吳玉德 馮冰

摘 要：本文闡述了復雜系統(tǒng)體系結構設計理論的演變與發(fā)展，分析了國內典型技術體系現狀；剖析了高技術服務企業(yè)技術體系設計要求與約束；構建了基于DoDAF的技術體系構建方法，明確了技術體系結構多維度視圖、數據定義與說明、關鍵流程和框架模型。應用實踐表明，該方法可應用于高技術服務企業(yè)技術體系結構設計，對企業(yè)戰(zhàn)略研究、能力建設與業(yè)務發(fā)展具有重要意義。

關鍵詞：高技術服務；DoDAF；技術體系

技術體系（Technology System）是指“按照一定的方法和原則分類的若干相互聯系的技術構成的有機聯系的整體?！奔夹g體系是企業(yè)戰(zhàn)略研究與規(guī)劃制定、科研項目論證、能力建設與技術創(chuàng)新的重要依據和基礎。技術體系作為企業(yè)技術管理與研究的頂層依據性文件已成共識，并逐步在企業(yè)技術資源配置、技術人員培養(yǎng)、技術能力演變、技術關聯發(fā)展方面發(fā)揮越來越重要的作用。

近年來，梁振興對體系結構設計方法進行了系統(tǒng)描述，側重闡述了國外體系結構框架模型及應用；美國國防部體系結構框架提出了完整的體系結構設計與應用架構；舒宇提出了武器裝備體系結構描述方法。國內外體系結構設計理論及方法研究對本論文的研究提供了良好借鑒。然而，高技術服務企業(yè)面臨著戰(zhàn)略環(huán)境、內外部形勢與需求變化。主要表現：其一，“十二五”末“十三五”初，國家政府、總裝、軍方、行業(yè)均提出戰(zhàn)略發(fā)展新趨勢與新要求，企業(yè)技術體系需要積極適應外部環(huán)境變化；其二，高技術服務戰(zhàn)略下，企業(yè)客戶面臨較大的戰(zhàn)略調整與服務模式變革，需要進一步優(yōu)化技術體系設計應用模式，以更好地服務企業(yè)戰(zhàn)略，支撐跨越發(fā)展。其三，多元、耦合專業(yè)共存并行發(fā)展形態(tài)下，需要進一步提高技術體系設計的科學性、合理性、可操作性，以最大限度發(fā)展技術體系的價值與作用。

本論文從復雜系統(tǒng)體系結構設計理論出發(fā)，研究國內外技術體系結構的設計方法、模型及現狀，構建基于DoDAF的技術體系框架、視圖、數據、流程和模型等，尋求戰(zhàn)略轉型期、高技術服務戰(zhàn)略下專業(yè)體系的構建方法與價值模式。

一、復雜系統(tǒng)體系結構設計理論演變與發(fā)展

1.國外復雜系統(tǒng)體系結構設計理論

體系結構（Architecture）是一個系統(tǒng)的基本組織，包括該系統(tǒng)的組成單元、組元間關系、組元與環(huán)境間關系以及指導系統(tǒng)設計與擴展的原則。簡要地說，體系結構是體系的各組成單元的結構及其有序組合的相互關系。

復雜系統(tǒng)頂層設計的本質是系統(tǒng)發(fā)展策略的設計，必須確定好發(fā)展目標，規(guī)劃好實施途徑。體系結構的開發(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)使命任務的范圍、需求、目標、背景、可行的解決方案、過渡策略和所需標準，形成了定性與定量相結合的頂層設計方案，因此體系結構的開發(fā)是系統(tǒng)頂層設計的重要手段之一。

體系結構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表示。表示特征量的模型填充上特定數據后就能生成該特征量的具體描述結果，將所有描述結果集成在一起就是該系統(tǒng)的體系結構描述。

體系結構框架是體系結構設計方法學的別名，其內容包括體系結構設計的基本原則和方法。體系結構框架為開發(fā)、描述和溝通體系結構提供了指南、模型和規(guī)則，是理解、比較和集成體系結構的通用的基本工具。業(yè)界內將這種通用的體系結構開發(fā)方法成為體系結構框架。

20世紀80年代，以“扎克曼框架”（Zachman Framework）框架的發(fā)表為標志，為體系結構框架基本概念的發(fā)展奠定了理論基礎；20世紀90年代，以美國國防部《C4ISR體系結構框架》（2.0版）的發(fā)表為標志，形成了初步的規(guī)范化的僅限于電子信息系統(tǒng)體系結構開發(fā)中應用的體系結構框架；本世紀前10年，以美國《國防部體系結構框架》的發(fā)表為標志，使支持國防領域關鍵決策為目標的“企業(yè)體系結構框架”走向基本成熟，未來將發(fā)展至以數據為中心的企業(yè)體系結構框架研究新階段。

2.國內科研與專業(yè)技術體系結構現狀

國內技術體系結構設計主要從科技體系、學科建設、預研發(fā)展等角度進行了研究與實踐。

（1）科技體系角度：從研究科學技術體系的建構基礎及演變看，傳統(tǒng)的科學技術體系正面臨“知識爆炸”、“邏輯混亂”等困境，解決這些問題需要探索新的發(fā)展方向，未來的科學技術體系建構，必將從以“學”為主的技術體系向以“用”為主的科學技術體系演變?？茖W技術體系的發(fā)展思路對高技術服務企業(yè)技術體系結構的設計可資借鑒。

（2）學科建設角度：在高等院校，學科建設目前也正面臨專業(yè)設置改革的問題，以應對人才培養(yǎng)模式改革和教學質量評價。目前采取的做法為多元組合課程體系設計，科學、靈活配置專業(yè)，強調知識與能力并重發(fā)展。但其專業(yè)體系結構設計從理論到實踐尚未進行本質的變革與提升。

（3）預研發(fā)展角度：通過研究國防預研發(fā)展歷程及其啟示可以看出，預研體系建設經歷了“任務帶學科”、“型號帶預研”、“實行計劃單列”等里程碑階段，未來更加重視需求牽引與技術推動相結合，處理當前急需與長遠發(fā)展的矛盾。預研體系的建設與發(fā)展仍聚焦在體制機制、科學決策、以人為本、優(yōu)化資源配置等政策和實施層面。預研體系結構并未按復雜系統(tǒng)理論進行頂層設計。

二、面向高技術服務的體系結構設計要求

高技術服務是以創(chuàng)新為核心，以通用技術、基礎產品和專業(yè)工程共用技術研究為基礎，以信息技術為手段，采取現代化經營管理理念和商業(yè)模式，為社會和企業(yè)提供標準規(guī)范、技術工具、基礎數據、技術服務方案等專業(yè)化增值服務。高技術服務的體系結構的約束和特征表現為：

（1）關聯性：服務體系結構與能力體系結構、技術體系結構是相關關聯的，均為專業(yè)體系結構的重要組成部分。服務體系結構向能力體系結構提出需求，能力體系結構向技術體系結構提出目標，技術體系結構向服務體系結構提供支撐和制約。

（2）層次性：層次性是系統(tǒng)縱向聯系的體現。服務體系結構具有行業(yè)（區(qū)域）級、企業(yè)級、裝備（產品）級等層次性。技術體系結構具有技術、分技術、子技術等層次性。

（3）整體性：技術體系結構是為實現某一體系目標而構成的有機整體，各種技術在整體中相互影響，相互關聯。

（4）功能性：由各項技術按照一定結構構成技術體系，其功能就是為了實現能力體系結構，滿足服務體系結構需求。

三、基于DoDAF的技術體系結構構建方法

1.全景-服務-能力-技術-資源視角

基于DoDAF理論，結合高技術服務企業(yè)技術體系要求與約束，構建其全景-服務-能力-技術-資源等多維度視圖如表。

表 基于DoDAF的技術體系視圖

2.技術體系結構數據定義與關聯

在視角與描述基礎上，數據是決策所需信息的來源，是進行體系結構分析和優(yōu)化的基礎。而視圖提供了一種收集、組織和可視化數據的模板，視圖之間通過數據的邏輯關聯在一起。目前DoDAF/ToGAF正由以產品為中心向以數據為中心轉變，故采取以數據為中心的描述方法，以能力、技術等為例，其數據定義與映射描述如下。

（1）能力到技術映射描述

數據定義1：能力到技術映射描述

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

能力實體定義為Cap={Cap_ID，Cap_Name，Cap_Description}。

技術實體定義為Tech={Tech_ID，Tech_Name，Tech_Description}。

技術對能力支撐關系（即能力到技術映射集）屬性定義為C_T_Res={C_T_ID，Cap_ID，Cap_Name，Tech_ID，Tech_Name}。

（2）技術層次結構圖

數據定義2：技術層次結構圖ST-3=（Techs，Tech_Conts），其中Tech_Conts表示技術之間的包含關系，即技術體系、技術系統(tǒng)、技術之間的關系描述。

Tech_Cont的屬性定義為Tech_Cont={Cont_ID，Parent_ID，Parent_Tech，Child_ID，Child_Tech}，其中Parent_Tech，Child_Tech分別表示技術包含關系的父節(jié)點技術和子節(jié)點技術。

（3）技術水平與預測描述

數據定義3：技術水平與預測描述ST-4=（Techs，Indexes，Levels），其中Indexes表示技術指標集，Levels表示對于指定技術指定指標在現在和未來一段時間內發(fā)展水平的描述集。

指標實體Index屬性定義為Index={Index_ID，Index_Name，Tech_ID，Tech_Name，Index_Description}，其中Tech_ID，Tech_Name表示指標所屬的技術。

技術水平描述實體Level屬性定義為Level={Level_ID，Tech_ID，Tech_Name，Index_ID，Index_Name，Level_Now，Level_5years，Level_10years}，其中Level_Now，Level_5years，Level_10years分別表示該技術指標在現在、未來5年和未來10年可能達到的水平，并可以根據需要添加表示時間維的列。

3.技術體系結構流程與框架模型

從體系構建過程維度，給出技術體系結構視圖流程模型和框架，見圖1、圖2。

圖1 技術體系結構視圖流程模型

圖2 以數據為中心的技術體系結構框架模型

四、結束語

基于DoDAF的技術體系結構設計方法提供了一種高技術服務企業(yè)技術體系設計的有效途徑。構建的視圖、數據、流程、模型等已應用于相關高技術服務企業(yè)的技術體系構建與實施。實踐表明，該方法可有效進行技術體系結構設計，并推廣應用于企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃、能力建設與業(yè)務發(fā)展。

參考文獻：

[1]梁振興，沈艷麗等.體系結構設計方法的發(fā)展及應用.[M].國防工業(yè)出版社，2012（12）.

[2]美國國防部體系結構框架（2.0版本）.2009（5）.

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

作者簡介：吳玉德，男，中國航空綜合技術研究所副總師，主要從事企業(yè)管理等領域研究