军事信息系统体系结构框架研究进展

陆 敏，黄湘鹏，施未来

（①海军指挥学院，江苏 南京 211800；②海军驻南京地区航空系统军事代表室，江苏 南京 210002）

0 引言

随着信息技术的发展，战争形态也转向基于网络的多军兵种联合作战。为获得战场取得信息优势，夺取战争胜利，一方面要求单个军事信息系统的功能更为强大，另一方面还需要各信息系统之间能够实现高效的信息共享，这些都对军事信息系统的设计和开发提出了更高的要求。诸多实践都已证明体系结构框架正是指导军事信息系统体系结构设计的顶层规范，也是实现诸多军事信息系统综合集成，充分发挥集成优势，实现体系对抗，获得战争主动权的必然要求[4]。

1 军事信息系统体系结构框架最新进展

1.1 美国国防部体系结构框架2.0版新变化

2009年 5月，美国国防部在美国国防部体系结构框架（DoDAF, Department of Defense Architecture Framework）1.5版本的基础上发布2.0版本。它以企业体系结构为焦点，以服务于国防部核心决策过程为目的，以国防部元模型作为数据的组织形式，核心内容是以数据为中心的方法，强调对高效决策所需数据的收集、存储和维护，而将创建支持决策的体系结构放在了第二位。体系结构设计师和利益攸关方可以根据自己的特点和需要自由选择和开发视图，以确保采用“适用的视图”来提供可视化的导出信息。与早期的版本相比，DoDAF2.0的新变化主要表现在：

(1)以数据为中心

体系结构开发的重点从以产品为中心转移到以数据为中心，重点关注将决策数据作为信息提供给决策者。创建了DoDAF元模型，强调数据“适用”原则，引入适用视图概念，同时增加数据信息表现形式的种类，在原有文本、表格、图片的基础上，增加仪表板图、饼状图、融合视图和组合视图。

(2)提出“适用”原则

在DoDAF2.0中将“适用”定义和描述为与特定的项目或使命目标一致的体系结构描述[1]。由于不同层次上体系结构描述的用途或用法会在内容、结构和细节上有所差别，将体系结构描述按照“适用”的原则进行裁剪，可以帮助不同体系结构之间的理解，有助于不同层次上数据对决策的支持。

(3)术语概念上的变化

DoDAF元模型：它取代早期版本中的核心体系结构数据模型，是一种定义了体系结构数据元素的数据结构，包括概念数据模型、逻辑数据模型和物理交换规范。

DoDAF描述模型：是根据数据分类采集特定数据的模板，在每个模型中都映射了DoDAF元模型的概念、关联和属性。

视图：填充体系结构数据后的模型称为视图，它用于表示特定类型的体系结构数据和导出信息，DoDAF早期版本中的产品就具有视图的作用。

适用视图：是用户定义的视图，是为某个特定目的（即“适用”）而创建的数据子集。

视角：多个视图的有机组合。

体系结构描述：用适当的定义将视角进行组合就构成了体系结构描述。

(4)扩展、增加视角

将逻辑数据模型、物理数据模型和概念数据模型合并，放入新创建的数据信息视角；标准视角中增加业务、商用标准和条例描述；作战视角中增加功能（业务的、情报的、作战的等）规则和约束描述；增加能力视角和项目视角，反映国防部能力投资组合和采办的影响。

(5)借鉴其他体系结构框架的研究成果

在能力视图中采用了英国国防部体系结构框架MODAF中用于支持采办的数据元素[2]；采用了北约体系结构框架 NAF中定义的能力视图和项目视图[3]；采用的“适用”视图、表现形式源于开发工作组体系结构框架TOGAF中的业务视图、数据视图、应用视图和技术视图。

1.2 体系结构视角和描述模型

体系结构视角是经过选择后组织起来的体系结构数据的集合，目的是使数据可视化，从而易于理解。体系结构描述可以采用图板、融合视图、文本、组合视图或图形等可视化形式，来表现在体系结构开发过程中收集的数据和导出的信息。DoDAF2.0中给出了8类共52个体系结构描述模型，在实际应用中并不是所有的模型都必须创建，具体创建哪些模型需要以决策者的需要为基础。

(1)能力视角

为体系结构描述中的能力提供战略背景。与执行特定的活动进程的整体构想相关联的企业目标，或在特定的标准和条件下，通过各种方法和手段的组合去完成一组特定的任务，实现预期效果的能力都是能力视角需要描述的内容。能力视角由七个描述模型构成，分别是CV-1能力构想、CV-2能力分类、CV-3能力阶段划分、CV-4能力依赖关系、CV-5能力到组织开发的映射、CV-6能力到作战活动的映射、CV-7能力到服务的映射。

(2)作战视角

描述组织、任务或需要完成的活动，以及他们之间为完成国防部的使命而必须交换的信息。包括所交换信息的类型，交换频率，该信息交换所支持的任务或活动，以及信息交换的种类。作战视角由九个描述模型构成，分别是OV-1高层作战概念图、OV-2作战资源流描述、OV-3作战资源流矩阵、OV-4组织关系图、OV-5a作战活动树、OV-5b作战活动模型、OV-6a作战规则模型、OV-6b状态转移描述和OV-6c事件追踪描述。

(3)服务视角

描述提供给作战活动或支持作战活动的系统、服务和相互联系功能的信息。这些功能和服务资源及组成部分支持作战活动，与OV中的体系结构数据相联系，为信息交换提供便利。服务视角由十三个描述模型构成，分别是SvcV-1服务背景描述、SvcV-2服务资源流描述、SvcV-3a系统-服务矩阵、SvcV-4服务功能描述、SvcV-5作战活动到服务的追溯矩阵、SvcV-6服务资源流矩阵、SvcV-7服务度量矩阵、SvcV-8服务演变描述、SvcV-9服务技术和技能预测、SvcV-10a服务规则模型、SvcV-10b服务状态转移描述和SvcV-10c服务事件追踪描述。

(4)系统视角

获取的是有关支持作战活动的自动化支持系统、系统间的相互联系及其他系统功能的信息。系统视角由十三个描述模型构成，分别是SV-1系统接口描述、SV-2系统资源流描述、SV-3系统-系统矩阵、SV-4系统功能描述、SV-5a作战活动到系统功能的追溯矩阵、SV-5b作战活动到系统的追溯矩阵、SV-6系统资源流矩阵、SV-7系统度量矩阵、SV-8系统演变描述、SV-9系统技术和技能预测、SV-10a系统规则模型、SV-10b系统状态转移描述和SV-10c系统事件追踪描述。

(5)项目视角

获取的是有关工程项目如何按组织分组为一个连续的采办计划的投资组合信息。它提供了描述多个采办计划间相互关系的方法，其中每个采办计划负责交付一个单独的系统或能力。项目视角由三个描述模型构成，分别是PV-1项目投资组合关系、PV-2项目时间表和PV-3项目到能力的映射。

(6)标准视角

描述体系结构中用到的各种技术标准、实施协定、标准选项、规则和准则，用于管理给定体系结构描述中的系统以及系统单元或服务单元。标准视角由StdV-1标准概要和StdV-2标准预测共两个描述模型构成。

(7)数据和信息视角

描述获取业务信息需求和结构化业务流程规则。包括与体系结构描述中的信息交换相关联的信息，如属性、特性及其相互关系。该视角的模型所获取的数据需要由多个利益攸关方来共同考虑。数据和信息视角由DIV-1概念数据模型、DIV-2逻辑数据模型和DIV-3物理数据模型共三个描述模型构成。

(8)全视角

是体系结构描述中与所有视图相关的顶层内容，它提供与整个体系结构描述有关的信息。全视角由AV-1概要与总结信息和AV-2综合字典共两个描述模型构成。

2 体系结构资源

体系结构资源是构建体系结构的基础资源，美军在体系结构建设的同时高度重视体系结构资源同步建设，投入大量人力物力，取得一系列卓有成效的成果，到目前为止支持DoDAF2.0版的体系结构资源主要有以下11种：①国防部信息企业体系结构，它提供了体系结构设计师在体系结构研发工作中必须遵守的重要原则、规则、约束和最优方法；②国防部体系结构注册系统，所有国防部已有的和正在开发的体系结构都需要在这里进行注册和存储；③国防部信息技术投资组合存储库，它提供国防部相关的技术投资的资料，体系结构的系统元数据也在其中；④国防部信息技术标准和概要注册库，它是主要的商业IT标准的在线存储库；⑤联合C4I计划评估工具，用于正式评估系统和能力文件，可用于联合参谋部互操作性需求验证；⑥联合通用系统功能清单，是描述为联合能力提供支持的通用系统/服务的功能特性的词典；⑦知识管理/决策支持，用于提交各种文档和意见，进行历史信息搜索及文档状态追踪；⑧元数据注册库，存储注册的XML数据和元数据构件、数据库段、参考数据表以及相关的元数据信息，包括体系结构的各种资源流和物理图表；⑨海军体系结构元素参考指南，提供海军和海军陆战队的标准术语索引；⑩服务注册库，提供服务注册和存储，包括体系结构的服务元数据；通用联合任务清单，清单中确认了成功完成使命所需的能力。

3 结语

综上可见，军事信息系统体系结构框架的发展更加关注体系结构数据，强调对支持决策的数据的收集、组织和表现，体系结构中对系统描述的视角不断扩大，同时针对信息作战的要求适时地引入服务的概念，不同体系结构框架之间的融合和借鉴也成为一种趋势。应当把握军事信息系统体系结构框架发展的特点，在深入研究外军军事信息系统体系结构框架的基础上，结合中国的国情军情，尽快推出符合中国军队实际的军事信息系统体系结构框架，从而为军事信息系统的开发设计提供指导，切实提高中国军队信息作战力能力。

[1] DoD Chief Information Office.DoD Architecture Framework Version 2.0[R].Washington: U.S.Department of Defense, 2009.

[2] MODAF Development Team.MOD Architecture Framework Version 1.2[R].London: U.K.Department of Defence, 2008 .

[3] NATO C3 Board.NATO Architecture Framework Version 3[R].[s.l.]:NATO, 2007.

[4] 施未来，陆敏.外军体系结构的发展应用及启示[J].通信技术，2010,43（02）：169-171.