ISOIEC 19763-12023 信息技术.互操作性元模型框架（MFI）.第1部分框架标准立项发展报告

信息技术互操作性元模型框架（MFI）第1部分：框架标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—MetamodelFrameworkforInteroperability(MFI)—Part1:Framework摘要随着数字化转型的深入推进，跨领域、跨系统的数据交换与互操作需求日益迫切，元模型作为描述信息系统语义结构的基础设施，其标准化工作已成为全球信息技术领域的重要议题。本报告围绕国际标准ISO/IEC19763-1:2023《信息技术互操作性元模型框架（MFI）第1部分：框架》的立项背景、技术内容、研制过程及应用前景展开系统论述。该标准由国际标准化组织与国际电工委员会联合制定，于2023年7月25日正式发布，替代此前版本，进一步完善了互操作性元模型框架的总体架构与核心概念定义。报告详细分析了MFI框架在注册元模型、统一语义描述、支持模型映射与系统互操作等方面的技术路径，阐述了其在政务数据共享、企业信息集成、工业互联网平台建设等关键场景中的实践价值，并对该标准在全球标准化体系中的定位与未来演进方向进行了展望。报告认为，ISO/IEC19763-1:2023的发布对于推动异构信息系统间的语义互操作、支撑数字生态的互联互通具有重要的基础性作用，为我国相关领域的标准化工作提供了宝贵的国际参考与实践指引。关键词：互操作性；元模型框架；MFI；国际标准；信息技术标准化；语义互操作Keywords:Interoperability;MetamodelFramework;MFI;InternationalStandard;InformationTechnologyStandardization;SemanticInteroperation1引言1.1研究背景21世纪以来，信息技术的迅猛发展推动人类社会进入数字经济时代。各类组织在长期信息化建设过程中积累了大量的信息系统，这些系统往往基于不同的技术架构、数据模型和应用逻辑构建而成。据国际数据公司（IDC）预测，到2025年全球数据总量将达到175ZB，而其中超过80%的数据以非结构化或半结构化形式存在。在此背景下，如何实现异构系统间数据的顺畅流通与语义层面的精确互操作，已成为制约信息化深化发展的核心瓶颈。互操作性（Interoperability）是指两个或多个系统或组件之间交换信息并对已交换信息进行使用的能力。按照互操作层次的不同，可将其区分为技术互操作、语法互操作、语义互操作和组织互操作等不同层级。其中，语义互操作是最高层级的目标，要求系统不仅能够传输数据，还能对数据的含义达成共同理解。元模型（Metamodel）作为描述模型之模型，为达成这种共同理解提供了形式化的描述手段。1.2标准的战略意义ISO/IEC19763系列标准正是面向上述需求而制定的国际标准。该系列标准由ISO/IECJTC1（信息技术联合技术委员会）下属的SC32（数据管理与交换分技术委员会）负责研制，旨在建立一套统一的互操作性元模型框架（MetamodelFrameworkforInteroperability，简称MFI），为各类模型的注册、发现、映射和复用提供标准化的元模型基础设施。作为该系列标准的总纲性文件，ISO/IEC19763-1:2023《信息技术互操作性元模型框架（MFI）第1部分：框架》于2023年7月25日正式发布，为该系列其他标准（如ISO/IEC19763-3：注册元模型、ISO/IEC19763-5：流程模型注册等）的研制和应用提供了统一的框架性指导。1.3标准的国际影响截至目前，ISO/IEC19763系列标准已被多个国家和地区采纳为国家标准或行业标准，广泛应用于电子政务、电子商务、智能制造、金融信息化、健康医疗信息化等领域。我国已将该系列标准中的多个部分转化为国家标准（GB/T32391系列），对于推动我国信息系统互操作能力的提升发挥了积极作用。2标准基本信息2.1标准著录信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO/IEC19763-1:2023||标准名称|信息技术互操作性元模型框架（MFI）第1部分：框架||英文名称|Informationtechnology—Metamodelframeworkforinteroperability(MFI)—Part1:Framework||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）/国际电工委员会（IEC）||发布日期|2023-07-25||发布年份|2023||国别|国际组织||语种|英语||版本说明|电子版加密PDF，下载后需安装FileOpen插件，需联网使用，限制累计3台电脑共打印5次||售价|808.0元|2.2标准定位ISO/IEC19763-1:2023作为MFI系列标准的第1部分，起着整个系列“总纲”和“框架”的作用。该标准规定了MFI的整体架构、核心概念、各组成部分之间的相互关系，以及MFI与其他相关标准（如ISO/IEC11179元数据注册、ISO/IEC19505UML等）之间的协调机制。它为系列内各专项标准（第3部分至第13部分）提供了统一的框架基础和方法论指导，确保整个系列的一致性和协调性。这些专项标准分别规定了注册元模型、角色与目标模型注册、流程模型注册、信息模型注册等不同方面的元模型规范，共同构成一个完整的互操作性元模型体系。该标准适用于以下对象：-信息系统架构师：在进行跨系统集成方案设计时，参考MFI框架规划元模型的注册与管理；-数据管理人员：利用MFI框架对组织内数据资源进行结构化描述，提升数据资产的可管理性与可复用性；-标准研制人员：参考该标准制定行业或组织内部的互操作规范；-软件工具开发者：开发符合MFI标准的元模型注册与管理工具。-需要建立元模型注册体系的信息化主管部门；-从事数据交换与共享平台建设的工程技术人员；-从事相关领域研究的高校与科研机构人员。3标准研制背景与立项必要性3.1异构系统互操作的迫切需求随着信息化进程的不断深入，各类组织积累了大量的异构信息系统。这些系统在数据模型、接口协议、业务流程等方面存在显著差异，导致系统间的信息交换与共享面临巨大挑战。具体表现在以下方面：-数据语义冲突：不同系统中对同一概念可能使用不同的术语、定义和编码方式，导致数据集成时出现语义歧义；-模型描述不一致：各系统对业务对象的建模方式各异，缺乏统一的描述框架，使得跨系统的模型发现和复用困难；-注册机制不完善：缺乏统一的元模型注册机制，使得模型资产难以被有效发现和管理，造成重复建设；-映射关系缺失：系统间的模型映射大多依赖人工建立，缺乏形式化的映射描述手段，导致映射关系难以维护和复用。3.2现有标准的局限性在ISO/IEC19763制定之前，虽然已有部分标准和规范涉及元模型和互操作性方面的内容，但存在以下局限：-ISO/IEC11179（元数据注册）侧重于元数据级别的规范，未覆盖元模型层面的互操作需求；-OMG的MOF（元对象设施）提供了一个元建模的通用框架，但缺乏对模型注册和互操作的完整支撑，未解决跨组织间模型共享和映射等实际互操作需求；-各种行业性建模规范各自独立发展，缺乏统一的元模型框架加以协调，导致不同行业间的互操作障碍。因此，亟需制定一项系统性的、面向互操作的元模型框架国际标准，以统一各方认识、规范技术路径、支撑互操作生态的构建。3.3数字经济发展的时代要求当前，全球数字经济蓬勃发展，数据作为新型生产要素的地位日益凸显。2022年，我国国务院印发《关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》（即“数据二十条”），明确提出要建立保障权益、合规使用的数据产权制度，建立合规高效、场内外结合的数据要素流通和交易制度。实现数据要素的高效流通与价值释放，离不开标准化的互操作基础设施支撑。ISO/IEC19763-1:2023作为国际通行的互操作性元模型框架标准，其立项与发布顺应了数字经济发展的时代要求。3.4国际标准化工作的战略布局从国际标准化战略的角度看，互操作性标准一直是ISO/IECJTC1的工作重点。JTC1在其战略计划中明确指出，需要制定支持跨领域、跨系统互操作的标准体系。SC32作为负责数据管理与交换标准研制的分技术委员会，将MFI系列标准视为其核心工作之一。ISO/IEC19763-1:2023的及时修订与发布，既是技术发展的必然要求，也是国际标准化战略布局的重要体现。4标准主要技术内容4.1标准总体框架ISO/IEC19763-1:2023在总结前版实施经验的基础上，对MFI框架进行了系统性修订和完善。该标准规定的MFI框架主要由以下核心组成部分构成：-元建模框架核心层：定义了元模型的基本构造，包括元模型的概念定义、结构组成、关系描述和语义约束等方面，为描述各类模型提供统一的元建模基础设施；-注册机制：规定了模型注册的体系架构和基本流程，支持模型及其元模型的注册、发布和发现，以及注册信息的版本管理与状态控制，确保模型资产的可管理性和可追溯性；-互操作支撑：定义了模型映射、模型匹配等互操作支持机制的元模型描述方式，为异构模型间的关联和转换提供形式化描述基础；-公共设施：包括注册信息模型、注册管理服务、标识与命名机制等支撑性服务，保障MFI框架的完整运转。这些组成部分在逻辑上相互关联，共同构成一个完整、协调的互操作性元模型框架体系，为各类模型的注册、发现、映射和复用提供标准化的基础设施。4.2核心概念与关键术语标准对以下核心概念给出了明确定义：-元模型（Metamodel）：对一类模型的结构、语义和约束的形式化规范描述，是描述模型的模型；-模型（Model）：对某一关注领域中的概念、关系及其约束的抽象表示，可以是信息模型、流程模型、角色模型等；-注册（Registration）：将模型的元模型信息按照统一规范在注册库中登记的过程；-注册库（Registry）：存储和管理模型元模型信息的系统设施；-互操作性（Interoperability）：两个或多个系统或组件之间交换信息并对已交换信息进行使用的能力。4.3与系列标准的关系ISO/IEC19763-1:2023作为MFI系列标准的框架性文件，与系列内其他标准之间存在以下关系：-ISO/IEC19763-3（注册元模型）：详细规定各类模型注册的元模型规范，是本框架标准在注册机制方面的具体展开，两者构成“总-分”关系，框架标准提供总体架构，注册元模型标准提供具体规范；-ISO/IEC19763-5（流程模型注册）：在框架标准的指导下，具体规定流程模型注册所需的元模型；-ISO/IEC19763-7（信息模型注册）：规定信息模型注册的元模型规范；-ISO/IEC19763-8（角色与目标模型注册）：规定角色与目标模型注册的元模型规范；-ISO/IEC19763-9（按需模型选择）：在框架标准的互操作支撑机制基础上，规定模型选择的相关元模型；-ISO/IEC19763-10（模型映射）：在框架标准的互操作支撑机制基础上，详细规定模型映射注册的元模型；-ISO/IEC19763-12（信息模型注册）：进一步细化信息模型注册的内容。此外，该标准还明确了与其他相关国际标准（如ISO/IEC11179、ISO/IEC19505等）之间的协调关系，确保标准体系的整体一致性。框架标准作为上层指引，保证各专项标准在概念定义、架构设计和技术路线上保持统一，避免各专项标准之间出现冲突与重复。5标准编制过程简介ISO/IEC19763-1:2023的修订工作遵循ISO/IECJTC1的标准化工作程序，经历了系统的研制周期。其编制过程大致如下：-立项阶段（NP，NewWorkItemProposal）：由SC32组织成员国提出修订提案，经投票通过后正式立项。该阶段需提供立项论证报告，明确修订的必要性、范围和预期目标；-工作组草案阶段（WD，WorkingDraft）：成立项目专家组，在SC32/WG2工作组框架下开展草案编制工作，形成工作组草案供工作组内部讨论；-委员会草案阶段（CD，CommitteeDraft）：草案成熟后提交SC32委员会讨论，征集各国家成员体的意见建议，形成委员会草案。此阶段可能经历多轮修改和投票，每次投票均需对各国意见逐条处理；-国际标准草案阶段（DIS，DraftInternationalStandard）：委员会草案经投票通过后，形成国际标准草案，进行为期三个月的公示投票，各国家成员体可投赞成、反对或弃权票并附技术意见；-最终国际标准草案阶段（FDIS，FinalDraftInternationalStandard）：国际标准草案经公示投票通过后，形成最终国际标准草案，进行为期两个月的最终投票；-正式发布（Publication）：最终国际标准草案投票通过后，由ISO/IEC中央秘书处进行编辑性审定并正式出版发布。该标准从立项到发布通常需要经历2至3年的周期，具体时长取决于技术讨论的复杂程度和各国意见的协调情况。整个过程中充分体现了国际标准化“协商一致”的基本原则，保证了标准的技术先进性和广泛适用性。6主要起草单位介绍本标准由ISO/IECJTC1/SC32（数据管理与交换分技术委员会）组织研制。SC32是国际标准化组织与国际电工委员会联合设立的第一联合技术委员会下属的分技术委员会，其工作范围涵盖数据管理、数据交换、元数据标准化等关键领域。6.1SC32的组织架构与职能SC32的前身可追溯到ISO/IECJTC1早期设立的若干数据标准化工作组。随着信息技术标准化工作的不断深化，这些工作组经过整合与重组，于1996年前后正式形成SC32分技术委员会。SC32下设多个工作组（WorkingGroup，WG），其中WG2（元数据工作组）负责元数据标准化工作，是MFI系列标准研制的直接承担者。WG2汇聚了来自各成员国的数据标准化专家，持续开展元模型、元数据注册、互操作性框架等领域的研究与标准制定工作。SC32的秘书处曾由美国国家标准协会（ANSI）担任，其主席和秘书等关键职位由各成员国专家轮流担任。6.2中国参与情况中国是SC32的积极成员（P成员），全国信息技术标准化技术委员会（TC28）代表中国参加SC32的各项活动。中国专家长期参与MFI系列标准的研制工作，在标准讨论中积极贡献中国在元模型、数据互操作领域的研究成果和实践经验。近年来，随着我国在信息技术标准化领域的话语权不断提升，中国专家在SC32中承担的角色也日益重要，部分中国专家在WG2中担任编辑或项目负责人等职务。我国已将ISO/IEC19763系列标准中的多个部分等同采用为国家标准（GB/T32391系列），有效推动了该标准在中国的落地应用。7标准应用前景与实施建议7.1典型应用场景ISO/IEC19763-1:2023所规定的MFI框架具有广泛的应用前景，主要包括以下典型场景：场景一：数字政府建设中的数据共享与交换。当前，各政务部门在长期业务信息化过程中积累了大量的信息系统，形成了事实上的“数据孤岛”。通过采用MFI框架，各政务部门可将其信息模型在统一注册库中进行注册登记，使其他部门能够基于标准的元模型描述来发现、理解和使用这些数据资源。例如，在某省级政务数据共享交换平台的建设中，可基于MFI框架建立统一的数据模型注册中心，使工商、税务、民政等部门的数据模型实现标准化登记和语义级互操作，显著降低数据对接成本，提升跨部门业务协同的效率。场景二：企业信息化架构中的模型资产管理。大型企业往往拥有数百个信息系统，这些系统的信息模型是企业重要的数字资产。利用MFI框架建立企业级的元模型注册库，可以实现对信息模型的统一管理、检