【海外案例】NASA如何制定数字化转型的总体策略?

发布时间:2021-02-24 来源:Inossem英诺森

        国家航空航天局(英语:National Aeronautics and Space Administration ,缩写为NASA,也译作美国太空总署)是美国联邦政府的一个独立机构,负责制定、实施美国的民用空间计划、与开展航空科学暨空间科学的研究。

        1958年7月29日,美国总统艾森豪威尔签署了《美国国家航空航天法案》,创立了NASA,取代了其前身美国国家航空咨询委员会(NACA),于1958年10月开始运作。自此,美国国家航空航天局负责了美国的空间探索,例如登月的阿波罗计划,天空实验室,以及随后的航天飞机。NASA的愿景是“开拓未来的空间探索,科学发现及航空研究”,使命是“理解并保护我们依赖生存的行星;探索宇宙,找到地球外的生命;启示我们的下一代去探索宇宙”。在空间计划之外,NASA还进行长期的民用以及军用航空航天研究。

        NASA作为一家举世瞩目的科研机构,在信息技术上投资一直是非常庞大的。根据NASA OMB(Office of Management and Budget)历年的报告显示,IT预算长期占据总体支出的9%左右。早在2010年的时候,NASA的年度IT支出就达到了1.7B USD(100多亿人民币)。信息技术在NASA体系里面主要发挥四个方面的作用:

  • 为科研任务提供支撑,建立各类科研的系统以及实现科研数据快速利用。

  • 为行政(经营)管理提供支撑,构建运营、预算、采购等各类管理系统。

  • 为合作伙伴提供服务,把数据以及系统能力安全可靠的提供给各类合作伙伴。

  • 为公众提供服务,以https://data.nasa.gov为主结合各类网络平台,向公众普及宇航知识。

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NASA数字化转型的方向

        NASA在2017年的时候制定了数字化转型3年规划《NASA Information Technology Strategic Plan (Fiscal Year 2018-2021)》。NASA对数字化转型定义了清晰的方向,包含以下6个方面:

  • 构建开放与安全的访问,向不同的人员(员工、伙伴、公众等)共享NASA的数据与科学成果

  •  通过数据和技术的发展,提升宇航任务的质量和效率

  • 开发更有生产力的应用,加速科研项目的成果转化

  • 增强网络环境以及数据的安全性能,保护敏感的技术信息

  • 保持架构的弹性减少重复应用的开发,降低IT整体成本

  • 与科学家们构建战略伙伴关系,实现数字化技术与科研任务完全融合

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NASA数字化转型的管理框架

        NASA作为一家政府拨款为主的科研机构,在制定数字化转型规划的时候,要考虑三个方面的因素:一是日常的管理与生产的需求;二是中长期战略规划的要求;三是联邦政府的法律法规的约束。因此,NASA基于多年在信息技术应用方面的经验积累,构建了一个适合科研机构的数字化转型管理框架。这个框架是一个管理循环,通过分析需求以及技术发展趋势做好近期和长期的规划,进而细化到资源的计划,同时协调当前项目计划与推进持续的变革。


        这个管理框架从分析变革需求(Change  Driver Analysis)开始,形成一个3年的数字化转型规划,包括高阶的计划以及可量化的评估指标。在规划的指导下,一份(以年度为单位的)详细转型计划将被制定出来,包括了详细的需求、差异分析、路线图、资源计划、预算等),然后上报至OMB(并经局长批准)形成年度IT投资计划。在执行过程中,如果发现有偏差,就需要制定更加详细的战术层面的计划(Tactical Plan)并更新路线图,然后申请预算的变更。此后,CIO办公室会组成几个项目群来推进各类项目的建设以及运营,并根据里程碑节点以及时间段来评估整体的绩效。


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NASA数字化转型的愿景、使命、价值和关键点

       NASA数字化转型的愿景是将信息技术作为一种战略资源来进行管理,安全可靠的持续的释放数据的力量。

        NASA数字化转型的使命是用数据的力量支持NASA的使命。

        NASA希望通过数字化转型,让IT组织成为各个业务部门可信赖的合作伙伴,(如下图所示)其价值包含三大方面:

  • 业务驱动:技术易用、响应迅速

  • 持续学习:数据洞察、持续变革

  • 勇于担责:管理透明、技术开放


        NASA把数字化转型作为业务战略的核心组成部分进行管理,在其《战略与治理手册》(NASA’s Governance and Strategic Management Handbook)详细的阐述了数字化转型的关键点。

  • 深度参与科研过程,与业务人员无缝沟通,以保证充分理解他们的需求以及价值点

  • 与(总部)各部门(如:行政办公室、管理与预算办公室、太空技术、航空研究、人类探索与行动、审计委员会等)以及各研究中心(如:JPL、KSC、LaRC、JSC、GRC、ARC等),构建协同作业的关系

  • 把信息技术以及数据资源作为一项跨领域的公共服务,关注价值的实现以及数据的安全,并为管理决策提供支持

  • 把网络安全设计到管理程序、内部服务以及信息系统中。

  • 跟踪与评估数字化技术的发展,专注推进NASA的优先项目,充分利用政府以及私营企业的能力进行联合创新

  • 评估NASA范围内的应用的各类信息技术,逐步统一技术路线,并与供应商构建战略合作关系,使得技术迭代以及转型过程的成本变得可控。

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NASA数字化转型的方向

        Jeff Seaton在去年5年份接替退休的Renee Wynn出任NASA代理CIO,并于今年1月份被任命为CIO。此前他在NASA下属的LaRC(兰利研究中心)担任了近8年的CIO。LaRC以美国著名天文学家、飞行器先驱兰利(Langley Samuel Pierpont)的名字命名,是美国著名的飞行器地面试验中心,拥有从亚声速、跨声速到高超声速的风洞测试能力。

        Jeff Seaton在上任之后,陆续表达他对于数字化转型的几个观点:安全第一、数据至上、技术创新、业务协同,重点安排了几个方面的举措:

  • 重新审视网络安全,提升安全水平。尤其在疫情中,大规模远程协同工作情况下,对NASA信息安全能力也提出了很大的挑战。他认为NASA的数据和资源应该在保证安全的前提下,开放给员工、合作伙伴与公众,帮助大家更好的工作。

  • 强调数据的作用,建立数据治理委员会(DGB,NASA Data Governance Board)。DGB的主要职能是:负责数据标准的建立与维护、研发/选择数据分析及应用的相关技术、审核与批准数据应用类程序(系统)、监控与巡视数据安全等。DGB的工作目标是保护数据、整合数据、推进数据的应用,让数据变成重要的生产力。

  • 提升信息技术的供给水平。他启动了一个SCRM(Supply Chain Risk Management)项目,旨在优化为NASA提供信息技术以及数字化服务的供应商群体,确保NASA所需的技术得到安全的供给。CIO办公室从各个方面梳理了对技术合作伙伴的需求,强调了供应商在数字化创新方面的能力要求,包括:云计算、自动化及机器人、大数据及智能分析、敏捷开发与自动化运维、物联网及传感器、多学科建模及仿真、增强现实/虚拟现实、高性能计算、移动与协同、社交传播等。

  • 与一些部门和中心合作,启动了一系列数字化转型的项目,旨在打造更加易用和敏捷的应用程序,以帮助科学家和行政人员在不同的环境下都可以快速的开展工作。


        国家航空航天局(英语:National Aeronautics and Space Administration ,缩写为NASA,也译作美国太空总署)是美国联邦政府的一个独立机构,负责制定、实施美国的民用空间计划、与开展航空科学暨空间科学的研究。

        1958年7月29日,美国总统艾森豪威尔签署了《美国国家航空航天法案》,创立了NASA,取代了其前身美国国家航空咨询委员会(NACA),于1958年10月开始运作。自此,美国国家航空航天局负责了美国的空间探索,例如登月的阿波罗计划,天空实验室,以及随后的航天飞机。NASA的愿景是“开拓未来的空间探索,科学发现及航空研究”,使命是“理解并保护我们依赖生存的行星;探索宇宙,找到地球外的生命;启示我们的下一代去探索宇宙”。在空间计划之外,NASA还进行长期的民用以及军用航空航天研究。

        NASA作为一家举世瞩目的科研机构,在信息技术上投资一直是非常庞大的。根据NASA OMB(Office of Management and Budget)历年的报告显示,IT预算长期占据总体支出的9%左右。早在2010年的时候,NASA的年度IT支出就达到了1.7B USD(100多亿人民币)。信息技术在NASA体系里面主要发挥四个方面的作用:

  • 为科研任务提供支撑,建立各类科研的系统以及实现科研数据快速利用。

  • 为行政(经营)管理提供支撑,构建运营、预算、采购等各类管理系统。

  • 为合作伙伴提供服务,把数据以及系统能力安全可靠的提供给各类合作伙伴。

  • 为公众提供服务,以https://data.nasa.gov为主结合各类网络平台,向公众普及宇航知识。

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NASA数字化转型的方向

        NASA在2017年的时候制定了数字化转型3年规划《NASA Information Technology Strategic Plan (Fiscal Year 2018-2021)》。NASA对数字化转型定义了清晰的方向,包含以下6个方面:

  • 构建开放与安全的访问,向不同的人员(员工、伙伴、公众等)共享NASA的数据与科学成果

  •  通过数据和技术的发展,提升宇航任务的质量和效率

  • 开发更有生产力的应用,加速科研项目的成果转化

  • 增强网络环境以及数据的安全性能,保护敏感的技术信息

  • 保持架构的弹性减少重复应用的开发,降低IT整体成本

  • 与科学家们构建战略伙伴关系,实现数字化技术与科研任务完全融合

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NASA数字化转型的管理框架

        NASA作为一家政府拨款为主的科研机构,在制定数字化转型规划的时候,要考虑三个方面的因素:一是日常的管理与生产的需求;二是中长期战略规划的要求;三是联邦政府的法律法规的约束。因此,NASA基于多年在信息技术应用方面的经验积累,构建了一个适合科研机构的数字化转型管理框架。这个框架是一个管理循环,通过分析需求以及技术发展趋势做好近期和长期的规划,进而细化到资源的计划,同时协调当前项目计划与推进持续的变革。


        这个管理框架从分析变革需求(Change  Driver Analysis)开始,形成一个3年的数字化转型规划,包括高阶的计划以及可量化的评估指标。在规划的指导下,一份(以年度为单位的)详细转型计划将被制定出来,包括了详细的需求、差异分析、路线图、资源计划、预算等),然后上报至OMB(并经局长批准)形成年度IT投资计划。在执行过程中,如果发现有偏差,就需要制定更加详细的战术层面的计划(Tactical Plan)并更新路线图,然后申请预算的变更。此后,CIO办公室会组成几个项目群来推进各类项目的建设以及运营,并根据里程碑节点以及时间段来评估整体的绩效。


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NASA数字化转型的愿景、使命、价值和关键点

       NASA数字化转型的愿景是将信息技术作为一种战略资源来进行管理,安全可靠的持续的释放数据的力量。

        NASA数字化转型的使命是用数据的力量支持NASA的使命。

        NASA希望通过数字化转型,让IT组织成为各个业务部门可信赖的合作伙伴,(如下图所示)其价值包含三大方面:

  • 业务驱动:技术易用、响应迅速

  • 持续学习:数据洞察、持续变革

  • 勇于担责:管理透明、技术开放


        NASA把数字化转型作为业务战略的核心组成部分进行管理,在其《战略与治理手册》(NASA’s Governance and Strategic Management Handbook)详细的阐述了数字化转型的关键点。

  • 深度参与科研过程,与业务人员无缝沟通,以保证充分理解他们的需求以及价值点

  • 与(总部)各部门(如:行政办公室、管理与预算办公室、太空技术、航空研究、人类探索与行动、审计委员会等)以及各研究中心(如:JPL、KSC、LaRC、JSC、GRC、ARC等),构建协同作业的关系

  • 把信息技术以及数据资源作为一项跨领域的公共服务,关注价值的实现以及数据的安全,并为管理决策提供支持

  • 把网络安全设计到管理程序、内部服务以及信息系统中。

  • 跟踪与评估数字化技术的发展,专注推进NASA的优先项目,充分利用政府以及私营企业的能力进行联合创新

  • 评估NASA范围内的应用的各类信息技术,逐步统一技术路线,并与供应商构建战略合作关系,使得技术迭代以及转型过程的成本变得可控。

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NASA数字化转型的方向

        Jeff Seaton在去年5年份接替退休的Renee Wynn出任NASA代理CIO,并于今年1月份被任命为CIO。此前他在NASA下属的LaRC(兰利研究中心)担任了近8年的CIO。LaRC以美国著名天文学家、飞行器先驱兰利(Langley Samuel Pierpont)的名字命名,是美国著名的飞行器地面试验中心,拥有从亚声速、跨声速到高超声速的风洞测试能力。

        Jeff Seaton在上任之后,陆续表达他对于数字化转型的几个观点:安全第一、数据至上、技术创新、业务协同,重点安排了几个方面的举措:

  • 重新审视网络安全,提升安全水平。尤其在疫情中,大规模远程协同工作情况下,对NASA信息安全能力也提出了很大的挑战。他认为NASA的数据和资源应该在保证安全的前提下,开放给员工、合作伙伴与公众,帮助大家更好的工作。

  • 强调数据的作用,建立数据治理委员会(DGB,NASA Data Governance Board)。DGB的主要职能是:负责数据标准的建立与维护、研发/选择数据分析及应用的相关技术、审核与批准数据应用类程序(系统)、监控与巡视数据安全等。DGB的工作目标是保护数据、整合数据、推进数据的应用,让数据变成重要的生产力。

  • 提升信息技术的供给水平。他启动了一个SCRM(Supply Chain Risk Management)项目,旨在优化为NASA提供信息技术以及数字化服务的供应商群体,确保NASA所需的技术得到安全的供给。CIO办公室从各个方面梳理了对技术合作伙伴的需求,强调了供应商在数字化创新方面的能力要求,包括:云计算、自动化及机器人、大数据及智能分析、敏捷开发与自动化运维、物联网及传感器、多学科建模及仿真、增强现实/虚拟现实、高性能计算、移动与协同、社交传播等。

  • 与一些部门和中心合作,启动了一系列数字化转型的项目,旨在打造更加易用和敏捷的应用程序,以帮助科学家和行政人员在不同的环境下都可以快速的开展工作。