陆军装备器材云保障模式探析

帆

（1.陆军装甲兵学院，北京 100072；2.北部战区陆军，山东 济南 250000）

1 引言

目前，陆军装备器材保障建设还存在很多不足，主要表现为集中管控统合乏力，效益提升、能力转化受到局限；功能用途简单重叠，各自为战、重复建设问题突出；技术标准参差不齐，条块整合、系统融合困难重重；数据挖掘相对薄弱，深度整合、智能运用不够深入。随着大数据、云计算、物联网等技术的不断发展，陆军应着眼智能化保障的建设发展，充分发挥军民融合的优势，利用云计算架构灵活、高效、可靠、智能等特点，辅以大数据和物联网等信息集成、分析、处理技术，创新保障模式，优化保障机制，满足转型需求，为促进新型陆军的全面建设提供物质保障和机制支撑。

2 云计算架构

云计算的目标是“像用电一样地使用信息”，从提出概念到各行业大范围实践，仅用了十余年的时间。究其迅猛发展的原因，集中体现在云计算透明、高效、灵活、经济等优势。云计算是一种基于互联网的计算方式，它的核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户提供按需服务[1]。主要功能是能够实现软硬件资源的虚拟化封装共享、海量数据的存储管理、复杂操作的并行运算、大数据的分布式运算、资源调度和负载均衡、安全访问机制等。用户通过电脑、笔记本、手持终端等移动终端接入云平台，按需获得IT资源。

如图1所示，典型的云计算架构由下至上分为3个层次[2]：基础设施层（IaaS）、平台服务层（PaaS）和软件服务层（SaaS）。IaaS是利用虚拟化技术对底层软硬件资源进行有效的协同和管理，可提供理论上无限的计算能力和存储能力；PaaS是具有通用性和可复用性软件资源的集合，将软件平台作为服务提供给用户，通过统一的接口为用户提供开发、运行、监控和管理软件的环境。SaaS是应用软件的集合，通过提供访问标准和统一的访问接口经由网络交付给用户。这些服务既可以独立运行，又可以互相组合满足不同用户的需求，其优点突出表现为用更少的时间成本和经济成本获得更多的资源和更优质的服务。

图1 典型的云计算架构

3 器材云平台技术架构

3.1 技术架构

器材云平台的技术架构分为“三横三纵”，如图2所示，“三横”即基础设施服务层、数据资源服务层和应用服务层，“三纵”即标准规范、运维管理和信息安全三大体系。

基础设施服务层通过引入云操作系统，将底层分散、独立的资源统一虚拟化为规格更大的逻辑资源池，并对外抽象为标准化、面向租户的基础设施服务，租户可以按需定制资源服务。值得关注的是，底层资源除了常规的数据中心计算资源、存储资源和网络资源外，还包含借助物联网技术的集成应用射频识别、传感器采集、总线数据获取等智能感知手段，实时记录装备技术状况、装备运行参数、管理保障活动等各种数据，通过自动读取和无线安全信息传输等技术实现高效汇聚，将数据自动传输存储到“云”端。针对传统保障中普遍存在的采集记录自动化程度不高、信息类型覆盖不全等突出问题，基础设施服务层能够在硬件上和技术上提供解决方案，不但从根本上解决信息孤岛问题，还能提高装备设备各环节中技术状态和保障信息的自感知能力，为精确按需保障和战时保障决策提供准确、全面、有效、及时的原始数据积累。

图2 器材云平台技术架构

数据资源服务层主要实现数据管理。通过引入大数据引擎，将结构化与非结构的装备信息进行统一汇总、汇聚存储和有效处理，实现深度的数据资源整合；借鉴数据挖掘和机器学习等技术，针对器材保障各环节的特点和需求，进一步从装备信息中迭代训练出有价值的数据信息，为大数据决策代替经验决策提供信息支撑，有利于开展基于数据的装备保障决策、器材保障规律分析等数据挖掘研究工作，为成建制、成体系实现基于数据的器材精准管理提供技术保障。

应用服务层分为开发基础环境和基础应用服务。开发基础环境主要为业务中间件提供集成开发环境、开发库以及运营平台，支持在线、离线工具的快速开发，加快开发周期和效率，实现开发、测试、部署和运营一体化，避免传统中间件开发过程中的成本和架构方面的瓶颈问题，极大降低时间成本和经济成本。基础应用服务主要包括基于云计算的机关综合办公系统和基层单位信息系统，提供装备状态监控及更新、装备信息管理、装备态势呈现等基础应用，同时为器材筹措管理、器材存储管理、器材供应管理提供信息管理服务等，为首长机关急需业务工作和基层单位日常工作提供信息化手段保障。

运维管理体系基于云计算结构中应用集群部署特点，结合数据库同步、文件同步、负载均衡等技术，针对核心业务系统实现跨中心部署，同时实现负载分担、容灾备份和运维管理等功能。信息安全体系将自主可控和云计算等应用模式相结合，建立基础设施安全、信息服务安全、系统网络安全、应用系统安全等多级安全保障体系。同时建立标准规范体系，应用系统对应基础建设、数据集成、应用管理、安全管控、运维管理等五个方面的管理，为云平台的规划建设提供保障和指导。

由此可见，器材云平台能够为器材保障工作全过程、全体系提供按需调度、自动伸缩、快速创建、安全可靠的云计算平台，可随时、随地、随需为装备研发、装备管理、器材保障和应急任务等应用提供可靠数据来源和基础设施支撑。

3.2 器材云平台保障优势

在现行的装备器材保障系统中，存在各级部队地理分散、数据和业务集中，软件部署和维护成本很高，且失泄密风险大等问题。器材云平台破除传统逐级保障模式弊端，实现面向需求的主动式管理保障。借鉴云计算技术，将未来装备保障领域新开发的应用软件以服务的形式部署在云平台上。各总部、战区、集团军、师旅等各级用户作为云端服务的使用者，可以通过计算机、PDA等终端设备通过军用网络连接云服务平台注册中心查询自己所需要的服务，真正实现按需使用和快速部署，不仅降低了维护费用而且极大地提高了部署效率，且能实现无论何时、何地都能登录平台进行业务处理，可满足多角色用户的业务需求。器材云保障的优势具体表现为：

（1）信息采集直达末端。器材云平台属于私有云架构，即允许范围内的开放平台。IaaS利用云计算的核心技术—虚拟化技术对装备的状态数据、动用记录、出入库信息等进行收集、整理、汇总、备份，使得装备信息全面、准确、统一地呈现给用户，用户不需要关心数据在哪里，只需要关注数据怎么用，根本上解决了数据孤岛、牛鞭效应等问题。

（2）应用终端实现“瘦身”。云平台同时将CPU、存储器、服务器等硬件设备和专业应用软件进行组合封装，为客户提供传统终端的所有功能。“瘦终端”优点有二：一是便捷，对于各级单位，大到总部级首长机关小到单兵作战单元，仅使用便携的移动终端就可以泛在接入获取所需的资源和服务，例如，装备维修过程中远程调阅技术手册，应急救援中远程确定器材方位等，直接实现装备保障能力的提能增效；二是成本低，各级单位仅仅需要管理便携终端设备，不必再关心常规终端设备和网络设备的升级维护，大大降低了经济、人力成本。

（3）保障协同全面自主。云平台的泛在接入允许地方力量的快速加入，允许多军种的协同保障，为器材筹措、设备运输、精确打击等环节的默契配合提供了物质和环境基础，在特定任务尤其是应急和战时保障过程中，为更深层次的军民融合、多军种的立体精确保障提供了软硬件基础。

（4）辅助决策科学智能。云平台下，装备数据大而全，及时有效的沟通方式为数据挖掘提供了良好素材，通过引入成熟的人工智能技术，在情报分析、远程指挥、设备维修、器材调度等方面加以利用，能够为首长机关提供及时有效的价值情报，并作出迅速反应。

4 装备器材云保障模式

装备器材云保障模式基于器材云平台建立，借助广而全的基础网络设施和物联网智能终端等设备，将总部机关管理部门、各类装备服务厂家、各级部队、第三方物流服务商等均联入器材云平台，依托云平台中的大数据引擎实现数据的管理和互通，构建总部和战区两级仓库，同时建立总部、战区和基层三级管理机构，借助云平台应用服务层提供的器材筹措、存储和供应相关的信息管理服务，实现全域范围内的联合器材保障。器材保障过程主要分为器材筹措体系、器材储备体系、器材供应体系。

4.1 经济可靠的筹措体系

器材筹措是器材保障工作的起点，是保障各级单位所需器材的重要前提。云保障模式中，器材筹措一般分为筹措决策、供需进货两个阶段。

筹措决策阶段，一改过去一年一度、层层上报、简易统计、人工送达的方式，各需求单位只需联入云平台中的数据采报，即可实时直接向战区管理部门上报申领需求，可以有效解决专业壁垒、任务重叠、牛鞭效应等问题，战区管理部门综合利用往年申请数据和各单位上报需求，结合本级当前系统内外相关装备信息（主要涉及装备实力及技术状况、经费指标、各单位库存情况、供应情况以及市场行情等）和下一阶段保障任务，借助模拟仿真和智能化算法等技术，形成合理有据的战区级器材需求计划并通过云平台汇总到总部管理部门，总部管理部门一方面可以根据访问权限实时掌握各战区及基层单位实际需求，也可以站在全局高度整理分析器材需求，获得更多有价值的数据关系，支持筹措决策。

供需进货阶段，根据“简政放权、利于保障”的原则，结合内部统筹、市场采购、加工改制等多种途径，合理分解总部、战区及基层单位的统筹分工，制定出合理高效的统筹计划；军队内外多厂家通过联入云平台，其产品特点、性能参数、价格服务等信息实时呈现，结合拓宽的筹措渠道，各级可以制定出个性透明、有据可查的订购合同，提高经费利用率；充分利用在筹器材状态跟踪手段、智能传感器、无线网络条件等先进技术，对合同的后续执行情况进行实时更新、跟进调整、信息备份等监督落实工作。

4.2 合理集约的储备体系

器材储备是器材流转过程的重要环节，是器材在流通领域中形成的暂时停留，其基本职能是弥合器材供需之间在空间上和时间上的不一致，以保证器材供应的不间断。云保障模式下储备体系的研究重点是储备结构的确定，储备布局的优化以及库存量的合理控制。

储备结构方面，除了遵循已经确定的规律和方法外，利用云平台实时便捷和全局信息广而全的优势，结合各相关专业人员制定的结构方案，引入大数据处理技术和智能算法，对历年装备数据进行汇总整理分析，训练合理数据集，寻求储备结构的变化规律，挖掘潜在的器材品种比例关系，为制定出更加合理的储备结构方案提供数据信息，用数据观点提高储备结构方案的合理性和有效性。

储备布局方面，建立1个总部级保障中心，对器材云数据中心的数据具有绝对管理权限，实时掌握全局各级单位的器材需求、储备、分布及消耗情况。打破战区和专业限制，综合考虑各需求点的作战方向、任务特点、编制规模及现有仓库分布等因素，在全域范围内调整划分为若干个保障区域，每个区域内建立一个区域级保障基地，通过综合分析区域内的交通路线分布、需求点的位置布局以及供应优先级等情况，确定每个区域保障基地的位置。建立总部-区域一体化联合库存模式，在全域范围内统筹各战区、各专业器材供应关系，达到缩短供求方的时间距离和空间距离，提高保障响应效率的目的。

库存量控制方面，依靠云平台定期筹措，及时跟进的统筹方案，综合分析历年器材消耗规律、近期任务需求等情况，借助强大的第三方物流力量，可以优化装备器材储备规模，大大降低战备器材的储备定额，甚至实现周转器材储备的零库存，极大降低库存经费。同时依靠采集终端的扫描识别功能和可视化手段，实时采集上报出入库和消耗情况，实现对库存的分布消耗情况的全局掌握、实时更新和可视化呈现。

4.3 及时高效的供应体系

器材供应是实现器材保障单位向需求点提供器材保障的过程。云保障模式中，器材供应的重点是供应方案的改进和配送能力的提高。

云保障模式采用面对需求点的供应方案。其供应策略是需求点在云平台上向对应的区域保障基地发出器材申请，该基地检查本级库存是否满足需求，如果满足则直接供应。如果不能满足，区域保障基地在云平台上向其他区域保障基地发出联合保障需求，其他区域保障基地根据自身情况决定是否响应需求，如果响应需求，那么将基地间的联合保障方案上报总部级保障中心，总部级保障中心批准备案后，即可执行该方案。如果基地间的联合保障未响应，则由总部级保障中心在云平台上发出工厂级保障需求，联入云平台的工厂得到保障需求后进行响应，云平台为总部级保障中心提供最佳供应方案并监督落实。面向需求点的供应方案以需求点为核心，利用云平台强大的信息共享能力和数据分析能力，实现跨域保障，总部级保障中心负责审核备案，避免层层审批的繁琐工作，极大提高了器材供应的响应速度。

与灵活的供应方案相对应的是快速、高效的配送能力。总部级保障中心加强主动配送能力，依靠云平台数据所制定的定期供应方案，总部级保障中心对区域配送基地采取“短周期、多品种”的供应方式，并对各区域的出入库和消耗情况实时更新，基本上满足各区域内部的正常需求。依靠云平台便捷、安全的信息共享能力，供应方案可以在总部级保障中心和区域保障基地范围内共享，便于联合配送，提高配送效率。依靠配套的末端感知定位手段，实现装备器材信息的全程自动采集，结合大数据分析技术，加强对配送过程的全程动态调控。

5 结束语

掌握新时期陆军装备器材保障的实际需求，结合装备器材保障的特点，利用云计算的弹性服务、低成本等优势，构建基于云架构的陆军装备器材云保障模式，对于改进陆军装备器材保障的运行机制，研究器材管理决策优化，促进陆军装备器材保障能力的全面提升具有重要意义。