一种多系统融合信息化解决方案模型

胡贵宾 陈瑜

本文针对各类信息化解决方案建立的思路方向和复杂程度，总结出四类信息化解决方案及其对应的方案模型：元模型、串联模型、并联模型和结构化模型。并重点剖析了基于结构化模型信息化解决方案中各系统之间的内在联系，分析了结构化模型解决方案的缺点。最后通过与人的信息处理系统模型进行类比，建立了一个具有数据互联互通，功能相辅相成，执行相互联动的多系统融合信息化解决方案新模型。

一、引言

随着我国经济水平快速增长，信息技术飞速发展，特别是5G、工业互联网、物联网、大数据、人工智能等信息技术不断成熟，信息化服务已经融入到各行各业中。因此信息化服务需求者不仅只是政府机关、事业单位、大中型企业等，还包括众多小微型企业、广大家庭，甚至每一个人。为满足众多需求者信息化服务的需求，市场上出现了各类信息化解决方案。针对如此数不胜数的解决方案，我們根据解决方案的总体框架由简到繁总结出以下四类模型。

二、信息化解决方案模型

（一）元模型

把仅由单个独立的信息化系统就能解决需求者问题的解决方案模型称为元模型，其示意图如图1。该模型由数据输入、存储中心、数据处理中心、数据输出四个模块组成。当然，该模型可根据系统规模和功能的颗粒度灵活建立。在元模型中，待解决问题的相关数据被数据输入模块的采集设备接收，并被存储中心接收和存储，数据处理中心将从存储中心提取所有与待解决问题有关的数据和模型分析问题，并将处理结果数据发送到存储中心，数据输出端通过各类输出设备把结果反馈给需求者，由此为需求者直接解决问题或提供间接的决策依据。由于这种解决方案只能解决一些简单问题，因此需求者大多为小微企业、家庭和个人。

（二）串联模型

把由多个非独立的元模型系统在业务逻辑上串联组成解决方案模型称为串联模型，其示意图如图2。在这种模型中前一个元模型的部分输出作为其后面一个元模型的输入（不是所有的元模型输出都作为下一个元模型的输入），直至最后一个元模型输出为止。可以发现各个元模型系统的数据没有得利充分利用，并可能存在重复和冲突。随着元模型数量增多，整个方案的数据利用率逐步降低，并且存在大量数据重复和冲突，因此该解决方案是高耗能、低效能、高成本。这也决定了该模型只能解决一些简单问题，需求者一般为小微企业和家庭。

（三）并联模型

把由多个独立的元模型系统并联组成解决方案模型称为并联模型，其示意图如图3。在该模型中每个元模型系统独立解决对应问题。可以看出该模型系统之间存在大量可以共享的输入和输出数据，但未能发挥元模型间可相互组合的联动作用，因此并联信息化解决方案也是高耗能、低效能、高成本。所以该模型的需求者大多为中、小型企业，且此类情况在中小企业非常明显，各企业存在多种并行的信息化系统，但系统间的联系非常少，且大部分系统存在重复建设情况。

（四）结构化模型

在大型企业、政府机关、事业单位等需求者中，他们更多采用串联和并联模型有机结合的系统性解决方案，因此把由元模型、串联模型和并联模型结构化组成的解决方案模型称为结构化模型，其示意图如图4。实际上大多企业在元模型、串联模型、并联模型组合上并非完全结构化，元模型系统之间相互交错，杂乱无章。

现在只分析有序的结构化模型而简化这些混乱的连接方式。尽管该模型是串联和并联有机化组合，一定程度上可以加强元模型系统间的数据流通性，提升了数据的利用率，但对于n个元模型有n（n+1）/2种组合来说，该解决方案中元模型之间仍然存在更多的数据无法互联互通，因此并不能解决数据互联互通难题，未能充分发挥元模型间相互组合的数据联通，功能互补，执行联动的作用。也就是说结构化模型信息化系统解决方案还是一个高耗能、低效能、高成本的解决方案。可想而知现实中的大部分系统解决方案这种情况更严重。

总而言之，以上四类模型基本可以涵盖市场上信息化解决方案，信息化服务需求者根据自身需求的种类和数量，灵活选择不同模型解决方案。

随着需求问题类型和数量的不断增加，与之对应的解决方案将变得越来越复杂，不同系统的功能都具有局限性，因而需要更多模型系统的功能才能充分解决需求者的问题。

在上述各类解决方案具体建设中发现，无论是采用串联模型、并联模型，还是结合化模型，大部分元模型都需要单独建设（当然有些系统模块已经集成了一些基础的元模型系统），各个元模型系统都需要数据给予输入、处理和输出作为支撑，而众多的数据输出和输出都只围绕在元模型系统处理中心周围，因此存在以下缺点。

1.数据无法互联互通

从各模型示意图中看出，绝大数元模型之间的数据无法建立完全互联互通关系，这导致元模型间的系统是孤立存在的，各系统间无法共享数据，无法验证数据真伪。如需建立互联互通关系，则必须打通元模型之间的障碍，或者重新添加数据采集设备，或者通过其他数据输入方式，这将导致解决方案复杂化，同时也增加建设费用。

2.功能无法相辅相成

由于数据无法互联互通，且各模型系统的功能相互独立，为了解决问题，各模型系统中冗余了其他基础功能，导致方案中部分基础功能重叠，相互冲突。同时无法通过其他模型系统的数据开发新功能，因此模型中各个功能无法相辅相成。

3.执行无法相互联动

由于各个元模型的数据无法互联互通，各模型的功能无法相辅相成，系统输出的执行命令只能解决模型解决方案对应的问题，不能指导和支撑其他元模型方案的关联问题。问题需要自有系统解决，那么就存在执行滞后和资源浪费情况，最終导致模型在执行方面无法相互联动弊端。

4.系统建设费用浪费

如果要充分解决众多难题和避免上述缺点，那么就需要额外建设模型系统之间的数据通道，这将导致解决方案变得十分臃肿、耗能，浪费建设资金。

那么如何从根本上解决上述模型带来的缺点？我们需要建立一个新的信息化系统解决方案模型—多系统融合模型。

三、多系统融合模型

为此，我们结合了人的信息处理系统模型，以全新的连接方式解决以上各模型缺点，建立了一个多系统融合模型。如图5所示。

该模型由超级处理中心（类比人的大脑）、超级存储中心、多个元模型（即感知系统（类比人的各类感受器官）和反馈系统（类比人的手脚之类的控制器官））三个模块组成。各个元模型系统提供感知觉数据，并执行超级处理中心的数据指令，通过各个元模型的功能解决对应的问题；各个元模型的数据将集中存储在超级存储中心以供超级处理中心调用、分析和处理；各个元模型系统的分析处理功能由超级处理中心统一处理，超级处理中心根据元模型的待解决问题从超级存储中心选择相应的数据模型进行思考、分析和处理，将思考分析后的命令经过超级存储中心传达到元模型的反应系统，最终解决需求者问题。

多系统融合模型解决方案从基本框架上打通了数据通道，将所有数据存储在超级存储中心，实现了数据互联互通；同时通过模型的偏平化设计，避免了功能的冗余、冲突，实现了各系统功能相辅相成；由于各个元模型的数据都由同一个超级存储中心流入数据处理中心，超级处理中心会根据元模型系统的数据综合分析该模型和其他相联动问题，将不同的执行指令由数据存储中心分发至对应的元模型系统，从而实现各个元模型系统间的执行相互联动功能。由于该模型融合了元模型的数据处理、数据存储等模块，大大减少了方案的建设成本。因此多系统融合模型解决方案可以解决上述四个模型解决方案的缺点与不足。

四、总结与建议

多系统融合信息化解决方案采用基于人的信息系统处理模型的多系统融合模型，通过统一的超级处理中心、超级存储中心和多个元模型系统（感知/反馈系统）为一体的方案架构，不仅可以使系统间的数据互联互通，还可以使系统间的功能相辅相成，还可以使各系统间的执行相互联动，为需求者提供了一个高效、经济、便捷、安全的信息化解决方案。同时由于采用了统一的系统模型建设架构，提升了信息化解决方案的效率与质量，减少了系统的软硬件及配套建设资金。

如果需求者采用多系统融合模型信息化解决方案，则应该注意以下几点：

应充分结合自身需求，提前做好信息化统一规划建设方案；

应建立一个多系统融合解决方案平台，该平台可以融合所有元模型系统，同时为未来元模型系统预留相应的数据接口；

根据市场上解决方案，灵活选择和控制元模型的规模；

必须做好数据标准统一和数据标准兼容两方面的数据融合工作；

如遇到新的需求，尽量在融合平台上新建或升级完善系统。如需要新建系统，则必须将新建系统接入融合平台，避免新建系统单独建设和运行。

作者单位：中浙信科技咨询有限公司