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TOGAF在航空主机所的应用实践与探索

核心提示: 采用架构方法,以全局视角、全要素梳理试飞业务,实现从流程、业务要素到信息化的落地,有效提升试飞业务的信息化水平,并形成一套可复用、可落地的企业架构实施方法。
图1 同时基于Zachman和TOGAF的企业架构内容框架体系。 图2 企业架构总体实施思路。 图3 基于TOGAF的试飞专业的企业架构开发方法。 图4 业务流程图。 图5  UC矩阵分析。 企业架构实施背景 企业架构(Enterprise Architecture,EA)是在信息化发展到一定程度提炼出来的信息化管理方法,起源于20世纪80年代,由约翰·扎科曼(John Zachman)提出。在各方学者、研究机构、政府和企业的推动下,企业架构的概念得到广泛传播和蓬勃发展。在欧美发达国家,企业架构已经成为大中型企业、政府、军队普遍采用的信息化建设管理工具。OPEN GROUP给出的企业架构定义为:企业架构是指所有构成企业的不同元素,以及这些元素之间的关联关系。尽管各方对企业架构有着不同的表述,但对企业架构的核心价值的理解是一致的:企业架构是从系统全局的角度来规划和推动某一组织中业务与信息化的发展。 当前航空产品研发过程中,信息化和业务的融合程度越来越高,一方面信息化的推进需要深入掌握业务运作方式,另一方面业务越来越依赖于信息化甚至融为一体;此时,整个组织需要一种机制来实现信息化和业务的协调发展。基于此,航空工业开始推广企业架构方法,以期在组织内构建信息化与业务协调发展的管理模式。 航空工业尚处在推广企业架构的初始阶段,同时缺少可用性强的实践案例供参考,因此企业架构理论和实践之间存在断层,具体的技术路线和工具也不明确。基于上述问题,笔者所在团队决定把企业架构的实施范围缩小到某个特定专业,并最终定位到试飞专业(因为相对于设计业务,试飞业务的信息化建设相对薄弱),期望达成两个目标:(1)突破企业架构方法在专业级别信息化建设中实施时所需的关键技术;(2)以架构方法在试飞专业的实施模式为基础,探索架构方法在“十三五”信息化规划中的应用方式。 总体方案 企业架构理论的发展体现为各类架构框架的发展。企业架构框架(Enterprise Architecture Framework,EAF)是对企业架构的内容定义、开发、管控所需的方法、工具、成果以及相关资源的整合与结构化描述。经过近30年的发展,已经衍生出多种企业架构框架,主要有两条演进路线:一条是以Zachman框架为基础开发出的架构框架与方法,有FEAF、TEAF等。另一条是以ISO/IECl4252为基础开发出的架构框架,有TOGAF、DoDAF等。其中使用最广的三种框架为Zachman、TOGAF、FEAF。当前企业在实施架构方法时具备两个特点:(1)不局限于采用某个特定的架构框架。实施过程中往往结合企业现状、实施需求、已有实施条件,选取不同架构框架中对自身可用的内容,在坚持架构核心理念的前提下对各种架构框架进行裁剪、整合,从而形成企业自己特有的架构实施方法。(2)需要对已有的架构方法化繁为简。当前接触到的企业架构框架在理论体系、方法工具和其他方面都显得特别庞杂,这就要求企业在遵循架构核心理念的前提下对复杂的架构框架体系做“减法”,抽取出关键思路和关键方法,尽力做到可用、易用。 遵循上述实践原则,笔者在企业架构实施过程中,立足于试飞专业信息化建设这一目标,结合现有技术基础,制定了总体实施思路(如图1所示)。其基于两个原则,原则之一,在采用的企业架构框架方面,选取Zachman框架和TOGAF框架相结合的模式。Zachman框架的精华在于描述架构内容5W1H方法,TOGAF框架的精华在于其架构开发方法(Architecture Development Methodology,ADM),这两者都是在架构实施过程中所需采用的重要方法。原则之二,将复杂的企业架构框架理论体系化繁为简方面,选择“企业架构内容框架”和“企业架构开发方法”作为实施过程中的关键指导理论。“企业架构内容框架”解决的是“企业架构做出来之后应该包含什么内容”这一问题;“企业架构开发方法”解决的是“企业架构如何被设计出来”的问题。 笔者在实施过程中,针对企业架构内容框架同时借鉴了Zachman框架和TOGAF框架。Zachman框架采用多维度和多视角的方式来完整描述架构的内容。典型的Zachman框架中,多维度指的是5W1H,常规解释为WHAT(数据)、HOW(功能)、WHERE(位置)、WHO(人)、WHEN(时间)、WHY(目标);多视角指的是业务规划者、业务责任者、系统设计者、技术设计者、程序开发者、和活动执行者。TOGAF框架中将企业架构所包含的内容定义为互相关联的四个部分:业务架构、应用架构、数据架构和技术架构。Zachman框架中通过多维度多视角清晰阐释了获得架构内容的路径,TOGAF框架中则采用经典的四类划分定义了架构内容的结构与关系,两者补充结合,构成了完整的架构内容方法体系(如图2所示)。 架构开发方法采用TOGAF框架的ADM方法体系(如图3所示)。ADM方法体系中,围绕需求管理将架构的开发和管控过程分为八个主要步骤。试飞专业的企业架构实施过程主要分为三个环节:(1)梳理分析试飞专业现有的业务架构和应用架构(AS-IS);(2)设计试飞专业目标中的业务架构和应用架构(TO-BE);(3)依据目标架构和现有架构的差距,设计解决方案工作包和迁移规划。 关键技术 1.5W1H调研表设计 架构设计过程中,如何对业务和应用进行系统化的分析是一个关键问题,5W1H调研表是解决这一问题的重要工具,其来源于Zachman框架中的5W1H方法,是将5W1H方法落实到操作层面的具体工具,主要用来获取研发专业的业务信息和应用系统信息。5W1H调研表设计的关键包括:(1)综合考虑调研目标、调研主题和调研对象等因素,依据抽象的WHY、HOW、WHAT、WHEN、WHO、WHERE六要素衍化设计出相关属性;(2)设计出的属性应该能完整、深入地覆盖希望调研的内容;(3)为每个属性制定清晰、易操作的填写准则,以便调研者容易理解和填写。实践中,通过合理的5W1H表设计,实现了对业务和应用全面、深入的剖析,为架构设计奠定了基础。 2.CBM组件分析 业务架构设计过程中面临的首要问题是用什么样的手段来构建业务模型,CBM组件是一种有效的方法。CBM组件是一系列不可分割的业务活动,是构建专业化组织的功能模块。实际操作过程中,CBM组件分析遵循三个原则:(1)业务内容:组件之间不应有业务内容的重叠,组件内的事项只能发生在该组件内;(2)输入输出:如果一个组件的输出服务只为另一个组件应用,那么两者应该合并;(3)执行单元:不同部门/岗位负责的组件应分开。通过CBM组件分析,可以有效识别并解耦具有独立价值的业务事项,从而完整、准确的描述特定组织的业务范围。 3.业务流程图设计 设计业务架构时,通过CMB组件技术能够有效表达组织的业务范围,此时尚需其他方法来挖掘分析组织的业务逻辑,业务流程图则必不可缺。业务流程图由两类基本要素构成,第一类是业务组件,第二类是业务组件之间的逻辑关系。设计的关键有两点:(1)从诸多的流程图形式中找到适合描述主机所研发业务的模式;经过反复研究,最终采用经典的组织机构&业务阶段模式,组织机构为各研发专业,业务阶段分为论证、方案设计、初步设计、详细设计、首飞及调整试飞、设计鉴定等。(2)流程图的设计应该既能描述本专业的主要业务逻辑,又能描述其他专业如何配合该专业开展业务;设计时将组织机构分为主责专业和协作专业,主责专业泳道用以表达专业内的业务逻辑,协作专业泳道用以表达专业间的协作逻辑。通过上述方法,业务流程图较好地实现了对组织业务逻辑的充分表达(如图4所示)。 4.指标体系设计 为了更深入地对业务架构进行分析,引入了指标体系这一重要工具。指标体系设计的理论基础是动机-需求-测度模型,首先清晰划定业务目标,再根据业务目标提出能力需求,最后分析各能力需求所对应的测度指标并形成指标体系。指标体系设计时的难点和重点是如何基于业务组件挖掘出清晰、准确的指标,实践中通过两个步骤来实现:(1)在5W1H调研表中设置相关属性,引导调研对象对指标进行初步描述;(2)基于调研对象的描述进行分析提炼,形成明确的指标。通过指标体系的构建,能够对业务组件的目标和评价标准进行深入理解,进一步引导应用架构的设计。 5.UC矩阵分析 应用架构设计中的首要难点是如何构建整体的应用框架,业务/数据UC矩阵为此提供了一种可行的解决途径。UC矩阵用来表达业务与数据两者之间的关系,矩阵中的行表示业务,列表示数据,并以字母U(used)和C(create)表示业务对数据的产生、使用。基于UC矩阵的分析过程包括:(1)用矩阵记录下系统的业务和数据类;(2)按一定原则对矩阵做重新排列;(3)矩阵中U和C最密集的地方构成业务组件。通过UC矩阵中业务/数据的结果关系,对系统应用模块进行了科学划分,实现了宏观层面应用框架的设计(如图5所示)。 6.移路线规划 完成TO-BE架构与AS-IS架构的设计和差距分析之后,就基本明确了需要改进的工作;接下来如何对这些工作进行统筹布局及合理规划,就是迁移路线规划需要解决的问题。迁移路线规划分为三个步骤:(1)审查、合并差距分析结果,并结合各种实施约束,形成工作包;(2)通过依赖性分析确定工作包的实施顺序,进一步开展工作包的收益/投入分析;(3)统筹考虑上述分析结果,对工作包进行优先级定义,完成迁移规划方案。好的迁移路线规划能够科学指导实施团队依据架构设计的成果开展工作,最终形成理想的企业架构。 7.模型显性化 架构设计工作中,涉及业务、应用、技术、数据这个四个层面的各种模型,迫切需要使用统一的建模语言、建模规范和建模工具开展建模工作,实现模型的显性化。实施过程中,采用了TOGAF体系中的ARCHIMATE建模语言、集团统一制定的企业架构建模规范以及配套的建模工具ARIS。技术架构建模是建模过程中的难点,实践中的解决方案是以应用需求为突破口,通过特定的需求视角来牵引构建出涵盖功能层、软件层、逻辑层和物理层的完整模型,从而达成了较为理想的结果。 总结及展望 采用架构方法,以全局视角、全要素梳理试飞业务,实现从流程、业务要素到信息化的落地,有效提升试飞业务的信息化水平,并形成一套可复用、可落地的企业架构实施方法。下一步将重点做好这套方法的扩展完善,瞄准前期实施时相对薄弱环节开展工作,如技术架构方面,建立规范的IT技术选型要求和目录;数据架构方面,实现全所主数据的统一规划、构建和应用。
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责任编辑:news