MBSE系統架構入門之DODAF全視圖模型介紹

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2023年6月9日 10:48

MBSE領域有眾多關于復雜系統的方法論，這里重點介紹INCOSE認證的三種方法論Harmony-SE、NASA JPL狀態分析法及MagicGrid進行具體分析，根據系統的關聯程度及特性選擇最合適的方法論。

全視圖概述

AV（All Viewpoint） DoDAF描述的模型中包含了體系結構描述的一些重要方面。AV DoDAF描述的模型提供了與整個架構相關的信息，而不是代表不同的觀點。AV DoDAF模型概述了架構相關內容，包括范圍、上下文、規則、約束、假設以及與架構描述相關的派生詞匯。它描述體系結構的用途，以確保其在開發過程中可能發生的領導、組織和其他變化時保持連續性。

全視圖模型介紹

AV-1概述和摘要信息	描述項目的愿景、目標、目的、計劃、活動、事件、條件、措施、效果和產生的對象。
AV-2集成詞典	架構數據存儲庫，包含整個架構數據和表示中使用的全部術語的定義。

所有視點DoDAF描述模型的使用。AV DoDAF描述的模型捕獲了體系結構的范圍以及該體系結構與其他體系結構的關系。全視點的另一個用途是注冊架構，以網絡為中心的架構可見性中體現出來。

DoDAF描述的所有視點模型到DM2概念、關聯和屬性的映射在DoDAF描述的模型的DM2概念、關聯和屬性映射中。DoDAF元模型數據字典中描述了DM2的概念、關聯和屬性。

AV-1概述和摘要信息

AV-1中包含的概述和摘要信息以一致的形式提供了執行級別的摘要信息，允許在架構描述之間快速引用和比較。AV-1內容的書面內容描述了OV-1圖形表示中包含的概念。

AV-1框定了架構描述的上下文。AV-1包括可能影響與基于體系結構的工作計劃相關的高層決策的假設、約束和限制。它應該包含足夠的信息，使讀者能夠從許多體系結構描述中選擇一個，以便更詳細地閱讀。AV-1還有兩個其它用途：

在架構開發的初始階段，它充當規劃指南。
當構建架構時，AV-1提供了關于誰、什么、何時、為什么和如何計劃的摘要信息，以及對已創建的模型的導航幫助。

2.1

AV-1的用途

明確架構工作的范圍
為架構工作提供上下文信息
定義體系結構工作
總結架構工作的發現
協助在架構存儲庫中進行搜索

2.2

AV-1的詳細描述

企業有一個架構，通過架構描述表現。該架構描述由許多視圖組成，每個視圖都是特定模型的實例或模型的組合。DoDAF由一組視點組成，這些視點按模型組織。每個模型都與特定涉眾所關注的一組特定的問題相關聯，而構建的模型旨在解決這些問題。涉眾分組傾向于與視點內的模型定義保持一致(因此DoDAF操作視點與操作涉眾相關，即，最終用戶)。最后，每個體系結構描述都有一個管理將要使用的模型的選擇和基礎模型的范圍的基本原理。AV-1就是用來描述這一點的。

AV-1通常是結構化文本產品。架構組織可以為AV-1創建模板，然后使用該模板跨不同的基于架構的項目創建一致的信息集。雖然AV-1經常被省去或“改造”到一個完成的體系結構包，但它是可取的預先做它，因為AV-1提供了一個給定的體系結構描述的摘要，它記錄了以下描述:

架構標識—— 標識架構名稱、架構師和開發體系結構描述的組織。它還包括假設和約束，確定批準機構和完成日期，并記錄開發架構描述所需的工作級別。
范圍—— 標識已經選擇和開發的視點、dodaf描述的模型和適合用途的視圖。AV-1應該處理架構描述的時間性質，例如所涵蓋的時間框架，無論是通過特定的年份還是通過諸如“當前”、“目標”或過渡性的名稱。范圍還標識在架構描述范圍內的組織實體和時間線。
目的和視角—— 解釋對架構描述的需求，它將演示什么，將應用于它的分析類型，預期誰執行分析，預期基于每種形式的分析做出什么決定，預期誰做出這些決定，以及預期結果是什么行動。確定了開發體系結構描述的角度。
背景—— 描述存在“架構描述”的設置。背景包括以下內容:任務、信條、相關目標和愿景陳述、操作概念、場景、信息保障背景(例如，需要保護的系統或服務數據類型，如機密或敏感但非機密，以及預期的信息威脅環境)、其他威脅和環境條件，以及所處理的地理區域(如適用)。上下文還標識體系結構中使用的標準、規則、標準和約定的權威來源。應該確定與并行架構工作的任何聯系。
狀態——描述AV-1發布或開發時體系結構的狀態(可能先于體系結構開發本身)。狀態指的是創建、驗證和保證活動。
使用的工具和文件格式—— 確定用于開發體系結構描述的工具套件，以及用于體系結構模型的文件名和格式(如果合適的話)。
假設和約束。
架構開發時間表—— 包括開始日期、開發里程碑、完成日期和其他關鍵日期。進一步的細節可以在項目觀點中反映出來。

如果架構用于分析，可以擴展AV-1：

結果—— 說明基于架構工作開發的結果和建議。研究結果的例子包括：缺陷的識別、推薦的系統實現和技術插入的機會。
成本—— 體系結構預算、成本預測，或者在開發體系結構和/或進行分析時發生的實際成本。這可能包括集成成本、設備成本和其他成本。

在開發架構描述的過程中，可能會產生AV-1的多個版本。最初的版本可能集中于工作并記錄其范圍、所涉及的組織等等。在體系結構描述范圍內的其他模型被開發和驗證之后，可能產生另一個版本，以記錄對范圍的調整，以及對可能已經確定的體系結構描述的其他方面的調整。在架構描述被用于其預期的目的之后，適當的分析已經完成，應該產生一個最終的版本來總結這些發現，以供高層決策者使用。在這個版本中，AV-1和v -1形式的對應圖形作為架構描述的執行摘要。AV-1作為交流用于創建模型的方法和對這些模型進行分組的基本原理的手段特別有用。還可能包括形成個別模型的查看假設。在這個表格中，AV-1需要列出每個單獨模型并提供簡短的注釋。

這可能有幾種形式：

它可以引用一個或多個dodaf描述的模型。
它可以參考DoDAF實踐社區。
它可以指工作的重點，例如，集成或安全。
它可以指這些的組合。

最后，每個架構描述都有一個基本原則，采用該原則選擇所使用模型以及由于采用6步架構開發過程而產生的底層模型的范圍。AV-1 DODAF模型旨在提供全過程決策。

AV-2集成詞典

AV-2提供了體系結構中使用的所有元數據。AV-2將所有數據表示為一個層次結構，為每個數據提供文本定義，并引用元素的源(例如，DoDAF元模型、IDEAS、發布的文檔或策略)。

AV-2顯示了DoDAF元模型中已經在體架構描述中描述過的元素以及架構描述中引入的新元素(即不在DM2中)。

國防部內部的組織必須使用相同的術語。由于模型之間和跨體系結構工作的相互關系，在體系結構描述中的模型開發中，用公共定義(稱為分類法)定義公共術語是有用的。這些分類法可以用作體系結構描述中dodaf描述的模型和適合用途的視圖的構建塊。對標準分類法的需求來自于從早期《國防部架構描述》開發問題以及國防部內部進行的聯邦試點中學到的經驗教訓。由于使用不同的術語來表示相同的體系結構數據，因此體系結構描述聯合會變得更加困難。

使用分類法為對架構建模比使用文本標記的好處體現在以下幾方面：

基于dodaf描述的模型，在視圖之間保持一致性。
保持架構描述之間的一致性。
促進架構描述的開發、驗證、維護和重用。
跟蹤體系結構數據到權威數據源。

DM2促進了這一點。架構描述經常會引入新的術語——可能是因為體系結構涵蓋了新的技術或業務活動。AV-2的目的是提供一種解釋在構建體系結構時使用的術語和縮寫的方法，并且在必要時，將它們提交給評審，并將它們包含到與體系結構描述內容相關的coi開發的權威詞匯表中。

在任何體系結構描述的創建中，權威的外部分類內容的重用，例如，FEA參考模型，或聯合公共系統功能列表，或體系結構資源中列出的任何內容，對于跨許多描述調整體系結構內容，以增加它們的可理解性、互操作性、體系結構聯合和遵從性是很重要的。下面討論在AV-2開發和體系結構工作中使用分類法。

2.1

AV-2的詳細介紹

AV-2內容可以按照DM2中的以下部分組織，可用于加快體系結構開發：

功能： 最少應該包含可能適用于性能度量的名稱、描述和條件。
資源流： 最少應該包括交換的信息元素的名稱、描述、分解成組成部分和子類型，以及到交換的系統數據元素的映射。
活動(業務活動或任務)。 最少應該包括名稱、描述和分解成組成活動的組成部分。
活動(系統或服務功能)。 最少應該包括名稱、描述和分解成組成系統功能的組成部分。
性能參數： 最少應該包括可能適用于性能參數的名稱、描述、度量單位和條件。
執行者： 執行者可以是人、服務、系統或組織。最少應該包括名稱、描述、分解為組成部分(例如，一個服務包含其他服務)和適當的組成。上述每類執行者都是候選對象。
技能： 最少應該包括名稱、描述、度量單位和可能適用于性能參數的條件。
標準： 最少應該包括標準類別(例如，國防部信息技術標準和檔案登記處[DISR]的服務領域)。
觸發器/事件： 最少應該包括名稱、描述、事件或觸發器的組成部分和事件或觸發器類型的組成。

并非給定分類法中的所有體系結構數據都對體系結構開發的每個案例有用。然而，考慮到組織、服務、系統和活動的不斷演進變化，使用已建立的、經過驗證的、可以根據需要擴展或收縮的分類法結構的價值變得很明顯。此外，隨著時間的推移，隨著對分類法理解的增加，新模型的開發也大大簡化了。標準分類法，如DISR服務類別，成為更全面、高質量的體系結構dodaf描述的模型和適合用途的視圖的構建塊。

在某些情況下，不同用戶或開發人員可能有自己的詞匯表。這個本地詞匯表可能以與其他用戶采用的術語相同而其意思不同。(例如，“跟蹤”一詞的使用在航母戰斗群群體和掃雷群體中所指代的概念是非常不同的。然而，這兩個群體都是海軍的作戰團體，可能會一起參與瀕海作戰任務部隊。)此時，架構描述中的模型和視圖的內部版本應該使用本地操作社區的詞匯表來便于用戶理解和同步使用。數據元素需要在架構描述中的所有視點、模型和視圖之間唯一地標識和一致地使用。這些填充視圖應該包括使用的任何唯一定義的注釋，并在可能的情況下提供到標準定義的映射。

文章來源MBSE知識庫與應用案例

未完待續