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3月24日，江蘇省企業(yè)信息化協(xié)會總?cè)河瓉淼?5期“智造+V課堂”。本期V課堂特沈文海老師和大家分享有關(guān)氣象信息化方面的話題。
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嘉賓介紹：
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沈文海，國家氣象信息中心副總工程師兼科技委主任
先后就職于中國氣象科學(xué)研究院、國家氣候中心、國家氣象中心、國家氣象信息中心等單位。
如下是分享實錄：
大家好，非常榮幸能在這里和大家分享有關(guān)氣象信息化方面的話題，我是國家氣象信息中心的沈文海，我今天報告的題目是《云計算大數(shù)據(jù)對氣象信息化的啟示》——氣象業(yè)務(wù)信息化發(fā)展戰(zhàn)略研究。
云計算和大數(shù)據(jù)等話題，大家都已經(jīng)耳熟能詳，而實際應(yīng)用方面，大家又都大體處在探索階段，氣象部門在新技術(shù)應(yīng)用方面始終較為謹慎，可供借鑒的案例十分有限，因此今天我主要向大家匯報一下氣象業(yè)務(wù)信息化方面的心得，以及對這些新技術(shù)的看法和應(yīng)用預(yù)期。報告分三個部分：第一，現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)簡介。第二，氣象信息化概述。第三，氣象業(yè)務(wù)信息化發(fā)展戰(zhàn)略思考。
一、現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)
目前，我國氣象部門的核心業(yè)務(wù)由探測、預(yù)報、服務(wù)三個部分構(gòu)成。
探測業(yè)務(wù)主要是用于采集或獲取自然界所有與氣象狀態(tài)有關(guān)的信息，以用于氣象預(yù)報業(yè)務(wù)，所以探測業(yè)務(wù)是服務(wù)于氣象預(yù)報業(yè)務(wù)的，其業(yè)務(wù)工作由探測系統(tǒng)完成。探測系統(tǒng)以傳感器工作所在的空間位置來進行分類，分為地基、空基和天基三部分。其中，地基觀測系統(tǒng)主要是指那些傳感器位于地球表面或直接架設(shè)在地球表面的觀測系統(tǒng)，比如各類的地面觀測站。其內(nèi)容又可分為地面氣象觀測系統(tǒng)、地基遙感探測系統(tǒng)、地基氣候觀測系統(tǒng)、地基移動觀測系統(tǒng)、大氣邊界層探測系統(tǒng)、中高層大氣探測系統(tǒng)等等?？栈綔y主要是指那些傳感器位于地球表面以上，但是在大氣層以內(nèi)的觀測系統(tǒng)，例如無線電探空，飛機探測等等，其探測又可分為飛機觀測、氣球觀測、火箭觀測等等。天基觀測大家都比較熟悉了，就是指傳感器位于地球大氣層以外的觀測系統(tǒng)，主要就是指氣象衛(wèi)星。而細分之又有高軌道氣象衛(wèi)星也就是同步氣象衛(wèi)星，低軌道氣象危機也就是低軌氣象衛(wèi)星，小衛(wèi)星等等。
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氣象業(yè)務(wù)的第二部分是氣象預(yù)報主要分為天氣預(yù)報和氣候預(yù)測兩部分。其中，天氣預(yù)報又分為短時天氣預(yù)報，也就是指1個小時以內(nèi)的天氣預(yù)報。短期天氣預(yù)報，也就是數(shù)小時到一天之內(nèi)的天氣預(yù)報。中期天氣預(yù)報也就是數(shù)天的天氣預(yù)報。氣候預(yù)測則分為月季氣候預(yù)測，也就是一個月到一個季度，就是三個月這樣一個范圍。季度年季氣候預(yù)測，也就是幾個月到一年的氣候預(yù)測，以及長期氣候預(yù)測，也就是時間跨度在十年左右的這樣一種預(yù)測。
大家都知道實力是一個部門工作能力的基礎(chǔ)，對氣象部門而言，其硬實力無疑是氣象預(yù)報的準(zhǔn)確率，而其軟實力則很多，比如包括氣象工作服務(wù)的效果，工作的效率，效益，效能，創(chuàng)新能力，應(yīng)變，敏捷程度等等。從上面的概要介紹大家可以清楚的看到，氣象業(yè)務(wù)是典型的信息業(yè)務(wù)，氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)是典型的信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
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二、氣象信息化概述
1、氣象信息化階段性特征
我下面來介紹一下氣象信息化概述。我們先從氣象信息化的階段性劃分來著手。
就發(fā)展的態(tài)勢而言，建國以來的氣象信息化發(fā)展經(jīng)歷了艱苦創(chuàng)業(yè)、穩(wěn)步發(fā)展、快速發(fā)展、高速發(fā)展等四個時期。目前正在步入創(chuàng)新發(fā)展時期，也就是建國以后至改革開放以前的艱苦創(chuàng)業(yè)期，上世紀80年代的穩(wěn)步發(fā)展期，上世紀90年代的快速發(fā)展期，進入21世紀后也就是2000-2014年的高速發(fā)展期，以及自2015年開始的創(chuàng)新發(fā)展期。
而從氣象信息化建設(shè)內(nèi)容的特征來進行分析，又可進一步歸納出建國以來60多年的氣象信息化發(fā)展實際上經(jīng)歷了兩個階段，即：上世紀50余年的資源建設(shè)階段以及本世紀初至今天的技術(shù)應(yīng)用階段。
資源建設(shè)階段也就是指1949-1999年階段，這一時期由于公共基礎(chǔ)設(shè)施(比如說通信、計算等方面)無法滿足氣象業(yè)務(wù)正常運行所需要達到的標(biāo)準(zhǔn)，氣象部門曾經(jīng)花大力氣建設(shè)這些必須的IT資源，因此該階段的主要特征是先進信息技術(shù)的不斷引進和信息技術(shù)設(shè)施的陸續(xù)列裝，以滿足氣象業(yè)務(wù)在信息獲取、傳輸、處理、應(yīng)用等方面對傳感、通訊、計算、存儲等基礎(chǔ)信息技術(shù)資源，也就是IT資源的基本需求這一階段是IT資源由稀缺階段向滿足基本需求的溫飽狀態(tài)過渡的階段。
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技術(shù)應(yīng)用階段也就是指2000-2014年這個階段。2000年氣象部門基本解決了以通訊、計算和存儲為主要內(nèi)容的IT資源稀缺問題。信息技術(shù)在氣象部門各級各單位的應(yīng)用實踐工作全面展開，并且逐步波及到業(yè)務(wù)、科研和管理工作的各個角落，互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊、數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)、多媒體等信息技術(shù)與氣象業(yè)務(wù)的融合逐步深入的現(xiàn)象日趨顯著，各級各單位自身業(yè)務(wù)能力得到空前提高。
與此同時，管理工作也從無紙化辦公逐步轉(zhuǎn)向過程的系統(tǒng)化和流程的規(guī)范化。這一階段的特征之一是信息技術(shù)與氣象部門業(yè)務(wù)、科研和管理等各個領(lǐng)域，各項工作的廣泛應(yīng)用和深度融合。以信息系統(tǒng)為特征的各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)大力涌現(xiàn)，并廣泛代替了原有傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)工作環(huán)境，大范圍拓展了氣象部門的業(yè)務(wù)。
這個階段的另一個特點是氣象信息資源的價值開始得到高度重視，因為在此以前大家主要重視IT技術(shù)和IT資源。對數(shù)據(jù)本身的價值認識還沒有到現(xiàn)在這樣的高度，隨著IT資源的逐漸豐富，對數(shù)據(jù)本身的價值開始得到了高度的重視。在進行氣象觀測系統(tǒng)全面升級改造以大規(guī)模提高氣象觀測數(shù)據(jù)時空密度和獲取途徑的同時，對觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的重視程度也隨之達到了一個空前的高度。
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2、目前存在的問題
2000年對于氣象IT部門而言是一個分水嶺，因為在此以前氣象業(yè)務(wù)是由探測、預(yù)報、信息、服務(wù)四個部分構(gòu)成的，而2000年以后氣象部門的領(lǐng)導(dǎo)層開始重新審視氣象IT工作，新形成的氣象核心業(yè)務(wù)由原來的四部分改換成了現(xiàn)在的探測、預(yù)報、服務(wù)三個部分，就是我最開始在介紹的時候所說的。這個時候氣象IT工作就不再居于氣象核心業(yè)務(wù)之中了，其原因是因為2000年以前氣象業(yè)務(wù)要想正常開展工作，首先必須解決數(shù)據(jù)、通訊、計算和存儲等IT資源的溫飽問題。而2000年以后氣象部門的IT資源問題已經(jīng)脫貧，氣象業(yè)務(wù)要求回歸氣象本位，提高預(yù)報和服務(wù)水平;這當(dāng)然并不意味著氣象部門不需要氣象IT工作，而是要求氣象IT工作要專心服務(wù)于探測、預(yù)報、服務(wù)三大核心業(yè)務(wù)，不能脫離氣象業(yè)務(wù)的主流方向，要始終貫徹為氣象業(yè)務(wù)服務(wù)的宗旨。
在此后的十幾年，也就是2000年至2014年年初，由于IT資源開始大眾化，氣象業(yè)務(wù)部門對氣象IT部門的依賴程度大幅度下降，同時氣象IT部門又沒有及時的轉(zhuǎn)變觀念和角色，服務(wù)意識、能力和水平都無法完全達到業(yè)務(wù)部門的要求，尤其是由于缺乏氣象業(yè)務(wù)的整體規(guī)劃，缺乏統(tǒng)籌管理和協(xié)調(diào)，于是導(dǎo)致了各個業(yè)務(wù)單位為了自身的發(fā)展，毫無規(guī)劃的大量的自建系統(tǒng)。
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2008年金融海嘯，4萬億的投入，導(dǎo)致這一時期氣象部門建設(shè)項目數(shù)目增多，而且規(guī)?？涨?。由于缺乏整體規(guī)劃管理，項目建設(shè)局部井井有條，而整體混亂無序的現(xiàn)象有所加重。于是不久以后，部門內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)林立，數(shù)據(jù)庫林立，服務(wù)器林立，網(wǎng)站林立等等，負面現(xiàn)象開始嚴重起來。
2014年對于氣象信息化工作而言，是一個重要的轉(zhuǎn)折點。信息化工作在氣象部門再次得到高度重視，在客觀分析了氣象信息化建設(shè)現(xiàn)狀后，氣象部門得出了如下結(jié)論：
(1)業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)不節(jié)約，總體表現(xiàn)為大而無序，大而無安，大而無力。無序，大家都好理解，大而無安就是雖然大，但是不安全。大而無力就是雖然大，但是并不強有力，就是效率不高的意思。那么氣象信息系統(tǒng)的數(shù)量龐大，低水平，重復(fù)建設(shè)，業(yè)務(wù)流程無序，運行維護成本高等碎片化現(xiàn)象日益嚴重，系統(tǒng)之間邊界劃分不清晰，各系統(tǒng)之間存在的功能交叉，模塊重復(fù)的現(xiàn)象，氣象信息系統(tǒng)整體效率不高，集約化程度低等等。
(2)信息資源管理效率不高等其他的問題，時間關(guān)系我就不再逐一展開了。
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下面我們進行一下問題的分析，就目前的情況，雖然業(yè)務(wù)系統(tǒng)遍地開花，但各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)功能大量的重復(fù)，業(yè)務(wù)煙囪繁多，業(yè)務(wù)流程復(fù)雜，工作效率低下等現(xiàn)象普遍存在，而管理機構(gòu)的問題甚至更為嚴重。管理信息化工作至今上停留在公文流轉(zhuǎn)的電子化階段，職能部門之間的條塊分割，并沒有因為電子政務(wù)系統(tǒng)的建立而得到有效的整合，管理系統(tǒng)彼此相對獨立，信息孤島現(xiàn)象較之業(yè)務(wù)部門毫不遜色，工作效率長期低下。整體上集中表現(xiàn)在效率低、效益低、效能低。因此未來一段時間氣象信息化工作就是努力達到三個高效：高效率、高效益、高效能。
問題是為什么氣象部門信息化工作的水平在1980-1999年，也就是資源建設(shè)階段曾經(jīng)領(lǐng)先于國內(nèi)許多行業(yè)，但在進入21世紀后卻迅速落后了呢?而且在由先進轉(zhuǎn)為落后的這十幾年里面，我們所引進的設(shè)備是最，所采用的技術(shù)也是最先進和最成熟的。經(jīng)過我們分析認為：導(dǎo)致信息化工作落后的原因并不是設(shè)備問題，也不是技術(shù)問題，而是內(nèi)部協(xié)同問題，是崗位之間，功能之間，系統(tǒng)之間，部門之間，單位之間乃至行業(yè)之間的工作協(xié)同不利，所以現(xiàn)階段氣象信息化主要內(nèi)涵是工作協(xié)同，也就是通過工作協(xié)同來達到氣象業(yè)務(wù)工作的高效率、高效益和高效能。
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三、氣象業(yè)務(wù)信息化發(fā)展戰(zhàn)略思考
基于上述分析，我和我在中國氣象局發(fā)展研究中心的同事們一道，在去年一整年時間里對氣象信息化發(fā)展戰(zhàn)略工作進行了研究，并得出了一些成果，今天就將業(yè)務(wù)部分的成果，也就是氣象業(yè)務(wù)信息化部分的成果匯報給諸位專家和領(lǐng)導(dǎo)，請批評指正。
按照約定俗成的套路，還得先進行一下氣象信息化發(fā)展趨勢的分析。氣象信息化在我們看來就是在氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，充分利用信息技術(shù)的成果，充分發(fā)覺和發(fā)揮信息資源的價值，促進氣象部門內(nèi)部，氣象部門與其他相關(guān)部門之間信息和知識的廣泛交流，加速傳統(tǒng)氣象業(yè)務(wù)功能、格局、流程以及管理思維和方法的優(yōu)化和改造。有效解決氣象部門在事業(yè)發(fā)展過程中不斷出現(xiàn)的問題和需求，大幅度提高氣象預(yù)報能力，服務(wù)質(zhì)量和管理水平，促進氣象事業(yè)健康發(fā)展的工作進程。
從IT界的視角考察，氣象信息化就是信息技術(shù)由局部到全局，由戰(zhàn)術(shù)層面到戰(zhàn)略層面向氣象部門全面滲透，作用于技術(shù)更新，平臺構(gòu)建，流程管理，工作協(xié)同，業(yè)務(wù)創(chuàng)新等各個領(lǐng)域。支持部門正常運行，推動部門健康發(fā)展和有效變革的過程。而所謂氣象業(yè)務(wù)信息化就是將上述信息化工作綜合有機的作用于氣象探測、氣象預(yù)報和氣象服務(wù)這三大氣象業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
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1、氣象業(yè)務(wù)信息化的主要內(nèi)涵
我們分析一下資源建設(shè)階段和技術(shù)應(yīng)用階段的內(nèi)涵。在資源建設(shè)階段，氣象業(yè)務(wù)信息化的主要工作或者主要任務(wù)是解決氣象業(yè)務(wù)、科研、服務(wù)和管理等各領(lǐng)域的IT基礎(chǔ)資源需求問題，以使氣象業(yè)務(wù)和科研工作得以正常開展。這一階段氣象業(yè)務(wù)信息化的主要內(nèi)涵是信息技術(shù)裝備的現(xiàn)代化。
在技術(shù)應(yīng)用階段，信息技術(shù)作為智能化工具的特點開始顯現(xiàn)，并迅速在氣象部門的業(yè)務(wù)、科研、服務(wù)、管理等各個領(lǐng)域落地并且生根開花，源源不斷地涌現(xiàn)出豐富的業(yè)務(wù)功能，提高業(yè)務(wù)能力的信息系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。氣象部門各領(lǐng)域的業(yè)務(wù)功能空前豐富，局部業(yè)務(wù)能力大幅度提升，這一階段氣象業(yè)務(wù)信息化的主要內(nèi)涵是信息技術(shù)與氣象業(yè)務(wù)的廣泛和逐步深入的融合。
而目前及今后所處的協(xié)同創(chuàng)新階段，強調(diào)的是信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，形成智能化系統(tǒng)及平臺，通過信息平臺將彼此分離的崗位、系統(tǒng)、單位和部門有機結(jié)合起來，并彼此協(xié)同工作。將人類的知識和智慧更加全面、深入和有效的運用到全社會的各個領(lǐng)域和各個層面以推動社會進步。
以智慧化為標(biāo)志的信息技術(shù)綜合應(yīng)用模式，如智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧交通等相繼出現(xiàn)，就氣象部門而言便是智慧氣象。因此，未來氣象信息化的主要工作是大力推進氣象部門工作形態(tài)朝著智慧化的方向發(fā)展，以智能的信息獲取，精準(zhǔn)的預(yù)報預(yù)測，開放的氣象服務(wù)，精細的科學(xué)管理，深度的產(chǎn)業(yè)融合和持續(xù)地科技創(chuàng)新作為主要內(nèi)涵。
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2、深入退信氣象業(yè)務(wù)信息化發(fā)展的對策
那么如何深入推進氣象業(yè)務(wù)信息化發(fā)展，我們也做了相應(yīng)的思考，下面我介紹一下這方面的內(nèi)容。智慧氣象是理想的工作狀態(tài)，是氣象信息化工作長期奮斗的目標(biāo)。就氣象業(yè)務(wù)而言，今后一段時間，信息化工作的主要內(nèi)容是重塑氣象業(yè)務(wù)的基本形態(tài)和格局，改變目前業(yè)務(wù)系統(tǒng)在形態(tài)上的煙囪化，地理分布上的離散化，數(shù)據(jù)組織的碎片化，業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜化等負面狀態(tài)。補充完善氣象業(yè)務(wù)模式，使之能夠適應(yīng)社會日益復(fù)雜的服務(wù)需求，調(diào)整策略和結(jié)構(gòu)，推進公共服務(wù)業(yè)務(wù)向各行業(yè)領(lǐng)域的深度融合，通過信息化治理工作，逐步推進并最終完成業(yè)務(wù)治理工作，應(yīng)未來的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
具體策略是這樣：
(1)通過實施氣象大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略重塑氣象業(yè)務(wù)的基本形態(tài)。
確立氣象大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略目標(biāo)，也就是充分利用一切可以利用的數(shù)據(jù)資源，通過在全氣象部門，全面營造基于數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)業(yè)務(wù)，基于數(shù)據(jù)的卓越服務(wù)，基于數(shù)據(jù)的精細研究，基于數(shù)據(jù)的協(xié)同創(chuàng)新，基于數(shù)據(jù)的科學(xué)管理，基于數(shù)據(jù)的便捷學(xué)習(xí)以及高度數(shù)字化的工作環(huán)境，不斷創(chuàng)新，不斷改進氣象部門各項工作。
倡導(dǎo)和發(fā)揚工匠精神，使各項工作更加科學(xué)、精準(zhǔn)、靈活、快捷、高效。除相應(yīng)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、流程和方法需要進行一系列變革外，在業(yè)務(wù)形態(tài)上根本改變以往以業(yè)務(wù)應(yīng)用為中心，數(shù)據(jù)隨業(yè)務(wù)系統(tǒng)而組織的傳統(tǒng)，規(guī)劃和治理并最大限度的整合氣象數(shù)據(jù)，形成內(nèi)容完備，品質(zhì)優(yōu)良，應(yīng)用便捷，技術(shù)規(guī)范，安全可靠的氣象數(shù)據(jù)資源池，所有業(yè)務(wù)圍繞著氣象數(shù)據(jù)資源池而循序展開，最大限度的規(guī)范和優(yōu)化數(shù)據(jù)流程，并通過數(shù)據(jù)資源池將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)在邏輯和物理空間上會聚在一起，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集約化整合，業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化和再造，業(yè)務(wù)資源的高效復(fù)用等奠定基礎(chǔ)和平臺。
(2)以互聯(lián)網(wǎng)氣象平臺戰(zhàn)略構(gòu)建氣象業(yè)務(wù)的新格局。
平臺和而不同，聚而不密，各相關(guān)單位系統(tǒng)和人群通過平臺可以有效的聚合在一起，通過相應(yīng)的機制彼此共享技術(shù)、產(chǎn)品和數(shù)據(jù)。未來的氣象業(yè)務(wù)將主要圍繞著氣象科技創(chuàng)新平臺，氣象業(yè)務(wù)綜合平臺和互聯(lián)網(wǎng)氣象+共享平臺等三個平臺展開。通過營造這三大平臺，氣象部門可最大限度的優(yōu)化資源配置，會聚并高效利用數(shù)據(jù)資源、技術(shù)資源和人力資源，提供良好的協(xié)調(diào)創(chuàng)新環(huán)境，形成分工明確，資源配置得當(dāng)，彼此良性互動，高度共享協(xié)調(diào)，集約高效，激勵并易于創(chuàng)新的氣象業(yè)務(wù)新格局。
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(3)通過實施互聯(lián)網(wǎng)氣象+戰(zhàn)略，推動氣象服務(wù)業(yè)務(wù)向各行業(yè)深度融合。
主要就是著力推動氣象與國民經(jīng)濟各行各業(yè)的融合發(fā)展，推動氣象在農(nóng)業(yè)、交通、水文、海洋、能源、衛(wèi)生等行業(yè)的融合應(yīng)用技術(shù)研究。通過構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)氣象+共享平臺，以提供豐富而權(quán)威的數(shù)據(jù)資源，技術(shù)資源，IT基礎(chǔ)設(shè)施資源和專業(yè)技術(shù)服務(wù)等方式，將市場上所有從事氣象公共服務(wù)的社會力量和機構(gòu)吸引到該平臺上來，以該平臺為基礎(chǔ)，各自傾力發(fā)展各自所擅長的氣象服務(wù)技能并服務(wù)于社會，從而形成氣象服務(wù)業(yè)務(wù)部門和社會氣象力量彼此優(yōu)勢互補，個展所長，有序發(fā)展。以各自的優(yōu)勢向社會各行各業(yè)深度融合，完成氣象服務(wù)業(yè)務(wù)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整，推動并營造氣象公共服務(wù)百花齊放，萬眾創(chuàng)新的局面。
(4)以工程和敏捷這兩種模式共同構(gòu)成完備的氣象業(yè)務(wù)模式。
氣象部門正置身于互聯(lián)網(wǎng)+的浪潮之中，這里蘊藏著巨大的機遇、風(fēng)險以及諸多的不確定性，難以預(yù)期的不確定性的，稍縱即逝的，具有高潛在效益和機遇的挑戰(zhàn)越來越頻繁。面對層出不窮的新的業(yè)務(wù)能力需求，氣象部門目前穩(wěn)健的基于預(yù)期的工程規(guī)范型的傳統(tǒng)建設(shè)模式已經(jīng)越來越難以完全適應(yīng)，應(yīng)當(dāng)予以補充完善。因此需要引進并且擁有敏捷業(yè)務(wù)模式，使氣象部門同時擁有傳統(tǒng)和敏捷兩種業(yè)務(wù)模式，也就是所謂的雙模式業(yè)務(wù)，以有效應(yīng)對各種不同的業(yè)務(wù)需求。
(5)通過氣象信息化治理，推動并最終完成氣象的業(yè)務(wù)治理。
循序推動氣象部門的信息化治理工作，通過數(shù)據(jù)規(guī)劃工作來完成氣象數(shù)據(jù)資源在范圍、內(nèi)容、業(yè)務(wù)應(yīng)用、質(zhì)量要求、來源、需求滿足度、應(yīng)用峰值周期以及基礎(chǔ)、產(chǎn)品、需求等方面的梳理，進而完成氣象數(shù)據(jù)的治理工作。為實施氣象大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過氣象數(shù)據(jù)資源和IT基礎(chǔ)資源的集約化整合，推動氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集約化整合以及數(shù)據(jù)流程和業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化，完成業(yè)務(wù)治理工作，形成業(yè)務(wù)明晰、流程簡約、功能互補的業(yè)務(wù)板塊格局，為實施互聯(lián)網(wǎng)氣象平臺戰(zhàn)略奠定業(yè)務(wù)架構(gòu)基礎(chǔ)。
3、需要重點關(guān)注的一些問題
在大力開展氣象業(yè)務(wù)信息化工作中有幾個問題需要重點關(guān)注。(1)氣象信息安全問題。(2)頂層設(shè)計問題。(3)充分利用社會資源和自身能力建設(shè)之間的協(xié)調(diào)問題。
問答實錄：
問：大數(shù)據(jù)和云計算方面能否麻煩展開講解一下?
答：我在2013年曾寫過一篇文章《從云計算看氣象信息化未來走向》，其中是把云計算作為我們氣象信息化主要的發(fā)展方向和不二法門。但是后來隨著思考的深入和大家對信息化的理解深入，我們思路開始向前又進了一大步。那么在現(xiàn)在看來，云計算實際上就是一種IT資源使用模式的變革，或者說是一種IT方式的變革，我指的是iaas，不是paas和saas。云計算并不能解決氣象信息化的所有問題。
到目前為止我們認為云計算對于氣象部門而言有兩個意義。第一，它使得基礎(chǔ)資源利用的更加方便，使得我們整個IT基礎(chǔ)設(shè)施能夠更加的便捷，大大降低了氣象業(yè)務(wù)和科研工作的門檻。第二，云計算還能夠使得我們氣象部門在業(yè)務(wù)形態(tài)上產(chǎn)生巨大的變化。也就是我剛才所說的氣象業(yè)務(wù)信息化發(fā)展戰(zhàn)略的第二條，即：通過大平臺戰(zhàn)略來重塑我們的氣象業(yè)務(wù)格局。為什么這么說呢?因為到目前為止氣象部門的業(yè)務(wù)格局是國省地縣四級，每個縣都有氣象局，所以氣象部門算起來將近3000多個具體的業(yè)務(wù)部門。到目前為止我們的業(yè)務(wù)方式，每個業(yè)務(wù)單位都有自己的業(yè)務(wù)功能和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，而我們到現(xiàn)在為止這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)模式都是沿用80年代的模式，也就是增加功能等于增加系統(tǒng)，增加系統(tǒng)等于增加設(shè)備，這么多年建設(shè)下來，不說是國省地這三級單位了，就是縣局，一般來說平均也有十六套業(yè)務(wù)系統(tǒng)。這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)當(dāng)然需要維護，還需要場地環(huán)境和數(shù)據(jù)環(huán)境，于是在前幾年曾經(jīng)有人提出這樣一個口號，就是“把數(shù)據(jù)中心建到縣氣象局”。這個口號的問題大家當(dāng)然都很清楚，就是如此建設(shè)必然導(dǎo)致資源的高度分散和系統(tǒng)運行效率的低下。
所以這個口號一經(jīng)提出來，不久就受到了越來越嚴厲地批判，現(xiàn)在已經(jīng)銷聲匿跡了。然而基層單位確實需要業(yè)務(wù)功能，需要業(yè)務(wù)能力，業(yè)務(wù)能力主要是靠業(yè)務(wù)系統(tǒng)來實現(xiàn)。如何能夠既豐富基層單位的業(yè)務(wù)能力，又不發(fā)生資源分散和效率低下等問題呢?很多聽眾都已經(jīng)想到了采用云的方法，也就是我們最開始所提出來的，把每個省的地縣這兩級業(yè)務(wù)單位的業(yè)務(wù)系統(tǒng)全部集中到省里面來，通過說俗一點叫做遠程登錄方式，說得現(xiàn)代化一點就是通過云端/客戶端化方式，使得這些業(yè)務(wù)單位不必擁有業(yè)務(wù)系統(tǒng)，或者不必在本地擁有業(yè)務(wù)系統(tǒng)，只要使用省局的業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能就能夠完成他們的業(yè)務(wù)工作，這就是我們所說的云計算對氣象業(yè)務(wù)格局進行的變化，也就是說，通過在省里面設(shè)立云，使得本省的省地縣所有氣象業(yè)務(wù)單位，通過在省級云上運行各自的業(yè)務(wù)系統(tǒng)來進行各自的業(yè)務(wù)工作，通過省級建設(shè)的這些平臺來進行相關(guān)的比較便捷的業(yè)務(wù)開發(fā)和科研創(chuàng)新。
好了，既然地市和縣都可以集中到省級來，那么同樣的，省級業(yè)務(wù)系統(tǒng)也可以集中到國家級來，所以說下一步我們所要做的工作，就是說在各個省內(nèi)完成了云端/客戶端化改造之后，再下一步就是把各個省的這些云陸續(xù)集中到幾個國家級的數(shù)據(jù)中心上面來，形成有限的幾個數(shù)據(jù)中心。這些數(shù)據(jù)中心顯然都應(yīng)當(dāng)是云中心，因為只有云才能夠達到這樣一種峰值和谷值之間，大范圍的資源協(xié)調(diào)和paas、saas這樣一種服務(wù)型的需求供給。
未來氣象部門的業(yè)務(wù)格局肯定是由有限的幾個數(shù)據(jù)中心構(gòu)成，而且是以云計算作為其主要運行特征的數(shù)據(jù)中心來構(gòu)成的，這也就是云計算對氣象部門業(yè)務(wù)一個重大的變革。我不知道我說清楚了沒有。
至于大數(shù)據(jù)呢，我們也有些很激烈的討論。說實話從一開始我們對大數(shù)據(jù)的認識也有一個過程。最開始，我本人對大數(shù)據(jù)的認識是停留在《大數(shù)據(jù)時代》那本書概念當(dāng)中，也就是把4個V作為大數(shù)據(jù)的主要特征，所以說我們當(dāng)時就對氣象數(shù)據(jù)怎么看，怎么覺得它既像大數(shù)據(jù)又不像大數(shù)據(jù)。你說它像大數(shù)據(jù)吧，它的數(shù)據(jù)量確實很大，每天都有幾個TB的數(shù)據(jù)增長。你說不像大數(shù)據(jù)吧，它的增長非常有規(guī)律，不像那些互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)那樣增長率非常之大。同時氣象這些觀測數(shù)據(jù)，它內(nèi)部所含的信息是很明確的，不像互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)那些內(nèi)部所含的信息是千奇百怪，無所不包的。
曾經(jīng)有一段時間，我們對大數(shù)據(jù)是懷有一種，說好聽點是敬而遠之，說不好聽的有點覺得像一塊燙手山芋，既想碰它，又覺得無從下手的這么一種感覺。
隨著我們思考的深入，我們逐漸認識到這一點，實際上“大數(shù)據(jù)”不見得就是“數(shù)據(jù)大”，大數(shù)據(jù)主要是指一種工作的形態(tài)，也就是我剛剛所說的通過營造基于數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)業(yè)務(wù)，基于數(shù)據(jù)的卓越服務(wù)，基于數(shù)據(jù)的精細研究，基于數(shù)據(jù)的協(xié)同創(chuàng)新，基于數(shù)據(jù)的科學(xué)管理，基于數(shù)據(jù)的便捷學(xué)習(xí)等等改善我們現(xiàn)在的工作模式，不斷創(chuàng)新?？偠灾?，就是通過更廣泛的應(yīng)用數(shù)據(jù)來提高我們的工作質(zhì)量，工作效率和工作品質(zhì)。而對我們來說，至少對氣象部門來說，首先是要盤活氣象部門自己的這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。然后要盡可能把氣象數(shù)據(jù)和其他行業(yè)之間的數(shù)據(jù)能夠融合起來，產(chǎn)生所謂的跨界效應(yīng)。說實話《大數(shù)據(jù)時代》那本書里面所說的這些，比如說那些大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，說白了都是一些統(tǒng)計分析，包括正相關(guān)、遙相關(guān)、密相關(guān)等等這些分析方法，氣象部門在幾十年前就已經(jīng)使用這些方法了。大家都知道現(xiàn)在一直還在沿用的一種氣候預(yù)測方法叫做統(tǒng)計氣候預(yù)測，這種方法就是采用了對歷史數(shù)據(jù)進行大范圍的相關(guān)性的分析，然后找出一些強信號，就是氣候變化的強信號進行相關(guān)的氣候預(yù)測。
所以說《大數(shù)據(jù)時代》這本作為大數(shù)據(jù)經(jīng)典著作里面所介紹的這些方法，對氣象部門來說并不陌生，因此對于氣象部門而言，真正的數(shù)據(jù)應(yīng)用實際上早就開始了，當(dāng)然進一步的數(shù)據(jù)應(yīng)用還需要有很長的路要走。但是正如我們一位著名的氣象部門的科學(xué)家所說，要真想從數(shù)據(jù)當(dāng)中挖掘出新的氣候變化的規(guī)律或者說超出現(xiàn)在革命性的變化規(guī)律來說，以現(xiàn)在的時空密度氣象數(shù)據(jù)產(chǎn)品，至少需要150年的時間序列才有可能。而大家知道真正意義上的氣象觀測，就中國而言是1841年也就是第一次鴉片戰(zhàn)爭后開始的，到現(xiàn)在也就150年多一點點。況且那會兒觀測頻度，觀測時空密度都太稀了，不足以完成我們這些老科學(xué)家們所提出來的，不足以滿足這種時空密度的要求。而真正意義上的，這些科學(xué)家們比較滿意的高時空密度的長序列的氣象數(shù)據(jù)產(chǎn)品，是在使用到了遙感氣象衛(wèi)星之后所制作出來的長時間序列數(shù)據(jù)產(chǎn)品，這些資料的典型代表就是“再分析資料”。這些數(shù)據(jù)大家都知道，氣象衛(wèi)星真正使用時間是從1979年開始的，所以氣象部門還有很多工作以及很長的路需要走。
但這并不是說氣象數(shù)據(jù)無所作為，實際上氣象數(shù)據(jù)和交通、旅游、農(nóng)業(yè)、國防，包括醫(yī)藥、衛(wèi)生、制造這些領(lǐng)域的廣泛融合，確實可以產(chǎn)生出很多高質(zhì)量的服務(wù)效果出來。所以我們認為氣象數(shù)據(jù)的主要應(yīng)用就在于這些方面，就是在于跨界應(yīng)用，不見得非得要多大的數(shù)據(jù)，只要能夠把這些數(shù)據(jù)應(yīng)用好就是大數(shù)據(jù)。所以我個人認為，大數(shù)據(jù)不見得是數(shù)據(jù)大，只要把數(shù)據(jù)用好，把數(shù)據(jù)真正的跨界，跨部門，跨領(lǐng)域，跨行業(yè)真正的融合好，使用好，這就是大數(shù)據(jù)，這就是我們對大數(shù)據(jù)的理解。我不知道我說明白了沒有。
問：請問頂層設(shè)計如何設(shè)計?
答：這個問題確實是挺重要的一個問題。我不怕大家笑話，氣象部門到現(xiàn)在為止還真的沒有進行像模像樣的氣象信息化的頂層設(shè)計，但是我們已經(jīng)呼吁很久了，現(xiàn)在領(lǐng)導(dǎo)也開始重視起來了，正在籌備開始做，但說實在話，單靠我們自己的技術(shù)力量和知識水平很難完成這項工作。
問：氣象涉及保密數(shù)據(jù)嗎?這一塊的信息化怎么開展的?
答：原則上世界氣象組織是呼吁各國家都公開自己的氣象觀測數(shù)據(jù)，但是有些數(shù)據(jù)確實是不宜公開的，至少氣象部門的一些觀測數(shù)據(jù)在軍事斗爭方面還是有些敏感話題的。
問：氣象是不是國家級計算資源占用前列的?
答：是這樣，所謂計算資源氣象部門的主要計算資源是指高性能計算資源。高性能計算資源主要是用于數(shù)值預(yù)報的研究和業(yè)務(wù)運行。數(shù)值預(yù)報是一項高科技的工作，需要很高深的專業(yè)知識。到目前為止確實很多省局，甚至于地市局都在做數(shù)值預(yù)報，但是從質(zhì)量和實際效果上來看，基本上是低水平重復(fù)建設(shè)和重復(fù)工作，所以中國氣象局是不支持沒有技術(shù)條件(而不是資金條件)地市和省搞自己的數(shù)值預(yù)報，還是要求集中力量攻克難關(guān)。所以說，國家級確實是先占用高性能計算資源。
問：氣象的信息化十三五規(guī)劃出臺了嗎?
答：十三五的氣象信息化規(guī)劃目前還沒有出臺，但是相關(guān)的建設(shè)工作現(xiàn)在已經(jīng)開始在進行籌劃，相信在今年年內(nèi)或者明年年初氣象信息化十三五規(guī)劃會開始制定出來。
問：制造業(yè)信息化可否通過內(nèi)部云的方式實現(xiàn)高效協(xié)同，以解決信息化孤島問題?
答：我個人覺得云計算和內(nèi)部協(xié)同工作并沒有必然的聯(lián)系。實際上要想真正達到高效的內(nèi)部協(xié)同工作，恐怕還是業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化和改造，甚至于再造問題。但是業(yè)務(wù)流程的改造和云計算沒有直接的關(guān)系，這是另一個話題。我個人覺得如果通過云計算所搭建的saas平臺和paas平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)所謂大平臺微應(yīng)用的形式，有可能會提高內(nèi)部的工作協(xié)同，但是這是一種比較高端的工作形態(tài)了，國內(nèi)能夠達到這種形態(tài)的行業(yè)，比如像氣象、地震、海洋這種行業(yè)還沒有，恐怕有一些企業(yè)做到了這一點，這可能需要請?zhí)镆懊貢L他們來找相關(guān)的典型案例了。
問：數(shù)據(jù)的使用如何授權(quán)?
答：這確實是一個問題，大家可能注意到阿里去年下半年推出了一款產(chǎn)品叫做“御膳房”，它的思路是這樣，在我的地盤里營造這樣一個良好的數(shù)據(jù)環(huán)境，而且非但有數(shù)據(jù)，其它諸如計算資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源乃至于各種算法都在這兒都有了。使用者來使用的時候，你不要把數(shù)據(jù)拿走，你在我這兒來算，算完之后你把產(chǎn)品拿走。就好像是一個廚房一樣，所有的鍋碗瓢盆，油鹽醬醋，所有的素材，所有的食材，所有的炊具都有了，你這個廚師來就可以做菜。
問：數(shù)據(jù)數(shù)量和質(zhì)量是大數(shù)據(jù)的一個很重要的方面，氣象的數(shù)據(jù)也是需要標(biāo)準(zhǔn)化的。怎樣才能更好的信息共享和后期挖掘，這方面您有哪些思考?
答：這個問題非常好，數(shù)據(jù)質(zhì)量是我們氣象部門最近十年來開始關(guān)注的。確實過去對數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān)注不是特別高，以雷達數(shù)據(jù)為例，氣象部門曾經(jīng)在十一五和十二五期間，按照美國模式制定了一個叫做氣象雷達網(wǎng)計劃，全國到現(xiàn)在為止大概已經(jīng)有200多部天基雷達了，覆蓋了全國絕大部分地區(qū)，除了沙漠和冰原地區(qū)。 但是有一點，就是這些雷達由于當(dāng)時建設(shè)模式是國家和地方各出一半資金，而又沒有提出相關(guān)的建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，所以說各個地方就根據(jù)本地方的特色來進行相關(guān)天基雷達建設(shè)。
比如說南方主要關(guān)注于暴雨，而西北地區(qū)主要關(guān)注于沙塵暴，而東北地區(qū)主要關(guān)注冰雪，不同的關(guān)注對象，雷達的反射波是不一樣的，所以他們所引進的雷達波長和型號也就不一樣，于是乎建成之后忽然發(fā)現(xiàn)全國的天基雷達居然有五六種型號之多，這種型號由于波長不一樣，很多技術(shù)參數(shù)都不盡相同，所以使得雷達資料之間共享，特別是拼圖就很成問題了。
美國全國基本上是同一個類型的雷達，所以它可以組成全國立體的雷達拼圖，而咱們國家由于雷達型號不一樣，所以使得拼圖異常困難，這也就說明初期的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是何等的重要，如果沒有這些，可能建成以后的效果就很難達到預(yù)期，這是一方面。還有就是對于數(shù)據(jù)的質(zhì)量，從就地面觀測站而言，從2000年以后，我們改成了自動氣象站觀測以后，各個地方的積極性都非常高。每個省都自籌經(jīng)費在每個鄉(xiāng)布設(shè)了自動氣象站。過去人工觀測的時候是每個縣一個觀測站，現(xiàn)在是每個鄉(xiāng)一個觀測站。過去人工觀測的時候是每3小時觀測一次，現(xiàn)在由于是自動觀測，所以說每5分鐘就觀測一次，甚至有可能到2020年會提高每1分鐘就觀測一次，大家看，數(shù)據(jù)量確實大大提高了。從站網(wǎng)來說，過去是2800多個站，到目前為止已經(jīng)是7萬多個站了，可能到2020年會達到10萬個站，觀測頻度也大幅提高，數(shù)據(jù)量確實增加了很多。我們算了一下，增加了將近700倍左右。但數(shù)據(jù)質(zhì)量的保障方面卻沒有馬上跟上。
在使用這些資料時，不時會發(fā)生這種情況：從資料上看，某站的降水量很大，大家都以為那個地方下了暴雨，可是從天氣現(xiàn)象上來看又不像是暴雨。結(jié)果最后一查是某個小孩惡作劇，把飲料筒里面的水倒到雨量計里面去了，所以數(shù)據(jù)質(zhì)量確實是很大的問題。我們現(xiàn)在已經(jīng)建立了一套國省和縣三級聯(lián)動體制。在國家和省級各設(shè)了兩級質(zhì)量控制系統(tǒng)，通過內(nèi)部一致性，空間一致性和時間一致性等方式來判斷哪些數(shù)據(jù)是可信的，哪些數(shù)據(jù)是可疑的。一旦發(fā)現(xiàn)這些可疑的數(shù)據(jù)，我們會通過這些崗位直接及時的或者實時的通知這些縣的值班人員，讓他們來確認這些可疑數(shù)據(jù)的真實性。如果他們認為這些數(shù)據(jù)是真實的，我們再把這些數(shù)據(jù)作為真實數(shù)據(jù)發(fā)布到預(yù)報員的桌面上。
問：消除霧霾的戰(zhàn)斗，氣象部門參與嗎?
答：霧霾說白了主要靠風(fēng)，風(fēng)卻是個問題。由于氣候變化問題，北方或者北京這種風(fēng)的狀態(tài)和以前相比確實有所變化。冬季靜風(fēng)日數(shù)確實有所增加，沒風(fēng)，憑現(xiàn)在的技術(shù)手段，使多大的力氣也不可能把全北京市的霧霾全部消除掉。最根本的辦法還是消除霧霾的源頭。說實在話，以前老說人定勝天，其實人是勝不了天的，我個人是這樣認為。
問：目前我國氣象運用大數(shù)據(jù)方面與國際先進水平有何特色和差距?
答：說實話，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面，我國氣象部門也就是中國氣象局目前還沒有真正的取得實質(zhì)性的顯著的進展。我們局長曾經(jīng)給我們舉過一個例子，他到日內(nèi)瓦去訪問的時候，曾經(jīng)要坐飛機去倫敦，就是從日內(nèi)瓦飛到倫敦。當(dāng)時在日內(nèi)瓦世界氣象組織的大廳里面，就有人給他指出，說你坐哪個哪個航班比較好。為什么呢?說這個航班途中的天氣狀態(tài)會比較好。比如說沒有對流天氣，沒有什么云等等。而有些航班建議他暫時不要考慮，或者說往后考慮，因為這些航班的航線上會有一些比較劇烈的天氣現(xiàn)象，像這個就是屬于大數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用。但是很可惜我們氣象部門在這方面還沒有做到這么精細?，F(xiàn)在我們中國氣象局有一個公共氣象服務(wù)中心，他們正在積極開展這的工作，說實在話，他們的進取精神很令人敬佩，在信息化理念和開放程度等方面甚至超過我們信息中心，在新技術(shù)應(yīng)用方面也是這樣。
從國際上各國氣象部門來說，除了中國外，其他國家較少聽說專門用大數(shù)據(jù)做什么事情的，他們就是很平靜的在做一些氣象服務(wù)工作，很自然的把氣象數(shù)據(jù)和其他的數(shù)據(jù)進行相關(guān)的融合。在美國、英國、澳大利亞等好像沒有聽說過以這種指令性或者口號性方式來推動大數(shù)據(jù)應(yīng)用的，他們都很自然，相對來說。
問：您做CIO這么多年，覺得做好CIO的關(guān)鍵是什么?
答：說實話，作為CIO來講，我個人覺得，我并不是很稱職。相對來說，我自己認為，我這個人不是登高一呼就應(yīng)者云集的人，而且也比較倦于做那些組織性的或者說很煩瑣的，需要求爺爺告奶奶組織一幫人一塊往前的走工作。我對自己的定位是一種類似于師爺或者謀士這樣一種角色。我自己比較喜歡研究一些東西，思考一些東西，然后為決策者出謀劃策。嚴格意義上來說，我不是一個CIO，說好聽點是一個思考問題的人，說得難聽一點就是一個胡思亂想的人。
問：風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電與氣象密切相關(guān)，怎么將氣象大數(shù)據(jù)和風(fēng)、光發(fā)電有機結(jié)合，更好的應(yīng)用在風(fēng)、光發(fā)電上面?
答：這個問題您說得很對，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電確實和氣象有很大的關(guān)系，這兩方面我們也在提供相關(guān)的服務(wù)支持。第一，所謂的風(fēng)電場和光電場，這些場的選址需要大量的氣候資料和氣象資料來予以佐證和支持。第二，對于風(fēng)電場和發(fā)電場的預(yù)期，也需要氣象預(yù)報產(chǎn)品的支持，在這方面確實都是我們氣象部門，特別是國家氣象部門的一些基本業(yè)務(wù)，或者說是一些專業(yè)氣象服務(wù)，這個方面的內(nèi)容，已經(jīng)有了。問題就是這些電廠所發(fā)的電如何能夠跟國家電網(wǎng)進行有效的銜接，能夠真正的支持國家電網(wǎng)實際電能的應(yīng)用和輸送，具體方面可能還有很多的工作需要我們?nèi)プ觥?/p>
名稱欄目：沈文海：云計算與大數(shù)據(jù)對信息化的啟示|V課堂第15期
標(biāo)題URL：http://www.dlmjj.cn/article/ccdjsgi.html
