企業(yè)體系結(jié)構(gòu)的建模框架研究

甘明鑫

［摘 要］經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)深刻影響著企業(yè)組織管理的各方面。在新的環(huán)境下，企業(yè)的業(yè)務(wù)處在不斷變化的過程中，企業(yè)信息系統(tǒng)（Enterprise Information Systems，EIS）作為企業(yè)管理系統(tǒng)的重要組成部分，面臨前所未有的挑戰(zhàn)。EIS項(xiàng)目的開發(fā)方式存在的問題使得業(yè)務(wù)與技術(shù)的演進(jìn)難以同步，阻礙了企業(yè)的變革。近年來，企業(yè)體系結(jié)構(gòu)(Enterprise Architecture，EA)的研究在信息管理領(lǐng)域正得到越來越多的關(guān)注。EA作為業(yè)務(wù)流程和IT架構(gòu)的組織邏輯，反映了標(biāo)準(zhǔn)化和集成化的公司運(yùn)作模型，目標(biāo)是得到業(yè)務(wù)的敏捷性和利潤的增長。本文探討EIS開發(fā)方法的問題，介紹EA的概念和代表框架，總結(jié)EA的一般特點(diǎn)，研究EA對(duì)EIS開發(fā)的重要意義。

［關(guān)鍵詞］企業(yè)信息系統(tǒng)；企業(yè)體系結(jié)構(gòu)；業(yè)務(wù)系統(tǒng)；IT系統(tǒng)；企業(yè)變革

doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2009.15.005

［中圖分類號(hào)］F270.7；C931.6［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673-0194（2009）15-0016-04

1 引 言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程和市場競爭的加劇，企業(yè)面對(duì)競爭更激烈、業(yè)務(wù)變更和整合更頻繁的全球化運(yùn)營環(huán)境。商務(wù)環(huán)境的變化正深刻影響著企業(yè)組織管理的各方面。在新的環(huán)境下，作為企業(yè)業(yè)務(wù)運(yùn)行的核心支持系統(tǒng)的企業(yè)信息系統(tǒng)（Enterprise Information Systems，EIS）面臨前所未有的挑戰(zhàn)。一方面，技術(shù)的迅速發(fā)展要求企業(yè)能夠創(chuàng)造性地應(yīng)用信息技術(shù)。另一方面，在企業(yè)組織變化的條件下，敏捷制造、虛擬企業(yè)、大規(guī)?？蛻舳ㄖ频刃碌纳a(chǎn)模式也對(duì)企業(yè)EIS提出了更高的要求。

企業(yè)體系結(jié)構(gòu)（Enterprise Architecture, EA）作為業(yè)務(wù)流程和IT架構(gòu)的組織邏輯，反映了標(biāo)準(zhǔn)化和集成化的公司運(yùn)作模型，目標(biāo)是得到業(yè)務(wù)的敏捷性和利潤的增長［4］。EA的研究在信息管理領(lǐng)域正得到越來越多的關(guān)注。本文的結(jié)構(gòu)如下：第二章分析EIS開發(fā)方式的問題，第三章介紹EA的概念和代表框架并總結(jié)EA的特點(diǎn)，第四章分析EA對(duì)EIS開發(fā)的重要意義，第五章是全文的結(jié)論。

2 EIS開發(fā)方式存在的問題

當(dāng)前EIS建設(shè)的問題很大程度上是組織的戰(zhàn)略與業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)與技術(shù)脫節(jié)造成的，需要從組織的全局和頂層來考慮系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)問題。如果只注重部分用戶的近期需求而忽視系統(tǒng)總體的安排，必然導(dǎo)致信息系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上十分脆弱，缺乏應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的能力。

2.1 業(yè)務(wù)與技術(shù)不匹配

EIS開發(fā)方法一般是從凍結(jié)某一階段的業(yè)務(wù)需求開始，經(jīng)過分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試，最后形成針對(duì)先前凍結(jié)的業(yè)務(wù)需求的EIS。這種開發(fā)方法拉大了業(yè)務(wù)系統(tǒng)與EIS之間的距離，使得EIS遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的變更。當(dāng)EIS開發(fā)完成，具有的相對(duì)穩(wěn)定性難以滿足企業(yè)管理變化的需要。

2.2 功能固化

在傳統(tǒng)的EIS開發(fā)中，由于采用剛性結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)從高層到低層的功能固化在系統(tǒng)程序中，當(dāng)其中一個(gè)層次的功能發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)就需要重新開發(fā)。

2.3 資源浪費(fèi)

EIS項(xiàng)目的第一個(gè)階段是“定義現(xiàn)有狀況”，“分析現(xiàn)存系統(tǒng)”或“定義現(xiàn)存流程”，即項(xiàng)目的發(fā)現(xiàn)階段。產(chǎn)生如流程圖，實(shí)體關(guān)系圖，架構(gòu)圖等產(chǎn)品。雖然這些產(chǎn)品是新項(xiàng)目的基礎(chǔ)，但是它們都是根據(jù)項(xiàng)目的背景產(chǎn)生的，而從企業(yè)更廣泛的背景來看卻不完整。在項(xiàng)目結(jié)束之后，這些產(chǎn)品也就不再保存，維護(hù)和升級(jí)，造成資源的浪費(fèi)。

3 EA的概念和框架結(jié)構(gòu)

3.1 企業(yè)體系結(jié)構(gòu)

企業(yè)體系結(jié)構(gòu)（Enterprise Architecture, EA）提供企業(yè)的整體結(jié)構(gòu)圖，是業(yè)務(wù)和技術(shù)的規(guī)劃工具和概念工具，表現(xiàn)為描述企業(yè)結(jié)構(gòu)和功能的一整套相互關(guān)聯(lián)的模型。在此基礎(chǔ)上，EA是組織運(yùn)作模型的系統(tǒng)化的描述，是開發(fā)EIS的概念模型，代表一系列指導(dǎo)專用的體系結(jié)構(gòu)開發(fā)的模型，原則，服務(wù)，方法，規(guī)范，設(shè)計(jì)概念，要素和結(jié)構(gòu)。

EA的建立從整個(gè)組織的使命、戰(zhàn)略、業(yè)務(wù)、技術(shù)的關(guān)系及其演化來建立信息系統(tǒng)的全局的、頂層的模型。EA框架確定體系結(jié)構(gòu)的范圍并將組成元素分解為結(jié)構(gòu)層次和框架維度，用來處理系統(tǒng)的復(fù)雜性，管理技術(shù)資源，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和IT資源的敏捷性，以此來控制管理整個(gè)EIS開發(fā)過程［6］。

3.2 幾種典型的EA框架

3.2.1 Zachman企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架

John Zachman開發(fā)了一個(gè)定義體系結(jié)構(gòu)的框架，分為6個(gè)角色：戰(zhàn)略計(jì)劃者，系統(tǒng)用戶，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者，系統(tǒng)開發(fā)者，承包商和系統(tǒng)本身，提供觀察一個(gè)企業(yè)的模型。

他提出和每個(gè)角色綁定在一起的抽象模型，從不同側(cè)面回答了下面幾個(gè)問題，即：企業(yè)如何運(yùn)作，企業(yè)的一般運(yùn)作方式，運(yùn)作的主體，運(yùn)作的地點(diǎn)，運(yùn)作時(shí)間以及為何運(yùn)作。企業(yè)在信息系統(tǒng)開發(fā)之前已經(jīng)具有一定的組成部分，該框架提供一個(gè)有效的方法來辨認(rèn)和描述開發(fā)前已有和計(jì)劃有的部分以及各部分之間的關(guān)系(參見表1)。

Zachman Framework 成為眾多企業(yè)體系結(jié)構(gòu)的參考模式，形成了諸如FEAF、TEAF、C4ISR、USCS EA、IRS 等行業(yè)的企業(yè)建?？蚣堋?/p>

3.2.2 聯(lián)邦企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架

在Zachman提出EA框架之后，又有很多的框架被提出。1999年9月，首席信息官理事會(huì)(CIO)發(fā)布了聯(lián)邦企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架(FEAF)，F(xiàn)EAF為各聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的參考體系結(jié)構(gòu)提供了一般框架，由此促進(jìn)了聯(lián)邦機(jī)構(gòu)之間在一般業(yè)務(wù)流程、嵌入式技術(shù)、信息流和系統(tǒng)投資等方面的協(xié)調(diào)。FEAF描述開發(fā)聯(lián)邦政府的多組織功能體系結(jié)構(gòu)的模型和定義。與Zachman框架相似的是，F(xiàn)EAF的模型也描述了4個(gè)部分的基本關(guān)系，分別是企業(yè)的業(yè)務(wù)，操作業(yè)務(wù)的必需數(shù)據(jù)，管理數(shù)據(jù)的應(yīng)用和支持應(yīng)用的技術(shù)。

最近，美國聯(lián)邦行政管理與預(yù)算局(OMB)建立了聯(lián)邦企業(yè)體系結(jié)構(gòu)項(xiàng)目管理部門，該部門建議根據(jù)5個(gè)參考模型開發(fā)EA，如表2所示。

建立FEAF參考模型的目的是為了通過跨機(jī)構(gòu)的分析和對(duì)政府機(jī)構(gòu)內(nèi)部及機(jī)構(gòu)之間的協(xié)作、互操作性、集成的調(diào)查使得政府機(jī)構(gòu)能夠較大程度地改進(jìn)。FEAF的5個(gè)視圖及其含義如下：

（1）規(guī)劃者視圖（作用域）

代表最初的體系結(jié)構(gòu)概略圖(sketches)，從最高的抽象層次上描述企業(yè)的規(guī)模、性質(zhì)、部分關(guān)系和基本目標(biāo)。對(duì)應(yīng)于規(guī)劃者或投資人的實(shí)施概要，概括系統(tǒng)的作用域、代價(jià)、與總體環(huán)境的關(guān)系。

（2）所有者視圖（企業(yè)業(yè)務(wù)模型）

由EA架構(gòu)師繪制，從所有者的視角描述企業(yè)。對(duì)應(yīng)于企業(yè)（業(yè)務(wù)）模型，這些模型構(gòu)成業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)，說明業(yè)務(wù)實(shí)體和過程以及兩者之間的聯(lián)系。

（3）設(shè)計(jì)者視圖（信息系統(tǒng)模型）

在這一抽象層次上，架構(gòu)師的計(jì)劃轉(zhuǎn)化為從設(shè)計(jì)者視角觀察的詳細(xì)需求表示。對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)分析師設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模型，系統(tǒng)分析師必須確定數(shù)據(jù)元素、邏輯過程流以及表示業(yè)務(wù)實(shí)體和過程的功能。

（4）構(gòu)建者視圖（技術(shù)模型）

承包者必須重新繪制架構(gòu)師的計(jì)劃來表示構(gòu)建者的視角，提供足夠的細(xì)節(jié)以便理解工具、技術(shù)和材料的約束。構(gòu)建者計(jì)劃仍構(gòu)成另一層抽象并對(duì)應(yīng)于技術(shù)模型，它必須讓信息系統(tǒng)模型適應(yīng)于編程語言、輸入輸出(I/O)設(shè)備或其他必要的支持技術(shù)的細(xì)節(jié)。

（5）轉(zhuǎn)包者視圖（詳細(xì)規(guī)格說明）

轉(zhuǎn)包者在最低的抽象層次上使用規(guī)格說明，對(duì)應(yīng)于交給程序員的詳細(xì)規(guī)格說明，程序員對(duì)單個(gè)模塊編碼，而無需關(guān)心系統(tǒng)的整體環(huán)境或結(jié)構(gòu)。可以表示各種商業(yè)通用系統(tǒng)、政府通用系統(tǒng)或模塊化系統(tǒng)構(gòu)件的詳細(xì)需求，這些系統(tǒng)可以直接獲得或者實(shí)現(xiàn)，而無需構(gòu)建。

3.2.3 開放組織體系結(jié)構(gòu)框架

開放組織體系結(jié)構(gòu)框架TOGAF(The Open Group Architectural Framework)給出大量實(shí)踐基礎(chǔ)上的EA通用的三分法，即業(yè)務(wù)層、邏輯層和技術(shù)層，具有明確的現(xiàn)實(shí)意義。TOGAF集中關(guān)注4個(gè)架構(gòu)：業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)體系結(jié)構(gòu)。其中數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)又統(tǒng)稱為信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)格意義上稱為本體商業(yè)知識(shí)體系；信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)稱為邏輯體系，是一種信息處理的概念模型，類似數(shù)據(jù)庫建模與物理模型的區(qū)分，是與平臺(tái)無關(guān)的。而技術(shù)體系結(jié)構(gòu)是一種與平臺(tái)相關(guān)的物理模型。

關(guān)于業(yè)務(wù)體系，TOGAF遵循通用的基于組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)愿景、業(yè)務(wù)功能和過程的業(yè)務(wù)建模藍(lán)圖。通常用UML和BPM等方法表述。TOGAF強(qiáng)調(diào)可以在業(yè)務(wù)建模時(shí)參考已有的按照行業(yè)或應(yīng)用領(lǐng)域等給出的業(yè)務(wù)參考體系。如：基于行業(yè)的業(yè)務(wù)參考體系TeleMangement Forum等；基于通用商業(yè)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)參考體系，如電子商務(wù)， 供應(yīng)鏈管理等；基于分析模式，如流程組件，業(yè)務(wù)規(guī)則，任務(wù)描述等。

關(guān)于邏輯體系，TOGAF分為數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)建模分為概念模型和物理模型，經(jīng)過多年信息化的積累，各行各業(yè)的數(shù)據(jù)模型已經(jīng)很充分。例如：美國C4ISR系統(tǒng)的戰(zhàn)略級(jí)體系結(jié)構(gòu)框架邏輯數(shù)據(jù)模型；ARTS為零售業(yè)定義的數(shù)據(jù)模型；POSC為石油工業(yè)定義的數(shù)據(jù)模型。實(shí)際上，通用數(shù)據(jù)模型的研究致力于各行業(yè)數(shù)據(jù)模型的整合，成果頗豐。

3.3EA框架的一般特點(diǎn)

Zachman之后的框架所提供的術(shù)語和建模方法都不相同，在對(duì)各維度的展開程度、建模方法學(xué)、建模工具支持等方面存在差異，進(jìn)而表現(xiàn)為各模型表達(dá)能力、可操作性、模型的開放性以及模型的實(shí)際應(yīng)用情況等的差異。

而框架都一致給出了定義企業(yè)運(yùn)作的邏輯項(xiàng)，如交互業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)規(guī)則，信息需求和信息流，操作位置和用戶等，以及術(shù)語，如硬件、軟件、數(shù)據(jù)及性能標(biāo)準(zhǔn)。這些框架同時(shí)也定義了企業(yè)現(xiàn)有環(huán)境和目標(biāo)，以及達(dá)到目標(biāo)的計(jì)劃。現(xiàn)有的企業(yè)模型框架通常采用多個(gè)視圖支持從不同的角度描述同一個(gè)企業(yè)對(duì)象，支持不同建模人員的協(xié)同工作。

4 基于EA的EIS開發(fā)的意義

基于EA的信息系統(tǒng)建設(shè)關(guān)鍵是正確處理需求、功能、結(jié)構(gòu)三者關(guān)系。要從組織的全局出發(fā)，注重系統(tǒng)總體規(guī)劃，全面考慮組織戰(zhàn)略、系統(tǒng)各利益相關(guān)者的需求、業(yè)務(wù)、技術(shù)以及變革與發(fā)展等因素，以及需求與服務(wù)、業(yè)務(wù)與技術(shù)的相互融合的問題。

4.1 減少資源浪費(fèi)

EA為每個(gè)新項(xiàng)目的實(shí)施提供了完整而正確的基礎(chǔ)，對(duì)每個(gè)項(xiàng)目而言，它都是可重用的。因此也減少了EIS開發(fā)中的浪費(fèi)。

4.2 支持系統(tǒng)演化

在體系結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)下，大的IT項(xiàng)目對(duì)組織提出大量的需求。組織要獲得正面積極的變化，就必須具備適應(yīng)能力。適應(yīng)能力也必須演化，并且只能進(jìn)行增量性的演化。1975年，Alexander將此稱為“粉碎式的增長”。其概要是體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師必須將業(yè)務(wù)組織結(jié)構(gòu)看成一個(gè)活的系統(tǒng)，而不是形式上可以設(shè)計(jì)的機(jī)器。因此，成功的EA除了在技術(shù)層，還要在組織層幫助體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師獲得這種增量式演化。

4.3 提高系統(tǒng)重構(gòu)性

企業(yè)管理的變化既有漸進(jìn)式的局部調(diào)整，也有革命性的變革和重新設(shè)計(jì)， 根據(jù)企業(yè)管理系統(tǒng)的層次性，建立層次化的EIS模型，可以從不同層次實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可重構(gòu)性。EA的層次性為敏捷EIS的層次結(jié)構(gòu)提供了基礎(chǔ)。

4.4 促進(jìn)管理變革

EA的主要作用是允許管理的變革。EA完整地定義了現(xiàn)有狀態(tài)，需要改變的部分可以精確地確定，每個(gè)改動(dòng)也可以確定。被提議的變革可以被迅速地評(píng)估、分析和定量化變化的結(jié)果以及有效地管理變革。

5 結(jié) 論

EIS開發(fā)方法是當(dāng)前信息管理領(lǐng)域研究的重要課題，本文綜述了幾種典型企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架，討論了企業(yè)體系結(jié)構(gòu)的意義和問題。

EA反映了一個(gè)組織變革和IT管理的基本原則，為提高EIS開發(fā)效率，提高企業(yè)適應(yīng)環(huán)境的能力等提供了有效解決途徑。經(jīng)過適當(dāng)管理的EA能夠闡明和優(yōu)化組織內(nèi)業(yè)務(wù)運(yùn)作的相互關(guān)系，支持這些運(yùn)作的IT基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用。EA必須跟隨著企業(yè)一起成長，并不斷開發(fā)，是企業(yè)結(jié)構(gòu)永久的部分。EA提供了實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)EIS和信息技術(shù)投資獲取利潤的方法，是使企業(yè)在當(dāng)今商務(wù)環(huán)境中成功的方法。

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Study on The Modeling Framework of Enterprise ArchitectureGAN Ming-xin

(School of Economics and Management, University of Science and Technology Beijing,

Beijing 100083, P.R.China)

Abstract:Enterprise is now changed deeply under global economic environment. As the important part of enterprise systems, Enterprise Information Systems (EIS） is facing challenges never met before. The traditional manner of EIS development makes it difficult to realize synchronized evolution of business and IT in enterprise, which is the main obstacle for enterprise transformation. Recently Enterprise Architecture (EA) is becoming more and more important in information management field. As the logical description of business process and IT architecture, EA reflects the integrated model for company. The goal of EA is obtaining the agility and increasing profits of business. In this paper, we discuss the problem of EIS development, introduce the conception and typical framework of EA and study the significance of EA for EIS development.

Key words: Enterprise Information Systems; Enterprise Architecture; Business System; IT System; Enterprise Transformation