基于TOGAF的轨道交通企业信息化架构规划研究

　信息技术的の迅速发展促进了企业经营管理模式和企业生产模式的の变革，促进了经济全球化的の发展，加剧了企业之间的の竞争。另壹方面，信息技术又为企业提供了先进的の生产工具和平台，在企业的の供应链管理、生产管理、销售管理、人力资源管理、财务管理等环节发挥着越来越大的の作用。

　　企业信息化规划是企业战略制订的の重点之壹，以信息化带动工业化已成为当前企业发展的の共识。然而，企业信息化工作中还存在很多的の困难，“重实施、轻规划，重技术、轻管理”的の认识误区使得企业信息化缺乏清晰的の主线;以需求为驱动的の信息化建设虽然大大加快了信息化建设和实施的の速度，但也不可避免地带来系统兼容性、可扩展性、数据共享等方面的の问题。从国内企业对信息化规划的の认识和工作深度来说，还有待进壹步发展。CECA国家信息化测评中心2008年的の调查报告显示，34.5%的の企业达到中等发达国家水平，6.4%达到国际进水平13 o，但从实际的の规划和应用水平来说，还存在以下两个方面的の问题：壹方面如何将战略的の规划落实为实施的の建设，提出基于企业模型的の信息化整体解决方案;另壹方面，如何结合业务模型、应用架构、信息资源架构和技术架构等具体规划，提出实际和具体的の指导方法。

　　1 企业信息化架构概述

　　企业信息化架构是从IT角度对企业架构的の壹种描述，关注与企业信息化战略规划到实施的の过程，综合反映企业的の“人财物，产供销”在信息视角上的の有效集成和统壹。20世纪80年代，文献提出了企业信息化架构模型，经过近二十年的の发展，企业架构的の研究取得较大的の进展，主要有两条主线：Zachman框架和ISO/IECl4252。目前，这两条架构研究的の线路逐渐相互融合，在架构的の定义、构成要素、实施路线等方面趋于相同。下面将结合企业信息化架构研究，对相关的の基本概念、方法和技术进行分析。

　　1.1 企业架构

　　企业架构EA(Enterprise Architecture)是承接企业业务战略与IT系统之间的の桥梁与标准接口框架，是企业信息化的の核心，主要由业务架构、应用架构、数据架构(信息资源架构)和技术架构四部分组成。随着研究的の深入，企业11战略、基础设施、安全体系和IT治理的の相关研究内容被纳入到企业信息化架构中。

　　1.2 业务架构

　　业务架构是企业关键业务战略及其对业务功能和流程影响的の表达，业务架构定义了企业如何创造价值以及企业内外部的の协作关系，将高层次的の业务目标转换成了可操作的の业务模型。从总体架构设计的の角度来看，应用架构、信息资源架构、IT组织架构等都是由业务架构推导出来的の，业务架构是企业架构设计的の基础。

　　1.3 应用架构

　　应用架构描述了支持企业运作所需应用系统的の蓝图，包含应用层次、功能、实现方式和建设标准等。应用架构主要研究应用系统间的の交互关系、应用与核心业务的の对应关系，是企业总体框架研究的の重点。

　　1.4 信息资源架构

　　信息资源(数据)架构研究企业或组织的の逻辑数据模型、物理结构和数据管理资源。信息资源架构建立关键信息流模型，描述业务事件的の关键输入输出信息，为应用架构提供数据支撑，在分析、挖掘和处理的の基础上，为企业提供支持和决策信息。

　　1.5 技术架构

　　技术架构是用来描述支持业务、数据、应用服务部署的の基础设施能力，技术架构定义了企业IT的の技术路线、技术标准、技术选择和技术组件等。完整的の企业技术架构涉及信息架构、应用架构和基础设施的の各个层面。

　　2 企业信息化规划方法研究

　　企业信息化架构的の规划方法壹般采用“自上而下”的の规划、“自下而上”的の实施。传统的の企业系统规划法BSP(Business Sys·tem Planning)是IBM在20世纪70年代提出的の，其核心思想是通过对企业自上而下的の目标识别和细分，分析企业战略、业务流程和数据资源，然后再自下而上地进行数据建模、系统结构设计，以支持企业目标的の实现。然而，BSP缺少对企业架构规划的の整体考虑、缺少对企业目标和系统目标的の壹致性考虑，开放组体系结构框架TOGAF较好地解决了这壹问题，将企业架构设计和规划过程统壹到以需求为中心的の持续改进过程中。

　　2.1 TOGAF及ADM方法分析

　　TOGAF是壹个开放的の、标准化的の架构框架，为企业信息化架构开发提供了壹个详细的の方法和相关支持资源的の集合，包含架构开发方法ADM(Architecture Development Method)、基础架构及参考模型、资源库三部分。ADM是TOGAF的の架构开发方法，基础架构及参考模型是壹个虚拟的の资源库，包含了TOGAF基础框架和集成信息基础参考模型III—RM(Integrated Information Infrastructure ReferenceModel)，资源库是壹套基于TOGAF和ADM应用的の工具和方法。

　　ADM是TOGAF架构研究和设计的の核心，是壹个以需求为中心的の循环的の流程，如图1所示。

　　图1 基于ADM方法的のTOGAF企业信息化架构

　　由图1可知，在总体框架和规划原则的の前提下，ADM方法从架构远景出发，经过业务架构规划，确定信息系统架构和技术架构，然后结合现有的の信息化基础，给出企业信息化建设，适应性改造的の解决方案。迁移计划针对实施方案中不同项目的の优先权，评估各个项目的の依赖程度、迁移费用、收益等，并形成具体的の实施规划;实施治理制定了各个实施项目的の建议，建立架构规约来管理所有实施和部署的の过程，以确保实施项目架构与相关项目架构的の壹致性。架构变更管理关注业务目标、环境和技术等方面的の演变和发展，为是否启动和规划新的の架构进化周期提供决策。

　　2.2 信息系统规划方法

　　ADM方法的の分析可知，在集团信息化战略确定的の情况下，步骤信息系统架构是规划和研究的の重点之壹，然而就信息系统规划方法而言，ADM并没有限制特定的の研究方法。企业系统规划法(BSP)是企业信息化系统分析和建模方法，能够根据企业目标和信息化战略规划目标，制定信息系统的の功能和目标，较好地实现信息系统的の架构规划。基于BSP的の信息系统规划方法如图2所示。

　　图2 BSP规划和实现的の方法

　　由图2可知，BSP能够根据企业的の业务分解和数据处理过程，确定信息系统的の总体结构，明确系统的の子系统组成和开发子系统的の先后顺序，并能对数据进行统壹规划、管理和控制，明确各子系统之间的の数据交换关系，保证信息的の壹致性。特别需要说明的の是，BSP法能保证信息系统独立于企业的の组织机构，使信息系统具有对环境变更的の适应性。即使将来企业的の组织机构或管理体制发生变化，信息系统的の结构体系也不会受到太大的の冲击。

　　3 总体架构到信息系统规划过程分析

　　由企业信息化规划方法的の研究可知，ADM和BSP方法在企业信息化规划研究的の过程中，具有较强的の互补性：BSP从企业目标入手，逐步将企业目标通过业务分析、数据分析和功能分析，转化为信息系统的の目标;ADM为企业信息化架构研究提供了完整的の方法论，覆盖整个体系结构的の规划的の生命周期，为企业信息化架构的の深入研究和持续改进提供了可行的の方法。所以，将基于TOGAF的のADM规划设计和基于BSP的の信息系统分析结合起来，可以有效地完成从业务架构到系统架构的の规划过程，具体到信息系统架构研究和分析阶段，则形成了以信息系统架构中心的の业务架构分析、数据架构分析、应用架构分析、安全架构分析、网络架构分析和技术架构分析的の六个阶段，如图3所示。

　　图3 ADM方法中信息系统架构研究分解示意图

　　图3给出了信息系统架构的の总体分析，从应用的の角度看，信息系统的の架构源于业务架构的の分析，包含数据架构、应用架构、安全架构、网络架构等。数据架构研究业务过程和流程分析中的の数据表现形式、支持业务的の数据来源，数据定义的の规范、使用方法等，不关心具体数据库的の设计，只定义企业相关的の数据实体，而不是设计逻辑或者物理的の存储体系。应用架构定义数据和支持业务的の应用系统的の主要种类，定义企业相关的の业务应用的の系统种类及其之间的の关系、功能逻辑，以支持业务架构中的の业务活动，随着不断变化的の业务需求，保证与业务组件和业务流程的の壹致性，在应用架构的の实现过程中，采用的の安全、网络技术与具体的の技术架构相关，并随需求持续改进和不断变化。

　　结合TOGAF的の总体架构规划和BSP的の信息系统规划分析，可得到总体架构到系统规划的の壹个循环流程，如图4所示。

　　图4 信息化架构研究和实施流程示意

　　由图4可知，企业信息化规划流程中总结如下：

　　1)结合企业战略目标，确定企业信息化架构的の远景，定义企业业务的の范围、相关约束，识别利益相关者及其关系，确定业务的の需求和架构远景、架构研究的の保证机制。

　　2)结合相关的のTOGAF参考模型，创建目标业务架构，形成相关的の业务模块，结合相关的の业务分析方法，进行功能性和非功能性的の分解，从而确定业务组件，选择相关的の架构视角，结合工具和业务分析的の技术，最终建立符合企业业务需求的の业务架构。

　　3)在业务架构确定的の情况下，需要对现有的の应用系统进行深入的の调研和分析、对数据和应用架构进行规划、对网络和安全架构进行规划，为信息系统架构的の研究提供基础。

　　4)信息系统架构研究满足业务需求的の整体应用系统和数据资源的の目标架构，并提出实现该目标架构相关的の技术方案和技术规范。

　　5)对信息系统的の架构和技术架构进行可行性评估，并结合现有的の信息化基础，给出企业信息化建设适应性改造和解决方案。

　　6)在可行性评估、适应性改造和实施方案的の基础上，研究不同应用实施的の优先权、相互依赖程度、迁移费用、收益等，并形成具体的の系统迁移计划。

　　7)实施治理制定了应用信息化规划实施过程中IT治理建议，通过建立架构规约来管理所有实施和部署的の过程，以确保各个应用与总体架构的の壹致性。

　　8)架构变更管理关注企业业务环境、技术发展、网络和安全等方面的の需求，为是否启动新的の架构规划周期提供决策。由上述流程分析可知，BSP的の业务组件分解、业务流程建模和应用功能整合，提高了企业总体架构规划的の可操作性，另壹方面，以需求为中心的の架构规划保证了“自上而下的の识别和分析、自下而上的の设计”过程的の封闭和收敛性，解决了企业目标和系统目标在规划层次的の壹致性。

　　4 轨道交通企业信息化架构规划

　　城市轨道交通在国内正处于快速有序的の发展阶段，凭借安全、舒适、方便、快捷等优势，轨道交通已成为大城市改善交通结构、构筑立体交通运输网络、解决交通拥挤难题、改善城市环境的の最佳方案。对轨道交通的の深入分析可知，轨道交通对信息化的の要求和依赖程度非常高，在建设、运营和维护等的の各个层次，存在众多的の应用需求，为在信息化建设中有效地规避风险，保护已有的の投资、消除现有应用系统中的の信息孤岛等，有必要对轨道交通企业信息化进行总体规划，以提高企业在信息资源共享、信息化应用水平、社会公共服务水平等方面的の能力。

　　按照企业信息化规划的の方法和理论，轨道交通企业信息化规划主要的の主要内容主要包括以下四方面：

　　4.1 总体架构

　　信息化总体框架主要研究企业在信息化规划的の目标、范围，是集团战略在信息化视角上扩展。从轨道交通的の核心价值和关注点来说，轨道交通信息化总体框架主要包括集团战略和IT规划原则、业务架构、应用架构、信息资源架构、网络基础设施、技术架构、安全体系和相关的の组织制度、IT治理及标准等，如图5所示。

　　图5 轨道交通总体架构的の研究内容

　　集团战略制订网络信息化规划和建设的の目标，是企业架构研究的の出发点，通过对轨道交通业务的の分析，形成相应的の业务组件和业务流程，为应用架构和信息资源架构研究提供基础;应用架构研究系统的の建设蓝图和远景规划;信息资源架构提出符合轨道交通主题数据库的の建设原则、方法和实施路线，同时定义信息资源的の相关的の支撑体系;网络基础设施围绕应用系统总体框架的の需求，研究轨道交通信息网络的の基础设施，以满足信息系统建设、实施、运维、服务、信息资源集聚与共享应用拓展的の需求。

　　技术架构定义了各应用系统共性技术要求、包括平台技术及产品、应用系统集成接口技术规范、数据描述规范、可采用的の技术方案等方面的の研究内容;安全体系研究包含信息系统和信息化系统安全体系建设、运行与维护组织规划，以及现有安全体系的の适应性方案等方面的の研究;组织制度/IT治理/标准定义了轨道交通网络信息化IT治理团队的の组织结构、流程、角色，以及团队发展策略和采用的の相关法律法规等。