張 　建
深圳自來水公司

　　1.計算機2000年問題的由來與危害

　　計算機2000年問題，又稱為千年蟲問題，用英文縮寫又為“Y2K ”(Year2000)，它是指在早期的計算機軟、硬件系統中，為節省存儲空間，只采用了兩位十進制數記錄年份的最后兩位，如：將1976年記為76；因此當時間從1999年的12月31日跨入2000年1月1日時，就會出現2000年被誤認為1900年的問題。大部分老一些的主機系統、許多個人計算機和數以百萬計的嵌入軟件程序并安裝在各類控制系統中的半導體芯片，到2000年1月1日都有可能因時間判斷的混淆，發生故障，不能正確處理相關數據，造成混亂、甚至崩潰。正是這看來簡單的一個小小的誤解，卻會影響計算機系統的正常運行，進而引發經濟上、軍事上、科學計算與人類社會生活的一系列連鎖反應，導致更大的錯誤。可能影響國家重大經濟信息系統的正常運行，甚至給人類生活帶來難以彌補的重大損失和造成整個社會生活的混亂。
　　其實自從計算機誕生以來，千年蟲問題一直就存在。隨著2000年的逼近，人們才逐漸認識到它將會對現代社會所構成巨大的危害和影響。在計算機和自動化高度普及的今天，各行各業都把計算機和自動控制的應用融入到生產經營和管理的各個環節，無論是金融財稅、證券、保險，還是通訊網絡、公共醫療、交通運輸、水電等公用設施和社會福利，甚至包括電梯、衛星通信、醫療器械、儀表系統、汽車電器，這些大量應用集成電路芯片、嵌入計算機程序及應用軟件的領域，都將會受到影響。因此，大量存在于社會中的千年蟲問題成為目前全世界范圍內的重大攻關解決事務。這就是我們要面對的世紀之交計算機2000年問題的挑戰。

　　2.供水行業的計算機應用與自動化系統

　　我國與西方等發達國家相比，由于計算機應用起步較晚，社會對計算機的依賴程度沒有發達國家那么深，因而2000年問題的影響也不如發達國家大，這只是問題的一個方面。另一方面，我國在計算機2000年問題上又具特殊性，各地區各行業計算機應用的普及和生產的自動化程度有很大差別。
　　就供水行業而言，經濟發達地區和沿海開放城市的供水企業，計算機應用于管理和水廠生產自動化程度要遠大于內地。以深圳市自來水（集團）有限公司為例，集團公司的領導十分重視企業信息化、現代化和自動化的建設，特別關注和支持現代化科學技術在本行業的應用，計算機和自動控制的應用在公司各管理部門、水廠、泵站、水費調度以及企業信息網建設等方面已十分普及，全公司PC機及工作站已有近500臺之多，計算機應用和自動化控制已具有相當的規模，并取得了很好的效益，走在國內同行業的前列。
　　為了保證深圳市自來水（集團）有限公司計算機及各應用系統安全正常的運行，防止計算機2000年問題對深圳市供水系統的危害和影響，從1998年起就多次召開了解決2000年問題工作會議，專門討論集團公司計算機2000年問題的情況以及解決對策，指出了清查和解決2000年問題的必要性和迫切性，并成立了“計算機安全管理小組”，專門負責公司范圍的計算機安全問題。同時，集團公司還制訂了“深圳市自來水（集團）有限公司計算機安全管理規定”，公司各部門、下屬各單位也都配備了計算機安全員，構成了以公司為主干，下屬單位及分公司為分支的計算機安全網絡體系，目前仍然主要是繼續開展解決計算機2000年問題的工作。

　　3.供水行業存在計算機2000年問題的類別

　　從供水行業的計算機應用和自動控制的行業特點來看，可能存在計算機2000年問題的方面大致可以分成這樣幾類，如：1、PC機和工作站系統；2、供水調度系統；3、計算機管理信息（MIS）系統；4、水廠監控(SCADA)系統；5、嵌入式系統裝置和設備等。
　　關于PC機應用，可以從三個方面考慮；1、PC機硬平臺；2、操作系統；3、應用功能軟件。上述4類的2000年問題基本上都與PC機有直接關系，目前PC機硬件系統的2000年問題比較明確，檢測和解決方案都比較成熟，相對于解決嵌入式系統2000年問題要容易些。用戶可以根據需要從網上下載或從其他途徑免費獲得PC機檢測軟件自行檢查，或請專人檢測解決。有關系統軟件和應用軟件的2000年問題檢測和解決也都有明確的相關開發商和生產商解決。
　　對于供水企業來說，目前有2000年問題困擾，可能直接影響供水的是水廠和泵站的自動化控制系統的嵌入式裝置和設備，這些隱藏的電子芯片，如果有內嵌的CPU或者與日期時間有關，就有可能存在2000年問題，必須解決，才能保證進入2000年時的設備正常運轉。雖然目前世界上發達國家都花費了大量的人力物力和資金來解決計算機2000年問題，但是都普遍認為嵌入式系統的2000年問題是最難以摸清的，牽涉面廣，容易疏忽，解決起來也比較棘手。在我國，一些現代化程度比較高的供水企業用于水廠和泵站自動化控制的嵌入式設備有些也會存在計算機2000年問題，隨著2000年的臨近，應當加快解決的步伐，保障2000年供水的安全性。

　　4.要認清嵌入式系統2000年問題的潛在危害

　　嵌入式系統是指設計用于執行獨立功能并具有以復雜方式處理數據能力的電子系統，它由嵌入的微電子技術芯片（包括微處理芯片、定時器、序列發生器和控制器等一系列微電子芯片器件）來控制的電子設備或裝置，從而使該設備或裝置能夠完成諸如監視、控制等各種自動化處理的任務。我國一些城市的供水企業自動化程度比較高的自來水廠和泵站等，采用的自動控制設備和裝置，不可避免的存在嵌入式系統2000年問題的可能性及其潛在危害。尤其是近年來從國外引進的水廠先進的自動化控制設備和儀器等，存在嵌入式系統2000年問題的可能性是非常大的。
　　4.1 嵌入式系統的特點
　　嵌入式系統可能是整個控制系統中的一部分或一個獨立的設備。所有嵌入式系統都是一種計算機系統，或是包括計算機／微處理器，但是沒有一般計算機系統的外觀（如鍵盤、監視器等）。嵌入式系統的軟件程序一般是被固化在芯片中，沒有明顯的標記和外觀，因此很難發現這類系統，這種系統的軟件也是很難進行修改或是不可修改的。
　　解決嵌入式系統要比一般計算機信息系統2000年問題復雜的主要原因是嵌入式系統具有豐富的微處理芯片、具有豐富的開發軟件、具有封閉的應用方式以及具有應用周期較長等特點。
　　4.2 嵌入式系統的2000年問題
　　并非所有的嵌入式系統都可能存在2000年問題。我們可以歸納出以下導致存在2000年問題嵌入式系統的幾種情況：⑴、系統需要根據日期進行操作（如設備定期維護）；⑵、系統具有某種日期功能；⑶、系統具有電子時鐘功能（如GPS系統）；⑷、系統需要簽發日期標簽（如生產日期的自動簽封）；⑸、系統將出具日期報告。
　　從另一個角度來看，嵌入式系統又可以這樣來歸納：⑴、某些嵌入式處理器使用實時時鐘芯片(RTC)來保存時間和日期的軌跡；⑵、大多數早期的RTC芯片只提供兩位十進制數來表示年份（即00-99）；⑶、嵌入式系統中的應用程序不能識別從99到00的跳躍；⑷、嵌入式系統中的應用程序不能識別2000年是一個閏年；⑸、特定的日期是專用操作的觸發條件（如1999年9月9日等）；⑹、日期功能操作的混亂；⑺、2000年問題主要存在于嵌入式的應用程序或固件中。
　　4.3 嵌入式系統2000年問題的影響程度
　　嵌入式系統在全世界范圍內數量龐大（約有500億個），雖然沒有人能夠確切地知道嵌入式系統2000年問題的嚴重程度，但是可以肯定有1%～4%的嵌入式系統存在2000年問題，每1000臺設備中就會有2至8臺將會出現真正的問題。對于一些自動化程度較高的行業（如石油、天然氣等）比例可能將為15%～20%，并且在這個15%～20%中可能有不到20%的設備導致關鍵設備的失靈。
　　對于供水企業來說，目前總體上計算機和自動化的普及程度要比其他如金融、證券、石油、民航、電信、供電等行業低的多，但各地區供水企業發展水平不一樣，自動化程度高的企業受嵌入式系統2000年問題影響的程度就要高一些 。對于這些供水企業應當提高認識，作好充分的準備。
　　4.4 判斷2000年問題的主要因素
　　那么，如何判斷和標識出那些是可能會產生2000年問題的嵌入式系統呢？在這里僅提供一些參考。如果對某種設備你對下列任何一個問題的回答是肯定的話，則應對該設備進行2000年問題符合性的進一步研究和測試。
　　⑴、 系統是否顯示、打印日期或時間？這說明某類日期功能是該設備操作的組成部分。
　　⑵、 該系統是否生成常規報告？如果設備產生報告并且日期又是報告的一部分，可能會出現問題。
　　⑶、 系統是否存儲歷史記錄？如果存儲了日期，則這些日期也可能被處理和排序。
　　⑷、 系統是否用時間來標記數據？如果系統用日期來簽封記錄、或標志產品，那么該系統可能依賴于日期的處理并且可能無法處理2000年。
　　⑸、 系統是否執行一個時序操作？如果系統是根據日期或時間啟動或停止某一功能，則可能會出現問題。
　　⑹、 系統是否是依據某一時間或日期執行某一操作？那些根據日期或時間來執行某一功能的系統要依賴正確的日期。
　　⑺、 系統是否執行某種基于時間間隔或日期間隔的計算？判定時間間隔、平均事件或總時間的系統可能存在2000年問題的風險。
　　⑻、 系統是否根據某類時間間隔生成某種報警？如果系統根據某個周期產生某種通知，則該系統可能包括一個經時計時器，對這類系統將不會有日期問題；但是該系統可能也包括一個實時時鐘（RTC），對這類系統可能會出現日期問題，判斷這類系統采用何種方式是很困難的，因此要對這些系統進行深入調查。
　　⑼、 其它還有諸如系統的啟動是否要求日期或時間？系統是否向其他系統發送日期或時間信息？系統是否從其他系統接收日期信息？系統是否存在設定日期的某條命令或方法？系統是否要判斷某一日期是星期幾？系統是否根據某個時間順序顯示、打印數據？等等，這些都是判斷嵌入式系統是否存在2000年問題的重要因素。

　　5. 供水要做好進入2000年的應急措施

　　無論從技術上還是管理上來說，解決嵌入式系統的2000年問題，要比解決一般信息技術系統的2000年問題具有更大的困難和挑戰性，對復雜的設備進行調查、分析和測試都是一項艱巨的工作，同時解決嵌入式系統的2000年問題還將受到設備供應商的制約。因此在抓緊解決供水行業計算機2000年問題的同時，做好進入2000年的應急計劃無疑是緩減2000年風險的有效措施。對于供水企業來說，2000年應急計劃是必須的。
　　供水系統2000年問題的應急計劃是為萬一供水系統出現故障而執行的行動、計劃。這些計劃的目的是通過一套構思良好的緊急實施計劃來避免或最小化故障的影響。
　　為了保證在2000年到來之際，深圳市的供水不受影響，深圳市自來水（集團）有限公司在清查解決計算機2000年問題的同時，也已著手計劃制定2000年應急措施。由于計算機2000年問題的隱蔽性和存在的廣泛性，尤其是嵌入式系統，要保證100%的解決所有系統2000年問題也是不可能的和不現實的，因此集團公司已考慮在適當的時機，在不影響供水的情況下，進行2000年應急措施的演習，確保2000年來臨“千年蟲”發作時，不影響深圳市的供水，或將影響和損失減小到最低程度，確保深圳市的社會和生產的穩定性。

　　6.結束語

　　解決計算機2000年問題的關鍵是在于要有高層領導親自組織、協調，全力支持。解決計算機2000年問題的關鍵是管理，而不是技術，這項工作會牽涉到部門之間、企業之間資源的互相配合，沒有高層的支持，就無法協調各種關系，就無法有效利用現有資源。另外還要成立專職的工作小組，落實責任；編制預算，保證資金。同時尋求具有實際經驗及了解本企業應用環境的廠商作為合作伙伴。用戶本身技術人員對2000年問題和整個應用環境及產品的了解是有限的，因此一般要求尋求廠商的合作。而我國的用戶單位普遍具有多品牌、多平臺并存的特點，這就要求有關廠商和用戶對面臨問題取得廣泛的共識，開展積極的合作和協調。這將有利于充分利用有限的資源，有效、優質的解決2000年問題。
　　我國供水企業業近年來隨著信息社會快速發展的步伐，計算機系統的普及應用已具有不可低估的規模，尤其是如水廠、泵站、高層供水等先進設備的引進和廣泛使用，使得供水企業嵌入式系統的2000年問題清查和解決成為關鍵而嚴峻的問題。只有抓緊時間，在2000年到來之前做好進入2000年的充分準備，才能使供水更加順利地跨入21世紀。