，通過自動讀取和無線安全信息傳輸等技術實現高效匯聚，將數據自動傳輸存儲到“云”端。針對傳統(tǒng)保障中普遍存在的采集記錄自動化程度不高、信息類型覆蓋不全等突出問題，基礎設施服務層能夠在硬件上和技術上提供解決方案，不但從根本上解決信息孤島問題，還能提高裝備設備各環(huán)節(jié)中技術狀態(tài)和保障信息的自感知能力，為精確按需保障和戰(zhàn)時保障決策提供準確、全面、有效、及時的原始數據積累。

圖2 器材云平臺技術架構

數據資源服務層主要實現數據管理。通過引入大數據引擎，將結構化與非結構的裝備信息進行統(tǒng)一匯總、匯聚存儲和有效處理，實現深度的數據資源整合；借鑒數據挖掘和機器學習等技術，針對器材保障各環(huán)節(jié)的特點和需求，進一步從裝備信息中迭代訓練出有價值的數據信息，為大數據決策代替經驗決策提供信息支撐，有利于開展基于數據的裝備保障決策、器材保障規(guī)律分析等數據挖掘研究工作，為成建制、成體系實現基于數據的器材精準管理提供技術保障。

應用服務層分為開發(fā)基礎環(huán)境和基礎應用服務。開發(fā)基礎環(huán)境主要為業(yè)務中間件提供集成開發(fā)環(huán)境、開發(fā)庫以及運營平臺，支持在線、離線工具的快速開發(fā)，加快開發(fā)周期和效率，實現開發(fā)、測試、部署和運營一體化，避免傳統(tǒng)中間件開發(fā)過程中的成本和架構方面的瓶頸問題，極大降低時間成本和經濟成本?；A應用服務主要包括基于云計算的機關綜合辦公系統(tǒng)和基層單位信息系統(tǒng)，提供裝備狀態(tài)監(jiān)控及更新、裝備信息管理、裝備態(tài)勢呈現等基礎應用，同時為器材籌措管理、器材存儲管理、器材供應管理提供信息管理服務等，為首長機關急需業(yè)務工作和基層單位日常工作提供信息化手段保障。

運維管理體系基于云計算結構中應用集群部署特點，結合數據庫同步、文件同步、負載均衡等技術，針對核心業(yè)務系統(tǒng)實現跨中心部署，同時實現負載分擔、容災備份和運維管理等功能。信息安全體系將自主可控和云計算等應用模式相結合，建立基礎設施安全、信息服務安全、系統(tǒng)網絡安全、應用系統(tǒng)安全等多級安全保障體系。同時建立標準規(guī)范體系，應用系統(tǒng)對應基礎建設、數據集成、應用管理、安全管控、運維管理等五個方面的管理，為云平臺的規(guī)劃建設提供保障和指導。

由此可見，器材云平臺能夠為器材保障工作全過程、全體系提供按需調度、自動伸縮、快速創(chuàng)建、安全可靠的云計算平臺，可隨時、隨地、隨需為裝備研發(fā)、裝備管理、器材保障和應急任務等應用提供可靠數據來源和基礎設施支撐。

3.2 器材云平臺保障優(yōu)勢

在現行的裝備器材保障系統(tǒng)中，存在各級部隊地理分散、數據和業(yè)務集中，軟件部署和維護成本很高，且失泄密風險大等問題。器材云平臺破除傳統(tǒng)逐級保障模式弊端，實現面向需求的主動式管理保障。借鑒云計算技術，將未來裝備保障領域新開發(fā)的應用軟件以服務的形式部署在云平臺上。各總部、戰(zhàn)區(qū)、集團軍、師旅等各級用戶作為云端服務的使用者，可以通過計算機、PDA等終端設備通過軍用網絡連接云服務平臺注冊中心查詢自己所需要的服務，真正實現按需使用和快速部署，不僅降低了維護費用而且極大地提高了部署效率，且能實現無論何時、何地都能登錄平臺進行業(yè)務處理，可滿足多角色用戶的業(yè)務需求。器材云保障的優(yōu)勢具體表現為：

（1）信息采集直達末端。器材云平臺屬于私有云架構，即允許范圍內的開放平臺。IaaS利用云計算的核心技術—虛擬化技術對裝備的狀態(tài)數據、動用記錄、出入庫信息等進行收集、整理、匯總、備份，使得裝備信息全面、準確、統(tǒng)一地呈現給用戶，用戶不需要關心數據在哪里，只需要關注數據怎么用，根本上解決了數據孤島、牛鞭效應等問題。

（2）應用終端實現“瘦身”。云平臺同時將CPU、存儲器、服務器等硬件設備和專業(yè)應用軟件進行組合封裝，為客戶提供傳統(tǒng)終端的所有功能?！笆萁K端”優(yōu)點有二：一是便捷，對于各級單位，大到總部級首長機關小到單兵作戰(zhàn)單元，僅使用便攜的移動終端就可以泛在接入獲取所需的資源和服務，例如，裝備維修過程中遠程調閱技術手冊，應急救援中遠程確定器材方位等，直接實現裝備保障能力的提能增效；二是成本低，各級單位僅僅需要管理便攜終端設備，不必再關心常規(guī)終端設備和網絡設備的升級維護，大大降低了經濟、人力成本。

（3）保障協(xié)同全面自主。云平臺的泛在接入允許地方力量的快速加入，允許多軍種的協(xié)同保障，為器材籌措、設備運輸、精確打擊等環(huán)節(jié)的默契配合提供了物質和環(huán)境基礎，在特定任務尤其是應急和戰(zhàn)時保障過程中，為更深層次的軍民融合、多軍種的立體精確保障提供了軟硬件基礎。

（4）輔助決策科學智能。云平臺下，裝備數據大而全，及時有效的溝通方式為數據挖掘提供了良好素材，通過引入成熟的人工智能技術，在情報分析、遠程指揮、設備維修、器材調度等方面加以利用，能夠為首長機關提供及時有效的價值情報，并作出迅速反應。

4 裝備器材云保障模式

裝備器材云保障模式基于器材云平臺建立，借助廣而全的基礎網絡設施和物聯(lián)網智能終端等設備，將總部機關管理部門、各類裝備服務廠家、各級部隊、第三方物流服務商等均聯(lián)入器材云平臺，依托云平臺中的大數據引擎實現數據的管理和互通，構建總部和戰(zhàn)區(qū)兩級倉庫，同時建立總部、戰(zhàn)區(qū)和基層三級管理機構，借助云平臺應用服務層提供的器材籌措、存儲和供應相關的信息管理服務，實現全域范圍內的聯(lián)合器材保障。器材保障過程主要分為器材籌措體系、器材儲備體系、器材供應體系。

4.1 經濟可靠的籌措體系

器材籌措是器材保障工作的起點，是保障各級單位所需器材的重要前提。云保障模式中，器材籌措一般分為籌措決策、供需進貨兩個階段。

籌措決策階段，一改過去一年一度、層層上報、簡易統(tǒng)計、人工送達的方式，各需求單位只需聯(lián)入云平臺中的數據采報，即可實時直接向戰(zhàn)區(qū)管理部門上報申領需求，可以有效解決專業(yè)壁壘、任務重疊、牛鞭效應等問題，戰(zhàn)區(qū)管理部門綜合利用往年申請數據和各單位上報需求，結合本級當前系統(tǒng)內外相關裝備信息（主要涉及裝備實力及技術狀況、經費指標、各單位庫存情況、供應情況以及市場行情等）和下一階段保障任務，借助模擬仿真和智能化算法等技術，形成合理有據的戰(zhàn)區(qū)級器材需求計劃并通過云平臺匯總到總部管理部門，總部管理部門一方面可以根據訪問權限實時掌握各戰(zhàn)區(qū)及基層單位實際需求，也可以站在全局高度整理分析器材需求，獲得更多有價值的數據關系，支持籌措決策。

供需進貨階段，根據“簡政放權、利于保障”的原則，結合內部統(tǒng)籌、市場采購、加工改制等多種途徑，合理分解總部、戰(zhàn)區(qū)及基層單位的統(tǒng)籌分工，制定出合理高效的統(tǒng)籌計劃；軍隊內外多廠家通過聯(lián)入云平臺，其產品特點、性能參數、價格服務等信息實時呈現，結合拓寬的籌措渠道，各級可以制定出個性透明、有據可查的訂購合同，提高經費利用率；充分利用在籌器材狀態(tài)跟蹤手段、智能傳感器、無線網絡條件等先進技術，對合同的后續(xù)執(zhí)行情況進行實時更新、跟進調整、信息備份等監(jiān)督落實工作。

4.2 合理集約的儲備體系

器材儲備是器材流轉過程的重要環(huán)節(jié)，是器材在流通領域中形成的暫時停留，其基本職能是彌合器材供需之間在空間上和時間上的不一致，以保證器材供應的不間斷。云保障模式下儲備體系的研究重點是儲備結構的確定，儲備布局的優(yōu)化以及庫存量的合理控制。

儲備結構方面，除了遵循已經確定的規(guī)律和方法外，利用云平臺實時便捷和全局信息廣而全的優(yōu)勢，結合各相關專業(yè)人員制定的結構方案，引入大數據處理技術和智能算法，對歷年裝備數據進行匯總整理分析，訓練合理數據集，尋求儲備結構的變化規(guī)律，挖掘潛在的器材品種比例關系，為制定出更加合理的儲備結構方案提供數據信息，用數據觀點提高儲備結構方案的合理性和有效性。

儲備布局方面，建立1個總部級保障中心，對器材云數據中心的數據具有絕對管理權限，實時掌握全局各級單位的器材需求、儲備、分布及消耗情況。打破戰(zhàn)區(qū)和專業(yè)限制，綜合考慮各需求點的作戰(zhàn)方向、任務特點、編制規(guī)模及現有倉庫分布等因素，在全域范圍內調整劃分為若干個保障區(qū)域，每個區(qū)域內建立一個區(qū)域級保障基地，通過綜合分析區(qū)域內的交通路線分布、需求點的位置布局以及供應優(yōu)先級等情況，確定每個區(qū)域保障基地的位置。建立總部-區(qū)域一體化聯(lián)合庫存模式，在全域范圍內統(tǒng)籌各戰(zhàn)區(qū)、各專業(yè)器材供應關系，達到縮短供求方的時間距離和空間距離，提高保障響應效率的目的。

庫存量控制方面，依靠云平臺定期籌措，及時跟進的統(tǒng)籌方案，綜合分析歷年器材消耗規(guī)律、近期任務需求等情況，借助強大的第三方物流力量，可以優(yōu)化裝備器材儲備規(guī)模，大大降低戰(zhàn)備器材的儲備定額，甚至實現周轉器材儲備的零庫存，極大降低庫存經費。同時依靠采集終端的掃描識別功能和可視化手段，實時采集上報出入庫和消耗情況，實現對庫存的分布消耗情況的全局掌握、實時更新和可視化呈現。

4.3 及時高效的供應體系

器材供應是實現器材保障單位向需求點提供器材保障的過程。云保障模式中，器材供應的重點是供應方案的改進和配送能力的提高。

云保障模式采用面對需求點的供應方案。其供應策略是需求點在云平臺上向對應的區(qū)域保障基地發(fā)出器材申請，該基地檢查本級庫存是否滿足需求，如果滿足則直接供應。如果不能滿足，區(qū)域保障基地在云平臺上向其他區(qū)域保障基地發(fā)出聯(lián)合保障需求，其他區(qū)域保障基地根據自身情況決定是否響應需求，如果響應需求，那么將基地間的聯(lián)合保障方案上報總部級保障中心，總部級保障中心批準備案后，即可執(zhí)行該方案。如果基地間的聯(lián)合保障未響應，則由總部級保障中心在云平臺上發(fā)出工廠級保障需求，聯(lián)入云平臺的工廠得到保障需求后進行響應，云平臺為總部級保障中心提供最佳供應方案并監(jiān)督落實。面向需求點的供應方案以需求點為核心，利用云平臺強大的信息共享能力和數據分析能力，實現跨域保障，總部級保障中心負責審核備案，避免層層審批的繁瑣工作，極大提高了器材供應的響應速度。

與靈活的供應方案相對應的是快速、高效的配送能力。總部級保障中心加強主動配送能力，依靠云平臺數據所制定的定期供應方案，總部級保障中心對區(qū)域配送基地采取“短周期、多品種”的供應方式，并對各區(qū)域的出入庫和消耗情況實時更新，基本上滿足各區(qū)域內部的正常需求。依靠云平臺便捷、安全的信息共享能力，供應方案可以在總部級保障中心和區(qū)域保障基地范圍內共享，便于聯(lián)合配送，提高配送效率。依靠配套的末端感知定位手段，實現裝備器材信息的全程自動采集，結合大數據分析技術，加強對配送過程的全程動態(tài)調控。

5 結束語

掌握新時期陸軍裝備器材保障的實際需求，結合裝備器材保障的特點，利用云計算的彈性服務、低成本等優(yōu)勢，構建基于云架構的陸軍裝備器材云保障模式，對于改進陸軍裝備器材保障的運行機制，研究器材管理決策優(yōu)化，促進陸軍裝備器材保障能力的全面提升具有重要意義。