一种基于UAF 的联合情报体系结构设计方法

梁万路，刘 洁

（1.国防科技大学国际关系学院，南京 210012；2.北京市信息技术研究所，北京 100094）

0 引言

体系是若干有关事务相互联系构成的有机整体。联合情报体系是基于网络等基础设施和联合信息共享环境集成所有与联合情报相关的资源而构成的有机整体。信息化战争是体系与体系之间的对抗，联合情报体系作为联合作战体系的重要组成和关键环节，发挥着“耳目”和“触角”的作用，是打赢基于网络信息体系的联合作战和全域作战的重要支撑。联合情报体系是一个复杂巨系统，随着组成元素的不断丰富壮大，体系内不同利益诉求方之间相互协调的难度越来越大，造成体系发展优化方向不清、整体效益受到制约等现实问题。为解决这一体系成长过程中出现的难题，依靠传统的建章立制方法已很难兼顾全面。

体系结构是对体系组成元素及其关系的描述，反映了体系的基本框架。体系结构框架是对体系结构进行规范化描述的方法和指南，即体系结构描述规范。体系结构设计为体系发展建设绘制蓝图，是体系顶层设计的重要手段和综合集成的基础。当前主流的体系结构框架有Zachman 体系结构框架、美国国防部体系结构框架DoDAF、英国国防部体系结构框架MoDAF、北约体系结构框架NAF等，但是不同框架之间存在着概念难以跨越沟通，元模型难以匹配以及体系结构数据在不同工具之间难以交换等问题。为此，对象管理组织OMG 在2017 年发布了统一体系结构框架UAF（unified architecture framework），可以很好地解决上述问题。本文通过对主流体系结构设计方法的比较研究，可知基于能力、以数据为中心、面向对象的方法代表着未来体系结构设计方法的发展方向和趋势，在对UAF 框架组成进行系统分析的基础上，分析其对联合情报体系结构设计的适用性，提出基于UAF 的联合情报体系结构设计流程，最后以美军联合作战情报支援为例进行体系结构设计，验证方法的合理有效性。

1 体系结构设计方法比较

体系结构设计是在体系结构框架的规范和指导下，设计满足需求的体系结构，在这个过程中遵循的方法就是体系结构设计方法。当前主流的体系结构设计方法包括以产品为中心的方法、以数据为中心的方法、面向过程的方法、面向对象的方法、基于活动的设计方法以及基于能力的设计方法等。上述方法既有区别又相互联系，分别从设计思想、设计本体和设计切入点3 个维度进行归纳和总结，如图1 所示。

图1 体系结构设计方法

体系结构设计思想主要从认识论的角度进行划分。源于软件工程领域，认为存在两种不同的认识世界的观点：第1 种观点认为世界由一系列过程组成，实体对象嵌入到具体的过程中发挥作用，与此种观点对应的就是面向过程的设计方法。该方法以数据流为主线，从系统（体系）功能或活动出发，采用IDEF0 语言设计功能体系结构和过程模型，再进行验证，层次分明，设计详细，适用于需求明确的领域。第2 种观点则认为世界由各种对象构成，对象的组合与交互表现为过程，与此种观点对应的就是面向对象的设计方法。该方法采用自顶向下分解与自底向上归纳相结合的方法，基于统一建模语言UML（unified modeling language），从作战概念出发开发系统（体系）的用例图、顺序图、类图和状态图，分解系统（体系）功能和对象，得到系统（体系）功能实体和物理实体，构建对象状态转换图，最后进行一致性检验和评价。

体系结构设计本体是指对实体的构成、关系及演化进行设计。在体系结构技术发展应用的进程中，人们对体系结构的本质有着越来越清晰的认识，体系结构设计的中心也逐渐转移到体系结构数据上来，因为数据具有相对稳定性，视图产品则是按需采用体系结构模型填充数据产生。美DoDAF 1.5 中首次提出框架包括数据层和表示层两层结构，数据层聚焦体系结构数据、属性和相互关系；表示层聚焦体系结构视图产品，为认识、理解、分析体系结构描述内容、用途等提供可视化支撑。基于元模型的体系结构设计方法真正意义上实现了“以数据为中心”，如美DoDAF 2.0 以元模型为中心，采用灵活的方法和多种表示形式，获得满足用户需求的体系结构，更加强调体系结构数据的采集、存储和维护，支持更高效和灵活的利用与重用体系结构。

体系结构设计切入点是指设计体系结构的逻辑起点。依据体系结构框架理论方法，体系结构视角视图之间具有内在联系性。因此，从不同的切入点开始体系结构设计会影响设计的质量和效率。例如，基于活动的方法是以业务活动作为设计的逻辑起点，核心是构建“作战节点-活动-角色”、“系统功能-系统节点-系统实体”、“组织单元-角色-系统实体”三组三元关系，其优势在于形成核心体系结构实体的作战信息交换与系统数据交换，生成作战和系统视图，确保数据一致性以及体系结构产品开发质量和效率。基于能力的方法则是以能力作为设计的逻辑起点，以体系能力最大化为目标，进行能力视角视图的开发，继而分解得到其他体系结构视图。

综上分析，设计思想维度是从认识论的角度出发去分析如何认识现实世界的对象；设计本体维度主要是对设计的对象进行分析；设计切入点维度主要是考虑以什么作为逻辑起点进行体系结构设计更为科学高效。尽管不同的方法具有各自的适用场景和特点，但是也并非是完全独立、非此即彼的，而是可以综合使用的。面向过程和面向对象的两种方法由于基于不同认识论，是相互对立的关系；基于活动和基于能力的区别主要在于设计的逻辑起点不同，但是都可以采用面向过程或者是面向对象的方法进行设计；不论设计的逻辑起点是业务活动还是能力，采用的方法是面向过程还是面向对象，都可以是以数据为中心的。随着体系复杂程度的增加以及对设计质量、效率等方面要求的提高，基于能力、面向对象和以数据为中心的设计方法更有利于满足体系复杂性、一致性和一体化方面的各种需求，代表着体系结构设计方法的发展方向和趋势。

2 UAF 的联合情报体系结构设计方法

UAF 框架是体系结构领域的创新性方法，兼容了当前主流体系结构框架，具有很强的通用性、实用性和扩展性，其适用于各种复杂组织体的描述和设计。

2.1 UAF 框架组成及关系

UAF 框架描述上借鉴了Zachman 框架表示形式，包括元数据、战略、业务、服务、人力、资源、安全、项目、标准、配置、字典、总结和概述以及需求等共计13 个视角，各视角相互联系、互为支撑，相互之间追溯和依赖关系如图2 所示。各视角分别从分类、结构、联系、流程、状态、交互场景、信息、参数、约束、路线图、可追溯性等11 个维度进行分析，框架组成如下页表1 所示。

表1 UAF 框架组成

图2 UAF 视角之间的关系

2.2 UAF 框架在联合情报体系结构设计中的适用性分析

体系论证主要包括两个环节：1）明确体系利益攸关方及其业务期望需求；2）定义研制建设方的技术实现需求。联合情报体系组成元素庞杂，拥有诸多的利益攸关方，这些利益攸关方分别对体系拥有自己的关注焦点，因而对联合情报体系需求存在自己不同角度的见解，如决策层关注焦点是体系整体能力和未来发展，人力部门关注焦点是组织机构和力量的优化配置，各级情报机构关注情报业务和体系可封装的服务，研制建设方更加关注系统装备建设和情报资源规划方案等。在梳理联合情报体系诸利益攸关方及其关注焦点的基础上，分析各利益攸关方对联合情报体系的典型需求，分门别类研究体系构成要素，可见UAF 框架包括13 个视角71 种视图，可全面覆盖联合情报体系各组成要素，满足体系诸多利益攸关方及其关注焦点的需求。三者之间的映射关系如第5 页图3 所示。

图3 联合情报体系利益攸关方、典型需求、UAF 映射关系

2.3 基于UAF 的联合情报体系结构设计流程

基于UAF 的联合情报体系结构设计方法是一种围绕需求，以能力为切入点，以数据为中心，面向对象的方法，符合体系结构设计方法的发展趋势。联合情报体系结构设计流程如第6 页图4 所示。

图4 联合情报体系结构设计流程

Step 1 联合情报体系综合词典编制，即编制术语集，并在体系结构设计中不断迭代完善，对应UAF 框架中“字典（Dc）”视角。

Step 2 联合情报体系作战背景概述，主要对使命任务、典型作战场景等进行概述，对应UAF 框架中“总结和概述（Sm-Ov）”视角。

Step 3 联合情报体系需求分析，梳理典型作战场景对联合情报的共性需求，对应UAF 框架中“需求（Rq）”视角。

Step 4 联合情报能力体系设计，对应“战略视角（St）”，将需求细化落地为具体的能力，此处的能力指的是体系在需求牵引下应具备的能力，是体系的“能力期望”。

Step 5 联合情报组织力量体系设计，对应“组织视角（Pr）”，分析联合情报业务活动执行的组织机构和人员力量的分类、层次结构、职责界定以及相互之间的协同配合关系。

Step 6 联合情报业务体系设计，对应“业务视角（OP）”，分析联合情报体系能力实现所需开展的业务活动。

Step 7 联合情报服务体系设计，对应“服务视角（Sv）”，描述联合情报业务活动开展可封装的服务。

Step 8 联合情报资源体系设计，对应“资源视角（Rs）”，分析支撑联合情报体系能力实现与业务活动开展所需的资源。

3 案例分析

以美军联合作战情报支援为例进行体系结构设计如下。

3.1 总结和概述（Sm-Ov）

根据美军联合作战情报支援相关理论，设计联合特遣部队层级作战实施过程中情报保障案例如下：1）联合特遣部队情报中心接收国防联合情报行动中心、战区作战司令部联合情报行动中心的情报支援，进行作战环境情报准备；2）联合特遣部队所属侦察部队分别接收并处理无人机、雷达、光电、电子信号侦察等获取的原始情报数据；3）联合特遣部队情报中心融合多源情报信息并提供情报保障；4）为武器平台提供目标火力引导打击，并对打击效果情报进行处理，提供打击效果评估情报。

3.2 战略视角（St）

基于本案例想定设计联合特遣部队层级应具备的联合情报能力层次结构（St-Sr）如下页图5 所示，包括联合情报计划与指导能力、联合情报数据获取能力、联合情报生产能力、目标引导指示能力、作战效果评估能力、通信保障能力。

图5 联合情报能力层次结构

3.3 组织视角（Pr）

美军联合作战情报支援组织体系主要包括国家、战区、联合特遣部队3 级，设计联合情报组织力量层次结构（Pr-Sr）如图6 所示，主要包括联合参谋部情报部、国防联合情报行动中心、战区作战司令部情报参谋部门、战区联合情报行动中心、联合特遣部队情报参谋部门、联合特遣部队情报中心、联合特遣部队所属侦察部队等。

图6 联合作战情报支援组织力量层次结构

3.4 业务视角（Op）

根据美军“情报流程”相关理论，基于本案例设计联合情报业务分类（Op-Tx）如图7 所示，主要包括联合情报任务受领、联合情报计划与指导、联合情报搜集、联合情报处理、联合情报分析与生产、联合情报分发、联合情报任务总结评估等。

图7 联合情报业务分类

设计联合情报业务过程（Op-Pr）如下页图8 所示。其中，任务受领由联合特遣部队情报参谋部门接受任务，形成情报需求发送给计划与指导活动；计划与指导活动形成联合侦察计划，将侦察指示发送给情报搜集活动；搜集到的原始情报数据发送给情报处理活动；经处理后的情报数据发送给情报分析与生产活动；生产出的情报产品经分发活动，为联合特遣部队提供情报保障，或直接分发给武器平台进行目标引导情报保障；最后基于打击效果情报，对敌方毁伤情况、装备战损情况进行任务总结评估活动。

图8 联合情报业务过程

设计联合情报业务信息交互关系（Op-Is），主要描述国家联合情报行动中心、战区作战司令部联合情报行动中心、联合特遣部队情报中心之间的信息交互关系。以联合特遣部队层级实施作战活动过程中情报保障过程为例分析信息交互关系如图9 所示。

图9 联合特遣部队作战实施过程中联合情报信息交互关系

3.5 服务视角（Sv）

根据美军“情报流程”及能力实现要求，分析支撑联合情报能力实现和业务活动运行可封装的服务，主要包括计划与指导服务、搜集服务、融合处理服务、情报分发服务、情报应用服务、评估分析服务等，联合情报服务流程（Sv-Pr）如图10 所示。

图10 联合情报服务流程

3.6 资源视角（RS）

分析支撑美军联合特遣部队联合情报能力实现和业务运行所需的资源，主要包括侦察手段装备、情报信息系统、情报传输系统等，其中，侦察手段装备主要包括雷达、预警机、侦察机、无人机、侦察卫星等；情报传输系统主要包括联合全球情报通信系统、联合可部署情报支援系统、数据链系统等；情报信息系统主要包括全源分析系统（ASAS）、分布式通用地面站系统（DCGS）、先进作战管理系统（ABMS）等。联合情报资源层次结构（Rs-Sr）如图11所示。

图11 联合情报资源层次结构

4 结论

本文提出的基于UAF 的联合情报体系结构设计方法是一种围绕需求，基于能力，以数据为中心，采用统一的建模语言，开展面向对象的设计方法，代表着体系结构设计方法的发展方向和趋势，是各框架共性的提炼，期望通过统一的表达方式建立各方对体系的统一认知，是体系结构框架向更高层级应用的趋势表现。以美军联合作战情报保障为例设计体系结构验证所提方法的科学性和有效性。