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1、船岸集成信息系统方案设计王勇（中远集装箱运输运输有限公司，上海200080 ）摘要：根据当前集装箱船队的运营管理特点和需要，全面分析船队管理中存在的问题，以提高管理效率、增强安全控制力度、降低成本为目的，以“运营管理和控制一体化”为主要思路，结合先进的数据采集方法，充分发挥管理信息系统与地理信息系统整合的优点，配以决策支持系统，提出了建立船岸集成信息系统的方案设计。关键词 ：集装箱船舶；运营管理控制一体化；数据采集；管理信息系统；地理信息系统；决策支持系统Scheme Design for Integrated Information System of shore and vesselsWA
2、NG Yong（ Cosco Container Lines ,Shanghai，200080， China ）Abstract： According to the characteristic and need for operating and managing container fleet, analysis the existing problems about management, for the purpose of improving management efficiency and enhancing safety controlling power and reduci
3、ng cost, basing on the main idea of integration of operating management and control, by the means of advance data collecting way, exerting the strongpoint of integration of MIS and GIS, adding DSS, a scheme design to build integrated information system of shore and vessels will be given .Key words：
4、container; integration of operating management and control ; data colleting ; management information system ; geographic information system ; decision support system1 引言（ Introduction）司的管理方式不尽相同，但都存在着比较相似的问作为一种先进的运输方式，集装箱船舶发展越题，集中反映在如下几个方面：来越快，由于其运营的特点，集装箱船公司经营管（1）“总部管理”与“在船管理”不能形成有理面临着巨大的挑战，一方面要保证安
5、全、准班、机的统一，造成此现象的主要原因是信息的隔断和环保，另一方面又要控制成本， 实现效益的最大化，“管理与控制”的分离；除此之外，船舶航行范围这无疑对船队的管理水平提出了更高的要求。广、管理机构平行设置，外港代理繁多，使业务部集装箱运输是一项复杂的系统工程，要求船岸门之间无法形成有效沟通；（2）集装箱船舶专业化、标准化的管理方式对必须密切合作，任何方面出现问题，都将直接影响人员素质提出了较高的要求，目前，集装箱船舶经船舶的正常营运和获利。目前，国内外各大班轮公营运作与管理要求与管理者素质的提高不同步；（ 3）与其它几种运输方式比较，海运航行地域较广，环境复杂，可控性差，再加上相关经营、管理
6、数据信息的规范化和实时化程度较低，由此给航线优化、经营控制等日常管理带来非常大的困难；（ 4）船舶类型繁多，船级、船籍复杂，业务涉及面广，船舶管理难以达到科学化和规范化；（ 5）船岸信息沟通不顺畅，昂贵的通讯费用限制了船岸的有效信息交流；（ 6）集装箱船是一种高效率的运输方式，与之配套的经营管理、服务也需要较高的工作效率，才能保证船舶在运营过程中各个环节的有机衔接，使船舶经营生产得以顺利进行；（ 7）集装箱船运营管理在信息技术及管理决策技术的应用方面相对薄弱，这也是所有航运经营公司面临的最大问题；（ 8）船舶经营较一般的商业运作规则复杂，经营条件不确定因素多，随机性强，制定企业发展战略及日常经
7、营策略相对困难；（ 9）船舶营运成本科目繁多，无法有效进行成本的控制。针对集装箱船舶运营管理的现状，寻求提高管理水平的途径，而如果要克服目前管理上存在的症结问题，光凭制度的改革和人员素质的提高是无法办到的，归根结底，必须依赖现代化科技的发展和应用，建立船岸统一的管理信息平台，以信息集成为基础，实现船岸数据的共享，保证船公司业务流程顺畅，提高包括船舶安全控制、成本控制、船舶监控、船舶机海务管理等在内的运营管理水平才是解决问题的关键。当前，一些大型集装箱船舶运输公司在提高管理水平和效率方面做了很多的探索和尝试，自主或合作开发了相应的系统，但仍然没有摆脱上面所提到的诸多因素的制约，因此，从运营管理和
8、控制层面深入研究船岸信息化建设的方案具有重大的意义。2 总体设计思路 （General Design Idea）集装箱船舶运营全过程高效管理的关键是“船队运营管理与船舶控制一体化”，即在确保在整个公司运营层面上实现全局战略优化、在船舶控制层面上实现快速、安全、准班、适航和环保，因此，该系统的设计思路应遵循以下原则：（ 1）船岸信息化应用具体表现在信息平台的建立、实施和集成上，其成功的应用必须借助于全面的系统需求分析和整合；（ 2）充分利用陆地与船舶的硬件资源，跨越船岸空间距离，建立陆地、机关总部、船队三者之间的数据同步渠道，实现信息资源共享、异地快速管理；（ 3）在统一的信息平台基础上，按照不
9、同的功能分类，选用合适的开发手段和系统架构方式；（ 4）对重点业务建立数据模型，为各业务部门提供决策支持基础。综合协调集装箱运营过程中的战略发展和效益获取的关系；（ 5）集成的信息系统需要具有高度的灵活性，在管理和控制流程上与企业自身的不断改进保持同步。根据以上原则，考虑到船舶管理的特殊性，管理信息平台由机关管理信息系统(MIS) 、船舶管理信息系统、地理信息系统（GIS）、决策支持系统（ DSS）、通讯系统和相关软硬件支持共同组成，实现船岸集成信息系统的应用，具体组成见图1。卫通设备应用服务器工作站卫星局域网AIS卫通设备WEB服务器 工作站服务器船舶设备以太网防火墙机关地面站工作站 工作站
10、移动用户船舶INTERNET地面站图 1 系统组成框图Fig.1 System Frame3 数 据 采 集 、 传输 （ Data Collecting 、Transporting）在陆地上，数据采集、传递可以借助专用系统和网络实现，与船舶相比，要相对容易的多，而传统的船舶数据获得只能是利用传真、电话、电传、电子邮件等方式传递手工采集到的船舶数据，由于采用手工发送和接收，采集数据种类和数量有限，且难免存在差错；另外，机关始终处于“被动”接收的地位，即只能等船舶自行把数据发回来，因此通讯成本高、通讯流量低、数据采集手段单一成为船舶数据采集、传输的瓶颈。2 。3 1 数据采集（ Data Col
11、lecting ）集成信息系统对船舶数据量的需求比较大，种类也比较多，除了船舶的船位数据外，船舶的设备运行数据、生产数据也是船舶管理中最重要的数据源。为尽可能减少手工数据采集和重复录入，应该对数据进行动态、分散采集，但前提是必须建立一个统一的数据采集平台，使采集得到的数据可以被集中管理，为系统利用和数据的传输打下基础。从硬件上来说， 首先要连接不同的数据源设备，无疑，船舶局域网是最好的桥梁，通过不同的适配接口，将船舶办公电脑、雷达、 GPS、机舱集中报警系统、航行设备、配载仪等设备连在网络上，数据采集的周期指令和临时指令则由设定系统发出。为改变机关的“被动”处境，利用船舶的SARS卫通 C 站
12、功能，接收机关的数据调用指令，该C站直接通过接口设备连在局域网上，通过网络，把接收的指令发到一台应用服务器上，服务器负责分析指令，确定所需数据的种类和时限，触发相应的数据采集和准备工作，待数据采集准备完毕之后，再自动触发邮件系统或其它方式发送数据。3. 2 数据传输 ( Data Transporting )数据传输是双向的，机关向船舶传输数据主要是将机关信息系统数据库中相应的数据导出后，借助邮件系统发送至船舶，这些数据内容基本上是船岸业务流程数据，包括工作指示、业务批办等等。船舶接收到机关的数据后，将相应数据导入船舶管理信息系统自身的数据库，实现船岸业务数据的同步和共享；同样船舶管理信息系统
13、数据库中的数据也通过这样的方式，发送回机关，与机关系统进行数据同步。另外，对于一些基本的航行信息，还可以通过自动识别系统（ AIS ）进行近岸数据直接传递 1 。在一定的半径内， AIS 与其它船、岸的 AIS互相接发信息， AIS 还具有和雷达、海图系统、计算机等设备进行连接的标准接口，基于这些特点，可以在近岸处建立 AIS 站，当船舶进入基站的作用范围内之后，船岸 AIS 自动建立接收连接，船舶数据经过岸上的 AIS 中转，再利用网络将数据传递到船公司。这个数据采集传输渠道的优点是成本最低，数据及时，其缺点是通讯覆盖半径小，只有几十海里，远离岸基基站后，无法实现和机关的免费数据通讯。4 G
14、IS集装箱船周转快，对于船舶相对较多的船公司来说，能够实时地掌握船舶的动态是航线经营部门和机海务等部门所共同关心的，只有掌握了船舶的动态，才能对其进行监控，实施航线调度和机海务的实时管理。在本方案中，充分发挥地理信息系统的特点和优点，进行船舶航行动态的监控。 GIS 的建立以基本的海图为基础，对采集的数据进行整理，采用定位叠图的方式将船位显示在航行区域的海图界面上，同时，在 GIS 的操作界面上，也可以浏览船舶属性、地理、气象、港口、货源等资料。除了海图显示功能之外， GIS 将被设计成兼备 DSS 的功能，即利用本身的海图信息、采集到的数据以及 MIS 系统的数据资源提供实现航线优化和调度指
15、挥的决策信息5 MIS管理信息系统以船舶为单位实现日常的机海务管理、安全管理、船舶调度、成本控制、人员管理等等。（ 1）机务管理模块：具体业务涵盖船舶维修保养体系、船舶检验、备件（采购、库存）管理、通导管理、修船管理、 费用管理、 物资（采购、 库存）管理、证书管理、油品管理、远程工况监控等等；（ 2）成本控制 SAP 系统、预算管理、费用审核等；（ 3）海务管理模块安全体系管理、防污染管理、安全检查等；（ 4）企划租船管理、新造船管理、技改项目管理、航线合作等；（ 5）经营管理货源管理、集装箱管理、货源组织优化；（ 6）人事管理船员调配、人员培训管理等。MIS 的作用集中体现在业务流程的操作
16、上，各部门在此系统上实现数据资源的共享和业务的流转。6 应用系统集成（ Integration of Application System ）之所以强调运营管理与控制一体化，主要是因为该系统不只是作为一个无纸办公系统，而需要在管理流程上、 控制上紧密地把管理者、 业务、船舶、设备联系在一起，实现管理的统一。对于系统架构的选取，必须结合系统功能方案的具体要求，针对于船公司的管理特点，集成信息应用系统应采用 B/S 方式和 C/S 方式相结合的混合架构，以满足系统异地和本地用户的使用及数据的采集。GIS 与 MIS 的整合是实现运营控制管理一体化的基础，只有真正做到 MIS 与 GIS 的应用集成
17、，才能突出 GIS 和 MIS 各自的作用和优点。 MIS 与 GIS的整合，首先是异构数据库的整合，因此，整合第一步工作是系统的数据库设计，同时，在原始采集数据的基础上，还必须进行必要的数据加工，以保证数据的共享和二次利用。通过 GIS 与 MIS 功能上的整合，建立决策支持系统（ DSS），为决策层及各业务部门提供最有价值的决策信息。 DSS的实现克服了 MIS 自身的不足，把管理、控制、决策紧紧地联系在一起，借助联机分析处理（ OLAP）技术和精确模型库，充分发挥其优势，既结合集装箱船舶运营管理控制一体化的需求和业务流程的需要，又融合了集装箱船舶管理的丰富经验。DSS是建立在MIS、GI
18、S、海量数据库基础上的，根据航运企业的需要，运营管理决策优化可从两个方面着手，既经营战略优化与内部管理优化。前者旨在研究分析企业所面临的市场环境等变化，指定和调整企业发展的目标和战略；而后者则是视不同的业务，对企业内部工作的监控和调整3 ，例如做好成本控制、加强安全控制等等。根据业务需要及两方面的分类，决策模型库也相应分为战略模型库和运营模型库，具体结构如图2。DSS模型战略模型运营模型竞发创成安机市航争展新本全人场线海战战战控体事销调务略略略制系售度图 2 决策模型结构Fig.1 Decision Model Structure战略模型中将侧重应用运筹学的方法分析战略，例如竞争战略使用博弈论
19、，发展战略使用动态规划方法等；而运营模型中将侧重使用预测技术，统计分析各项工作的情况和趋势为操作人员提供决策支持，例如船舶设备分析使用效益成本比率（ BCR）指标模型：nBJ *( P / F ,i ,n )BCRj 1(1)nnn1K j *( P / F , I , J )SJ *( F / P , I ,J )jj n1其中： n改造设备工程有效期n1改造设备工程投资开始期Bj因为改造每年所获收益Kj因为改造每年所支出营运费Pj因为改造每年所支出投资S J因为改造每年所造成的损失当 BCR1时，表明船舶设备改造方案是可取的；反之，表明此方案不可取。运营决策的结果可以作为战略模型的输入函数
20、或条件。7 结束语（ Conclusion）从指导思想看，本方案以集装箱船舶运营管理为切入点，从理论层面对基于 MIS、 GIS 的运营管理控制一体化集成信息应用系统进行分析，立意和总体研究思路是比较新颖的。从研究内容和技术手段看，集装箱船舶的运营管理控制一体化思路突破了管理上的障碍，起到了高效沟通管理系统（ ECM）的作用，具有比较高的理论研究价值。以管理控制一体化的思路贯穿整个 GIS 和 MIS系统，并通过 DSS 实现为集装箱船经营公司提供全方位的管理和经营支持，利用各自系统的优点及长处，克服和弥补对方的不足， 提高了管理水平， 有效降低经营成本，从而实现效益的最大化。参 考 文 献 （References）1钱晓江，宿巧丽船舶航海信息采集系统（MIGS）的设计与实现J 开发应用 2003 年 19 卷第 8 期2 Cho S-C. A. N. Perakis Optimal liner fleet routing strategies. MaritimePolicy & Management V ol.23, No.3, 1996, pp.249-2593谢新连船队调度与船队规划方法北京：人民交通出版社，1997