新一代企業信息系統:從實質性需求分析到模型驅動系統

編者按:本文是對模型驅動(企業)應用系統架構,包括模型驅動機制這一重要基礎原理的第一個全面、系統的界定,是該領域的經典論述。

摘要:新一代企業信息系統(NEIS)就是模型驅動的企業信息系統,模型就是企業模型。其實現的基礎之一是模型驅動機制(MDM)。另一項基礎則是實質性需求分析與研究(ERAR)。ERAR的要點,是揭示需求演變規律與應用模式創新。它是由技術導向過渡到用戶需求導向的關鍵。MDM是實現與控制系統或其功能和行為的一種方式。對EIS,它既是功能也是技術實現的要求。模型驅動開發(MDD)是MDM在開發系統中的應用。MDD仍然不能擺脫在傳統的開發或定制中遇到的困境。模型驅動系統(MDS)是MDM的一個基本應用。MDM/MDS是在NEIS的支持下開展企業工程(EE)的關鍵。EE將是與NEIS共生的重要角色。對此,關鍵之一是“足夠有效的企業建模手段”,它具有表達力、適用性、精確性及與應用系統集成。EE向NEIS提供知識和方法論,NEIS向EE提供環境或基礎設施以及工具,它們共同達成電腦化企業。

1 引言

信息技術企業應用領域是一個激動人心,同時充滿困惑與挑戰的領域,它遠遠不是一個成熟的領域,存在著巨大的創新空間。在實踐中,我們感受到這個行業存在一種“技術主導、概念驅動、疏離用戶”的傾向,與“以客戶為中心”這一現代企業管理思想相悖,削弱了人們在這個領域可能的回報。

我們希望達成一種“以客戶為中心、需求主導、技術驅動”的途徑。這不是一個單純的策略改變或技術課題,它涉及到持續地把握用戶需求、產品實現及實施、企業改造等多方面的問題,需要在需求理論、需求研究方法、產品體系結構、服務或供應體系結構、關鍵支撐技術以及基礎理論等許多領域協同創新。

余彤鷹(1999)對未來的企業信息技術應用做了一個前瞻性的探討,在電腦化企業(參考自James Martin的cybercorp)形態和需求的認識基礎上,從用戶需求特征、系統功能范圍與特征、軟件體系結構特征、供需體系特征、系統生命周期特征、應用與維護的特征、關鍵技術基礎等方面,闡述了對未來企業信息系統的構思,指出它應當具有“通用企業平臺與專用執行系統”、“模型驅動”、“支持企業決策者主導的規劃與建模”等關鍵特征。余彤鷹(2002)進一步明確指出所謂“通用平臺上的專用執行系統”就是運行期模型驅動的系統。

隨后,ChinaLabs(2002)發表了一份專題報告,闡述了“業務基礎件”(Business Infrastructure Software) 及“業務架構基礎平臺”(Business Architecture Platform) 的概念。報告指出:業務基礎件通過模型驅動,把企業系統中的業務運行平臺和開發環境提煉出來,覆蓋企業業務流程的所有方面,成為“業務系統的基礎架構平臺”。自2003年起,在遵循上述構思的軟件產品初步成功的背景下,這些研究開始得到廣泛的關注,更多的產業分析師研究或關注了這方面的課題,在應用平臺 (Application Platform) 或應用基礎架構平臺 (Application Infrastructure Platform) 之上分化出一個“業務基礎架構平臺”(Business Infrastructure Platform) 這一觀念開始得到廣泛采納。

我們研究的出發點是用戶需求及企業在引進、實施各種綜合性管理軟件(例如所謂ERP類軟件,包括自行開發或定制)過程中所遭遇的困惑。遵循用戶需求導向這一基本原則,從用戶(企業)的生存環境、需求產生的背景,到軟件功能、特性與服務,到開發“理想的”軟件與服務所遇到的技術障礙,從現有技術的方案到技術創新的需求,全面地加以研究。在長期的探索過程上,我們始終保持著對用戶需求的研究與體驗,并在總結提出了“實質性需求分析與研究”的思想和方法論框架。

另一方面,從企業如何實施大型或綜合管理軟件、進行業務系統改造或再造工程等方面切入,探索了企業工程(EE)和企業建模,明確了它和企業管理、企業信息技術應用以及傳統的企業(業務)建模研究等的關系。在信息系統設計與實現、體系架構和原理方面,探索了以模型驅動系統為代表的一系列技術課題。

除了在需求研究、應用、技術與實現層面上的探索,也進行了一些相關的基礎性、理論性的探討,例如模型驅動機制、一般建模理論、信息與表達理論、系統理論、相關的數學基礎,并包括許多其他或傳統領域例如人工智能、關系數據庫理論等。它們圍繞著企業應用(企業信息系統, EIS)這個中心,構成了一個基本完整的研究體系框架(見余彤鷹2004b)。

本文對上述工作中一些重要課題進行概要性介紹,希望籍此與更多有相同興趣的人們交流,引起關注,拓展在產品、技術、應用乃至理論各個方面進一步開發的可能性。值得說明的是,本文雖然是綜述性的,但其中許多要點并沒有公開發表過,一些已公開的部分,多數也僅僅是通過互聯網站企業工程論壇(www.EE-Forum.org)發表的。

2 NEIS的特征

2.1 課題的定位

我們將課題定為新一代企業信息系統 (New generation of Enterprise Information System, NEIS),是有過多方面考慮的。而由于模型驅動在其中的核心地位,我們也將其稱為“模型驅動的企業信息系統”。“信息技術企業應用”或“企業應用軟件”是比企業信息系統更廣泛的概念,例如各種CAD的應用,工業自動化應用等,將目標范圍集中在信息系統及各種“基于信息”(管理的或業務的)的應用上,是大有深意的。對照以往或當前的各種系統方案,新的構思構建在全新的體系架構和關鍵技術創新之上,從功能或性能上將具有現有方案基本不具備或無法具備的新特性,它在整個產品生命周期上的新特征將導致將導致一個全新的供應鏈系統的出現,引起行業格局的重新調整。

這些都令我們相信這將是一代全新的應用系統,是信息技術企業應用領域的一次革命性的進步。

2.2 用戶需求特征

余彤鷹(1998b)從環境或背景方面,歸納了用戶需求特征4個要點:

一體化:信息技術應用與企業及其經營策略、管理體系開發建設一體化。

個性化:這是創造企業自身獨特競爭優勢,和適應企業不斷變化要求導致的必然結果。

可變性:應用系統將是“為變化而建造的”。

開放性:這包括諸如基于共享的標準,以及多方參與的開發、服務體系,以及可集成性等。

如今,也許更強調如協作、智能等。但我們認為以上方面仍然是不可缺少的基礎。

2.3 功能或性能特征

以下歸納了我們認為NEIS應該具備的重要功能或性能特征。今天我們有足夠的理由相信它將能夠具備。這些工組也基于ERAR。

通過對企業用戶信息系統或管理軟件需求的實質性分析與研究,我們認識到,解決企業最終用戶的困惑,和解決開發、實施人員困惑的一些關鍵要點是相關的,其中既有認識的要點,也有技術的要點。而既往的應用開發,

在以往的開發中,受技術導向傾向的影響,許多重要的、基本的需求或功能性特征并沒有得到全面的重視,甚至被輕視了。一些“老的”構思或需求,并沒有被新的(流行)概念所繼承或解決。

2.3.1 管理思想與方法的容器或推進器

從特定的管理思想或方法(例如MRPII)上超脫出來,從而具備更廣泛的包容能力,將系統定位成一個管理思想和方法的容器和推進器。

2.3.2 可伸縮性或柔性 (Scalable or Flexible)

包括以下方面:

  • 通用性與個性化的結合:首先盡可能總結、提煉通用的要素,同時并提通用和專用功能或途徑;
  • 提供可選擇的或第三方的解決方案、功能性模塊、組件或工具等,以擴充新的功能或改進、替代原有的功能;
  • 提供對不同企業規模應用的適應性方案及過渡、集成能力。

上述要求的實現實際已包括了對所謂發布、配置管理能力的高要求,同時也就形成了對由點到面、由部分到整體、由基礎到高級、由小到大的漸進式應用策略的支持能力。

2.3.3 支持企業工程

在這個主題下概括多種重要的要求。包括:

  • 對整個企業生命周期的支持(從規劃、建設到運行、轉變、管理、維護、重規化等);
  • 對企業(業務)分析與建模的支持,包括變化管理的支持;
  • 對企業再造工程的支持和自身再造工程的支持;
  • 對業務過程(工作流)管理的支持;
  • 對業務規劃與信息系統實現的知識與職能(job)的分離等等。

2.3.4 數據、信息、知識及智能

NEIS首先要具備全面、動態(可變化、擴展)的基礎業務數據支持,形成完整的企業數據環境。在此基礎上,結合事務處理系統(TPS)、管理信息系統(MIS)、企業內容管理(ECM)、信息資源管理(IRM)、決策支持(DSS)、知識管理(KM)、商業智能(BI)等的思想和功能,形成一種將數據、信息、知識、智能管理與應用貫串起來的途徑,將信息工程與信息資源管理、信息規劃和企業建模結合、信息設備管理與其他企業資源管理結合,恢復或保持數據、信息、知識及智能自然的整體關聯狀態,提供(或添加、集成)各種可選擇的、自然協調的處理、分析、支持的工具。

2.3.5 適管理性 (well-manageable)

這是企業應用與個人應用最基本的區別。以往的軟件開發者,常將許多系統管理工作與技術維護工作放在一起(例如所謂系統授權管理),而它們本應是主管、經理使用的功能,這就是對適管理性缺乏重視的一個基本例子。我們認為適管理性并非天然的,而是必須專門加以設計和保證的。對這一原則的貫徹和深入的實施,帶來的內容和變化意外地豐富。

2.3.6 易用性 (ease-to-use)

易用性 (ease-to-use) 本是一個普通的要求,但對NEIS,它仍然需要強調。不能以為GUI、拖放操作drag and drop、基于瀏覽器就是易用性,它們的出現有時甚至降低了企業用戶的某些工作感受。終端設備與作業環境的多樣化更增加了這里的空間。此外,從“免培訓能力”的角度,我們強調其應用和學習應當主要成為一種“業務”的學習而不是技術(電腦)的學習。

2.3.7 其他功能或性能特征

以上項目仍然是一個概括。諸如安全性、集成性發布與配置管理、網絡環境下的協同作業、企業外部關系的支持(如供應鏈或虛擬企業)、對通用標準的支持、對遺產系統的再利用、等,都是現在企業應用開發者所普遍強調的,限于篇幅,就不一一說明了。

2.4 系統構成或技術特征

這些技術性特征,來源于實現特定的功能與性能的必然性,即,它們是由需求出發考慮技術(方案)的必要性而非基于某些新技術來考慮可能性的結果。

2.4.1 體系結構特征

余彤鷹(1999)對此進行的歸納,今天看來仍然是基本要點:

  • 由“打包的”軟件向通用平臺與可動態集成的資源、工具過渡;
  • 由“通用企業應用平臺”和“專用執行系統”兩個基本成分構成;
  • 模型驅動的執行系統動態定義。通過應用平臺本身或集成的工具,對實體、信息環境、業務規則等進行動態建模,從而現場生成實際業務中應用的執行系統;
  • 業務過程驅動的執行系統運行;
  • 支持各種共享標準并且功能可集成、擴充、甚至動態平滑升級。

2.4.2 系統構成

雖然實際的軟件模塊劃分和邏輯的劃分之間可以有很大不同,但這里列出的部分最可能表現為相對獨立的軟件(或方案、產品),甚至有可能分別由不同的開發商分別開發。它們是:

企業平臺 (Enterprise Platform):或稱為企業操作系統、EIS平臺。表現為一套軟件(方案)。用以支撐、實現模型所表達的功能或行為,提供操作接口,同時也可包括或支持其他功能或應用集成、第三方模塊集成、二次開發等功能。

企業數據庫 (Enterprise Database):表現為按照(平臺)應用要求安裝、設置的數據庫平臺上的數據庫及相關服務。儲存、管理企業模型數據和業務數據。

企業工程工具 (Enterprise Engineering Tools):表現為配合平臺使用的軟件或模塊。主要包括企業建模、與分析、管理工具。支持以業務專家(企業工程師)可理解的方式進行建模、分析、管理,開展各種可能的EE活動。

企業應用模型 (Enterprise-applied Model):是專用企業模型,也即企業專用的應用方案。它一部分來自供應商的通用、半通用模型,一部分由企業工程師用EE工具定制或定義。它基于平臺與建模工具所支持的表達方法,以電腦(平臺即建模工具)可處理的數據形式表達/儲存,可以被制作成可“安裝”的“包”(類似傳統的“軟件”)。

企業參考模型 (Enterprise Reference Model):所有可以供最終企業選擇的通用、半通用模型,都屬于參考模型,它與傳統軟件的可選模塊類似,但同時也是企業形成自己的應用模型的原型。

附加模塊 (Additional Modulus):表現為配合平臺使用的軟件或模塊。各種可選的,由平臺開發者或第三方提供的可安裝或掛接于企業平臺的功能性模塊、引擎等。

技術工具 (Technical Tools):表現為配合平臺使用的軟件或模塊。包括輔助或附加的技術性維護管理工具,還可能包括面向軟件技術人員的開發工具。

2.4.3 模型驅動

模型驅動是NEIS的關鍵(余彤鷹,1998),也是最困難的技術特征。它同時也是從關鍵需求中直接得出的要求,只要在一定程度上實現了模型驅動的特征,就能夠實現如前所述的大部分關鍵特性,并充分達成一代全新的應用。正因為如此,在我們的研究、開發計劃中,也使用模型驅動企業信息系統 (Model-Driven Enterprise Information System, MDEIS) 這個名稱。

2.4.4 其他技術特征

與任何一種綜合的企業應用解決方案一樣,NEIS也必然成為各種新技術的集大成者。當前熱門的各種網絡技術、XML技術,包括“古老的”數據庫技術,都是不可缺少的關鍵技術。正如MDA適時地出現,許多新技術、新思想,都可能為NEIS提供有力的手段或支持。

3 實質性需求分析與研究

3.1 需求分析的三重境界

產品或服務的設計始于用戶需求分析與確定,我們在這一工作中體驗到三種典型的層次:

層次1. 客觀描述與記錄(objective description and record)——忠實、精確、全面地搜集與記錄客戶的需求或相關的業務、數據;

層次 2. 模式歸納與發現 (patterns induction and discovery)——按照一定的建模方法論及框架或架構進行歸納、建模,并盡量揭示在包含在快照式的客觀記述中并非顯而易見的模式或規律;

層次3. 模式分析與創新 (patterns analysis and innovation)——在現存模式的基礎上總結不同模式背后隱含的規律,研究應用對需求的異化作用,發掘深層次規律,預測需求變化,揭示新的工作(業務)方式,創建新的、有價值的模式。

以上三個層次是逐級遞進的,一方面,高級層次建立在低級層次的基礎上,另一方面,高層次上的工作結果,可以應用于低層次的工作,對其提供指導。

在第二個層次上,需要采用與分析對象相適應的建模體系。所謂與分析對象相適應,說明它本身已經反映了分析對象的一些基本的規律,甚至包括了一些通用的分析要素或框架。

到達第三個層次,就超出了需求表述、歸納甚至需求變化管理的范圍,不是停留在已存在的模式上,而要研究模式本身,進行模式創新。

3.2 一個指導思想或方法論框架

在需求分析的第三個層次上進一步思考,我們發現軟件工程中傳統的“需求分析”(requirements analysis, 以下簡稱RA) 不足以概括這一層次。傳統需求分析遇到的一些困難,不可能僅僅通過開發各種精密的描述性規格 (declarative specification) 表達或建模技術加以解決的,問題的實質并不是需求表述的精確性問題。在新技術應用的領域,需求是一種處于進化中的客觀事物,它具有自身的演變規律、生命周期和生存環境。它是懸而未決的未來事物的一部分,并且會因我們的介入(實施或應用)而改變,不確定性、幼稚性是它的基本特征,只有在具體的應用過程中才可能逐步地成熟與穩定,嘗試、權宜、改變等是這個過程的基本組成部分。它具有從發生、發展、到終結的完整生命周期,這個周期與應用過程是不可分離的。“滿足用戶需求”不僅僅是一個“發現-解決”的過程,還是一個“研習-創造”的過程。我們必須對影響需求產生與變化的各種因素及其變化規律進行全面綜合的研究。其目標是揭示和總結各種隱蔽的、可能的或未來將要出現的需求,及其需求進化規律,提出或創造新的方案或模式。

這一思想,是在軟件工程領域傳統的需求分析基礎上提出的,是一種自然的深化和升華,因此,我們采用與傳統、習慣的稱呼對應的表達方式,稱其為“實質性需求分析與研究”(Essential Requirements Analysis and Research, ERAR,也可簡稱為需求研究)。目前,我們將其看作“一個指導方針和方法論框架”。它并不限于軟件領域,同樣適合于任何產品或服務的設計,特別是創新。我們相信通過進一步發展和充實,它可能連同RA或需求工程形成一個更強健的、多層次的方法論體系。

3.3 與傳統需求分析的關系

需要強調,ERAR不是取代RA(或需求工程)。在一些要點上對二者加以對比,可以更好地理解ERAR。

ERAR涉及的范圍、知識更廣,更復雜,也更抽象。它不僅僅要表達某一范圍、目的下的需求,更著重于研究需求產生、發展與演化規律,從而捕獲、預測乃至創造需求。

以“What”與“How”這個典型話題比較,ERAR拓展了What的范圍,它的目的同樣不是How,但ERAR強調How對What的作用。研究者必須充分理解How,并且努力把How的變化規律與趨勢與應用對象、環境的研究結合起來,這樣才能進一步拓展對潛在的What的視野。

ERAR與RA是互補的,對于具體的產品或服務開發項目,RA仍然是具體項目的第一個環節,然而它將可以從相關領域(通常是比具體項目更廣的范圍上)上開展的ERAR工作中直接獲取知識和指導。ERAR更適合在某種產品或服務領域上持續地開展,成為企業或行業從產品與服務發展戰略制訂到具體產品的需求分析與設計的一項基礎工作。

3.4 對NEIS的意義

對NEIS,它是變“技術導向,技術驅動”為“需求導向,技術驅動”的關鍵。它是我們將MDM/MDS看作需求與實現兩者的關鍵的背景。ERAR將一直是NEIS開發與研究的重要基礎。

4 模型驅動機制與模型驅動系統

4.1 概念

在深入的探索中,我們發現,在“以模型為中心”、“基于模型”或“模型驅動”這樣一些觀念背后,隱藏著更深刻的系統原理,MDM是重要的一個。

模型驅動機制 (Model-Driven Mechanism, MDM) 是實現與控制系統(或其功能與行為)的一種方式或途徑,即,基于模型運行、實現或控制被建模的、預期的事物——系統或功能及行為,該模型具有獨立性,獨立于表達、儲存、傳送、達成或實現的過程或方法。簡言之,MDM使系統的全部或部分功能及行為(或結構及形態)受到模型的控制或支配。從系統理論角度理解,模型驅動機制的地位類似于反饋機制。

圖1:直接控制機制

圖1表示了一種非經模型實現、控制功能或行為的基本機制,可稱為“直接驅動/控制”。它的典型例子如汽車。

圖2:模型驅動機制 (MDM)

與之形成對照,MDM如圖2所示。圖2還顯示出MDM的另一個要點,即建模知識的分離。在這里“建模知識”是廣義的,它至少包括下列幾個方面:

  • 表示法(語言或符號、語義、語法等各種預定義的表達要素);
  • 建模方法論,包括過程、方法、規則等;
  • 系統本身或其功能與行為的原理與規律;
  • 預定義模型、參考模型,或系統架構等。

以上第3項常常被忽略,卻是基礎或支配性的。第4項在實踐上非常重要,它是對建模對象認識的歸納和總結,同時也與其他項目相關。

另一方面,在建模知識和應用模型之間存在一個知識分配的平衡:放在建模知識一側,就會被固化到操作機構中,從而增強了操作機構的能力(甚至最終應用的執行效率),但也可能降低了其“通用性”和“靈活性”(可變性)。放在應用模型一側,則成為可動態改變的要素,增強了最終應用的可變性,同時也提高了應用模型的復雜性,并或許降低了最終應用的執行效率[1]

需要留意,圖2僅僅顯示了一個單純的模型驅動機制,在實際的系統中,它與直接驅動等是共存的。MDM可以被看作“可相加”的因素,假設對一個功能系統的某些功能“加上”MDM,它就將獲得一種新的改變/控制這些功能的能力。

基于MDM,可以簡單地導入模型驅動系統 (Model-Driven System, MDS)。若一個系統的全部功能與行為都能通過MDM實時地定義、控制和改變,則它是一個“充分的”模型驅動系統。簡言之,MDS就是以MDM控制或實現其主要功能的系統。

通過導入MDM,就能在一個更統一基本層次上理解MDA及我們所特別強調的MDS。

4.2 MDS的應用

從MDM應用上說,其應用對象可能是功能系統例如汽車或軟件,也可能是企業,甚至開發項目等。

有不少對可執行模型的討論。虛擬機連同可執行模型就是一個MDS。

模型驅動開發 (MDD) 同樣是MDM在開發系統自身的應用。

就這種情況參考圖2,“應用模型”就是系統模型,“執行機構”就是編程員或生成器,輸出是軟件,其效果是,可以由模型及根據“輸入”——用戶需求決定軟件。很明顯,MDS是一個特殊的系統類型,但MDD僅僅與開發或實現過程直接相關。

余彤鷹(2002)指出了二者的關鍵區別之一:模型的時效性 (time-effectiveness of model),即,是“運行期模型”(Run-Time Model),還是開發期模型?這對于我們的主題NEIS是意味深遠的。

對MDS型的軟件有許多懷疑或爭論。這里不能對這個話題展開討論,但我們認為這只是一個技術課題,并非不可解決(當然也是十分值得解決的)。且我們認為某些懷疑關系到軟件方面的一些成見。

在實踐中,以MDM為主要功能實現或控制途徑,一些軟件開發者已經開發了可以支持大型企業應用的解決方案。

事實上,電腦本身就是一個MDS的基本例子——軟件正是一種模型,而且它已經在從及其指令、操作系統到應用的多個層次中包含了MDM。

關系數據庫管理系統 (RDBMS,特別是參照Codd的12條規則) 實際上已經為模型驅動系統的可行性和優點作出了經典的范例。

從實現過程說,我們并沒有要一步到位地實現MDS(如NEIS)的負擔,可以有許多種中間或過渡方案,這種狀態也許會持續很久,就好像和Codd的12條規則的在商業性RMDBS中的情形一樣。

4.3 MDS對NEIS的意義

如上所述,“模型驅動”對NEIS至少有兩方面的基本含義:對開發過程——MDD,或對最終系統類型——MDS。

  • 首先,MDD與MDS均能為NEIS帶來多種好處。我們特別強調MDS為NEIS的核心。由于用戶需求的不確定性、幼稚性和其生命周期與應用過程的關系(參見對ERAR的討論),EIS應該有在運行期持續、動態地適應與改變的能力,這是無法回避的根本需求。但僅憑MDD,需求的改變仍然需要通過開發者的建模、編碼(轉換)過程。因為這并未真正將“應用開發者”和“企業規劃者”的工作領域分開,仍將遭遇基于編碼的定制或開發同樣的問題。也就是說,僅憑MDD,我們并不能擺脫在傳統的開發或定制中遭遇的困境,不能充分的滿足NEIS的需求。
  • 現代企業,尤其是電腦化企業,因其復雜性和迅速頻繁地改變,需要EE。EE是屬于企業管理者的領域而非軟件開發實施領域的一種專業性活動,是在整個企業生命周期上持續的過程。EE與企業建模及NEIS間的密切關系也是需要MDS的內在因素之一(參見對EE的討論)。
  • 在EIS和企業模型間存在一種對應或轉換。它是實現NEIS為EMDS——企業模型驅動系統的關鍵。
  • NEIS需要支持EE。簡言之,需要實時、動態、企業模型驅動 (enterprise-model-driven)。在EE、企業建模和NEIS間的關系是導致對MDS需要的內在因素之一。(見對EE的討論)
  • 再者,倘若果企業模型足夠精確,由模型到可執行軟件的編程過程可以自動進行,我們又為什么不將它變成企業平臺的能力,達成最佳的應用模式?縱然這種方式會將計算的效率降低——歷史和MDS的好處都告訴我們:這無需顧慮。

綜言之,我們相信,也許并非所有的企業應用都可以或適合于以MDS方式實現,但EIS或基于信息系統的應用可能正是最適合的類型之一。從實踐上看,只要對那些已經積累了許多研究的要素(例如功能、信息、業務過程、組織機構、資源等)中的部分實現集成的動態建模并令其可操作和可管理,就能給企業用戶帶來前所未有的好處。例如工作流軟件。

5 企業工程及企業建模

5.1 企業工程概念

簡單地說,企業工程(EE)就是關于如何設計、建設、維護與改造企業的綜合學科(余彤鷹, 2004a)。在學術界,Lies, etc. (1995)最早論述了EE概念和其學科特征。相信在不同領域這一概念更早就被提出和實踐了,例如Martin (1995)已是關于EE實施原則的一本系統著作。余彤鷹(1998a、2001等)綜合分析了EE的產生途徑,包括業務再造工程、工業工程、軟件工程,以及信息工程或信息系統工程、CIM、系統工程等,同時討論了它與NEIS的關系。

由于現代企業生存環境的迅速變化、跨地域性和復雜性,大大提升了EE必要性或需求,而現代信息技術的發展及其應用對企業的異化作用,更起到或將要起到促進、催化和支持EE的多重作用。

盡管如此,EE目前還沒有得到廣泛的重視和開發。現在主要的EE涉及者來源于諸如CIM、信息系統建模、企業架構與企業集成等領域。基于這些來源,不可避免地主要基于信息技術應用的立場來討論問題,即主要從信息技術應用所伴隨的再造工程角度涉入EE,而不是直接、完整地從企業規劃與改造(無論是否源于或伴隨著信息技術應用)角度探討EE。

另一方面,現有的各種應用系統,并沒有真正、相對全面地支持EE。我們仍然缺少真正達到EE要求的專用分析與建模工具,更遑論與綜合的企業應用系統的結合。

這些問題的存在,說明EE目前仍然處于幼稚期。

5.2 企業工程、業務工程及再造工程

避開商業、買賣的背景,以工程的觀點,在比較中性的語境中,企業 (enterprise) 和業務 (business) 這兩個詞是自然應的。企業是比業務更大的概念,它總是擁有,并常常擁有多種業務。

在大多數情況中,EE的對象是已經存在的,因而,再造工程 (re-engineering) 成為EE最常見的表現形式。業務(過程)的變化或轉變總是比企業整體的變化或轉變更頻繁,因而,業務工程或業務過程工程比EE更廣泛地使用也是很自然的。與企業整體相同,更多的情形是對已經存在的業務過程進行重新設計和轉變,也就是所謂業務過程再造工程 (BPR)。

另外,“業務工程”或“業務過程(再)工程”等的流行,或許與“業務”的“商業組織”這個含義不無關系。但稍微深入地思考,從工程、系統或運作管理的角度看,組織或事情的商業性、非盈利性對我們的話題并沒有太多實質性的影響。例如對所謂非營利組織如政府,成本、效率因素的重要性也絲毫不應比商業組織低。

5.3 企業工程與企業建模

事實上,企業建模比EE更早更普遍地開展。對企業建模的研究涉及到應用或實施時,自然就會引出EE。許多已有的工作就是由EIS研究人員做的。例如,ARIS本意是一個信息系統建模體系,卻常常被理解為企業建模體系的范例。在這些企業建模的研究中,常常很自然地涉及到EE的概念。

無論我們在什么意義上理解企業,它的出現和存在歷史都已經相當長了,而EE迄今仍然沒有真正浮出水面,其中一個重要的原因就是缺乏足夠有效的建模手段。

我們認為,“足夠有效的企業建模手段”應滿足四個方面的基本要求:

表達力(Expression ability):能充分地表達整個企業——不僅包括信息或業務過程,還包括業務規則、組織、設備或資源及成本等各項構成要素;

適用性 (Applicability):這種表達應該能最大限度地為企業管理或業務人員(和/或企業工程師)理解,而無需掌握許多額外的知識或技巧(例如,關于軟件開發的);

精確性 (Exactness):作為一種工程體系的基礎,它必須有足夠精確性,并可被精確、嚴格地記錄、修改、傳遞。

與應用系統的集成 (Integration with application system):EE建模的結果,應當可以直接體現在企業應用系統上,而不是再經過一個通常在第三方進行的、復雜的軟件開發或修改過程。

企業模型最適合的表現形式是“基于計算機的模型”(computer-based model)。從技術、現實的角度看,現代計算機技術第一次為我們提供了可以充分滿足上述要求的手段。

我們認為,在更好地滿足上述基本要求的建模方法及工具真正出現之前,無法開展獨立、完整的企業建模,也就沒有獨立、豐富的EE。

基于上述認識,余彤鷹(2001)提出的EE發展4項愿景,第一項就是關于企業建模的要求,第4項則是企業建模與分析的支撐工具,它們都是必須借助信息技術實現的。

簡言之,EE依賴于企業建模,企業建模依賴于信息技術。

5.4 EE與NEIS的關系

首先對前面所述企業建模手段的第三項基本要求“與應用系統集成”進一步加以討論。雖然EE概念上并不是必然要結合信息技術應用的過程,但其必要性和好處,恰恰是伴隨著信息技術在企業的深入應用及其引發的再造工程(往往也伴隨著信息系統本身的再造工程需要)過程才顯現出來的,而“EE依賴于EM,EM依賴于IT”這一現實本身也強力地將EE與EIS聯系起來。

另一方面,在企業各項要素中,可以精確建模、記錄的部分,恰恰是“可電腦化或電腦輔助”處理的部分。這也是EE建模方法與工具應該及可能與EIS緊密結合,并被作為NEIS開發的一個基本目標(需求)的一個內在理由。

EE的發展,應該及可能與企業建模和其支撐平臺緊密聯系起來,并且與企業的業務平臺結合在一起。這樣,也就確立了EE與NEIS之間互相依賴、互相促進的伴生關系。沒有企業建模,就沒有真正意義上的EE。而即使具備了企業建模、規劃的工具,還必須有整套的企業設計、規劃、改造原則與方法論才能真正發揮其作用。后者的來源,正是我們希望建立的企業工程學科或知識、方法論體系。

簡言之,我們既不將EE看作是信息技術企業應用的附屬品,同樣也不將企業建模僅僅看作是建立EIS的一種手段。企業建模是連接EE與EIS的橋梁。最大限度地實現對二者的共同支持,是企業建模理想、但合理的目標。它還將在應用中給用戶帶來巨大的益處。

此外,在IT領域企業建模一詞開始流行的今天,有必要特別強調“企業建模”與“企業應用(信息)系統建模”的區別與聯系。

6 結語

我們在差不多10年的時間里做了大量工作。以上論述主要概括了NEIS、ERAR、EE及MDM/MDS的一些基本想法。我們的工作有以下特點:

  • 以企業(用戶)需求而非技術導向;
  • 基于ERAR構思了NEIS并引出MDM與MDS的需要;
  • 首先將MDM/MDS看作一種功能性需求;
  • 緊密結合對電腦化企業的認識,特別是信息技術對企業的異化作用;
  • 緊密聯系NEIS和MDM/MDS與EE和企業建模;
  • 技術創新以應用引導,以理論支持。

如引言所述,在理論基礎方面我們也做了一些探索,這些工作涉及若干非常誘人的理論話題。它令我們理解一些應用或軟件變革或趨勢的必然性及于現有理論的內在聯系,由此證明或修正我們的開發方向。

我們強調的MDS,這似乎與當前MDA的基本關注點有所區別。在理論上,我們認為沒有實質性的分歧。[2]但對開發,這一區別會直接強烈影響到對技術本身的選擇或發展,特別是在應用功能和最終用戶上的影響。

從另一個角度看,MDA主要以技術的立場引起關注,以及對技術開發的模型驅動原則。這與我們的一些主要基于用戶需求或應用立場的工作,在模型驅動原理的基礎上形成了一種對應。

假如一個技術進步的關鍵轉機與應用或需求的大轉機同時出現,這不是一種幸運且難得的重大機遇嗎?

參考資料

文獻

  • ChinaLabs (2002). 業務系統基礎架構平臺研究報告,北京:互聯網實驗室,2002年9月
  • Liles, D. H., Johnson, Mary E., Meade, Laura M. and Underdown, D. Ryan (1995). Enterprise Engineering: A Discipline?. Society for Enterprise Engineering Conference Proceedings, June, 1995.
  • Martin, James (1995). The Great Transition: Using the Seven Disciplines of Enterprise Engineering to Align People, Technology, and Strategy. AMACOM
  • 余彤鷹 (1998a). 企業工程是什么. 企業工程論壇,1998年10月,http://ee-forum.org/ee0.html
  • 余彤鷹 (1998b). 企業IT系統開發. 企業工程論壇,1998年11月,http://ee-forum.org/eitsd0.html
  • V余彤鷹 (1999). 未來的企業信息技術應用. 企業工程論壇,1999年1月,http://ee-forum.org/eis21c2.html
  • 余彤鷹 (2001). 顯現中的企業工程. 北京2001企業工程研討會,2001年12月,http://ee-forum.org/eee/index.htm
  • 余彤鷹 (2002). 復雜系統的層級原理與模型驅動軟件體系結構. 企業工程論壇,2002年5月,http://ee-forum.org/hm.html
  • 余彤鷹 (2004a). 企業工程的幾種定義. 企業工程論壇,2004年1月,http://ee-forum.org/ee_def.htm
  • 余彤鷹 (2004b). NEIS研究與開發綱要. 企業工程論壇,2004年11月,http://ee-forum.org/neis11.htm

網站

注釋

[1] 對這一點其實有很大的討論空間,也非常有意義,但限于篇幅就不予討論了。
[2] 例如,關于MDA中的原理而不僅僅是UML TM, CWM TM , MOF TM 等。

原始發表:企業工程論壇,2005-08-17,
http://www.ee-forum.org/pub/1998-2009/bbs/type=6&id=150.html

作者印記:c8cc97


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