吳玉德 馮冰

摘 要：本文闡述了復(fù)雜系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的演變與發(fā)展，分析了國(guó)內(nèi)典型技術(shù)體系現(xiàn)狀；剖析了高技術(shù)服務(wù)企業(yè)技術(shù)體系設(shè)計(jì)要求與約束；構(gòu)建了基于DoDAF的技術(shù)體系構(gòu)建方法，明確了技術(shù)體系結(jié)構(gòu)多維度視圖、數(shù)據(jù)定義與說(shuō)明、關(guān)鍵流程和框架模型。應(yīng)用實(shí)踐表明，該方法可應(yīng)用于高技術(shù)服務(wù)企業(yè)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)企業(yè)戰(zhàn)略研究、能力建設(shè)與業(yè)務(wù)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：高技術(shù)服務(wù)；DoDAF；技術(shù)體系

技術(shù)體系（Technology System）是指“按照一定的方法和原則分類(lèi)的若干相互聯(lián)系的技術(shù)構(gòu)成的有機(jī)聯(lián)系的整體?！奔夹g(shù)體系是企業(yè)戰(zhàn)略研究與規(guī)劃制定、科研項(xiàng)目論證、能力建設(shè)與技術(shù)創(chuàng)新的重要依據(jù)和基礎(chǔ)。技術(shù)體系作為企業(yè)技術(shù)管理與研究的頂層依據(jù)性文件已成共識(shí)，并逐步在企業(yè)技術(shù)資源配置、技術(shù)人員培養(yǎng)、技術(shù)能力演變、技術(shù)關(guān)聯(lián)發(fā)展方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

近年來(lái)，梁振興對(duì)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)描述，側(cè)重闡述了國(guó)外體系結(jié)構(gòu)框架模型及應(yīng)用；美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架提出了完整的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用架構(gòu)；舒宇提出了武器裝備體系結(jié)構(gòu)描述方法。國(guó)內(nèi)外體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及方法研究對(duì)本論文的研究提供了良好借鑒。然而，高技術(shù)服務(wù)企業(yè)面臨著戰(zhàn)略環(huán)境、內(nèi)外部形勢(shì)與需求變化。主要表現(xiàn)：其一，“十二五”末“十三五”初，國(guó)家政府、總裝、軍方、行業(yè)均提出戰(zhàn)略發(fā)展新趨勢(shì)與新要求，企業(yè)技術(shù)體系需要積極適應(yīng)外部環(huán)境變化；其二，高技術(shù)服務(wù)戰(zhàn)略下，企業(yè)客戶面臨較大的戰(zhàn)略調(diào)整與服務(wù)模式變革，需要進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)體系設(shè)計(jì)應(yīng)用模式，以更好地服務(wù)企業(yè)戰(zhàn)略，支撐跨越發(fā)展。其三，多元、耦合專(zhuān)業(yè)共存并行發(fā)展形態(tài)下，需要進(jìn)一步提高技術(shù)體系設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性、可操作性，以最大限度發(fā)展技術(shù)體系的價(jià)值與作用。

本論文從復(fù)雜系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論出發(fā)，研究國(guó)內(nèi)外技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、模型及現(xiàn)狀，構(gòu)建基于DoDAF的技術(shù)體系框架、視圖、數(shù)據(jù)、流程和模型等，尋求戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期、高技術(shù)服務(wù)戰(zhàn)略下專(zhuān)業(yè)體系的構(gòu)建方法與價(jià)值模式。

一、復(fù)雜系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論演變與發(fā)展

1.國(guó)外復(fù)雜系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論

體系結(jié)構(gòu)（Architecture）是一個(gè)系統(tǒng)的基本組織，包括該系統(tǒng)的組成單元、組元間關(guān)系、組元與環(huán)境間關(guān)系以及指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與擴(kuò)展的原則。簡(jiǎn)要地說(shuō)，體系結(jié)構(gòu)是體系的各組成單元的結(jié)構(gòu)及其有序組合的相互關(guān)系。

復(fù)雜系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)的本質(zhì)是系統(tǒng)發(fā)展策略的設(shè)計(jì)，必須確定好發(fā)展目標(biāo)，規(guī)劃好實(shí)施途徑。體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)采用規(guī)范化的圖形、表格和文字，清晰、直觀、形象化地描繪了系統(tǒng)使命任務(wù)的范圍、需求、目標(biāo)、背景、可行的解決方案、過(guò)渡策略和所需標(biāo)準(zhǔn)，形成了定性與定量相結(jié)合的頂層設(shè)計(jì)方案，因此體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)是系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)的重要手段之一。

體系結(jié)構(gòu)從不同的視角看有眾多的特征量，這些特征量可以用模型來(lái)表示。表示特征量的模型填充上特定數(shù)據(jù)后就能生成該特征量的具體描述結(jié)果，將所有描述結(jié)果集成在一起就是該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)描述。

體系結(jié)構(gòu)框架是體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法學(xué)的別名，其內(nèi)容包括體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則和方法。體系結(jié)構(gòu)框架為開(kāi)發(fā)、描述和溝通體系結(jié)構(gòu)提供了指南、模型和規(guī)則，是理解、比較和集成體系結(jié)構(gòu)的通用的基本工具。業(yè)界內(nèi)將這種通用的體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)方法成為體系結(jié)構(gòu)框架。

20世紀(jì)80年代，以“扎克曼框架”（Zachman Framework）框架的發(fā)表為標(biāo)志，為體系結(jié)構(gòu)框架基本概念的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)；20世紀(jì)90年代，以美國(guó)國(guó)防部《C4ISR體系結(jié)構(gòu)框架》（2.0版）的發(fā)表為標(biāo)志，形成了初步的規(guī)范化的僅限于電子信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)中應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)框架；本世紀(jì)前10年，以美國(guó)《國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架》的發(fā)表為標(biāo)志，使支持國(guó)防領(lǐng)域關(guān)鍵決策為目標(biāo)的“企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架”走向基本成熟，未來(lái)將發(fā)展至以數(shù)據(jù)為中心的企業(yè)體系結(jié)構(gòu)框架研究新階段。

2.國(guó)內(nèi)科研與專(zhuān)業(yè)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要從科技體系、學(xué)科建設(shè)、預(yù)研發(fā)展等角度進(jìn)行了研究與實(shí)踐。

（1）科技體系角度：從研究科學(xué)技術(shù)體系的建構(gòu)基礎(chǔ)及演變看，傳統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)體系正面臨“知識(shí)爆炸”、“邏輯混亂”等困境，解決這些問(wèn)題需要探索新的發(fā)展方向，未來(lái)的科學(xué)技術(shù)體系建構(gòu)，必將從以“學(xué)”為主的技術(shù)體系向以“用”為主的科學(xué)技術(shù)體系演變?？茖W(xué)技術(shù)體系的發(fā)展思路對(duì)高技術(shù)服務(wù)企業(yè)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可資借鑒。

（2）學(xué)科建設(shè)角度：在高等院校，學(xué)科建設(shè)目前也正面臨專(zhuān)業(yè)設(shè)置改革的問(wèn)題，以應(yīng)對(duì)人才培養(yǎng)模式改革和教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)。目前采取的做法為多元組合課程體系設(shè)計(jì)，科學(xué)、靈活配置專(zhuān)業(yè)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)與能力并重發(fā)展。但其專(zhuān)業(yè)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從理論到實(shí)踐尚未進(jìn)行本質(zhì)的變革與提升。

（3）預(yù)研發(fā)展角度：通過(guò)研究國(guó)防預(yù)研發(fā)展歷程及其啟示可以看出，預(yù)研體系建設(shè)經(jīng)歷了“任務(wù)帶學(xué)科”、“型號(hào)帶預(yù)研”、“實(shí)行計(jì)劃單列”等里程碑階段，未來(lái)更加重視需求牽引與技術(shù)推動(dòng)相結(jié)合，處理當(dāng)前急需與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的矛盾。預(yù)研體系的建設(shè)與發(fā)展仍聚焦在體制機(jī)制、科學(xué)決策、以人為本、優(yōu)化資源配置等政策和實(shí)施層面。預(yù)研體系結(jié)構(gòu)并未按復(fù)雜系統(tǒng)理論進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。

二、面向高技術(shù)服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

高技術(shù)服務(wù)是以創(chuàng)新為核心，以通用技術(shù)、基礎(chǔ)產(chǎn)品和專(zhuān)業(yè)工程共用技術(shù)研究為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)為手段，采取現(xiàn)代化經(jīng)營(yíng)管理理念和商業(yè)模式，為社會(huì)和企業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)工具、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、技術(shù)服務(wù)方案等專(zhuān)業(yè)化增值服務(wù)。高技術(shù)服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)的約束和特征表現(xiàn)為：

（1）關(guān)聯(lián)性：服務(wù)體系結(jié)構(gòu)與能力體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)體系結(jié)構(gòu)是相關(guān)關(guān)聯(lián)的，均為專(zhuān)業(yè)體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分。服務(wù)體系結(jié)構(gòu)向能力體系結(jié)構(gòu)提出需求，能力體系結(jié)構(gòu)向技術(shù)體系結(jié)構(gòu)提出目標(biāo)，技術(shù)體系結(jié)構(gòu)向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)提供支撐和制約。

（2）層次性：層次性是系統(tǒng)縱向聯(lián)系的體現(xiàn)。服務(wù)體系結(jié)構(gòu)具有行業(yè)（區(qū)域）級(jí)、企業(yè)級(jí)、裝備（產(chǎn)品）級(jí)等層次性。技術(shù)體系結(jié)構(gòu)具有技術(shù)、分技術(shù)、子技術(shù)等層次性。

（3）整體性：技術(shù)體系結(jié)構(gòu)是為實(shí)現(xiàn)某一體系目標(biāo)而構(gòu)成的有機(jī)整體，各種技術(shù)在整體中相互影響，相互關(guān)聯(lián)。

（4）功能性：由各項(xiàng)技術(shù)按照一定結(jié)構(gòu)構(gòu)成技術(shù)體系，其功能就是為了實(shí)現(xiàn)能力體系結(jié)構(gòu)，滿足服務(wù)體系結(jié)構(gòu)需求。

三、基于DoDAF的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法

1.全景-服務(wù)-能力-技術(shù)-資源視角

基于DoDAF理論，結(jié)合高技術(shù)服務(wù)企業(yè)技術(shù)體系要求與約束，構(gòu)建其全景-服務(wù)-能力-技術(shù)-資源等多維度視圖如表。

表 基于DoDAF的技術(shù)體系視圖

2.技術(shù)體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)定義與關(guān)聯(lián)

在視角與描述基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)是決策所需信息的來(lái)源，是進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)。而視圖提供了一種收集、組織和可視化數(shù)據(jù)的模板，視圖之間通過(guò)數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)聯(lián)在一起。目前DoDAF/ToGAF正由以產(chǎn)品為中心向以數(shù)據(jù)為中心轉(zhuǎn)變，故采取以數(shù)據(jù)為中心的描述方法，以能力、技術(shù)等為例，其數(shù)據(jù)定義與映射描述如下。

（1）能力到技術(shù)映射描述

數(shù)據(jù)定義1：能力到技術(shù)映射描述

SC-4=（Caps，Techs，C_T_Ress）其中，Caps、Techs、C_T_Ress分別表示能力集、技術(shù)集、能力到技術(shù)映射集。

能力實(shí)體定義為Cap={Cap_ID，Cap_Name，Cap_Description}。

技術(shù)實(shí)體定義為T(mén)ech={Tech_ID，Tech_Name，Tech_Description}。

技術(shù)對(duì)能力支撐關(guān)系（即能力到技術(shù)映射集）屬性定義為C_T_Res={C_T_ID，Cap_ID，Cap_Name，Tech_ID，Tech_Name}。

（2）技術(shù)層次結(jié)構(gòu)圖

數(shù)據(jù)定義2：技術(shù)層次結(jié)構(gòu)圖ST-3=（Techs，Tech_Conts），其中Tech_Conts表示技術(shù)之間的包含關(guān)系，即技術(shù)體系、技術(shù)系統(tǒng)、技術(shù)之間的關(guān)系描述。

Tech_Cont的屬性定義為T(mén)ech_Cont={Cont_ID，Parent_ID，Parent_Tech，Child_ID，Child_Tech}，其中Parent_Tech，Child_Tech分別表示技術(shù)包含關(guān)系的父節(jié)點(diǎn)技術(shù)和子節(jié)點(diǎn)技術(shù)。

（3）技術(shù)水平與預(yù)測(cè)描述

數(shù)據(jù)定義3：技術(shù)水平與預(yù)測(cè)描述ST-4=（Techs，Indexes，Levels），其中Indexes表示技術(shù)指標(biāo)集，Levels表示對(duì)于指定技術(shù)指定指標(biāo)在現(xiàn)在和未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展水平的描述集。

指標(biāo)實(shí)體Index屬性定義為Index={Index_ID，Index_Name，Tech_ID，Tech_Name，Index_Description}，其中Tech_ID，Tech_Name表示指標(biāo)所屬的技術(shù)。

技術(shù)水平描述實(shí)體Level屬性定義為L(zhǎng)evel={Level_ID，Tech_ID，Tech_Name，Index_ID，Index_Name，Level_Now，Level_5years，Level_10years}，其中Level_Now，Level_5years，Level_10years分別表示該技術(shù)指標(biāo)在現(xiàn)在、未來(lái)5年和未來(lái)10年可能達(dá)到的水平，并可以根據(jù)需要添加表示時(shí)間維的列。

3.技術(shù)體系結(jié)構(gòu)流程與框架模型

從體系構(gòu)建過(guò)程維度，給出技術(shù)體系結(jié)構(gòu)視圖流程模型和框架，見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 技術(shù)體系結(jié)構(gòu)視圖流程模型

圖2 以數(shù)據(jù)為中心的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)框架模型

四、結(jié)束語(yǔ)

基于DoDAF的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法提供了一種高技術(shù)服務(wù)企業(yè)技術(shù)體系設(shè)計(jì)的有效途徑。構(gòu)建的視圖、數(shù)據(jù)、流程、模型等已應(yīng)用于相關(guān)高技術(shù)服務(wù)企業(yè)的技術(shù)體系構(gòu)建與實(shí)施。實(shí)踐表明，該方法可有效進(jìn)行技術(shù)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并推廣應(yīng)用于企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃、能力建設(shè)與業(yè)務(wù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁振興，沈艷麗等.體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展及應(yīng)用.[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2012（12）.

[2]美國(guó)國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架（2.0版本）.2009（5）.

[3]舒宇，譚躍進(jìn)，李菊芳.武器裝備體系結(jié)構(gòu)描述方法研究[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2008（9）.

作者簡(jiǎn)介：吳玉德，男，中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所副總師，主要從事企業(yè)管理等領(lǐng)域研究