企业AI软件的四层结构:数据、模型、平台与应用
随着信息技术和人工智能的发展,企业软件的构造方式正在发生巨变。
随着信息技术和人工智能的发展,企业软件的构造方式正在发生巨变。过去,企业建设一套软件,通常围绕一项业务,把数据、规则、流程和界面组织在一个系统之中。如今,同一份数据可以服务于多个业务,同一个模型可以支持多种任务,同一个平台也可以承载不同应用。软件中的各种能力,正在逐步分离,又通过新的方式组合起来。
那么,如何理解这种变化?企业又应当怎样建设自己的软件体系?笔者认为,从业务能力的形成和使用来看,今天的软件可以分为四个层次:以记录业务事实为基础的数据层,以表达业务规律为核心的模型层,以组织公共能力为手段的平台层,以解决实际问题为目标的应用层。这四层并不涵盖计算机系统的全部技术细节,却有助于看清软件如何把企业的业务资源转化为经营能力。

01、数据层:业务事实的积累
一家制造企业,接到客户订单后,要采购原料、安排生产、检验产品,再组织发货和收款。每个环节都会产生数据:客户订购了什么产品,原料什么时候到货,设备运行了多长时间,产品合格率是多少,货款是否按期收回。这些数据连在一起,才能反映一笔业务的完整过程。
过去,这些信息有的留在纸面上,有的存在员工的电脑里,有的分别保存在销售、生产、仓储和财务系统中。销售人员知道客户催货,生产人员知道设备停机,财务人员知道货款未收,但企业很难及时判断,这几件事情之间究竟有什么关系。
数据层的作用,就是把分散在业务过程中的事实,有组织地记录下来,使其能够被查找、关联和使用。
所谓有组织,首先要有统一的含义。销售系统中的“客户”和财务系统中的“客户”,需要能够对应起来;生产部门说的“完工”,与仓储部门说的“入库”,需要明确各自的业务边界。否则,数据虽然集中到一起,却不能直接用于分析。其次,数据还要有来源、有时间、有质量要求。同样一份库存数据,昨天的和现在的,对于安排交货可能具有完全不同的意义。
数据的范围也在扩大。订单、库存、账款是数据,设备发出的振动信号、售后人员留下的维修记录、客户提出的产品意见,同样是数据。过去一些只能由人阅读的文档、图片和录音,现在也可以借助模型进行识别和处理。
但数据并不会因为存放在服务器里就自动产生价值。一份设备维修记录,如果能够对应具体设备、故障现象、处理方法和维修结果,就可以为下一次维修提供依据;如果只有一句“已处理”,能够积累的经验就很有限。
因此,数据层建设要深入业务过程。哪些事实必须记录,记录到什么程度,由谁维护,多久更新,都需要在工作发生时落实。只有业务事实能够持续、准确地进入系统,上面的模型和应用才有可靠的基础。
02、模型层:业务规律的表达
有了设备的运行数据,是否就能知道设备什么时候需要检修?有了客户的购买记录,是否就能判断客户下一次可能需要什么?有了企业的历史销售额,是否就能制定下一季度的生产计划?
这中间,还需要模型。
模型是对现实对象及其关系的一种抽象。软件中的客户模型,需要说明客户有哪些属性,与订单、合同、账款有什么关系;库存模型,需要说明货物的出入如何改变库存;排产模型,则需要考虑订单交期、设备能力、材料供应等约束,计算生产任务怎样安排。
这些模型,把业务知识变成了软件能够处理的结构和规则。
比如,同样是“有货”,有的库存已经分配给其他订单,有的还在等待质检,有的虽然存放在仓库里,却已经超过使用期限。只有把这些业务关系表达清楚,软件才能计算出真正可用的库存。单纯把仓库数量相加,并不能回答能否向客户交货。
人工智能进一步扩展了模型层的能力。预测模型可以根据历史数据估计需求变化,视觉模型可以辅助识别产品缺陷,语言模型可以理解客户的问题、提取合同信息、整理维修经验。一些过去难以逐项编写规则的任务,由此有了新的处理方法。
这里需要注意,模型层不能简单等同于大模型。企业仍然需要业务对象模型、本体模型、商业规则和各种专业模型。语言模型适合处理自然语言,但账款如何结算、库存如何扣减、审批权限如何判定,仍然需要明确的业务规则来约束。
设想一位设备维修人员询问系统:“这台机器温度升高,同时伴有异响,可能是什么原因?”语言模型可以理解问题,检索模型可以找到相关资料,故障诊断模型可以结合运行参数给出排查建议,而设备模型则提供型号、使用年限和维修历史。几种模型共同工作,才能形成有依据的回答。
模型层的价值,就在于把数据和知识组织成可重复使用的处理能力。模型是否有效,也要通过实际结果检验:预测与现实相差多少,诊断是否准确,给出的建议能否执行。模型需要在使用中不断校正,才能适应业务的变化。
03、平台层:公共能力的组织
企业有了数据,也有了模型,为什么还需要平台?
假设一家企业要建设销售助手、采购助手和售后助手。这三个应用都要识别员工身份,都要查询企业数据,都可能调用语言模型,还需要保存操作记录。如果每个应用都单独建设这些功能,就会形成三套连接方式、三套权限管理和三套运行维护机制。应用越多,重复建设和相互协调的工作也就越多。
平台层,就是把这些共同需要的能力组织起来,供不同应用使用。
比如,企业员工登录后,平台确定他的身份和权限;应用需要分析订单时,平台提供相应的数据接口;任务需要模型处理时,平台调用适合的模型;需要向业务系统写入结果时,平台检查操作条件,并记录执行过程。
这样一来,应用开发者可以把更多精力放在具体业务上。建设售后应用,重点考虑故障怎样受理、如何分派、何时升级处理;建设采购应用,重点考虑需求如何汇总、供应商怎样选择、交期如何跟踪。共同需要的技术能力,可以通过平台获得。
平台还要解决从“能够运行”到“持续运行”的问题。一次模型调用可能失败,一项任务可能执行到中途停止,一个数据接口可能暂时无法访问。系统需要知道哪些操作可以重试,哪些必须交给人员处理,哪些结果已经生效,避免重复执行。模型使用的费用、响应时间和结果质量,也需要持续监测。
尤其当模型能够调用工具、执行任务时,平台的作用更加明显。查询一笔订单和修改一笔订单,所需权限并不相同;提出采购建议和提交采购单,也有不同的业务责任。平台需要把这些边界落实到运行过程之中。
当然,平台不宜脱离应用预先铺得过大。企业可以从已经反复出现的需求中提炼公共能力,再随着应用增加逐步完善。能够减少重复建设、缩短交付时间、降低运行维护负担的平台,才具有实际价值。
04、应用层:业务价值的实现
企业使用软件,最终要落实到具体工作。销售人员要跟进客户,采购人员要保证材料供应,生产主管要按期完成订单,经营者要了解收入、成本和现金流。这些需求,都由应用层承接。
应用是数据、模型和平台能力在业务场景中的具体组合。对于用户而言,后台采用什么模型、调用多少接口,通常不是最关心的问题。他关心的是,工作能不能顺利完成,结果是否可靠,出了问题能否处理。
以采购为例。系统根据库存和生产计划,计算出未来两周的材料缺口,这是分析能力;进一步比较供应商交期、价格和历史履约情况,形成采购建议,这是决策支持;再把建议转成采购申请,按照权限完成审批,跟踪到货并处理异常,才构成较为完整的采购应用。
因此,一个应用是否成熟,要看它覆盖了多长的工作过程。只给出一份分析报告,后续仍需要人工反复复制数据、填写表单、核对状态,能够节省的工作就比较有限。如果分析结果能够进入业务流程,并且在必要环节由人员确认,软件就能承担更多事务。
应用的交互方式也可以更加灵活。用户既可以通过表单、图表和按钮完成操作,也可以用自然语言表达需求。对于边界清楚的重复任务,可以由系统自动执行;对于需要经验判断的事项,则提供证据和建议,交由人员决定。
这种变化并不意味着所有应用都要改成对话窗口。查看大量订单,表格可能更方便;比较经营指标,图表可能更直观;表达一个复杂查询,自然语言可能更省事。采用什么方式,应当由工作的特点决定。
应用层还承担着反馈的作用。用户修改了哪些建议,哪些任务经常失败,采取措施后业务指标有没有改善,这些结果都应当被适当记录。经过分析,可以据此完善数据、调整模型、改进平台和优化流程。软件的持续改进,由此与企业的日常经营联系起来。
数据、模型、平台和应用,在实际系统中未必分别对应四套独立产品。一家企业可以使用外部平台和通用模型,也可以保留自己的数据体系、业务规则和特色应用。关键在于明确各层承担的责任,以及它们之间如何连接。
企业建设这四层结构,也不必一次全面到位。可以从一个实际问题出发,比如减少设备停机、提高交付准确率、缩短客户响应时间,先整理相关数据,建立适用模型,借助平台形成应用,再根据运行结果逐步扩展。
数据积累业务事实,模型表达业务规律,平台组织公共能力,应用完成具体工作。四层相互衔接,企业才能把分散的信息和经验,逐步转化为可以持续运行、不断改进的软件能力。
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