铁路主数据管理平台解决方案及应用实践

马小宁，邹丹，吴艳华

（中国铁道科学研究院 铁路大数据研究与应用创新中心，北京 100081）

铁路主数据管理平台解决方案及应用实践

马小宁，邹丹，吴艳华

（中国铁道科学研究院 铁路大数据研究与应用创新中心，北京 100081）

在铁路信息化开展之初，未考虑到主数据的共享共用，各种公用基础编码、公用基础字典等在多个系统中自采集、自维护，既增加了重复维护的工作量，也造成数据的不一致、不统一。实现主数据的统一管理是推进系统互联互通、数据综合应用的基础。借鉴国外主数据管理领域的先进理念，总结国内外主数据管理的实施经验，梳理我国铁路主数据的组成范围，设计铁路主数据管理平台的解决方案。铁路主数据管理平台的前期实践经验，对于铁路主数据管理平台的应用实施具有一定指导意义。

主数据；主数据管理；基础编码；铁路信息化

0 引言

铁路信息系统建设从无到有发展较快，覆盖了运输组织、客货营销、经营管理等各个领域，为铁路改革发展提供了重要技术支撑和保障。然而，铁路信息化开展之初，未考虑到主数据的共享共用：（1）数据的重复维护，浪费了大量人力物力。以路局字典为例，在各业务系统中有多种命名方式，包括路局字典、铁路局代号、铁路局编码、局名字典、局码、路局编号字典、综合路局字典等。命名的不规范给数据统计带来极大困难，也为业务系统间的信息共享造成巨大障碍。（2）每一个基础字典，在不同系统中字段的个数和具体定义差异性较大。以站名字典为例，除车站电报码、车站TMIS码、车站名称、路局名称、路局代码、车站拼音码、所在省市等公共字段外，各业务系统都根据自身需要增加了个性化字段，存在不一致。

目前，主数据问题已成为影响铁路信息化水平进一步提升的核心问题。随着大数据技术的成熟及应用，各部门都提出了迫切的大数据分析需求。由于主数据是大数据分析的基础，不一致的主数据必然影响大数据分析的可信度及可用性，因此，解决主数据管理问题在现阶段尤为重要。

1 主数据基本概念及国内外现状

关于主数据管理，国外研究较早，并已形成较为成熟的理念[1-3]。国内石油、电网等企业不同程度开展了前期实践，并取得了较好成果。

1.1 主数据概述

主数据（Master Data）是指在整个企业范围内各个系统（包括操作型/事务型应用系统，以及分析型系统）间需要共享的、相对静态的、用来描述企业核心业务实体的数据。这些数据存在于整个企业的信息系统中，并且伴随着企业业务的发展。由于不同领域企业的主数据不尽相同，主数据跨越企业各个业务部门，分布在多个不同的系统中，如企业资源计划（ERP）、客户关系管理（CRM）、商务智能系统、大型机系统、合作伙伴和供应商系统。与交易型、分析型数据相比，主数据具有共享性、唯一性、原始性、稳定性等基本特征。

主数据管理（Master Data Management，MDM）是指基于一组约束和方法来保证企业范围内主数据的实时性、含义和数据质量，使得企业的核心信息得以重用并确保各个应用间核心数据一致。其核心理念是从多个业务系统中整合最核心的、需要共享并保持一致的主数据，集中进行清洗和丰富，以服务的方式把统一、完整、准确的主数据分发给需要使用这些数据的业务系统、业务流程和决策支持系统[4]。主数据管理的核心目标是在整个企业内部制定并执行统一且是符合业务要求的、科学合理的数据标准。当前，主数据管理的研究已形成了较为成熟的理论体系，国内外一些大型企业已先后引入了主数据管理系统并取得较好成效。

1.2 典型案例

以美国UMB银行、中国石油天然气集团公司（简称中国石油）、国家电网公司（简称国家电网）和中国医药集团（简称国药集团）等主数据管理案例为基础，总结主数据（或基础数据）管理经验。

1.2.1 美国UMB银行

UMB银行是美国最大的独立银行之一，140多家分行遍布美国8个州。随着各种业务系统的逐渐扩展，不同系统中存在多个客户数据版本，准确了解客户并预测其需求变得越来越难。为解决以上问题，UMB银行选择了MDM解决方案，构建了集中的客户数据管理平台，整合了9个原有业务系统作为数据源，进行统一数据质量管理。

通过MDM系统的实施，UMB银行解决了现有的客户数据不一致问题，构建了灵活、可扩展的架构，利用全面的客户视图改进了交叉销售，显著提高了员工的生产能力。

1.2.2 中国石油

中国石油下设8个专业分公司，在国内建成16家油气企业、32家炼化企业、34家销售企业及其他相关企业。随着中国石油企业信息化建设的推进，系统应用的数量不断增加，各系统数据缺乏统一的数据标准。针对以上问题，中国石油制定了主数据管理解决方案，通过建设“公共数据编码管理平台”作为公共数据编码的唯一出口，实现企业人、财、物、产、供、销等各方面公共数据的统一发布、统一维护。依据制定的数据标准，对来自不同系统的公共数据进行统一有效的命名、赋予有效的编码和管理维护，使得数据在整个企业系统内共享。

中国石油的主数据管理解决方案，整合分散的主数据，强化总部集中控制，从而使数据质量得到控制，流程得以规范，解决了各系统数据不一致等多种问题。

1.2.3 国家电网

国家电网以投资、建设和运营为核心业务，下设6大区域分部、近30家省网公司，是全球最大的公用事业企业。“十一五”期间，国家电网在建设ERP系统的过程中就规划了SG-MDM主数据管理系统。SG-MDM采用总部集中部署、两级中心、三层应用的方式，将国网、省网、地市等的应用构成一个整体。

系统实现了主数据的纵向贯通，应用的横向集成，同时通过主数据全面支持各应用中的辅助决策功能，发挥数据仓库、数据集市的优势，建立决策支持体系，为电力管理的智能化提供极大的支持。

1.2.4 国药集团

国药集团是我国规模最大、产业链最全、综合实力最强的医药健康产业集团。作为国家级分销商，经营药品超过3 000种，药品种类、来源、价格、销售处等不同维度的信息构成了一个难以管理的数据库。为确保企业主数据的一致性，促进数据共享，开展了编码标准体系、主数据平台等一系列建设。国药集团的主数据平台涵盖了药品、非药品、供应商、客户、组织机构、人员等数据，实现数据全流程的管理。提供统一的主数据展现与信息发布门户，对提高编码工作效率、提升编码数据质量、丰富编码分类属性起到促进作用。截至目前，共有近150家公司、400多名用户在系统中进行主数据编码的申报、审核等工作。

国药集团的主数据编码已成为集团一笔珍贵的信息财富，为集团最终实现一体化管控、一体化运营奠定了可靠的数据基础。

2 铁路主数据管理建设范围

主数据管理涉及组织、人员、流程等方方面面，并非一个技术平台就能实现。借鉴国内外相关经验，完整的铁路主数据管理方案应包括5个方面：数据规划、组织架构、管理流程、管理制度以及技术平台（见图1）。

图1 铁路主数据管理方案

2.1 数据规划

数据是铁路主数据管理平台的核心，在铁路主数据管理平台实施之前需要对数据有一个合理的规划，包括数据范围确定、数据内容、数据格式及数据标准等。

2.2 组织架构

主数据管理需要相应的组织架构进行支撑。为完成主数据的管理任务，需明确设置哪些部门、各部门的职责、部门之间层级关系。

2.3 管理流程

主数据的管理需要按照统一、可控的流程进行。各活动之间有严格顺序，活动的内容、方式、责任等有明确的安排和界定，以使不同活动在不同岗位角色之间进行交接。需明确主数据的维护管理活动包括哪些操作步骤，各环节涉及的组织、角色及工作职责，以及各环节之间的协作关系。

2.4 管理制度

主数据的管理制度是指为确保管理流程中各环节的正确执行，相关责任人必须遵守的规定或准则。管理制度应包括以下内容：主数据的范围、组织架构及职责、管理流程、主数据平台的管理、考核办法等。

2.5 技术平台

技术平台是铁路主数据管理的支撑平台。在整个铁路范围内建设并使用统一的平台，主数据的采集、更新、共享等都必须依托此平台完成。

3 铁路主数据分类

铁路主数据包括固定设施、移动设备、运输产品、物资设备、人员机构等5个类别[3]（见图2）。

固定设施类主数据是指与铁路工务、电务、供电等基础设施相关的主数据，主要包括线路、区段、车站、检测设备等主数据；移动设备类主数据是指与铁路机车、客车、货车、动车组等运输设备相关的主数据，主要包括机车、客车、货车、动车组（车种、车型、车号）主数据；运输产品类主数据是指与铁路客货运输产品相关的主数据，包括集装箱、品名等数据；物资设备是指与铁路物资、设备等采购相关的主数据，包括物资、设备、零部件信息等；人员机构是指与铁路人员、组织机构，以及国家公共基础信息相关的主数据，主要包括行政区、省市、铁路局、单位等数据。

4 铁路主数据管理平台解决方案

4.1 总体架构

铁路主数据管理平台统一管理和维护铁路各业务信息系统共享共用的主数据，确保主数据的统一性、完整性、准确性、一致性和权威性。数据及时分发给铁路各信息系统，为铁路业务信息系统互联互通、信息资源综合利用提供基础。

铁路主数据管理平台总体架构见图3。自上而下分为用户访问层、数据交换层、业务应用层、数据资源层、基础运行环境层[5-6]。

用户访问层为各个业务信息系统提供访问平台的接口，公用基础编码及主数据可从平台获取最新的共享数据。

图2 铁路主数据分类

数据交换层以ESB、消息中间件、通用服务接口等为基础，为各应用系统与平台提供数据传输[7]。

业务应用层包括数据模型管理、数据管理、变更管理、数据同步、权限管理、系统管理等功能；数据模型管理提供数据对象管理、数据元管理、编码规则管理等功能；数据管理提供主数据管理、公用基础编码管理、标准规范管理等功能；变更管理提供变更依据管理、变更情况监控、数据发布、版本管理、业务系统数据监控等功能；数据同步提供数据导入、数据订阅、数据下载发布等功能；权限管理提供角色配置、用户管理等功能；系统管理提供用户监控、数据监控、平台监控、统计分析、数据备份、日志管理等功能。

图3 铁路主数据管理平台总体架构

数据资源层存储公用基础编码库、主数据库、标准规范数据库、管理制度数据库，以及用于版本追溯的历史数据库。

基础运行环境层提供服务器、存储、网络、中间件、数据库等平台运行所需的基础软硬件环境。

4.2 功能设计

铁路主数据管理平台主要提供数据模型管理、数据管理、变更管理、数据同步、权限管理、系统管理等功能（见图4）。

4.2.1 数据模型管理

数据模型管理主要是维护数据对象的分类体系，定义各主数据所包含的数据元以及公用基础编码的编码规则，以确保数据的规范性。数据模型管理的功能主要包括数据对象管理、数据元管理、编码规则管理等。

图4 铁路主数据管理平台功能设计

4.2.2 数据管理

数据管理是铁路主数据管理平台的核心功能，包括对主数据、公用基础编码及标准规范的增、删、改、查的基本操作，其中增、删、改操作将改变数据内容，需要经过数据管理部门的审批后方能生效。

4.2.3 变更管理

变更管理用于对改变铁路主数据状态的新增、删除、更新等变更依据提供统一的管理和监控，确保铁路主数据的有序、可控。

4.2.4 数据同步

数据同步主要实现业务信息系统和铁路主数据平台间的数据同步。不仅需将初始化的数据导入铁路主数据管理平台，而且需将铁路主数据管理平台的最新数据及时推送给各业务信息系统。4.2.5 权限管理

铁路主数据是铁路各业务信息系统正常运行所需的核心基础数据，在数据的使用和维护过程中，对数据的安全性要求极高，任何数据维护差错或者重要数据丢失都将带来严重的后果。应加强平台的权限管理，功能主要包括用户管理和角色配置。

4.2.6 系统管理

系统管理主要提供系统用户监控、数据监控、平台资源监控、相关统计分析、数据备份等功能。

5 应用实践

前期，为准确掌握铁路主数据范围，运输局信息化部组织开展了“全路公用基础编码现状与需求”调研工作，整理出需求较大的基础代码（见图5）。

在主数据管理平台方案编制过程中，借鉴了主流主数据管理的先进理念及实践经验，与相关业务部门多次沟通，充分结合铁路主数据的实际需求，并于2014年9月通过中国铁路总公司（简称总公司）方案评审。

在平台研发过程中，与总公司运输局内各部门及物资管理部、计划统计部等多个部门进行基础数据和功能需求对接，明确主数据范围、主数据结构、业务主管部门、主数据维护流程等，逐步完善平台功能。平台开发完成后，先后在运输局信息化部、电务部、机务部、工务部、车辆部、营运部等多个部门开展试应用，并根据各部门反馈意见优化完善。以车站电报码为需求定制开发的智能赋码页面见图6，根据铁路局的局尾代字绘制出26×26字母表图，将已被占用的代码和可以选择的代码在表图上标识出，使选码赋码的过程自动化。平台改变了车站电报码长期以来手工维护、核对的方式，有效提高了数据维护的效率与准确性。

在管理方面，2016年发布《铁路主数据管理平台管理暂行办法》和《铁路主数据（第一批）暂行规范》。《铁路主数据管理平台管理暂行办法》明确了主数据相关各部门的职责、数据维护流程、平台运维及安全管理和监督考核机制，规范和加强了平台应用及运维工作。《铁路主数据（第一批）暂行规范》对平台发布的主数据进行了详细的定义及说明，明确接口方案，对于促进铁路主数据的标准化和规范化具有重要意义。

6 结束语

图5 铁路公用基础代码需求

图6 车站电报码赋码界面

现阶段，大数据浪潮席卷全球，铁路各业务领域的大数据应用也被提上日程。主数据是日常业务数据的基础，被反复引用，其准确与否直接影响大数据分析的可信度及可用性。主数据的统一管理、共享共用，对于解决铁路信息系统的互联互通，确保主数据的统一、规范、及时、完整，支撑铁路大数据分析应用至关重要。

借鉴主数据管理的先进理念，基于国内外主数据管理的实施经验，分析铁路主数据的组成内容，介绍铁路主数据管理平台的解决方案，总结平台的前期应用实践，对于铁路主数据管理平台的应用及推广具有一定的指导意义。

[1] 和轶东，张怡，曹乃刚．SAP、MDM主数据管理[M].北京：清华大学出版社，2013.

[2] 赵飞．基于全生命周期的主数据管理：MDM详解与实践[M]. 北京：清华大学出版社，2016.

[3] 马小宁，史天运，邹丹. 铁路公用基础信息的特征、范畴及概念分析[J]. 中国铁路，2012(11)：44-47.

[4] 张扬. 主流主数据管理产品的主数据概念分析[J].信息系统工程，2010(8)：33-34.

[5] 史天运，李平，裴坤寿．铁路公用基础信息平台体系框架的研究[J]. 中国铁路，2007(8)：12-15.

[6] 胡召华，王富章，李平．基于Web服务的铁路公用基础编码同步更新机制研究[J]. 铁路计算机应用，2008，17(9)：10-12.

[7] 王卫东，徐贵红，刘金朝，等. 铁路基础设施大数据的应用与发展[J]. 中国铁路，2015(5)：1-6.

责任编辑 李葳

Solution and Application of Railway Master Data Management Platform

MA Xiaoning，ZOU Dan，WU Yanhua
（Railway Big Data Research and Application Innovation Center，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081，China）

At the beginning of IT application in the railway industry, sharing of master data was not taken into account, and various public basic codes and public basic dictionaries are self-collected and self-maintained in multiple systems, which not only increases the workload of repeated maintenance, but also causes data inconsistency and ununiformity. The realization of the unified management of the master data is the to basis promote system interoperability and integrated data application. This paper draws experience from advanced concepts overseas in the f eld of master data management, summarizes the implementation experience of master data management at home and abroad, sorts out the composition of master data of railway in China, and proposes a solution for railway master data management platform. The experience of railway master data management platform in the early stage can be a valuable reference for the application of railway master data management platform.

master data；master data management；basic code；IT application in railway industry

U29-39

A

1001-683X（2017）01-0017-07

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.01.017

2017-01-04

马小宁（1976—），男，副研究员，博士。E-mail：maxiaoning@rails.cn