基于TOGAF的铁路企业架构框架v.doc

基于TOGAF的铁路企业架构框架王寅来1 张雪松1（1铁道部信息技术中心，北京100860）摘 要：本文分析了企业顶层架构设计对企业信息化建设的重要意义，并基于TOGAF提出了一套适用于铁路的企业架构框架。关键词：IT规划 企业架构 TOGAF1 企业架构设计的概念和意义信息化的目的在于更宽泛、更快捷、更全面的传播信息，在信息充分流畅的基础上再造企业流程，提高生产效率，提升企业决策能力和管理水平。大型企业的信息化是一项极其复杂而庞大的系统工程，涉及到多部门、多业务的协同工作，如果不经过审慎的分析和规划，难免事倍功半，造成企业资源的浪费。针对IT规划问题，近年来很多专家学者进行了深入的研究，逐步建立了一系列完整的规划方法论体系。IT规划（IT planning）是指在理解企业发展战略和评估企业IT现状的基础上，结合所属行业信息化方面的实践和对最新信息技术发展的认识，提出企业信息化建设的远景、目标和战略，以及具体信息系统的架构设计、选型和实施策略，全面系统地指导企业信息化建设，满足企业可持续发展的需要。通过IT规划，可以帮助企业的IT建设步入正轨，改变以往无序的、缺少战略指导的企业IT建设模式，使企业按照预订的、优化的战略路线，有条不紊地进行IT投资和建设，逐步达成企业目标。IT规划是一门系统的科学，包含一套完整的方法论，不能简单地，以基于经验的方式应付。IT规划的核心是企业架构设计。企业架构（EA：Enterprise Architecture）是业务流程和IT基础设施的组织逻辑，反映了企业运营模式的整合和标准化的需求。EA作为企业的概念蓝图，定义了企业的结构和运作，使企业能够科学地确定如何最有效地实现当前和未来的业务目标。通过企业架构设计，可以带来以下价值： 科学指导IT系统建设，有效地管理和利用信息，保证企业业务目标的实现，增加企业生存能力和竞争优势。 目前很多IT系统由于对业务了解不良，不能良好地实现业务目标，更难以响应业务变更。企业架构可以引导IT系统真正地满足业务要求。 目前的IT系统建设普遍存在分离、重复建设的现象，信息孤岛情况严重。企业架构可以有效促进IT系统整合。 目前的IT投资普遍侧重于系统的维护和战术的发展，缺少战略性规划，存在大量浪费，难以满足企业发展的要求。企业架构可以帮助企业规划IT投资。通常，EA被划分为四个领域：业务架构、数据架构、应用架构和技术架构。业务架构是把企业的业务战略转化为日常运作的渠道，业务战略决定业务架构，它包括业务的运营模式、流程体系、组织结构、地域分布等内容。数据架构定义了组织级数据的逻辑结构和物理结构, 使数据作为一种资产，能够在各应用之间无边界的流动，从根本上解决了企业的数据共享问题。应用架构定义了企业应该建立哪些信息系统，明确了各系统间的关系，提供了企业所需应用系统的蓝图。技术架构规划了运行业务、数据、应用架构所需要的IT基础设施支撑，包括硬件、网络、中间件等，为IT基础设施投资、建设提供了科学的规划。四个架构在业务目标和需求的驱动下，交织作用于项目建设和管理过程，共同推动企业信息化的有序发展。下图描述了四个架构在业务战略和需求的驱动下，交织作用，协力完成IT项目建设和管理的过程。图1 企业架构的四个领域在EA设计方法论中，除四个领域的蓝图描述外，通常还包括实现路线图、实施治理和架构变更管理的内容。路线图提供了从当前状态到目标状态的一步步的演变过程，为实现架构提供了具体的行动计划。实施治理包括了在应用系统建设期间需要进行的架构符合性检查，以确保应用实现与架构设计相一致，避免架构与实际脱节。架构变更管理规定了当架构与现实发生冲突时，如何修补架构，使架构与时俱进，具备可持续指导应用建设的能力。通过路线图、实施治理和变更管理，企业架构已不仅仅是静态的蓝图或遥远的愿景，更是生动的、柔性的、常用的工作指南，从而使架构工作具有更大的现实意义。2 基于TOGAF的铁路企业架构框架作为企业IT建设的规划和指导，企业架构不仅仅是技术层面的内容，更是对企业管理能力的挑战。成功的企业架构实现、贯彻和执行，不但需要来自企业高层的支持和认可，还需要一个强有力的组织机构支撑，一套完整的方法制度指导，以及一套系统的架构制品分类存储机制，使架构制品得到最大限度的重用。上述要素被概括为架构能力框架、架构开发方法和内容框架、架构仓库三个部分，形成了企业架构框架的核心。下图展示了铁路企业架构框架的基本结构。架构能力框架结构和能力特点保证实现愿景的能力目标、计划和预算能力需要的成熟度架构开发方法内容框架架构能力操作方法需求对方法的反馈方法精化理解需求方法交付新的解决业务方案架构仓库存储库告知当前状态变更更新存储库业务需求产生非架构方面的业务操作学习业务运行中产生的新业务需求业务愿景和驱动业务能力方法输出保存在存储库中图2铁路企业架构框架3 能力框架能力框架（Capability Framework）是保障企业架构工作能够推进的基本管理要求，是架构企业必须具备的基础条件。能力框架包括了三个主要部分：组织机构要求、过程要求和技术能力要求。组织结构要求明确了建立并维护企业架构必须建立的专业管理机构、角色和责任。其中至少应包括首席架构师、架构委员会和架构开发小组。首席架构师全面负责企业架构的技术工作，为高层领导决策提供信息支持；架构委员会负责架构治理和相关决策，保证架构与应用的一致性；架构开发小组作为临时机构，在需要时由业务、信息部门专家和外部专家共同组成，负责架构的具体开发活动。能力框架的过程要求明确了架构治理的相关流程。架构治理是IT治理的子集，是企业范围内架构管控（Manage and Control）的指引和实践。治理过程包括方针政策的管理和贯彻流程、一致性保证流程、不符合项目特批（Dispensation）流程、监控和报告流程、业务控制、环境管理等过程。架构治理由架构委员会负责，其核心环节是一致性保证。一致性保证的目的是保证不同架构之间的一致性和架构与产品之间的一致性。对铁路企业来说，一致性保证目前有两个关键点：架构合同管理和检查单管理。架构合同管理要求将架构符合性要求写入商务合同，作为合同的一部分纳入法律保护的范畴，以保证外部供应商、开发商能够遵从铁路的架构要求，杜绝或减少脱离架构管理的烟囱系统，使全部应用系统均纳入架构的管控范围。检查单（Checklist）管理重点针对评审检查单的设计，要求检查单要覆盖到架构一致性的各个方面。检查单的重要性在于它能够使审查工作真正落到实处，避免流于形式。其要点在于要明确责任，持续监控，不断实事求是地修订检查项内容，使之真正符合实际的要求。能力框架的技能要求是对各类架构人员的技术、能力的要求，提供了人才评价和培养的框架，是架构工作成功执行的必要条件。技能要求包括一般性技能、业务技能、企业架构技能、项目管理技能、IT技能、专项技能（如信息安全、法律等）等六个方面，每个方面都需要细分出具体技能，并对不同架构角色对各方面技能的要求进行规定。4 架构开发方法和内容框架架构开发方法和内容框架提供了一步一步建立企业架构的方法指南，以及每一步需要产生的制品和交付物的列表，是企业架构的技术部分，也是整个框架的核心。架构开发方法是基于TOGAF的ADM（Architecture Development Method）构造的迭代式架构开发方法。该方法将整个架构过程分为十个阶段，如下图：预备阶段需求管理A架构愿景E机会及解决方案C信息系统架构G实施治理B业务架构D技术架构H架构变更管理F迁移规划图3 架构开发方法 预备阶段。决定组织需要的架构能力；建立架构能力。 A架构愿景。开发待交付企业架构所实现的高级别能力需求愿景和业务价值；编制架构工作说明书并获取批准。 B业务架构。开发目标业务架构，描述企业如何达到业务目标。对应愿景中陈述的战略驱动，提出架构工作需求和利益相关者关注的问题；基于基线架构和目标架构的差距，识别候选的架构路线图组件。 C信息系统架构。开发目标信息系统的数据架构和应用架构，描述该架构如何满足业务架构和愿景，解决架构工作需求和利益相关者的关注；识别候选的架构路线图组件。 D技术架构。开发目标信息系统的技术架构，识别候选的架构路线图组件。 E机会解决方案。基于差距分析、候选架构路线图，生成完整的初始架构路线图；决定是否采用增量方法，识别能够连续交付业务价值的过渡架构。 F迁移规划。定稿路线图、支持信息、迁移计划；确保实施迁移规划与企业管理和实现变革的方法相一致；确保业务价值、工作包成本、过渡架构被关键利益相关人所理解。 G实施治理。确保目标架构和项目的一致性；对解决方案和任何实现导致的架构变更需求执行适当的架构治理。 H架构变更。确保架构在生命周期内得到维护；确保架构治理框架得到执行；确保企业架构能力满足当前需求。 需求管理。确保需求管理过程在各阶段运用；确保需求对各阶段都是可用的。架构内容框架（Architecture Content Framework）提供了对架构工作产品的描述。产品描述包括三个内容：交付物、制品和构建块。交付物（Deliverables）是最终交付的架构产品，需要经过评审、批准后，正式提交给用户。制品（Artifacts）是以图表形式表示的对某个特定问题的描述，是反映架构的某个局部特征的视图。构建块（Building Blocks）是对一个组件的描述，它可以逐步细化为设计文档，并被实现为应用服务或组件。交付物、制品、构建块从不同角度，从点到面地描述了架构的内容，三者交织作用，最终形成了完整的内容结构。信息系统架构架构实现业务架构架构原则、愿景和需求技术架构预备阶段架构原则架构愿景业务原则、目的和驱动力业务战略技术战略架构愿景利益者关系架构愿景需求约束假设差距动机驱动力目标目的测度组织组织位置施动者角色功能业务服务契约服务质量流程事件控制产品功能数据数据实体逻辑数据构件物理数据构件应用信息系统服务逻辑应用构件物理应用构件平台服务逻辑技术构件物理技术构件机会及解决方案、迁移规划工作包架构契约实施治理 标准指南规格能力图4 架构内容框架5 架构仓库架构仓库借用了数据仓库的概念，它包括两个方面的含义，一是作为架构存储库，负责存储企业架构制品和架构实现（即解决方案）；二是提供一种分类方法，使架构及解决方案能够按照从通用到具体的方向有序组织，以便快速检索，最大限度地满足重用的要求，提高软件产品的开发效率和质量。架构仓库管理的内容实际上已经超越了架构的范畴。它以架构为框架，将整个企业范围内的架构制品、软件产品（解决方案）以及相关材料有序组织起来，通过所定义的一套规范的分类和检索体系，形成了覆盖整个企业所有信息活动的软件资产库，使软件资产得到良好的管理，促进企业范围内的软件资产重用，使软件资产的效益得到最大限度的发挥，从而促进企业信息化投资效益的最大化。架构仓库中，除架构制品和解决方案外，还包括架构元模型、标准和参考信息、架构治理记录和架构能力等相关管理内容。架构仓库的内容结构如下。图5 架构仓库架构存储区是架构仓库的核心，仓库的分类方法主要是针对架构存储区的分类。在TOGAF中，使用了企业连续系列（Continuum）的概念来进行分类，将架构和解决方案按由通用到具体的方向，划分为“基础通用系统行业组织特定”四个层次。在本文中，我们针对铁路的性质和特征，将存储区分类如下：图6 架构存储区结构图中架构和解决方案两个分类基本平行。解决方案部分是架构实现，以“框架”的形式提供行业基础架构和领域架构的实现。解决方案中增加一个“组件与服务”的存储区，用来存放独立于具体应用、领域的共享组件或服务，以方便代码复用。架构存储区的分类说明如下：分类架构解决方案行业基础整个铁路行业的通用基础性参考架构行业基础框架领域各专业领域（车、机、工、辆等）的基本架构各专业应用基础框架应用具体应用的个性化架构具体应用产品表1 架构存储区说明6 结束语企业架构规划是企业提高业务能力、实现发展战略的重要环节。建立企业架构框架，是企业的重大技术活动，需要众多专家的共同努力才能完成。本文给出的内容，仅仅是作者根据自己对TOGAF方法和铁路信息化特征的肤浅理解，对铁路企业架构框架的一些想