【系统架构设计师】十八、信息系统架构设计理论与实践②

目录

四、企业信息系统的总体框架

4.1 战略系统

4.2 业务系统

4.3 应用系统

4.4 企业信息基础设施

4.5 业务流程重组BPR

4.6 业务流程管理BPM

五、信息系统架构设计方法

5.1 行业标准的体系架构框架

5.2 架构开发方法

5.3 信息化总体架构方法

5.4 信息化建设生命周期

5.5 信息化工程总体规划的方法论

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四、企业信息系统的总体框架

        信息系统的架构 (Information System Architecture,ISA) 中的Architecture含义具有丰富内涵和作用，相比计算机领域的Architecture来说它的单一性、片面性模型是难以描述ISA 的全部的，ISA 模型应该是多维度，分层次、高度集成化的模型。

        要在企业中建立一个有效集成的ISA,必须考虑企业中的四个方面：战略系统、业务系统、应用系统和信息基础设施。信息系统体系结构的总体参考框架如下图所示。

4.1 战略系统

        战略系统是指企业中与战略制定、高层决策有关的管理活动和计算机辅助系统。

        在ISA 中战略系统由两个部分组成，其一是为以计算机为基础的高层决策支持系统，其二是企业的战略规划体系。

        在 ISA 中设立战略系统有两重含义：一是它表示信息系统对企业高层管理者的决策支持能力；二是它表示企业战略规划对信息系统建设的影响和要求。

4.2 业务系统

        业务系统是指企业中完成一定业务功能的各部分(物质、能量、信息和人)组成的系统。例如：会计系统，包括应付账款、应收账款、开发票、审计等业务过程。业务过程可以分解成一系列逻辑上相互依赖的业务活动，业务活动的完成有先后次序，每个业务活动都有执行的角色，并处理相关数据。

        业务系统作为一个组成成分在ISA 中的作用是：对企业现有业务系统、业务过程和业务活动进行建模，并在企业战略的指导下，采用业务流程重组 (Business Process Reengineering,BPR) 的原理和方法进行业务过程优化重组，并对重组后的业务领域、业务过程和业务活动进行建模，从而确定出相对稳定的数据，以此相对稳定的数据为基础，进行企业应用系统的开发和信息基础设施的建设。

4.3 应用系统

        应用系统即应用软件系统，指信息系统中的应用软件部分。软件按其与计算机硬件和用户的关系，可以分为系统软件、支持性软件和应用软件，它们具有层次性关系。对于企业信息系统中的应用软件(应用系统),一般按完成的功能可包含：事务处理系统TPS、 管理信息系统MIS、 决策支持系统 DSS、 专家系统ES、 办公自动化系统OAS等。

        从架构的角度来看，都包含两个基本组成部分：内部功能实现部分和外部界面部分。

4.4 企业信息基础设施

        企业信息基础设施 (Enterprises Information Infrastructure,EII) 是指根据企业当前业务和可预见的发展趋势，及对信息采集、处理、存储和流通的要求，构筑由信息设备、通信网络、数据库、系统软件和支持性软件等组成的环境。这里可以将企业信息基础设施分成三部分：技术基础设施、信息资源设施和管理基础设施。

        技术基础设施由计算机、网络、系统软件、支持性软件、数据交换协议等组成；

        信息资源设施由数据与信息本身、数据交换的形式与标准、信息处理方法等组成；

        管理基础设施指企业中信息系统部门的组织组织结构、信息资源设施管理人员的分工、企业
信息基础设施的管理方法与规章制度等。

4.5 业务流程重组BPR

        BPR是对企业的业务流程进行根本性的再思考和彻底性的再设计，从而获得可以用诸如成本、质量、服务和速度等方面的业绩来衡量的显著性的成就。BPR设计原则、系统规划和步骤如下图所示:

4.6 业务流程管理BPM

        BPM是一种以规范化的构造端到端的卓越业务流程为中心，以持续的提高组织业务绩效为目的的系统化方法。

        BPM与BPR管理思想最根本的不同就在于流程管理并不要求对所有的流程进行再造。构造卓越的业务流程并不是流程再造，而是根据现有流程的具体情况，对流程进行规范化的设计。

        流程管理包含三个层面：规范流程、优化流程和再造流程。

五、信息系统架构设计方法

5.1 行业标准的体系架构框架

        行业标准的体系架构框架(The Open Group Architecture Framework,TOGAF) 是一种开放式企业架构框架标准，它为标准、方法论和企业架构专业人员之间的沟通提供一致性保障。 TOGAF 的能力框架如下图。

        该框架旨在通过以下四个目标帮助企业组织和解决所有关键业务需求。
                (1)确保从关键利益相关方到团队成员的所有用户都使用相同的语言。这有助于每个人以相同的方式理解框架，内容和目标，并让整个企业在同一页面上打破任何沟通障碍。
                (2)避免被“锁定”到企业架构的专有解决方案。只要该公司在内部使用TOGAF 而不是用于商业目的，该框架就是免费的。
                (3)节省时间和金钱，更有效地利用资源。
                (4)实现可观的投资回报(ROI)。 

        TOGAF 的核心思想是模块化架构，为架构产品提供内容框架，为大型组织开发提供扩展指南，适用于不同架构风格。

        TOGAF 的关键是架构开发方法 (Architecture Development Method，ADM)。

5.2 架构开发方法

        架构开发方法 (Architecture Development Method,ADM)为开发企业架构所需要执行各个步骤以及它们之间的关系进行详细的定义。

        ADM 方法是由一组按照架构领域的架构开发顺序而排列成一个环的多个阶段所构成。
TOGAF 中最为著名的一个 ADM 架构开发的全生命周期模型如下图。此模型将ADM 全生命
周期划分为准备、需求管理、架构愿望、业务架构、信息系统架构(应用和数据)、技术架构、
机会和解决方案、迁移规划、实施治理、架构变更管理等十个阶段，这十个阶段是反复迭代的
过程。

         ADM 架构设计方法各阶段主要活动如下表：

5.3 信息化总体架构方法

        实现信息化就要构筑和完善6个要素(开发利用信息资源，建设国家信息网络，推进信息技术应用，发展信息技术和产业，培育信息化人才，制定和完善信息化政策)的国家信息化体系。

        完整的信息化内涵包括以下四方面内容：
                (1)信息网络体系：包括信息资源，各种信息系统，公用通信网络平台等。
                (2)信息产业基础：包括信息科学技术研究与开发，信息装备制造，信息咨询服务等。
                (3)社会运行环境：包括现代工农业、管理体制、政策法律、规章制度、文化教育、道德观念等生产关系与上层建筑。
                (4)效用积累过程：包括劳动者素质，国家现代化水平，人民生活质量不断提高，精神文明和物质文明建设不断进步等。

        信息化建设指品牌利用现代信息技术来支撑品牌管理的手段和过程。

        信息化建设包括了企业规模，企业在电话通信、网站、电子商务方面的投入情况，在客户资源管理、质量管理体系方面的建设成就等。

        信息化主要体现以下6 种特征：易用性；健壮性；平台化、灵活性、扩展性；安全性；门户化、整合性；移动性。

        信息化架构一般有两种模式，一种是数据导向架构，一种是流程导向架构。

        对于数据导向架构重点是在数据中心，BI商业智能等建设中使用较多，关注数据模型和数据质量；

        对于流程导向架构，S0A 本身就是关键方法和技术，关注端到端流程整合，以及架构对流程变化的适应度。两种架构并没有严格的边界，而是相互配合和补充。

        数据导向架构研究的是数据对象和数据对象之间的关系，这个是首要的内容。在这个完成后仍然要开始考虑数据的产生、变更、废弃等数据生命周期，这些自然涉及的数据管理的相关流程。

        流程导向架构关注的是流程，架构本身的目的是为了端到端流程整合服务。因此研究切入点会是价值链分析，流程分析和分解，业务组件划分。

5.4 信息化建设生命周期

        信息系统在使用过程中随着其生存环境的变化，要不断维护、修改，当它不再适应的时候就要被淘汰，就要由新系统代替老系统，这种周期循环称为信息系统的生命周期。
        信息系统的生命周期可以分为系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维
护等五个阶段。

        (1)系统规划阶段。系统规划阶段的任务是对企业的环境、目标、现行系统的状况进行初步调查，根据企业目标和发展战略，确定信息系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要性和可能性。根据需要与可能，给出拟建系统的备选方案。对这些方案进行可行性分析，写出可行性分析报告。
        (2)系统分析阶段。系统分析阶段的任务是根据系统设计任务书所确定的范围，对现行系统进行详细调查，描述现行系统的业务流程，指出现行系统的局限性和不足之处，确定新系统的基本目标和逻辑功能要求，即提出新系统的逻辑模型。这个阶段又称为逻辑设计阶段。这个阶段是整个系统建设的关键阶段，也是信息系统建设与一般工程项目的重要区别所在。系统分析阶段的工作成果体现在系统说明书中。
        (3)系统设计阶段。简单地讲，系统分析阶段的任务是回答系统“做什么”的问题，而系统设计阶段要回答的问题是“怎么做”。该阶段的任务是根据系统说明书中规定的功能要求，考虑实际条件，具体设计实现逻辑模型的技术方案，也即设计新系统的物理模型。这个阶段又称为物理设计阶段。这个阶段又可分为总体设计和详细设计两个阶段。这个阶段的技术文档是“系统设计说明书”。
        (4)系统实施阶段。系统实施阶段是将设计的系统付诸实施的阶段。这一阶段的任务包括计算机等设备的购置、安装和调试、程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换等。这个阶段的特点是几个互相联系、互相制约的任务同时展开，必须精心安排、合理组织。系统实施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进度报告。系统测试之后写出系统测试分析报告。
        (5)系统运行和维护阶段。系统投入运行后，需要经常进行维护和评价，记录系统运行的情况，根据一定的规格对系统进行必要的修改，评价系统的工作质量和经济效益。

        信息化工程建设的全生命周期(五个阶段及任务)如下图所示。

5.5 信息化工程总体规划的方法论

        用于管理信息系统规划的方法很多，主要是关键成功因素法 (Critical Success Factors,CSF)、 战略目标集转化法 (Strategy Set Transformation,SST) 和企业系统规划法(BusinessSystem Planning,BSP)。其他还有企业信息分析与集成技术、产出/方法分析、投资回收法、征费法 (chargout)、零线预算法和阶石法等。用得最多的是前面三种。

        （1）关键成功因素法（Critical Success Factors，CSF）。关键成功因素指的是对企业的成功起关键作用的因素。CSF 就是通过分析找出使得企业成功的关键因素，然后再围绕这些关键因素来确定系统的需求，并进行规划。
        （2）战略目标集转化法（Strategy Set Transformation，SST）。SST 反映了各种人的要求，而且给出了按这种要求的分层，然后转化为信息系统目标的结构化方法。
        （3）企业系统规划法（Business System Planning，BSP）。BSP 通过自上而下地识别系统目标、企业过程和数据，然后对数据进行分析，自下而上地设计信息系统。

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