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關鍵詞:數(shù)據(jù)融合傳感器無損檢測精確林業(yè)應用
多傳感器融合系統(tǒng)由于具有較高的可靠性和魯棒性,較寬的時間和空間的觀測范圍,較強的數(shù)據(jù)可信度和分辨能力,已廣泛應用于軍事、工業(yè)、農業(yè)、航天、交通管制、機器人、海洋監(jiān)視和管理、目標跟蹤和慣性導航等領域。筆者在分析數(shù)據(jù)融合技術概念和內容的基礎上,對該技術在林業(yè)工程中的應用及前景進行了綜述。
一、數(shù)據(jù)融合
1.1概念的提出
1973年,數(shù)據(jù)融合技術在美國國防部資助開發(fā)的聲納信號理解系統(tǒng)中得到了最早的體現(xiàn)。
70年代末,在公開的技術文獻中開始出現(xiàn)基于多系統(tǒng)的信息整合意義的融合技術。1984年美國國防部數(shù)據(jù)融合小組(DFS)定義數(shù)據(jù)融合為:“對多源的數(shù)據(jù)和信息進行多方的關聯(lián)、相關和綜合處理,以更好地進行定位與估計,并完全能對態(tài)勢及帶來的威脅進行實時評估”。
1998年1月,Buchroithner和Wald重新定義了數(shù)據(jù)融合:“數(shù)據(jù)融合是一種規(guī)范框架,這個框架里人們闡明如何使用特定的手段和工具來整合來自不同渠道的數(shù)據(jù),以獲得實際需要的信息”。
Wald定義的數(shù)據(jù)融合的概念原理中,強調以質量作為數(shù)據(jù)融合的明確目標,這正是很多關于數(shù)據(jù)融合的文獻中忽略但又是非常重要的方面。這里的“質量”指經(jīng)過數(shù)據(jù)融合后獲得的信息對用戶而言較融合前具有更高的滿意度,如可改善分類精度,獲得更有效、更相關的信息,甚至可更好地用于開發(fā)項目的資金、人力資源等。
1.2基本內容
信息融合是生物系統(tǒng)所具備的一個基本功能,人類本能地將各感官獲得的信息與先驗知識進行綜合,對周圍環(huán)境和發(fā)生的事件做出估計和判斷。當運用各種現(xiàn)代信息處理方法,通過計算機實現(xiàn)這一功能時,就形成了數(shù)據(jù)融合技術。
數(shù)據(jù)融合就是充分利用多傳感器資源,通過對這些多傳感器及觀測信息的合理支配和使用,把多傳感器在空間或時間上的冗余或互補信息依據(jù)某些準則進行組合,以獲得被測對象的一致性解釋或描述。數(shù)據(jù)融合的內容主要包括:
(1)數(shù)據(jù)關聯(lián)。確定來自多傳感器的數(shù)據(jù)反映的是否是同源目標。
(2)多傳感器ID/軌跡估計。假設多傳感器的報告反映的是同源目標,對這些數(shù)據(jù)進行綜合,改進對該目標的估計,或對整個當前或未來情況的估計。
(3)采集管理。給定傳感器環(huán)境的一種認識狀態(tài),通過分配多個信息捕獲和處理源,最大限度地發(fā)揮其性能,從而使其操作成本降到最低。傳感器的數(shù)據(jù)融合功能主要包括多傳感器的目標探測、數(shù)據(jù)關聯(lián)、跟蹤與識別、情況評估和預測。
根據(jù)融合系統(tǒng)所處理的信息層次,目前常將信息融合系統(tǒng)劃分為3個層次:
(l)數(shù)據(jù)層融合。直接將各傳感器的原始數(shù)據(jù)進行關聯(lián)后,送入融合中心,完成對被測對象的綜合評價。其優(yōu)點是保持了盡可能多的原始信號信息,但是該種融合處理的信息量大、速度慢、實時性差,通常只用于數(shù)據(jù)之間配準精度較高的圖像處理。
(2)特征層融合。從原始數(shù)據(jù)中提取特征,進行數(shù)據(jù)關聯(lián)和歸一化等處理后,送入融合中心進行分析與綜合,完成對被測對象的綜合評價。這種融合既保留了足夠數(shù)量的原始信息,又實現(xiàn)了一定的數(shù)據(jù)壓縮,有利于實時處理,而且由于在特征提取方面有許多成果可以借鑒,所以特征層融合是目前應用較多的一種技術。但是該技術在復雜環(huán)境中的穩(wěn)健性和系統(tǒng)的容錯性與可靠性有待進一步改善。
(3)決策層融合。首先每一傳感器分別獨立地完成特征提取和決策等任務,然后進行關聯(lián),再送入融合中心處理。這種方法的實質是根據(jù)一定的準則和每個決策的可信度做出最優(yōu)的決策。其優(yōu)點是數(shù)據(jù)通訊量小、實時性好,可以處理非同步信息,能有效地融合不同類型的信息。而且在一個或幾個傳感器失效時,系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作,具有良好的容錯性,系統(tǒng)可靠性高,因此是目前信息融合研究的一個熱點。但是這種技術也有不足,如原始信息的損失、被測對象的時變特征、先驗知識的獲取困難,以及知識庫的巨量特性等。
1.3處理模型
美國數(shù)據(jù)融合工作小組提出的數(shù)據(jù)融合處理模型,當時僅應用于軍事方面,但該模型對人們理解數(shù)據(jù)融合的基本概念有重要意義。模型每個模塊的基本功能如下:
數(shù)據(jù)源。包括傳感器及其相關數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫和人的先驗知識等)。
源數(shù)據(jù)預處理。進行數(shù)據(jù)的預篩選和數(shù)據(jù)分配,以減輕融合中心的計算負擔,有時需要為融合中心提供最重要的數(shù)據(jù)。目標評估。融合目標的位置、速度、身份等參數(shù),以達到對這些參數(shù)的精確表達。主要包括數(shù)據(jù)配準、跟蹤和數(shù)據(jù)關聯(lián)、辨識。
態(tài)勢評估。根據(jù)當前的環(huán)境推斷出檢測目標與事件之間的關系,以判斷檢測目標的意圖。威脅評估。結合當前的態(tài)勢判斷對方的威脅程度和敵我雙方的攻擊能力等,這一過程應同時考慮當前的政治環(huán)境和對敵策略等因素,所以較為困難。
處理過程評估。監(jiān)視系統(tǒng)的性能,辨識改善性能所需的數(shù)據(jù),進行傳感器資源的合理配置。人機接口。提供人與計算機間的交互功能,如人工操作員的指導和評價、多媒體功能等。
二、多傳感器在林業(yè)中的應用
2.1在森林防火中的應用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)數(shù)據(jù)測定森林火點時的20、22、23波段的傳感器輻射值已達飽和狀態(tài),用一般圖像增強處理方法探測燃燒區(qū)火點的結果不理想。余啟剛運用數(shù)據(jù)融合技術,在空間分辨率為1000m的熱輻射通道的數(shù)據(jù)外加入空間分辨率為250m的可見光通道的數(shù)據(jù),較好地進行了不同空間分辨率信息的數(shù)據(jù)融合,大大提高了對火點位置的判斷準確度。為進一步提高衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)分析的準確性與可靠性,利用原有森林防火用的林區(qū)紅外探測器網(wǎng),將其與衛(wèi)星光譜圖像數(shù)據(jù)融合,可以使計算機獲得GPS接收機輸出的有關信息通過與RS實現(xiàn)高效互補性融合,從而彌補衛(wèi)星圖譜不理想的缺失區(qū)數(shù)據(jù)信息,大大提高燃燒區(qū)火點信息準確度和敏感性。
2.2森林蓄積特征的估計
HampusHolmstrom等在瑞典南部的試驗區(qū)將SPOT-4×S衛(wèi)星數(shù)據(jù)和CARABAS-IIVHFSAR傳感器的雷達數(shù)據(jù)進行了融合,采用KNN(knearestneighbor)方法對森林的蓄積特征(林分蓄積、樹種組成與年齡)進行了估計。
KNN方法就是采用目標樣地鄰近k個(k=10)最近樣地的加權來估計目標樣地的森林特征。研究者應用衛(wèi)星光譜數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)融合技術對試驗區(qū)的不同林分的蓄積特征進行估計,并對三種不同的數(shù)據(jù)方法進行誤差分析。試驗表明,融合后的數(shù)據(jù)作出的估計比單一的衛(wèi)星數(shù)據(jù)或雷達數(shù)據(jù)的精度高且穩(wěn)定性好。
2.3用非垂直航空攝像數(shù)據(jù)融合GIS信息更新調查數(shù)據(jù)
森林資源調查是掌握森林資源現(xiàn)狀與變化的調查方法,一般以地面調查的方法為主,我國5年復查一次。由于森林資源調查的工作量巨大,且要花費大量的人力、物力和資金。國內外許多學者都在探索航空、航天的遙感調查與估計方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空攝影數(shù)據(jù)融合對應的GIS數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)森林調查數(shù)據(jù)的快速更新,認為對森林資源整體而言,僅某些特殊地區(qū)的資源數(shù)據(jù)需要更新。在直升飛機側面裝上可視的數(shù)字攝像裝置,利用GPS對測點進行定位,對特殊地區(qū)的攝像進行拍攝,同時與對應的GIS數(shù)據(jù)進行融合,做出資源變化的估計或影像的修正。
試驗表明,融合后的數(shù)據(jù)可以同高分辨率矯正圖像相比,該方法花費少,精度高,能充分利用影像的可視性,應用于偏遠、地形復雜、不易操作、成本高的區(qū)域,同時可避免遙感圖像受云層遮蓋。
三、數(shù)據(jù)融合在林業(yè)中的應用展望
3.1在木材檢測中的應用
3.1.1木材缺陷及其影響
木材是天然生長的有機體,生長過程中不可避免地有尖削度、彎曲度、節(jié)子等生長缺陷,這些缺陷極大地影響了木材及其制品的優(yōu)良特性,以及木材的使用率、強度、外觀質量,并限制了其應用領域。在傳統(tǒng)木制品生產(chǎn)過程中,主要依靠人的肉眼來識別木材缺陷,而木材板材表面缺陷在大小、形狀和色澤上都有較大的差異,且受木材紋理的影響,識別起來非常困難,勞動強度大,效率低,同時由于熟練程度、標準掌握等人為因素,可能造成較大的誤差。另外在集成材加工中,板材缺陷的非雙面識別嚴重影響了生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。因此必須開發(fā)一種能夠對板材雙面缺陷進行在線識別和自動剔除技術,以解決集成材加工中節(jié)子人工識別誤差大、難以實現(xiàn)雙面識別、剔除機械調整時間長等問題。
3.1.2單一傳感器在木材檢測中的應用
對木材及人造板進行無損檢測的方法很多,如超聲波、微波、射線、機械應力、震動、沖擊應力波、快速傅立葉變換分析等檢測方法。超聲技術在木材工業(yè)中的應用研究主要集中在研究聲波與木材種類、木材結構和性能之間的關系、木材結構及缺陷分析、膠的固化過程分析等。
隨著計算機視覺技術的發(fā)展,人們也將視覺傳感器應用于木材檢測中。新西蘭科學家用視頻傳感器研究和測量了紙漿中的纖維橫切面的寬度、厚度、壁面積、壁厚度、腔比率、壁比率等,同時準確地測量單個纖維和全部纖維的幾何尺寸及其變化趨勢,能夠區(qū)分不同紙漿類型,測定木材纖維材料加固結合力,并動態(tài)地觀察木材纖維在材料中的結合機理。
新西蘭的基于視覺傳感器的板材缺陷識別的軟件已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化,該軟件利用數(shù)碼相機或激光掃描儀采集板材的圖像,自動識別板材節(jié)子和缺陷的位置,控制板材的加工。該軟件還具有進行原木三維模型真實再現(xiàn)的計算機視覺識別功能,利用激光掃描儀自動采集原木的三維幾何數(shù)據(jù)。
美國林產(chǎn)品實驗室利用計算機視覺技術對木材刨花的尺寸大小進行分級,確定各種刨花在板中的比例和刨花的排列方向;日本京都大學基于視覺傳感器進行了定向刨花板內刨花定向程度的檢測,從而可以通過調整定向鋪裝設備優(yōu)化刨花的排列方向來提高定向刨花板的強度。
在制材加工過程中,利用計算機視覺技術在線實時檢測原木的形狀及尺寸,選擇最佳下鋸方法,提高原木的出材率。同時可對鋸材的質量進行分級,實現(xiàn)木材的優(yōu)化使用;在膠合板的生產(chǎn)過程中,利用計算機視覺技術在線實時檢測單板上的各種缺陷,實現(xiàn)單板的智能和自動剪切,并可測量在剪切過程中的單板破損率,對單板進行分等分級,實現(xiàn)自動化生產(chǎn)過程。Wengert等在綜合了大量的板材分類經(jīng)驗的基礎上,建立了板材分級分類的計算機視覺專家系統(tǒng)。在國內這方面的研究較少,王金滿等用計算機視覺技術對刨花板施膠效果進行了定量分析。
X射線對木材及木質復合材料的性能檢測已得到了廣泛的應用,目前該技術主要應用于對木材密度、含水率、纖維素相對結晶度和結晶區(qū)大小、纖維的化學結構和性質等進行檢測,并對木材內部的各種缺陷進行檢測。
3.1.3數(shù)據(jù)融合在木材檢測中的應用展望
單一傳感器在木材工業(yè)中已得到了一定程度的應用,但各種單項技術在應用上存在一定的局限性。如視覺傳感器不能檢測到有些與木材具有相同顏色的節(jié)子,有時會把木板上的臟物或油脂當成節(jié)子,造成誤判,有時也會受到木材的種類或粗糙度和濕度的影響,此外,這種技術只能檢測部分表面缺陷,而無法檢測到內部缺陷;超聲、微波、核磁共振和X射線技術均能測量密度及內部特征,但是它們不能測定木材的顏色和瑕疵,因為這些缺陷的密度往往同木板相同。因此,一個理想的檢測系統(tǒng)應該集成各種傳感技術,才能準確、可靠地檢測到木材的缺陷。
基于多傳感器(機器視覺及X射線等)數(shù)據(jù)融合技術的木材及木制品表面缺陷檢測,可以集成多個傳統(tǒng)單項技術,更可靠、準確地實時檢測出木材表面的各種缺陷,為實現(xiàn)木材分級自動化、智能化奠定基礎,同時為集裁除鋸、自動調整、自動裁除節(jié)子等為一身的新型視頻識別集成材雙面節(jié)子數(shù)控自動剔除成套設備提供技術支持。
3.2在精確林業(yè)中的應用
美國華盛頓大學研究人員開展了樹形自動分析、林業(yè)作業(yè)規(guī)劃等研究工作;Auburn大學的生物系統(tǒng)工程系和USDA南方林業(yè)實驗站與有關公司合作開展用GPS和其他傳感器研究林業(yè)機器系統(tǒng)的性能和生產(chǎn)效率。
目前單項的GPS、RS、GIS正從“自動化孤島”形式應用于林業(yè)生產(chǎn)向集成技術轉變。林業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)作為一個多組分的復雜系統(tǒng),是由能量流動、物質循環(huán)、信息流動所推動的具有一定的結構和功能的復合體,各組分間的關系和結合方式影響系統(tǒng)整體的結構和功能。因此應該在計算機集成系統(tǒng)框架下,有效地融合GPS、GIS、RS等數(shù)據(jù),解決這些信息在空間和時間上的質的差異及空間數(shù)據(jù)類型的多樣性,如地理統(tǒng)計數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、點數(shù)據(jù)等。利用智能DSS(決策支持系統(tǒng))以及VRT(可變量技術)等,使林業(yè)生產(chǎn)成為一個高效、柔性和開放的體系,從而實現(xiàn)林業(yè)生產(chǎn)的標準化、規(guī)范化、開放性,建立基于信息流融合的精確林業(yè)系統(tǒng)。
南京林業(yè)大學提出了“精確林業(yè)工程系統(tǒng)”。研究包括精確林業(yè)工程系統(tǒng)的領域體系結構、隨時空變化的數(shù)據(jù)采集處理與融合技術、精確控制林業(yè)生產(chǎn)的智能決策支持系統(tǒng)、可變量控制技術等,實現(xiàn)基于自然界生物及其所賴以生存的環(huán)境資源的時空變異性的客觀現(xiàn)實,以最小資源投入、最小環(huán)境危害和最大產(chǎn)出效益為目標,建立關于林業(yè)管理系統(tǒng)戰(zhàn)略思想的精確林業(yè)微觀管理系統(tǒng)。
[參考文獻]
關鍵詞虛擬數(shù)據(jù)倉庫;數(shù)據(jù)中心;聯(lián)邦;信息門戶;元數(shù)據(jù)
1引言
隨著信息技術的飛速發(fā)展,國內外各大石油公司的競爭已經(jīng)表現(xiàn)在信息技術應用的競爭,都在設法借助信息技術的力量,尋找新的增長點,從石油天然氣行業(yè)的上、中、下游陸續(xù)建立了各類信息系統(tǒng),歷經(jīng)數(shù)十年,投資數(shù)十億美金不等。
另一方面,國內大多數(shù)油氣田,現(xiàn)有的信息系統(tǒng)多為自主開發(fā)和部分引進系統(tǒng)。已經(jīng)完成的各類專業(yè)應用軟件、專業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫等分別建立在不同的平臺上,數(shù)據(jù)源各異,信息標準不一、相互獨立,信息來源渠道分散并分別集中在不同的層次,相互間難以實現(xiàn)不同層次信息交換;這些系統(tǒng)不僅各自獨立,分散,甚至存在某些數(shù)據(jù)重復建設的情況,數(shù)據(jù)冗余嚴重,同一份數(shù)據(jù)重復出現(xiàn)在多個應用系統(tǒng)中,存在數(shù)據(jù)不一致的風險。
數(shù)據(jù)中心(數(shù)據(jù)融合平臺)通過將油田各應用系統(tǒng)有機集成和業(yè)務重組,最終構建一個統(tǒng)一的、標準的、集成的、能夠包容各業(yè)務流程的數(shù)據(jù)中心體系架構和數(shù)據(jù)交換和共享平臺,支持分散的、松藕合的分布式應用集成。大大地避免油田在信息系統(tǒng)方面重復建設,重復投資,為油田節(jié)省大量的資金。
然而,各大油田對數(shù)據(jù)融合平臺建設目標和建設內容的理解各不相同。所采用的技術也是五花八門,這樣實現(xiàn)的數(shù)據(jù)中心往往運行效率不高、對原有系統(tǒng)改動大(有的甚至直接放棄原系統(tǒng))、難于推廣,這勢必會嚴重影響數(shù)據(jù)中心的全局應用。
在本文中我們試圖通過分析影響數(shù)據(jù)中心建設的若干關鍵技術因素及解決方案,得到一個具有普遍意義的、先進、高效的數(shù)據(jù)融合平臺架構。
2關鍵技術因素分析
2.1如何有效整合大量異構、異平臺數(shù)據(jù)源
隨著油田信息化建設的深入進行,大量的信息系統(tǒng)被開發(fā)并投入運行,由此而產(chǎn)生出了大量的同構異數(shù)據(jù)庫、異構異平臺的不同數(shù)據(jù)源,在這些數(shù)據(jù)源中有些是結構化的、有些則是文檔、曲線數(shù)據(jù)等非結構化數(shù)據(jù),還包括OA、ERP、紙制文檔等一大批數(shù)據(jù)源。如不能有效整合和管理這些數(shù)據(jù),將很容易造成數(shù)據(jù)遺失和管理混亂。
然而,如何有效整合如此龐大、復雜的數(shù)據(jù)源呢?是將所有數(shù)據(jù)集中到一個大庫中統(tǒng)一管理?還是采用分布式技術建立統(tǒng)一訪問平臺?如何在各數(shù)據(jù)源的基礎上實現(xiàn)綜合、分析、挖掘?這些問題都將成為油田數(shù)據(jù)中心建設所面臨的難題。
2.2如何為用戶提供統(tǒng)一的登錄及安全可靠的數(shù)據(jù)訪問平臺
油田數(shù)據(jù)中心建設用戶提供統(tǒng)一的登錄及安全訪問的目的是為了解決以下幾大問題:
(1)各系統(tǒng)之間互不兼容,數(shù)據(jù)信息不能共享。
(2)用戶使用不同系統(tǒng)時,需要在不同系統(tǒng)中不停登錄切換,效率低下。
(3)管理人員需要記憶一大堆的用戶名和密碼。
(4)不同系統(tǒng)需要很多不同專業(yè)的人員更新維護,維護成本很高。
針對上述問題,目前行業(yè)內提出了很多解決方案,但是在實施中如何選擇最優(yōu)的方案以解決面臨的諸多難點問題:
(1)如何解決靈活性適應性差,花費大量時間建立的信息系統(tǒng)不能適應需求的變化,一旦需求改變,就將不斷修改程序甚至全部重建,增加時間和資金投入的問題。
(2)如何建立起全局的安全訪問目錄,為用戶提供靈活、方便、安全的數(shù)據(jù)服務。
(3)如何有效集成大量圖形、圖表工具,為不同角色、管理級別的用戶提供直觀、靈活的查詢界面。
(4)個性化服務問題,即為用戶定制訪問首頁及訪問內容。
2.3如何有效管理元數(shù)據(jù)
元數(shù)據(jù)的定義一般泛稱為:Dataaboutdata(管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))。元數(shù)據(jù)的具體定義和應用隨學科不同和應用領域不同而異。在石油領域,元數(shù)據(jù)是描述一個具體的油田數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)資源對象(數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)),并能對這個對象進行定位管理,且有助于它的發(fā)現(xiàn)與獲取的數(shù)據(jù)。
從元數(shù)據(jù)的定義可以看出,所謂元數(shù)據(jù)就是要定義一種管理數(shù)據(jù)的格式或數(shù)據(jù)字典,與此同時數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)也應定義在元數(shù)據(jù)中。然而在具體實施中卻存在著一系列難點問題需要解決,例如:
(1)在石油領域里需要定義怎樣的數(shù)據(jù)格式?
(2)元數(shù)據(jù)的規(guī)模有多大?
(3)如何將元數(shù)據(jù)的定義與數(shù)據(jù)源進行抽取、過濾、轉換、映射關聯(lián)在一起,從而實現(xiàn)元數(shù)據(jù)定義的自動化?
(4)如何為元數(shù)據(jù)管理提供完整易用的操作界面(甚至是圖形化的界面)?
2.4如何充分利用企業(yè)現(xiàn)有硬、軟件資源及網(wǎng)絡資源
企業(yè)現(xiàn)有服務器、網(wǎng)絡資源往往得不到充分的利用,如何高效的組織企業(yè)現(xiàn)有硬、軟件環(huán)境為生產(chǎn)應用服務,這也是數(shù)據(jù)中心建設中急需解決的一大問題。
實施中可能遇到的難點問題包括:
(1)如何評估企業(yè)現(xiàn)有硬件、網(wǎng)絡資源的使用效率?
(2)如何根據(jù)數(shù)據(jù)中心運行需求來優(yōu)化配置企業(yè)現(xiàn)有資源?
(3)網(wǎng)絡及硬件設備管理規(guī)范。
2.5如何從海量數(shù)據(jù)中整理、挖掘出有價值的數(shù)據(jù)倉庫模型
建設面向主題的數(shù)據(jù)倉庫首先面臨的問題就是如何區(qū)分決策關鍵數(shù)據(jù)。其次是主題分類的問題,不同的專業(yè)需要不同的決策數(shù)據(jù),需要建立不同的數(shù)據(jù)倉庫模型,這一點不同于研究院現(xiàn)有的數(shù)模和建模,需要在龐雜的業(yè)務數(shù)據(jù)中不斷挖掘出新的、不同規(guī)模的主題和倉庫模型,并為這些主題建立起專業(yè)分類以方便管理,隨著應用的深入能夠被發(fā)掘出來的主題會越來越多、越來越細。最后,怎樣把這樣大量的數(shù)據(jù)轉換成可靠的、商用的信息以便于決策支持的問題也是數(shù)據(jù)倉庫建設中必須要解決。
3數(shù)據(jù)整合平臺的總體技術架構設計
3.1數(shù)據(jù)融合平臺系統(tǒng)設計思想
通過上述關鍵技術因素分析,我們明確了所要解決的主要目標問題,在此基礎上我們進一步提出數(shù)據(jù)融合平臺系統(tǒng)設計思想和關鍵技術路線。
1)數(shù)據(jù)融合平臺建設是一個龐大的系統(tǒng)工程,需要分階段、分步驟實施。從上述關鍵技術因素分析中我們可以提煉出系統(tǒng)建設的三個主要層次,即:首先要完成數(shù)據(jù)中心所需數(shù)據(jù)的分析、整理工作,從而制度出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和元數(shù)據(jù)規(guī)范;其次是已數(shù)據(jù)標準為基礎建立數(shù)據(jù)交換與共享平臺;最后建立項目數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)挖掘、知識管理環(huán)境。
2)數(shù)據(jù)融合平臺需要建立在一個高效率、高穩(wěn)定、高可擴展性以及高安全的運行環(huán)境中,因此作為目前技術主流的J2EE符合此類大型系統(tǒng)的設計需要,它具有可靠、穩(wěn)定、跨平臺的諸多優(yōu)勢。另一方面,數(shù)據(jù)融合平臺需要一套完整的而有機結合的技術解決方案,要解決包括異構、異平臺乃至非結構化數(shù)據(jù)的有機融合、符合個性化和安全要求的信息門戶與數(shù)據(jù)交換平臺的有機整合、知識管理、數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境與數(shù)據(jù)交換平臺的有機整合。在眾多J2EE平臺中,只有IBM方案能夠有效滿足上述三大結合的需要,其主流產(chǎn)品WebSphereII、WebspherePortal、DW9已被廣泛運用于電力、銀行等大型企業(yè)數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)中并具有較高的性價比。
3)針對數(shù)據(jù)集中還是分布的問題,我們提出的虛擬數(shù)據(jù)倉庫體系架構有效結合了集中式和分布式優(yōu)點,既能夠保證原有系統(tǒng)不會因為數(shù)據(jù)集中而影響使用,又能夠通過ETL從虛擬數(shù)據(jù)倉庫中導出項目數(shù)據(jù)到項目數(shù)據(jù)庫中。有效滿足了用戶對數(shù)據(jù)的各類需求。
4)需要建立一個可擴展的集成數(shù)據(jù)挖掘、知識管理、OLAP等多種分析工具在內的項目環(huán)境為知識發(fā)現(xiàn)提供基礎運行平臺。
5)需要建立以數(shù)據(jù)中心為核心的服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構體系及數(shù)據(jù)存儲NAS和SAN混合架構。服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構體系包含群集件和負載平衡管理,可以定義規(guī)則使之在正常工作時和應對故障時自動為每個服務分配處理資源。
3.2虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構
下面我們給出虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構,本架構全面覆蓋了五大技術因素,并有機融合了目前國際領先、成熟的技術、產(chǎn)品包括聯(lián)邦技術、門戶技術、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)評分及多維數(shù)據(jù)分析技術,服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構體系及數(shù)據(jù)存儲NAS和SAN混合架構等。
圖1虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構
技術架構分析:
本技術架構由兩大資源管理平臺構成:
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應用系統(tǒng)平臺
專業(yè)應用和綜合應用數(shù)據(jù)資源平臺
(上圖中兩大平臺所涉及領域用白色虛線區(qū)分)
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應用系統(tǒng)平臺主要內容介紹:
1)目前分散在各部門的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(包括勘探、開發(fā)、生產(chǎn)調度等)在物理位置上保持現(xiàn)狀,但在邏輯上和管理上統(tǒng)一納入分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理范疇。它們的數(shù)據(jù)源采集流程及數(shù)據(jù)質量保障則納入標準化體系,對錄入數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理、質量審核、數(shù)據(jù)加載。
2)虛擬數(shù)據(jù)倉庫體系建立在分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基礎之上,提供索引編目、安全管理、元數(shù)據(jù)管理、權限管理、空間數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)抽取等服務。
3)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理門戶為虛擬數(shù)據(jù)倉庫管理人員提供統(tǒng)一的登陸和管理操作界面。
4)企業(yè)應用門戶提供數(shù)據(jù)資源需求用戶統(tǒng)一的登陸、檢索界面。
專業(yè)應用和綜合應用數(shù)據(jù)資源平臺主要內容介紹:
1)數(shù)據(jù)需求者根據(jù)需求,通過虛擬數(shù)據(jù)倉庫抽取出所需要的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)集市。
2)根據(jù)以建立的數(shù)據(jù)集市提供用戶數(shù)據(jù)挖掘、高級檢索、OLAP所需的相關工具支持。
3)數(shù)據(jù)集市還包含地震、測井等大體數(shù)據(jù)。
4油田數(shù)據(jù)整合關鍵技術
4.1聯(lián)邦技術
聯(lián)邦是指對跨越多個數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)關聯(lián)查詢的技術。通過實現(xiàn)該技術從而支持不同數(shù)據(jù)庫表之間(甚至文本文件間)數(shù)據(jù)的關聯(lián)查詢。整合不同數(shù)據(jù)(分布式和大型機,結構化和非結構化,公共和私有),在處理使其如同是在單個數(shù)據(jù)源中。聯(lián)邦技術能夠統(tǒng)一地訪問以任何格式(結構化的和非結構化的)存儲的任何數(shù)字信息。通過采用數(shù)據(jù)聯(lián)邦,可在不影響現(xiàn)有應用的前提下,將各類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源通過聯(lián)邦的方式映射到一個邏輯的數(shù)據(jù)庫中。聯(lián)邦的特性:透明性。所有信息源看起來就像是一個信息源。
異構性。從不同數(shù)據(jù)源整合數(shù)據(jù)。
可擴展性和工具化。可以訪問任何數(shù)據(jù)源。
可以通過標準的分析、報告和開發(fā)工具來無縫利用的高級功能。查詢接口提供了基于標準的完整功能——包括對后端數(shù)據(jù)源中缺少能力的補償。
避免需要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)源和應用程序進行更改的自主性。
其性能可以滿足實際應用程序和可能應用程序的需要,包括高級查詢優(yōu)化技術、本地數(shù)據(jù)訪問以及透明緩存支持。
聯(lián)邦的技術組織結構:
圖2聯(lián)邦技術組織結構
圖2中:聯(lián)邦服務器(FederatedDatabaseServer)通過稱為包裝器(Wrapper)的軟件模塊與數(shù)據(jù)源進行通信。對于上述各類數(shù)據(jù)源,WebSphereII提供專用的wrapper,每個wrapper實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)源的SQL處理,支持異構數(shù)據(jù)庫間數(shù)據(jù)類型的轉換和函數(shù)的轉換。對關系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源而言,包裝器通過安裝在信息整合平臺的該數(shù)據(jù)庫的客戶端與其進行交互。對非關系型數(shù)據(jù)源,包裝器直接進行數(shù)據(jù)訪問。包裝器從信息整合服務器接受數(shù)據(jù)訪問指令,進行轉換為數(shù)據(jù)源所支持的SQL,通過數(shù)據(jù)源的客戶端提交執(zhí)行。然后將結果返回給信息整合服務器處理。
4.2Portlet技術
基于IBMWebspherePortal技術實現(xiàn)的油田信息門戶平臺能夠高效地把各種應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源統(tǒng)一集成到通用門戶之下,根據(jù)每個用戶使用特點和角色的不同,形成個性化的應用界面,并通過對事件和消息的處理傳輸把用戶有機地聯(lián)系在一起。簡單而言,門戶平臺是能夠充分滿足用戶個性化需求,使得用戶能夠以自己的方式交互訪問相關信息、應用軟件以及業(yè)務流程的集成平臺。該平臺主要技術特點包括:
多平臺系統(tǒng)的單點登錄集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下,通過一次身份認證,即可按照各自的權限存取不同的應用系統(tǒng),動態(tài)瀏覽企業(yè)內部管理信息、外部經(jīng)營管理信息。
多平臺系統(tǒng)內容集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下,通過與原有應用系統(tǒng)(如OA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、勘探信息系統(tǒng),開發(fā)信息系統(tǒng)等)進行集成,在保留現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下,使得通過統(tǒng)一的門戶能夠進入這些應用系統(tǒng),并可以portlet形式集成原有應用系統(tǒng)的內容。
強大的文檔搜索功能
石油行業(yè)的各種文檔形式多樣,格式可能是文本、XML、Word文檔、PDF及PPT文件,存儲在文件系統(tǒng)、內容資料庫、數(shù)據(jù)庫及郵件系統(tǒng)中,并且安全級別各不相同。因此,該系統(tǒng)提供區(qū)別于其他搜索引擎的專有引擎來搜索各種文檔。
與ERP工作流、原始報表和水晶報表系統(tǒng)無縫集成
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下,在各自的使用權限下通過portlet集成展現(xiàn)ERP工作流的審批過程及各種報表,統(tǒng)計圖表。
用于協(xié)同工作的信息即時交流平臺
在該門戶系統(tǒng)上工作的同時,用戶可看到其他在線的人員,然后通過內部郵件系統(tǒng)、在線聊天等手段與之交流,提高工作效率。
用戶的個性化定制
在該門戶系統(tǒng)上工作時,可自定義頁面,在自己的頁面上添加經(jīng)常關注的信息,或經(jīng)常要使用的集成的各種應用系統(tǒng)。
強大的安全管理平臺
在基于LDAP的技術上,提供基于角色的用戶安全管理功能,使得各級用戶只能瀏覽權限范圍內的信息,確保系統(tǒng)安全運行。整個系統(tǒng),只需要一次登錄,即可訪問所有具有權限的信息和功能。用戶口令實現(xiàn)集中管理。
4.3元數(shù)據(jù)管理
首先,油田各類數(shù)據(jù)庫可以利用元數(shù)據(jù)技術規(guī)范化其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源。每個專業(yè)領域建立自己的元數(shù)據(jù)標準,各專業(yè)子庫按照這種標準的格式向外數(shù)據(jù)。這樣,用戶可以通過元數(shù)據(jù)標準提高數(shù)據(jù)查詢和使用的效率和準確性。其次,這些元數(shù)據(jù)將記錄有關于數(shù)據(jù)的所有上下文資料,數(shù)據(jù)管理者可以通過這些元數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)資源進行有效的管理,數(shù)據(jù)的使用者可以根據(jù)這些元數(shù)據(jù)了解數(shù)據(jù)資源的背景資料等信息。最后,元數(shù)據(jù)的使用能夠進一步的消除各個數(shù)據(jù)資源之間的語義的獨立性和異構性,能夠達到一定限度的數(shù)據(jù)整合和交換。
圖3油田元數(shù)據(jù)管理
油田元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務包括三個主要過程:用戶通過元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務到元數(shù)據(jù)庫中檢索元數(shù)據(jù);用戶根據(jù)元數(shù)據(jù)到網(wǎng)格應用數(shù)據(jù)庫中查詢獲取數(shù)據(jù);網(wǎng)格應用數(shù)據(jù)庫中新增數(shù)據(jù)庫、表、字段、某些特殊記錄時,向元數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫與之相關的信息、資料。
4.4數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)技術
總體框架中描述的專業(yè)應用及綜合應用平臺需要包括從后臺數(shù)據(jù)整理、分析到前端圖形圖表展現(xiàn)的全面技術支撐。
IBMDB2DWE(DataWarehouseEdition)是面向商業(yè)智能應用的軟件產(chǎn)品包,它包含十多個工具,給商業(yè)智能提供了全面、堅實的支持。其中,DB2Alphablox是新版DWE的亮點,它是一套基于Java開發(fā)的分析組件。
圖4IBMDB2DWE產(chǎn)品分布
DB2Alphablox支持標準的J2EE應用程序開發(fā)模型,從而提供了可實現(xiàn)應用程序交付的全面開發(fā)范例,這為應用程序開發(fā)人員提供了定制用戶界面和添加自己商業(yè)及應用程序邏輯的靈活性。通過DB2Alphablox,用戶將獲取功能強大的報表生成、圖形化分析、無限制的信息“鉆取”等多種體驗。DB2CubeViews是DB2通用數(shù)據(jù)庫的附加功能部件,它增強了DB2,使DB2作為開發(fā)和部署商業(yè)智能產(chǎn)品和應用程序的平臺,特別值得一提的是,DB2CubeViews有助于加速位于DB2上的OLAP解決方案和應用程序的開發(fā)和管理。
該技術主要特性包括:
DB2UDBV9.1中的DataWarehouse特性包括:
用于大量可伸縮性的DatabasePartitioningFeature。
用于提高DBA效率和所有規(guī)模的數(shù)據(jù)庫的自動管理。
多維數(shù)據(jù)集群--在OLAP和其他查詢中使用的數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲選項。
為倉庫查詢提供Cube似的性能的具體化查詢表。
幫助維護實時倉庫的OnlineUtilities。
DesignAdvisor,使得易于為高性能的分析工作負荷設計優(yōu)化的一組倉庫對象(包括MQT、索引、分區(qū)和MDC)。
用于高級分析的內置功能,包括回歸、協(xié)方差、柱狀圖和移動窗口。
5總結
本文針對五大關鍵技術因素提出的油田異構數(shù)據(jù)源整合虛擬數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng),使得企業(yè)能夠多種業(yè)務應用系統(tǒng)、多種異構數(shù)據(jù)源并存,實現(xiàn)異構數(shù)據(jù)源的動態(tài)及時互訪,以及信息的挖掘與綜合利用,既保護了企業(yè)的原有信息化投資,又提供了應用系統(tǒng)由舊向新、系統(tǒng)平臺由低向高平滑過渡,能夠滿足企業(yè)低成本、階段性、可擴展性信息系統(tǒng)建設的需要。
參考文獻
[1]陳長清,等.異構平臺的數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)開采技術DB/OL;http://
[2]仇麗青,等.面向Web的數(shù)據(jù)倉庫體系設計J.計算機應用研究,2004,(9)
[3]MobasherB,JainN,HanE,SrivastavaJ.Webmining:PatterndiscoveryfromworldwidewebtransactionsR.TechnicalReportTR96-050,UniversityofMinnesota,Dept.ofComputerScience,Minneapolis,1996
[4]IBM,IBM聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫技術.
http://www-/
[5]IBM,WS技術白皮書.
ttp://www-/developerworks/
[6]劉啟原,劉怡.數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng)的安全[M].科學出版社,2000,1.20-28
[7]毛鋒.數(shù)字油田的理論.設計與實踐[M].北京:科學出版社,2001.65-106
[8]羅廣華,熊華平.油田開發(fā)數(shù)據(jù)倉庫的建立[J].大慶石油地質與開發(fā),2002,(02).34-35
摘要:數(shù)字技術的出現(xiàn),對于既有媒介的生存與發(fā)展造成了重大的沖擊。以互聯(lián)網(wǎng)與手機為骨干的新媒體正在迅速取代既有媒介的市場。面對沖擊,媒介經(jīng)營者亟思轉變,希望救亡圖存。媒介融合就是在這種背景下,應運而生的思潮。不論媒介采取何種融合策略,其根本都是透過資源共享和節(jié)省成本的方式,來提振媒介的競爭力。這種思維固然能夠在節(jié)流上產(chǎn)生一定的功效,可是面對日益偏移的市場,卻沒有提出足夠積極的因應之道。從事業(yè)經(jīng)營的層面來看,將媒介經(jīng)營提升到策略層面進行全面性的思考,應該才是在認清未來市場變化的狀況下,提出有效因應之道的方式。
數(shù)字技術的出現(xiàn)對于媒介生態(tài)的改變是明顯且巨大的;而且這項傳播革命仍然在迅速地推進與演化之中。面對數(shù)字技術的重大沖擊與快速擴展,既有媒介的經(jīng)營勢必遭受重大的挑戰(zhàn)。如何力挽狂瀾,自然是媒介經(jīng)營者必須積極面對的課題。媒介融合就是這種時空背景下的產(chǎn)物;強調的是透過不同的方式進行跨媒體的資源整合,以強化現(xiàn)有媒介的生存與競爭能力。這方面的思考與研究近年來成為媒介經(jīng)營的研究重點。
然而,不論以哪種方式進行融合,其主要訴求仍然在于資源效率的提升;(AndrewNachison,2001)而沒有對市場結構的變化,作出太多的探索與因應。這樣的取向是危險的,因為當市場結構與市場邊界都已經(jīng)改變或重劃的時候,不根據(jù)現(xiàn)況進行策略調整,就直觀地將解決方案設定為資源效益的提升與費用的節(jié)省之上,就很可能會因為策略的偏差而陷入資源虛擲的窘境。因此,對于市場結構的探索,及進行經(jīng)營策略的修訂,應該是比資源整合更為優(yōu)先的議題。據(jù)此,媒介經(jīng)營的探索應該以市場的改變?yōu)橛^察基礎,以企業(yè)競爭力的提升為策略修改的方向,然后透過媒介融合作為績效提升的手段,才能真正為媒介經(jīng)營效益的提升作出實質的貢獻。
從這個角度思索,在思索如何進行媒介融合之前,針對未來媒介經(jīng)營的探索至少應該包含下列層面:(一)數(shù)字技術帶來的變化,(二)競爭層面與競爭對手的變化,(三)媒介經(jīng)營戰(zhàn)略的思考,(四)主要策略行動的建議。
一、數(shù)字技術帶來的變化
回顧媒介發(fā)展的歷史,不難發(fā)現(xiàn)媒介產(chǎn)業(yè)的結構變化,多與傳播科技的重大發(fā)明關系密切。具體言之,沒有印刷術(Printing)的成熟,紙質媒介就無從產(chǎn)生;沒有菲林(Film)的問世,電影工業(yè)就無從發(fā)軔;沒有模擬(Analog)技術的發(fā)明,廣播與電視就無法成為現(xiàn)實。當然沒有數(shù)字技術(Digital)的誕生,互聯(lián)網(wǎng)也就無從著床與成長。(讓•諾埃爾,2007)不過,值得注意的是數(shù)字技術發(fā)明之前,每次傳播科技的變革雖然都會改變媒介生態(tài),并且重新劃分媒介市場,但是這些傳播技術各有其局限性,因此新生媒介無法完全取代既有媒介。正因為這樣,互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前,媒介產(chǎn)業(yè)的競爭基本上是同類媒介之間的捉對廝殺;即報紙與報紙競爭,廣播與廣播互比苗頭,電視與電視相互比拼。
這種因為技術壁壘而形成的市場區(qū)隔與競爭態(tài)勢,在數(shù)字技術發(fā)明之后,至少在理論上已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化,主要原因是:
1、數(shù)字技術能夠將各種類型的傳播信息轉化成為統(tǒng)一的數(shù)字格式加以儲存與傳送(文字、圖片、影像、聲音),并且可以在同一接口上,還原為原本的信息格式,同時呈現(xiàn)給信息受眾;并且這種數(shù)字格式的信息可以長久保存于互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫之中,供全球網(wǎng)民隨時主動取閱、復制、收藏與轉發(fā)。
2、以數(shù)字技術為基礎的個人計算機系統(tǒng),讓長期以來處于被動的信息受眾,具備了主動發(fā)送信息的能力。這種轉變讓長久以來,以專業(yè)人士為范圍的媒介競爭發(fā)生了改變。更具體說,在茫茫網(wǎng)海中的任何一個網(wǎng)民,都有可能因為散發(fā)了吸引受眾的信息,而迅速地成為廣受歡迎的信息來源,并且可能因此名利雙收。
3、數(shù)字技術帶來的設備變革,讓信息傳遞幾乎不用成本。盡管互聯(lián)網(wǎng)的建設與維持費用十分驚人,但是這筆費用卻是由網(wǎng)絡平臺的經(jīng)營者與全球網(wǎng)民共同分擔,因此任何信息的產(chǎn)制者都能夠以幾乎不花成本的方式進行信息傳遞。特別是互聯(lián)網(wǎng)提供的免費電子郵件功能,更是讓任何類型的信息產(chǎn)制者(包含:專業(yè)與業(yè)余,持續(xù)性與間歇性)都可以隨時主動出擊。(戴維•史陶,2004)這種改變打破了進入媒介產(chǎn)業(yè)的財務門坎,讓任何人都可以在互聯(lián)網(wǎng)上,建構自己的媒介組織和受眾社群,因而對現(xiàn)有的各種專業(yè)性媒介造成了巨大的營運威脅。
4、數(shù)字技術帶來的信息爆炸,讓專業(yè)性媒介的重要性日益下降。專業(yè)性媒介是透過信息產(chǎn)制與遞送來賺取利潤的事業(yè)單位。為了創(chuàng)造信息的價值,專業(yè)媒介投入了巨大的人力、物力與財力,來搜集、撰寫與編制各種信息成為商品。但是,不論組織規(guī)模再大,資源再豐沛,都無法與廣大、匿名且充滿各種不同專業(yè)技能的網(wǎng)民相比,尤其網(wǎng)民并不是固定的職業(yè),而是各種社會專業(yè)人士的另一種身份。(翟本端,2001)尤有甚者,網(wǎng)民并不依靠產(chǎn)制與散播信息為生,且沒有必須產(chǎn)制信息的義務,因此往往是在信息與他們的專業(yè)知識與技能極度相關的狀況下,才會主動出擊。盡管這種信息產(chǎn)制與發(fā)送方式在組織性與時效性上,仍難與專業(yè)媒業(yè)媲美,但是在信息的專業(yè)性上,有時比專業(yè)媒介所涵蓋的層面更廣,更深入,也更精確。
透過上述對于數(shù)字技術的研析,可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字技術的發(fā)明是對傳播設備,信息產(chǎn)制技術、信息發(fā)送方式及媒介經(jīng)營環(huán)境等層面,所同時發(fā)動的一場根本性的傳播革命;而這場革命牽動的層面不只是媒介組織的內部變革,而是對媒介組織的存在方式所展開的一場嚴峻挑戰(zhàn)。
二、競爭層面與競爭對手的變化
雖然媒介在社會體系中,被賦予了許多不同的角色,但是純就經(jīng)營層面而言,媒介與其他產(chǎn)業(yè)相同,無法規(guī)避財務壓力的制約,因此開發(fā)與維持資金流的順暢自然是研究媒介經(jīng)營的首要議題。從營銷的角度來看,任何產(chǎn)品如果可以為組織帶來金流,就表示這項產(chǎn)品的質量、功能與價值被市場所接受。相對于此,則表示不具備市場價值。(查爾斯史,2003)再從投資的角度來看,如果商品帶入的交易金額大于投入的資本,就表示有效投資。相對于此,則代表無效投資。在有效投資的狀況下,即使資源的使用較為浪費,充其量也只是收益的衰減而已。但是,在無效投資的狀況下,則無論資源被多么有效的整合與運用,也會因為沒有市場,而產(chǎn)生不了任何收益。(劉鳳鳴,2005)
現(xiàn)實的狀況當然比這個簡單的陳述復雜的多,因為同類商品的供貨商有許多,因此只有具備競爭力的廠商,才能因為獲得市場的支持而存續(xù)與發(fā)展;至于不具備價格、功能、品牌或質量優(yōu)勢的供貨商,即便市場存在,也難免被淘汰的命運。這樣的邏輯固然更為周延,但是卻沒有將環(huán)境的變化納入考慮。在科技飛速發(fā)展的時代,市場不斷地被消滅與重生;市場的邊界也不斷地被爭奪與重劃,因此以既有產(chǎn)業(yè)邊界內的對手為競爭對象的思維已經(jīng)不敷使用。事實上,現(xiàn)代科技的發(fā)展結果常常是創(chuàng)造一些新興產(chǎn)業(yè)的同時,也造成一些產(chǎn)業(yè)的衰敗。對于新興產(chǎn)業(yè)而言,規(guī)模再小也是生機無窮;但是就衰敗產(chǎn)業(yè)而言,則常常是大鯨魚跟小蝦米一起滅亡。(金偉燦,莫伯尼,2005)
為了提升競爭力的分析高度,競爭力大師麥可•波特(MichaelPorter)建構了著名的五力分析模型。(麥可•波特,1998)他認為企業(yè)不但需要注意既有的競爭對手(existingcompetitors),更不可以忽略潛在進入者(potentialentrants)、替代者(substitutes)、供貨商(suppliers)和買主(buyers)的影響力。從麥可.波特的理論,可以很容易理解錄音機、八厘米攝影機、錄放機為何迅速消失。用相同的理論架構來分析媒介產(chǎn)業(yè),也可以清楚地理解為何當互聯(lián)網(wǎng)用戶急遽上升的時候,各種既有媒介的經(jīng)營會壓力日重。
在五力分析模型的架構之上,波特進一步為企業(yè)競爭力的提升提供了三種通用策略,分別是:全面成本領導策略(overallcostleadership)、差異化策略(differentiation)與焦點集中策略(focus)。全面成本領導策略的重點就是追求最低成本的策略。這個策略的核心與媒介融合的要義基本相同,都是透過資源整合與效益擴張的方式,來降低成本與提升企業(yè)的競爭能力。不過,全面成本領導策略往往是企業(yè)在遭遇市場滑落或是激烈的價格競爭時,才會實行的策略。差異化策略的重點在于利用各種方式,讓消費者感覺到產(chǎn)品與眾不同,因為無法接受替代品而對企業(yè)產(chǎn)生忠誠度,進而使得競爭力能夠提升。對于注重品牌策略的企業(yè)來說,差異化策略是他們的策略核心;其要意是透過展現(xiàn)各種層面(質量、功能、質感、知名度)的不同與卓越,來規(guī)避價格競爭的壓力。從營銷的角度來看,這個策略就是透過強化產(chǎn)品的附加價值來強化企業(yè)競爭力的策略思維。(菲立普•科特勒,1993)焦點集中策略則是針對中小企業(yè)或者是遭逢重大市場變革的大型企業(yè)所設計的策略,其核心概念是透過鎖定特定目標或自己的核心專長來提供服務或產(chǎn)品,以降低風險及增加效益。例如:當全球爭相進入龐大的計算器市場時,英特爾選擇焦點集中策略,集中資源成為全球中央處理器的龍頭。(提姆,1998)
根據(jù)波特提供的三種策略來分析媒介經(jīng)營,可以發(fā)現(xiàn)媒介融合的取向,其實就是全面成本領導策略的延伸。這種策略取向固然表面上對于以大眾市場為目標的媒介產(chǎn)業(yè)十分合適,但是卻沒有對產(chǎn)品的差異化與市場結構的變化做出太多的思考。事實上,從產(chǎn)品差異化的角度來看,媒介經(jīng)營如果能夠創(chuàng)造出差異化,是可以掌握市場,產(chǎn)生經(jīng)濟效益的。例如:在互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)大行其道的時候,蘋果日報于2003年在臺灣開始發(fā)行。透過獨特的編輯政策與版面設計,立即獲得廣大的市場占有率。雖然對于蘋果日報的批評始終不斷,但是豐沛的收入?yún)s不得不讓其他媒介眼紅。同樣地,當各家有線電視流血廝殺,競逐日漸萎縮的廣告收入時,HBO大膽放棄廣告市場,首創(chuàng)“全天候,無廣告”的電影滾動播映模式;結果大受歡迎,成為最成功且收費最貴的電影有線頻道。(彭吉象,2006)
相對于此,許多歷史悠久的媒介,卻因為抱殘守缺,一成不變,而必須面對江河日下的營收與負債累累的壓力。例如:號稱歷史最悠久的瑞典報紙——《郵政與國內新聞報》(PostochInrikesTidiningar)(北方網(wǎng),2006),具有九十年歷史的美國威斯康星州首府麥迪遜的晚報——《首都時報》(CapitalTimes)(北方網(wǎng),2008),具有七十幾年歷史的中國黨報——《中央日報》(南方周末,2006)都紛紛停止印刷版的發(fā)行,只保留了網(wǎng)絡版的持續(xù)發(fā)行。與甫上報架、即被橫掃一空的Vogue時尚雜志和壹周刊相比,這些報業(yè)老兵必定為自己的無力回天而潸然淚下。更可悲的是當這些老牌媒體的香消玉殞根本無法引起關注與同情。例如:《紐約時報》的發(fā)行人沙茲伯格接受以色列《國土》報訪問時說:“《紐約時報》正處轉型期,轉型之旅的終點就是停止印刷紙張形式的《紐約時報》。”他說:“我真的不知道(印刷版的)《紐約時報》會不會在5年內停掉,但你知道嗎?我根本不在乎(這件事)。”(中國評論新聞網(wǎng),2007)
再就焦點集中策略的角度來看,也可以發(fā)現(xiàn)過去媒介以匿名大眾為目標顧客的“大市場理論”已經(jīng)逐漸失效。反而是那些針對某些族群的特殊需求,或是以滿足社會大眾某方面興趣為目標的媒介能夠屹立不搖。例如:英國的太陽報就是以追逐名人的私生活為主要訴求的報紙。盡管該報強調的“狗仔文化”飽受各方抨擊,但是營收的不斷扶搖直上也是不爭的事實。(鄭保國,2004)此外,在加拿大率先推出新聞播報之后,英國、美國、日本都認為市場潛力廣大,而紛紛起而效尤。(北方網(wǎng),2006)當然,這并不是說所有的媒介都必須放棄立場,走回“黃色新聞”的老路,但是卻點出了未來媒介的經(jīng)營不能只專注于信息的產(chǎn)制與發(fā)送而已,而是必須同時與社會大眾的某種需求相結合。
三、媒介經(jīng)營戰(zhàn)略的思考
這是個快速變動的世界,幾乎沒有任何組織可以永遠屹立不搖。除了奇異和國際事務機器等極少數(shù)的企業(yè)之外,過去許多名聞遐邇的國際級企業(yè),例如:迪吉多計算機(彼得•圣吉,1994)、王安計算機(陳中興,2007)等,現(xiàn)在都已經(jīng)積弱不振了。造成這些企業(yè)衰敗的原因不是資金、技術和品牌,而是忽略市場的策略失誤。媒介經(jīng)營也是一樣。根據(jù)市場所進行的策略思考往往是決定興衰的關鍵。如果迪吉多計算機的創(chuàng)辦人兼總裁歐森(KenOlson)不要武斷地認為全世界只需要五臺超級計算機;如果王安計算機不要乎視隨機存取內存的市場前景,今天全球計算機市場的狀況不會如此。同樣地,如果媒介經(jīng)營者忽略互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,或者是找不出因應的對策,那么就很可能被市場淘汰。
藍海戰(zhàn)略就是在這種思維下被建構出來的。金偉燦和莫尼伯(Kim,W.Chan&MauborgneRenee)認為,在既有疆界里的競爭,勢必因為同構型過高,而讓產(chǎn)品與服務失去特殊性,于是造成價格競爭,利潤降低,最后廠商彼此廝殺,血流成河,讓整個市場成為“紅海”一片。敗者固然退出市場,勝者也元氣大傷。因此,他們建議跳脫既有思維,藉由重劃市場邊界的作法,找出新的需求,才能讓自己擺脫競爭,悠游在清涼的“藍海”之中。他們并舉出太陽馬戲團、星巴克咖啡、西南航空、黃尾袋鼠葡萄酒、四季飯店等快速竄升的企業(yè)為例子,來印證他們的理論。質言之,藍海戰(zhàn)略的核心概念就是主動重新劃分市場邊界;而不是等待市場的改變。同時,由于市場邊界的改變,競爭對手與競爭方式也都會連帶的改變。因此,藍海策略可以說是藉由改變游戲規(guī)則,來贏得市場優(yōu)勢的策略。
這個道理對于媒介產(chǎn)業(yè)來說也是一樣的。現(xiàn)在,既有媒介的主要競爭者絕對不是同業(yè),而是互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)營者與骨干線路的提供者。先以報紙來說,當報業(yè)拼命降低售價與廣告費的同時,互聯(lián)網(wǎng)卻是免費提供各種信息,而且速度更快,取得更方便,也可以復制與儲存。再以電視來說,當電視臺仍在拼命拉廣告的時候,有線電視與互聯(lián)網(wǎng)則是以抽成分紅的方式,對觀眾進行直接銷售,向廠商展現(xiàn)具體效益。廣播電臺的情形也好不到哪去,在網(wǎng)絡廣播提供的頻道中,聽眾可以收聽到幾乎全球各個電臺的播音。電影的情形更是讓人擔憂,除了網(wǎng)上免費下載之外,骨干線路的提供者也已經(jīng)積極朝向隨選電視(VideoonDemand,VOD)的方向邁進,觀眾可以透過以個別節(jié)目付費的方式,在自己方便的時間觀賞電影與電視節(jié)目。(彭群弼,2008)與此同時,手機也不甘寂寞,除了可以接收手機報,收聽廣播,下載歌曲,玩電動游戲之外,3G技術的逐漸成熟勢必會與隨選電視結合,對電視臺的營運造成影響。(布蘭登博格,2004)
根據(jù)墨爾(Moore)的創(chuàng)意擴散曲線圖,可以知道任何新的創(chuàng)意與技術,在開展初期都只有少數(shù)的“創(chuàng)新者”會接受與使用;隨著技術的成熟,“早期接受者”將成為市場擴張的基礎,其后“早期主力消費者”及“后期主力消費者”會帶動市場的移動,讓新的創(chuàng)意與技術成為市場主流。不過,墨爾的研究也指出不管市場是否已經(jīng)移轉,總是還有部分的“后知后覺者”,很少使用或拒絕使用新的創(chuàng)意與技術。(SethGodin,2003)從這個角度來看,既有媒體仍然能夠持續(xù)存在的原因,應該是新創(chuàng)意與新科技的發(fā)展與擴散過程仍然沒有完成。但是,隨著創(chuàng)意與技術的日漸成熟,既有媒介的市場雖然不會完全消失,但是勢必大幅度萎縮。因此,執(zhí)著于既有疆域的競爭策略,應該是無法振衰起敝的。
四、主要策略行動的建議
美國有句名言:“如果打不過他,就加入他。”(Ifyoucannotbeatthem,jointhem.)今天,雖然以互聯(lián)網(wǎng)與手機為主角的新媒體仍然在蛻變與成長之中,但是對于既有媒體的市場瓜分已經(jīng)開始。媒介經(jīng)營者應該積極思考的是如何因勢利導,而不是奮力抵抗。根據(jù)藍海策略的理念,創(chuàng)新的概念不是將現(xiàn)有的產(chǎn)品與服務完全揚棄,而是根據(jù)未來市場的環(huán)境,找出自己的核心優(yōu)勢,然后在這個基礎上,進行市場邊界的移轉。從這個理論來看,根據(jù)既有媒介的主要優(yōu)勢與劣勢,可以歸納下列幾個主要的策略行動如下:
1、信息搜集:既有媒介多是專業(yè)型的組織,信息采集的方式是系統(tǒng)化與組織化的。不過,再大的組織都無法將信息搜集的觸角伸到每個角落,因此在信息的搜集能力上,是很難與廣大如海的網(wǎng)民相抗衡的。但是,作為專業(yè)性的組織,既有媒介的工作者的確比缺乏專業(yè)素養(yǎng)的網(wǎng)民,在專業(yè)性及接近重大事件的方面享有優(yōu)勢。因此,既有媒介應該集中資源在網(wǎng)民無法接近的信息來源,挖掘有價值的信息,以提升自己的信息質量與社會公信力。至于,菲重要性的信息,可以參考西南航空的方式,(凱文•傅萊伯,賈姬•傅萊伯,1999)以“特約記者”或“義工”的方式,來降低運作成本及擴展信息的搜集面。
2、內容產(chǎn)制:既有媒介的工作者具有專業(yè)素養(yǎng);而網(wǎng)民則具備巨大的信息搜集能力。將二者善加結合就是改變現(xiàn)有模式的作法。換言之,將網(wǎng)民提供的信息,加以查證后,再以專業(yè)手法改寫與編輯,就能夠以較低的成本,產(chǎn)制大量的信息。促使這種策略變革成功的關鍵在于采訪力量與編輯力量的調整。
3、信息傳遞:固然“后知后覺者”仍然會堅守既有的傳播管道,但是以互聯(lián)網(wǎng)與手機為骨干的新媒體正在迅速擴張。由于新媒體的“平臺”特性,各種傳播管道(文字、圖像、影像、聲音)都會被整合,既有媒介在傳播管道上,可謂疲態(tài)漸露。面對這種頹勢,既有媒介如果仍然苦思待變,似乎不是明智之舉。相對于此,從“競爭”思維轉化為“競合”思維,(布蘭登博格,2004)應該才是較為可行的方式。借用麥可波特的產(chǎn)業(yè)鏈理論,既有媒介可以思考縮減過去從信息采集、信息產(chǎn)制、信息配送的一條龍作法,將自己定位為專業(yè)的信息產(chǎn)制者,與新媒體的平臺共榮共利,而不是壁壘分明,一決勝負。
4、信息縱深:長久以來,既有媒介傳播的信息都有消逝性的缺憾。通常的狀況下,報紙的信息存活只有一天;廣播與電視當播送完畢,就難以回溯;電影只要下片,就只能等待下次上映。數(shù)字技術發(fā)明之后,這些障礙迅速消除,也為既有媒介創(chuàng)造出另一片天空。從長尾理論的角度來看,在廣大的閱聽人中,其實有許多對過去資料的需求被忽略。以Rhapsody網(wǎng)絡唱片行為例,經(jīng)過調查,他們在網(wǎng)絡上專門銷售那些銷量很少的音樂。因為所有的音樂銷售場所,都把注意力放在暢銷歌曲的銷售上,Rhapsody反而可以獨占那些只有少數(shù)欣賞者的音樂市場。雖然每首音樂的銷售量很少,但是這也正是他們能夠以極低的價格取得音樂授權的籌碼。透過龐大的音樂數(shù)據(jù)庫,即便每首歌的購買者不多,但是加總起來,也可以創(chuàng)造極大的利潤。(克里斯•安,2006)同樣的道理,既有媒介長期以來累積的信息內容,可能正是一個未被發(fā)掘的寶庫。透過與互聯(lián)網(wǎng)結合,加上電子郵件、付費下載、RSS(ReallySimpleSyndication)訂閱及大量客制化等功能,原本儲藏在媒介數(shù)據(jù)室里的信息,都可以搖身一變成為產(chǎn)生價值的產(chǎn)品。
總之,在這個不斷變換的年代,任何產(chǎn)業(yè)都必須在價值鏈中找到自己的定位,并且集中資源發(fā)揮所長,才能在市場上持續(xù)存活。更重要的是,經(jīng)營者必須理解這個定位會隨著市場環(huán)境的變化而轉變,審查時勢,勇于創(chuàng)新,找到價值是經(jīng)營者的責任,也是最重要的工作。