“企业大脑”功能模块顶层设计

於敏

【摘 要】随着信息技术的不断突破，企业智慧化建设在产业互联网时代风起云涌，而企业数字化转型普遍存在各信息化系统彼此分立，数据不能实现互通、共享和同步，以及数据孤岛的问题，所以亟须构建统一化、共享化、标准化的企业内核中心——“企业大脑”。文章对“企业大脑”各功能模块进行设计，构建基础数据融合模块、大脑核心功能模块、数据管理与管控模块及数据建模与应用模块。最终通过“企业大脑”实现企业内部统一数据管理、统一数据传输、统一数据安全、大数据分析和应用、搜索引擎及可视化引擎等多种功能，为企业多样化的智慧应用提供基础。

【关键词】数据孤岛;“企业大脑”;数字化共享;功能模块设计;智慧应用

【中圖分类号】F424;F49 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）10-0077-03

0 绪言

“城市大脑”是基于城市所产生的数据资源，实现数据互连互通，对城市进行全局的即时分析，有效调配公共资源，不断完善社会治理，推动城市可持续发展。2016年，杭州首次提出“建设城市大脑”的概念，在2017年云栖大会，“阿里云”发布“城市大脑1.0”，以杭州为数字化城市的样本，展示了城市大脑在生活、产业、公共安全、交通、政务等各方面的数字化改造。在“城市大脑1.0”的基础上，2018年“阿里云”发布“城市大脑2.0”，该产品覆盖杭州420 km2，实现整个覆盖区域的数据汇总集合，基于“阿里云”的飞天平台的海量计算能力，每天都可计算上百TB级别的城市数据。利用实时的城市数据优化公共资源，提升政府的管控能力，优化城市治理。在此基础上，正式公布了城市数据大脑的未来五年规划，明确了城市大脑将不局限于交通领域，还将覆盖更广泛的行业系统，在城市治理领域中发挥作用，为社会创造价值。将企业想象成一个小型的城市，那么就可以很好地理解“企业大脑”的概念，它是基于企业所产生的数据资源，实现数据互连互通，对企业进行全局的即时分析，有效调配资源，不断完善企业管理，推动企业的可持续发展。

如今数据已经渗透每一个行业和每一家企业，已经成为重要的生产因素。企业对数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。所以，亟须对企业进行数字化转型，实现从数据到价值的过程。实现数据到价值的转变，需要先发现后生产，发现即需要了解企业数据包含哪些及如何帮助企业获利，生产则将数据付诸实践运用到生产环境中，从而实现减低成本、缩短时间、客户画像、研发新的产品和服务、监督供应链、辅助决策、利润增长等具体目标。结合各企业发展现状，建设高效的数据模型、体系及开发工具，确保数据的规范与质量，避免资源的重复建设，管理和控制日益增长的数据存储和计算要求。为了给企业提供这样一个实现数据价值的平台，本文提出了“企业大脑”的功能模块设计。

1 “企业大脑”是企业智慧化建设的核心

1.1 当前企业智慧化建设遇到的问题

（1）企业内部存在数据孤岛。目前，各企业普遍存在信息化系统彼此分立的情况，所以数据不能实现互通、共享和同步，即在公司内部形成一个个信息孤岛;而且信息的多口采集、重复输入及多头使用和维护，信息更新的同步性差，影响了数据的一致性和精准性，致使企业信息使用和管理效率较低。如果不能对数据进行有序、有结构的分类与存储，就不能有效地发现它，继而产生价值，甚至很多企业不重视自身的数据，任由其如垃圾般的堆积，最终给企业带来风险和高额成本。

（2）应用系统相互独立。目前，市场上各信息化公司提供的关于企业数字化转型的建设方案中，企业数字化平台与应用合二为一，没有设计“企业大脑”这样独立的功能模块，不利于企业的需求变更、个性化定制及运营维护。例如，企业部署了某系统，后续需要部署另一个应用系统，而两个应用系统由不同的供应商提供，那么这两个独立的系统依然无法实现数据的互联互通，企业依然会面临数据孤岛的问题，甚至会出现企业信息化建设被捆绑的情况，无法随意部署其他的产品。

1.2 建设“企业大脑”的必要性

“企业大脑”是以数字化共享平台为基础，智能连接IT基础设施及信息安全架构、IT组织与管控架构、信息数据架构及应用系统架构。一方面解决企业目前现有的数据孤岛的问题，另一方面提供一个共享的平台，解决应用系统相互独立的问题。通过“企业大脑”各功能模块的应用，可构建一个数字化的共享平台，对企业进行数字化改造及信息化的升级，实现实时海量数据的统一采集，无障碍互通，消灭信息孤岛;同时，实现企业内部统一数据管理、统一用户认证、统一信息服务、统一数据传输、统一数据安全、大数据分析和应用、搜索引擎及可视化引擎等多种智能化的功能，为企业智慧化应用提供基础;以数据分析获取有效数据价值，辅助智能决策，驱动流程自动化和业务优化升级，实现企业的个性化、精细化的生产和服务。“企业大脑”具有标准性、独立性、统一性、创新性、可扩展性、架构先进性及安全可控等优势，可以为企业实现真正的一步到位，降低成本及实现可持续的发展。最终体现在4个方面：通过统一提供的“大脑平台”，支撑企业一体化运营，提高效率;通过跨业务的流程整合，提升竞争优势，做好业务协同;通过去库存、维护和对其他运行成本的管控，降低企业的运行成本;通过加强决策支撑，提高管理水平，实现精细化管理。所以说，“企业大脑”是企业智慧化建设的核心，是解决当前存在问题的利器。

2 “企业智脑”功能模块设计

“企业智脑”的主要功能是构建数据采集、交换和共享的平台，由从低到高的3层构成，分别是底层的基础数据融合，中层的核心功能模块、数据管理与管控模块，高层的数据建模与应用模块。基础数据融合层由原始数据层、标准数据层及跨系统数据整合层构成，主要实现外部数据及系统业务数据的采集和跨系统的数据融合，并且通过数据清洗、实体编码映射、实体ID统一等技术实现所有数据的标准化处理。中层的核心功能模块主要实现对数据的抽取、转换、装载、交换、共享和联动，从结构上分为数据输入与输出、数据统一及安全、数据处理及数据引擎这4个区块;数据管理模块主要实现对数据质量、数据生命周期及数据标准的统一管理;而管控平台主要实现对数据开发的权限管理、部署设置管理、数据平台开发管理、系统统一管理、任务管理及资源统一管理。高层的数据建模与应用模块主要是通过功能模块提供的可视化引擎、数据调用接口及数据共享的平台实现对数据的应用、分析与挖掘功能，将原始数据最终转换成实际价值。

“企业智脑”功能模块设计图如图1所示。

中层的核心功能模块由数据输入与输出、数据统一及安全、数据处理、数据引擎4个功能模块组成，分别由对应的技术实现。

（1）数据输入与输出模块：包括对企业现有信息化系统的全部API数据调用接口和FTP服务器搭建，并通过应用管理模块对所有信息化系统及应用软件进行集中管理。其中，API 接口属于一种操作系统或程序接口，一般大中型企业信息化系统数量较多，应用软件数量更多，需要功能强大的API接口，用于打通各个子系统的数据调用;随着物联网、车联网、工业互联网的发展，应用系统的种类和数量都会有质的提升，采用能够包容任何类型FTP文件传输的协议是相当有必要的;应用管理模块是要对公司的所有信息化系统及应用软件进行集中管理，需要强大的综合应用处理能力和方便的门户网站、手机App界面。

（2）数据统一及安全模块：包括统一用户管理、统一信息服务和信息安全防护三大模块;统一用户管理是通过对用户身份认证和权限管理，统一控制用户对企业资源及各应用系统的操作权限;基于云平台架构的统一消息服务，即能够将图文、语音、电子邮件、视频等各种信息以标准化的格式在各个应用系统之间传递，再通过统一的外部渠道进行通知;通过云平台的防火墙、交换机上的堡垒机、各种数字身份认证、对敏感数据及应用的内网运行模式及相关的脱敏软件等进行全方位的安全防护，对重要数据进行加密，防止信息泄露。

（3）数据处理模块：包括ETL、元数据管理、分布式数据存储、数据实时查询、BI分析/数据分析与挖掘和大数据引擎等功能模块，建立数据仓库与数据库，实现对数据的统一处理、存储、查询及分析与挖掘的综合处理功能。ETL（Extract Transform Load）即数据仓库技术，是将数据从来源端经过抽取（Extract）、交互转换（Transform）、加载（Load）至目的端的过程;元数据是业务数据本身及其运行环境的描述与定义的数据，合理的元数据能有效地描绘出信息的关联性;分布式存储是一种数据存储技术，可将企业中分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备，对数据进行分散存储，实现资源的合理利用;建立数据库的索引和表，并通过数据库语言实时查询存储的数据;大数据引擎除了计算引擎的功能外，还有查询引擎、存储引擎和资源管理等功能;Business Intelligence（商业智能）分析是一套完整的解决方案，用来将企业中的数据进行有效的整合，快速准确地提供报表并提出决策依据，帮助企业做出明智的业务经营决策。

（4）数据引擎模块：包括可视化引擎、搜索引擎、工作流引擎及AI应用引擎，通过平台化和接口化的方式，开放其大数据存储、分析和智能化处理等核心能力，用于企业后续具体应用系统的开发与数据利用。可视化引擎可以对接现有的数据源、关系型数据库及Hadoop相关大数据平台，自助完成相关的数据分析，最终实现结果的可视化展现;搜索引擎可以运用相关规则和程序完成信息的搜集、组织和处理，将用户检索的相关信息展示出来，为用户提供检索服务;工作流引擎可将原本散乱的业务梳理后，定制成业务规范流程，进而约束业务的规范化处理和运转;AI应用引擎，能够在云端或者基于服务器完成对深度学习的训练和推理，比如模式匹配、建模检测、分类、识别、检测等，构建出适合企业的AI应用引擎，用于后续智慧应用的开发。

3 “企业大脑”与N种智慧应用的关系

在构建完数据采集、交换和共享的“企业大脑”平台后，针对企业的资产、财务、人员、项目管理等不同场景，在“企业大脑”的基础上架构起场景化智慧应用，提供智慧化服务，实现按需调用、按需定义。所以，“企业大脑”是企业的核心，是数据的处理与共享的平台，是各功能模块的集合，如果将“大脑”看成是企业的内核处理器，而各种智慧应用则是基于这个内核的最终展现形式。目前，智慧化应用服务有智慧门户、智慧辦公、智慧物业、智慧党建、智慧财务、智慧工程、智慧资产、人脸识别认证系统等（如图2所示）。可以根据企业的实际需求调研与发展规划，在构建“企业大脑”的各功能模块的基础上，进一步实现应用的全面性和个性化的定制。

4 结语

随着移动互联网和物联网的蓬勃发展，企业数据量呈现爆发式增长，数据已经成为企业重要的资产。未来几年，企业面临的挑战将是如何转变成以数据为中心的企业，并基于大量的实时数据进行及时和有效的决策。“企业大脑”是企业数据的共享化的平台，它实现了数据互连互通、共享、同步与分析处理，解决了企业内数据孤岛的问题，为各种智慧应用提供统一的数据平台与接口，实现企业智慧化转型，以推动数据信息类的虚拟资产产生盈利的机会，提升企业发展综合竞争力和经济效益。

参 考 文 献

[1]张心怡.“城市大脑”运转，“未来城市”已来[J].大数据时代，2017（6）：50-53.

[2]《信息化建设》编辑部.图解浙江“城市大脑”建设应用行动方案[J].信息化建设，2019（7）：18-21.

[3]王一扬.“智造”升级打造数字化“企业大脑”[J].新理财，2018（5）：69.