MBSE系统架构入门之DODAF全视图模型介绍

一起学MBSE 2023年6月9日浏览：1544

MBSE领域有众多关于复杂系统的方法论，这里重点介绍INCOSE认证的三种方法论Harmony-SE、NASA JPL状态分析法及MagicGrid进行具体分析，根据系统的关联程度及特性选择最合适的方法论。

全视图概述

AV（All Viewpoint） DoDAF描述的模型中包含了体系结构描述的一些重要方面。AV DoDAF描述的模型提供了与整个架构相关的信息，而不是代表不同的观点。AV DoDAF模型概述了架构相关内容，包括范围、上下文、规则、约束、假设以及与架构描述相关的派生词汇。它描述体系结构的用途，以确保其在开发过程中可能发生的领导、组织和其他变化时保持连续性。

全视图模型介绍

AV-1概述和摘要信息	描述项目的愿景、目标、目的、计划、活动、事件、条件、措施、效果和产生的对象。
AV-2集成词典	架构数据存储库，包含整个架构数据和表示中使用的全部术语的定义。

所有视点DoDAF描述模型的使用。AV DoDAF描述的模型捕获了体系结构的范围以及该体系结构与其他体系结构的关系。全视点的另一个用途是注册架构，以网络为中心的架构可见性中体现出来。

DoDAF描述的所有视点模型到DM2概念、关联和属性的映射在DoDAF描述的模型的DM2概念、关联和属性映射中。DoDAF元模型数据字典中描述了DM2的概念、关联和属性。

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执行级别的摘要信息，允许在架构描述之间快速引用和比较。AV-1内容的书面内容描述了OV-1图形表示中包含的概念。

AV-1框定了架构描述的上下文。AV-1包括可能影响与基于体系结构的工作计划相关的高层决策的假设、约束和限制。它应该包含足够的信息，使读者能够从许多体系结构描述中选择一个，以便更详细地阅读。AV-1还有两个其它用途：

在架构开发的初始阶段，它充当规划指南。
当构建架构时，AV-1提供了关于谁、什么、何时、为什么和如何计划的摘要信息，以及对已创建的模型的导航帮助。

2.1

AV-1的用途

明确架构工作的范围
为架构工作提供上下文信息
定义体系结构工作
总结架构工作的发现
协助在架构存储库中进行搜索

2.2

AV-1的详细描述

企业有一个架构，通过架构描述表现。该架构描述由许多视图组成，每个视图都是特定模型的实例或模型的组合。DoDAF由一组视点组成，这些视点按模型组织。每个模型都与特定涉众所关注的一组特定的问题相关联，而构建的模型旨在解决这些问题。涉众分组倾向于与视点内的模型定义保持一致(因此DoDAF操作视点与操作涉众相关，即，最终用户)。最后，每个体系结构描述都有一个管理将要使用的模型的选择和基础模型的范围的基本原理。AV-1就是用来描述这一点的。

AV-1通常是结构化文本产品。架构组织可以为AV-1创建模板，然后使用该模板跨不同的基于架构的项目创建一致的信息集。虽然AV-1经常被省去或“改造”到一个完成的体系结构包，但它是可取的预先做它，因为AV-1提供了一个给定的体系结构描述的摘要，它记录了以下描述:

架构标识—— 标识架构名称、架构师和开发体系结构描述的组织。它还包括假设和约束，确定批准机构和完成日期，并记录开发架构描述所需的工作级别。
范围—— 标识已经选择和开发的视点、dodaf描述的模型和适合用途的视图。AV-1应该处理架构描述的时间性质，例如所涵盖的时间框架，无论是通过特定的年份还是通过诸如“当前”、“目标”或过渡性的名称。范围还标识在架构描述范围内的组织实体和时间线。
目的和视角—— 解释对架构描述的需求，它将演示什么，将应用于它的分析类型，预期谁执行分析，预期基于每种形式的分析做出什么决定，预期谁做出这些决定，以及预期结果是什么行动。确定了开发体系结构描述的角度。
背景—— 描述存在“架构描述”的设置。背景包括以下内容:任务、信条、相关目标和愿景陈述、操作概念、场景、信息保障背景(例如，需要保护的系统或服务数据类型，如机密或敏感但非机密，以及预期的信息威胁环境)、其他威胁和环境条件，以及所处理的地理区域(如适用)。上下文还标识体系结构中使用的标准、规则、标准和约定的权威来源。应该确定与并行架构工作的任何联系。
状态——描述AV-1发布或开发时体系结构的状态(可能先于体系结构开发本身)。状态指的是创建、验证和保证活动。
使用的工具和文件格式—— 确定用于开发体系结构描述的工具套件，以及用于体系结构模型的文件名和格式(如果合适的话)。
假设和约束。
架构开发时间表—— 包括开始日期、开发里程碑、完成日期和其他关键日期。进一步的细节可以在项目观点中反映出来。

如果架构用于分析，可以扩展AV-1：

结果—— 说明基于架构工作开发的结果和建议。研究结果的例子包括：缺陷的识别、推荐的系统实现和技术插入的机会。
成本—— 体系结构预算、成本预测，或者在开发体系结构和/或进行分析时发生的实际成本。这可能包括集成成本、设备成本和其他成本。

在开发架构描述的过程中，可能会产生AV-1的多个版本。最初的版本可能集中于工作并记录其范围、所涉及的组织等等。在体系结构描述范围内的其他模型被开发和验证之后，可能产生另一个版本，以记录对范围的调整，以及对可能已经确定的体系结构描述的其他方面的调整。在架构描述被用于其预期的目的之后，适当的分析已经完成，应该产生一个最终的版本来总结这些发现，以供高层决策者使用。在这个版本中，AV-1和v -1形式的对应图形作为架构描述的执行摘要。AV-1作为交流用于创建模型的方法和对这些模型进行分组的基本原理的手段特别有用。还可能包括形成个别模型的查看假设。在这个表格中，AV-1需要列出每个单独模型并提供简短的注释。

这可能有几种形式：

它可以引用一个或多个dodaf描述的模型。
它可以参考DoDAF实践社区。
它可以指工作的重点，例如，集成或安全。
它可以指这些的组合。

最后，每个架构描述都有一个基本原则，采用该原则选择所使用模型以及由于采用6步架构开发过程而产生的底层模型的范围。AV-1 DODAF模型旨在提供全过程决策。

AV-2集成词典

AV-2提供了体系结构中使用的所有元数据。AV-2将所有数据表示为一个层次结构，为每个数据提供文本定义，并引用元素的源(例如，DoDAF元模型、IDEAS、发布的文档或策略)。

AV-2显示了DoDAF元模型中已经在体架构描述中描述过的元素以及架构描述中引入的新元素(即不在DM2中)。

国防部内部的组织必须使用相同的术语。由于模型之间和跨体系结构工作的相互关系，在体系结构描述中的模型开发中，用公共定义(称为分类法)定义公共术语是有用的。这些分类法可以用作体系结构描述中dodaf描述的模型和适合用途的视图的构建块。对标准分类法的需求来自于从早期《国防部架构描述》开发问题以及国防部内部进行的联邦试点中学到的经验教训。由于使用不同的术语来表示相同的体系结构数据，因此体系结构描述联合会变得更加困难。

使用分类法为对架构建模比使用文本标记的好处体现在以下几方面：

基于dodaf描述的模型，在视图之间保持一致性。
保持架构描述之间的一致性。
促进架构描述的开发、验证、维护和重用。
跟踪体系结构数据到权威数据源。

DM2促进了这一点。架构描述经常会引入新的术语——可能是因为体系结构涵盖了新的技术或业务活动。AV-2的目的是提供一种解释在构建体系结构时使用的术语和缩写的方法，并且在必要时，将它们提交给评审，并将它们包含到与体系结构描述内容相关的coi开发的权威词汇表中。

在任何体系结构描述的创建中，权威的外部分类内容的重用，例如，FEA参考模型，或联合公共系统功能列表，或体系结构资源中列出的任何内容，对于跨许多描述调整体系结构内容，以增加它们的可理解性、互操作性、体系结构联合和遵从性是很重要的。下面讨论在AV-2开发和体系结构工作中使用分类法。

2.1

AV-2的详细介绍

AV-2内容可以按照DM2中的以下部分组织，可用于加快体系结构开发：

功能： 最少应该包含可能适用于性能度量的名称、描述和条件。
资源流： 最少应该包括交换的信息元素的名称、描述、分解成组成部分和子类型，以及到交换的系统数据元素的映射。
活动(业务活动或任务)。 最少应该包括名称、描述和分解成组成活动的组成部分。
活动(系统或服务功能)。 最少应该包括名称、描述和分解成组成系统功能的组成部分。
性能参数： 最少应该包括可能适用于性能参数的名称、描述、度量单位和条件。
执行者： 执行者可以是人、服务、系统或组织。最少应该包括名称、描述、分解为组成部分(例如，一个服务包含其他服务)和适当的组成。上述每类执行者都是候选对象。
技能： 最少应该包括名称、描述、度量单位和可能适用于性能参数的条件。
标准： 最少应该包括标准类别(例如，国防部信息技术标准和档案登记处[DISR]的服务领域)。
触发器/事件： 最少应该包括名称、描述、事件或触发器的组成部分和事件或触发器类型的组成。

并非给定分类法中的所有体系结构数据都对体系结构开发的每个案例有用。然而，考虑到组织、服务、系统和活动的不断演进变化，使用已建立的、经过验证的、可以根据需要扩展或收缩的分类法结构的价值变得很明显。此外，随着时间的推移，随着对分类法理解的增加，新模型的开发也大大简化了。标准分类法，如DISR服务类别，成为更全面、高质量的体系结构dodaf描述的模型和适合用途的视图的构建块。

在某些情况下，不同用户或开发人员可能有自己的词汇表。这个本地词汇表可能以与其他用户采用的术语相同而其意思不同。(例如，“跟踪”一词的使用在航母战斗群群体和扫雷群体中所指代的概念是非常不同的。然而，这两个群体都是海军的作战团体，可能会一起参与濒海作战任务部队。)此时，架构描述中的模型和视图的内部版本应该使用本地操作社区的词汇表来便于用户理解和同步使用。数据元素需要在架构描述中的所有视点、模型和视图之间唯一地标识和一致地使用。这些填充视图应该包括使用的任何唯一定义的注释，并在可能的情况下提供到标准定义的映射。

文章来源MBSE知识库与应用案例

未完待续