信息系統(tǒng)新科技管理應(yīng)用措施制度

發(fā)布時間：2015-12-12所屬分類：計算機(jī)職稱論文瀏覽：1164次

摘 要： 對于現(xiàn)在信息系統(tǒng)科技管理上的新發(fā)展模式有哪些呢，我們應(yīng)該從什么地方來加強(qiáng)對信息工程的新建設(shè)應(yīng)用呢?本文是一篇計算機(jī)職稱論文。本文從通過采集被測系統(tǒng)提交其各方面性能指標(biāo)，形成系統(tǒng)互操作性輪廓。評估員可用LISI互操作性等級模型為指導(dǎo)，根據(jù)專家組預(yù)

　　對于現(xiàn)在信息系統(tǒng)科技管理上的新發(fā)展模式有哪些呢，我們應(yīng)該從什么地方來加強(qiáng)對信息工程的新建設(shè)應(yīng)用呢?本文是一篇計算機(jī)職稱論文。本文從通過采集被測系統(tǒng)提交其各方面性能指標(biāo)，形成系統(tǒng)互操作性輪廓。評估員可用LISI互操作性等級模型為指導(dǎo)，根據(jù)專家組預(yù)先設(shè)計互操作性分?jǐn)?shù)體系和評估原則，對被測系統(tǒng)執(zhí)行互操作性評估。而系統(tǒng)根據(jù)互操作性評估結(jié)果，可明確在哪些方面有不足并加以改進(jìn)，大型系統(tǒng)體系可依據(jù)評估結(jié)果作為設(shè)計指導(dǎo)，提升相關(guān)組件之間的互操作性等級。

　　摘要：20世紀(jì)90年代以來，幾次局部戰(zhàn)爭表明，多軍兵種聯(lián)合作戰(zhàn)成為高技術(shù)局部戰(zhàn)爭的趨勢，支撐聯(lián)合作戰(zhàn)的指揮信息系統(tǒng)技術(shù)體制逐步向網(wǎng)絡(luò)化、開放性和服務(wù)化的系統(tǒng)體系集成和轉(zhuǎn)型。這要求各級各類信息系統(tǒng)達(dá)到最大程度信息和服務(wù)的互操作，因此互操作性成為復(fù)雜信息系統(tǒng)中的一個重要能力屬性，需要進(jìn)行評估度量。由于歷史和技術(shù)原因，以及各類信息系統(tǒng)之間都存在著或多或少的異質(zhì)性和異構(gòu)性，互操作性評估也變得非常棘手和錯綜復(fù)雜。美國國防部在1998年系統(tǒng)地規(guī)范了信息系統(tǒng)互操作性等級(LISI)評估方法[1]，我軍也參照LISI頒布了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。在LISI模型的推動下，互操作性評估方法的研究得到深化，從系統(tǒng)的互操作性評估擴(kuò)展到服務(wù)的互操作性評估[2?9]。本文根據(jù)LISI模型互操作性評估基本思想，研究了互操作性評估方法，提出互操作性評估系統(tǒng)的設(shè)計思路并予以實現(xiàn)，最后討論了評估系統(tǒng)的局限性和技術(shù)展望。

　　關(guān)鍵詞：信息系統(tǒng),計算機(jī)應(yīng)用管理,計算機(jī)職稱論文

　　1 互操作性評估方法

　　1.1 信息系統(tǒng)互操作性評估基本概念和要求

　　在信息系統(tǒng)領(lǐng)域，互操作性是一個很寬泛的概念。IEEE標(biāo)準(zhǔn)化術(shù)語集給出的互操作性定義是：兩個或多個系統(tǒng)或系統(tǒng)組件交換并使用所交換信息的能力。美國國防部在綜合各方意見后于2001年給出的互操作性定義是：互操作性是指系統(tǒng)、單位或軍事力量之間相互提供和接受服務(wù)，以使他們能夠有效共同運作的能力[10]。我軍目前對互操作性所做的定義是：兩個或兩個以上系統(tǒng)或應(yīng)用之間交換信息并利用所交換信息的能力。

　　論文網(wǎng)推薦：《微計算機(jī)信息》，《微計算機(jī)信息》1984年創(chuàng)刊，是以信息產(chǎn)業(yè)、信息技術(shù)、信息資源改造、提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，以計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器及儀器儀表技術(shù)、電子技術(shù)為工業(yè)和國防領(lǐng)域，大眾服務(wù)的技術(shù)創(chuàng)新媒體。

　　文獻(xiàn)[2]據(jù)此綜述了互操作性的3個本質(zhì)特征：一是互操作性發(fā)生在兩個或兩個以上實體之間;二是系統(tǒng)之間能夠交換信息;三是系統(tǒng)間能夠利用所交換的信息。

　　當(dāng)今世界各國都非常重視信息系統(tǒng)的互連、互通和互操作問題。C4ISR系統(tǒng)實現(xiàn)一體化最本質(zhì)的要求是：各系統(tǒng)之間必須是互連的、信息必須是互通共享的、應(yīng)用上必須是互操作的。互連的目的是為了解決通信子網(wǎng)的異構(gòu)性問題，產(chǎn)生一個對作戰(zhàn)任務(wù)而言單一的通信子網(wǎng)�；ネㄒ鉀Q端系統(tǒng)之間的通信及協(xié)作問題，產(chǎn)生一個對作戰(zhàn)任務(wù)“透明”的系統(tǒng)。互操作則使整個C4ISR系統(tǒng)成為一個整體，各分系統(tǒng)間相互提供一致的服務(wù)支持，并有效的協(xié)同工作。顯然，互連是互通的基礎(chǔ)，互連與互通又是互操作的前提，而互操作則是最終目標(biāo)。

　　北約指揮控制和咨詢組織(NC3A)在2005年提出了北約聯(lián)合作戰(zhàn)環(huán)境(NCOE)的概念[11]，其中給出了聯(lián)合作戰(zhàn)環(huán)境的軟件產(chǎn)品評估測試進(jìn)程，在聯(lián)合作戰(zhàn)環(huán)境中選擇產(chǎn)品組件要經(jīng)過多項評估測試，從組件是否符合產(chǎn)品基本需求開始進(jìn)行評估、篩選，經(jīng)過基本指標(biāo)預(yù)選、一致性測試、產(chǎn)品集成測試等步驟，最終要進(jìn)行互操作性評估測試。可見互操作性是大型系統(tǒng)體系中各組件集成測評的最高指標(biāo)，也是產(chǎn)品采購的高層指南。

　　1.2 互操作性評估與分析過程

　　本文以系統(tǒng)連接性和功能性為重點，提出一種基于體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)互操作性評估過程框架�？蚣馨�4個評估過程和1個管理過程。

　　1.2.1 系統(tǒng)功能分析過程

　　該過程重點采用體系結(jié)構(gòu)方法和系統(tǒng)工程方法完成需求分析、活動到系統(tǒng)和系統(tǒng)到系統(tǒng)功能的映射、單獨系統(tǒng)功能和活動流程分析，分析回答如下問題：

　　(1) 復(fù)雜系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是否提供支持期望的使命能力的功能;

　　(2) 構(gòu)成的系統(tǒng)是否正確性。

　　本過程完成了系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)基本信息的注冊，使命需求和操作概念的陳述，系統(tǒng)功能映射關(guān)系描述，單獨的系統(tǒng)非功能屬性描述。1.2.2 系統(tǒng)連接性檢查過程

　　連接性檢查過程采用體系結(jié)構(gòu)方法，重點分析系統(tǒng)(物理和邏輯)接口映射，完成靜態(tài)互操作性評估，回答如下問題：

　　(1) 系統(tǒng)連接性和接口的數(shù)據(jù)內(nèi)容是否正確;

　　(2) 邏輯接口是否正確地連接;

　　(3) 系統(tǒng)是否正確地連接;

　　(4) 適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)是否已經(jīng)采納。

　　對單獨系統(tǒng)而言，能夠確定數(shù)據(jù)/媒體格式所遵循的標(biāo)準(zhǔn)或建立這些數(shù)據(jù)/媒體格式標(biāo)準(zhǔn)需求，對多系統(tǒng)確定邏輯接口的連接性問題。這些分析結(jié)果能支持系統(tǒng)體系互操作性方案的制定。

　　1.2.3 系統(tǒng)性能和行為度量過程

　　該過程主要分析如下問題：

　　(1) 體系結(jié)構(gòu)怎樣良好地執(zhí)行以提供使命的能力;

　　(2) 體系結(jié)構(gòu)能以用戶接受的方式運行嗎;

　　(3) 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)精確度和時限是否正確或得到滿足。

　　本過程針對系統(tǒng)體系各項互操作性功能、性能進(jìn)行度量，從而根據(jù)系統(tǒng)工程方法解決動態(tài)互操作性分析。

　　1.2.4 系統(tǒng)改進(jìn)策略過程

　　該過程采用體系結(jié)構(gòu)方法和系統(tǒng)工程方法完成基于能力的系統(tǒng)演化分析，把系統(tǒng)、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與系統(tǒng)采辦政策相結(jié)合，制定系統(tǒng)改進(jìn)策略和改進(jìn)的采辦計劃。

　　1.2.5 互操作性評估數(shù)據(jù)管理過程

　　該過程采用體系結(jié)構(gòu)方法完成基于技術(shù)體系和系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)品的評估指標(biāo)分析，建立系統(tǒng)互操作性評估方法和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)環(huán)境，最終生成面向項目的互操作性評估問卷。

　　2 LISI互操作性等級模型

　　信息系統(tǒng)互操作性級別是美國國防部C4ISR工作組的工作成果，它開始于1993年，發(fā)布于1998年。LISI分析了信息系統(tǒng)之間存在的普遍互操作需求，根據(jù)系統(tǒng)間信息交互的復(fù)雜性、交互的特點以及需要完成的功能，定義了邏輯上應(yīng)用于系統(tǒng)之間交互和共享信息的“成熟度”的5個互操作性等級：

　　4級：全球環(huán)境的企業(yè)級互操作性;

　　3級：集成環(huán)境的領(lǐng)域及互操作性;

　　2級：分布式環(huán)境的功能級互操作性;

　　1級：點到點環(huán)境的連接級互操作性;

　　0級：人工環(huán)境的隔離級互操作系。

　　由于從一個等級變?yōu)橄乱粋€等級往往需要較大的互操作性能變化，因此在每一個等級中，又定義了若干子級，從而提供必要的、附加的間隔尺度，以反映較小的互操作性能變化(如2a子級、3b子級)。在每個成熟等級內(nèi)，有很多因素影響信息系統(tǒng)互操作的能力，LISI將這些因素分成4類關(guān)鍵屬性：規(guī)程(P)、應(yīng)用(A)、基礎(chǔ)設(shè)施(I)和數(shù)據(jù)(D)，總稱PAID，來確定為達(dá)到各種層次的互操作所需要的性能集和可利用的技術(shù)實現(xiàn)。表1給出了各個互操作性等級簡要的PAID屬性描述。

　　表1 各個互操作性等級簡要的PAID屬性

　　為了給信息系統(tǒng)互操作性評估提供依據(jù)，LISI設(shè)定了互操作性能力模型，如表2所示。它定義了為獲得每一等級的互操作性所需的系統(tǒng)屬性值，并提供了詳細(xì)的等級描述。在不同等級上的各種屬性有對應(yīng)于各種評價體系，系統(tǒng)的互操作性若要達(dá)到某一等級，該系統(tǒng)必須滿足等級上所有PAID屬性的要求。

　　3 互操作性評估系統(tǒng)設(shè)計

　　3.1 評估系統(tǒng)角色與職責(zé)

　　要建立互操作性評估系統(tǒng)，首先要明確系統(tǒng)的參與者和系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能。如圖1所示，評估系統(tǒng)主要提供三方面的能力：互操作性評估、后臺管理和互操作性設(shè)計;系統(tǒng)的主要參與者包括客戶、評估員、管理員和專家。

　　下面分別討論客戶、評估員和專家的系統(tǒng)功能需求，由于管理員與互操作無關(guān)，這里不做討論。

　　3.1.1 客戶功能需求

　　系統(tǒng)應(yīng)為客戶提供以下功能：

　　(1) 基本功能。包括客戶注冊、用戶登錄、密碼找回等功能。

　　(2) 個人信息注冊管理。登錄系統(tǒng)后能夠選擇進(jìn)入個人信息管理頁面，在這個頁面能夠查詢、修改個人注冊信息，也可以注銷本用戶。

　　(3) 評估項目管理�？蛻裟軌蜻x擇進(jìn)入評估項目管理頁面，在此頁面下能夠進(jìn)行：

　�、� 評估項目申請，包括申請注冊單個系統(tǒng)評估、查詢選擇已有系統(tǒng)綜合評估或單項評估等;

　�、� 提交評估所需資料，包括填寫評估項目基本信息、填寫評估需求、提交評估證據(jù)資料(包括證據(jù)文檔上傳和填寫用戶調(diào)查問卷);

　�、� 評估信息查詢，包括查詢項目申請信息、查詢項目評估進(jìn)度和查詢項目評估結(jié)果等;

　�、� 填寫評估調(diào)查問卷，回答相關(guān)問題，以形成系統(tǒng)互操作性評估輪廓。

　　(4) 在線幫助。包括提供服務(wù)手冊和申請人工服務(wù)。

　　3.1.2 評估員功能需求

　　系統(tǒng)應(yīng)向評估員提供以下功能：

　　(1) 評估申請項目審查。對客戶的評估申請信息進(jìn)行審核，審核通過后的評估申請項目才能加入待評估項目隊列，接受評估系統(tǒng)的調(diào)度;

　　(2) 查詢證據(jù)分析任務(wù)。查詢需要進(jìn)行證據(jù)分析的待評估項目;

　　(3) 調(diào)取被評估系統(tǒng)文檔。分析員可以查看被評估系統(tǒng)的各種設(shè)計文檔、評估調(diào)查問卷，從而提取相關(guān)評估證據(jù);

　　(4) 項目評估執(zhí)行。查詢已經(jīng)完成各種評估證據(jù)采集的待評估系統(tǒng)，根據(jù)需求執(zhí)行互操作性評估。

　　3.1.3 專家功能需求

　　專家的主要任務(wù)是進(jìn)行互操作性設(shè)計，系統(tǒng)可為專家提供設(shè)計評估模板、設(shè)計評估問卷、設(shè)計評估問題、設(shè)計指標(biāo)分?jǐn)?shù)體系等功能。

　　3.2 互操作性數(shù)據(jù)模型

　　3.2.1 設(shè)計原則

　　互操作性評估數(shù)據(jù)模型定義了互操作性評估領(lǐng)域的數(shù)據(jù)對象、之間的關(guān)系和屬性�；ゲ僮餍栽u估數(shù)據(jù)模型對LISI數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)實體項進(jìn)行擴(kuò)展，結(jié)合系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)視圖中與互操作性相關(guān)的數(shù)據(jù)項，設(shè)計和實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型與管理�；ゲ僮餍詳�(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)倉庫是互操作性評估活動的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)模型設(shè)計目標(biāo)：

　　(1) 滿足互操作性問卷的動態(tài)擴(kuò)展和更新需求;

　　(2) 支持不斷發(fā)展的系統(tǒng)互操作性評估發(fā)展要求;

　　(3) 能根據(jù)互操作性測試評估要求添加新的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集類型;

　　(4) 適應(yīng)互操作性研究和評測需求的發(fā)展;

　　(5) 適應(yīng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和概念的擴(kuò)展和修改;

　　(6) 核心數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不隨應(yīng)用的擴(kuò)展和升級而改變;

　　(7) 符合系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的概念和原則。

　　3.2.2 數(shù)據(jù)模型

　　互操作性數(shù)據(jù)模型通常采用關(guān)系模型和數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法，數(shù)據(jù)模型分為3個層次表達(dá)：概念模型，邏輯模型，物理模型。

　　(1) 概念模型是以用戶熟悉的概念描述數(shù)據(jù)的概念和結(jié)構(gòu)，忽略數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)，提高基本概念的清晰度。

　　(2) 邏輯模型是更加形式化的數(shù)據(jù)表達(dá)，強(qiáng)調(diào)語義的良好定義、非重疊性和完整性。根據(jù)上面概念數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，邏輯數(shù)據(jù)模型完成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計，包括數(shù)據(jù)實體各項屬性的名稱、語義和數(shù)據(jù)類型的定義，數(shù)據(jù)實體層次結(jié)構(gòu)和關(guān)系結(jié)構(gòu)的設(shè)計等�；ゲ僮餍栽u估數(shù)據(jù)關(guān)系圖如圖2所示，其表達(dá)了互操作性評估數(shù)據(jù)模型元素之間的基本關(guān)系。

　　(3) 物理模型通常詳細(xì)到數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)，必須包含所有實現(xiàn)必須的信息，常常要考慮性能問題�；ゲ僮餍晕锢頂�(shù)據(jù)模型按照SQL語言規(guī)范表示，實體和屬性的命名規(guī)則符合工程規(guī)范要求。

　　3.3 互操作性評估指標(biāo)體系

　　評估指標(biāo)是評估系統(tǒng)互操作性等級的依據(jù)，評估指標(biāo)是一組可測量、可量化的屬性，一項指標(biāo)反映了某類互操作能力的一個屬性。

　　圖3給出評估指標(biāo)體系基本框架，PAID屬性分類說明如下：

　　(1) 規(guī)程類指標(biāo)主要體現(xiàn)的是系統(tǒng)采用了哪些建設(shè)指導(dǎo)文件，遵循了哪些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件，有哪些安全策略文件等，主要包括標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)、管理規(guī)定、安全策略三大類標(biāo)準(zhǔn)文件，這些文件即是規(guī)程方面的能力指標(biāo);

　　(2) 應(yīng)用類指標(biāo)體現(xiàn)的是系統(tǒng)采用了哪些共性應(yīng)用軟件、通用應(yīng)用接口或組件、共性應(yīng)用服務(wù)等，包括應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)、應(yīng)用接口三大類應(yīng)用功能軟件，這些軟件所體現(xiàn)的功能作為互操作性評估應(yīng)用方面的能力指標(biāo);

　　(3) 基礎(chǔ)設(shè)施類指標(biāo)體現(xiàn)的是系統(tǒng)采用了哪些硬件設(shè)備以實現(xiàn)互操作能力，使用了什么樣的物理網(wǎng)絡(luò)來達(dá)到信息的互操作，主要包括基礎(chǔ)硬件、網(wǎng)絡(luò)通信、安全防護(hù)、系統(tǒng)服務(wù)類指標(biāo);

　　(4) 數(shù)據(jù)類指標(biāo)是體現(xiàn)互操作能力的關(guān)鍵性指標(biāo)，互操作的目的就是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互與理解，影響數(shù)據(jù)互操作的關(guān)鍵性指標(biāo)有三類：數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)模型決定了數(shù)據(jù)的表示方式和存儲方式，數(shù)據(jù)格式?jīng)Q定了數(shù)據(jù)的顯示方式，數(shù)據(jù)字典保證了數(shù)據(jù)的語義理解。

　　在此基礎(chǔ)上，根據(jù)待評估系統(tǒng)的不同，由各個領(lǐng)域?qū)＜腋鶕?jù)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，分別對基本框架中的每個領(lǐng)域建立指標(biāo)體系，并參照互操作性能力模型，將指標(biāo)映射到不同的互操作等級，最終以此為依據(jù)對被測系統(tǒng)進(jìn)行互操作性評估。

　　3.4 互操作性評估數(shù)據(jù)采集方法

　　(1) 基于人機(jī)交互的調(diào)查問卷方法。評估系統(tǒng)采取基于人機(jī)交互的調(diào)查問卷方法實現(xiàn)靜態(tài)互操作性檢驗。評估調(diào)查問卷是由調(diào)查問題組成的，評估指標(biāo)是進(jìn)行互操作能力評估，確定系統(tǒng)互操作能力等級的直接依據(jù)，而調(diào)查問題是對互操作性能力的描述，用于采集相關(guān)的評估指標(biāo)證據(jù)。根據(jù)上面所提評估指標(biāo)體系的設(shè)計，由相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜以O(shè)計評估調(diào)查問題，分別采集規(guī)程、應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)方面的評估指標(biāo)，最終設(shè)計形成評估調(diào)查問卷。調(diào)查問題往往呈現(xiàn)層級性，父類問題對應(yīng)相關(guān)子類問題，形成問題組，每一問題又對應(yīng)著相關(guān)的實現(xiàn)選項，這些實現(xiàn)選項真實反應(yīng)系統(tǒng)能力的指標(biāo)，根據(jù)互操作性指標(biāo)體系，實現(xiàn)選項反映在互操作性能力模型中，從而得出系統(tǒng)某領(lǐng)域的互操作性等級。

　　(2) 基于軟件工具的數(shù)據(jù)采集方法。動態(tài)互操作性檢驗功能的設(shè)計是實現(xiàn)基于軟件工具的數(shù)據(jù)采集和評估，主要包括文檔數(shù)據(jù)分析工具、接口數(shù)據(jù)采集工具、采集數(shù)據(jù)分類比較工具、測試用例生成和系統(tǒng)仿真工具等。利用這些工具可進(jìn)行各種試驗，從而自動獲取被測系統(tǒng)互操作性驗證相關(guān)證據(jù)。動態(tài)互操作性檢驗在靜態(tài)檢驗基礎(chǔ)上進(jìn)一步實現(xiàn)基礎(chǔ)軟件互操作性檢驗、傳輸服務(wù)互操作性檢驗、數(shù)據(jù)模型互操作性檢驗、共性應(yīng)用支撐互操作性檢驗、業(yè)務(wù)功能互操作性檢驗等。

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