需求驱动的自适应体系结构的提出

从软件应用系统角度来研究信息系统体系结构的方法,优点是能够直接指导组织的应用系统软件开发,可操作性、可实现性好。但信息系统不只是软件系统,社会的、组织管理的和人的因素对信息系统(包括软件系统)有着重要影响,对信息系统的成败起着至关重要的作用。而只从软件应用系统角度考虑难以系统、深入考虑这些因素。另外,软件体系结构都是在特定领域中产生的特定风格的体系结构。虽然近年来对软件体系结构的适应性研究逐渐多起来,但这些体系结构大多依赖于特定计算环境和实现技术,体系结构的适应性、可靠性、安全性、扩展性、复用性、可用性等具有局限性。以SOA为例,SOA的诞生主要是解决系统的灵活性和适应变化的能力,但它并不是面向业务层面的,而这也是最关键的。另外,能不能实现业务的扩展和业务的集成,这是未来发展的两个方向。现在的系统如何才能适应未来发展的需要,如何迎接对拓展性的挑战,怎样根据业务快速地满足市场的要求等,这些问题如果没有业务层面的考虑,仅依靠构件粒度最小化、标准化提高系统柔性是很难解决的。而SOA显然难以满足这些行业特性、行业复用等问题。ESA虽然将体系结构上升至业务层面,但尚未实现与用户需求的直接对接,系统无法主动、自动识别用户需求模式而进行自适应调整,这种结构的灵活仍然是机械层次的。市场和应用需要面向行业提供行业领先的一些共性的东西,如需求识别、服务模型、支持配置和扩展等。而这些,如果仅有SOA、ESA显然是不够的。

从组织管理角度来研究信息系统体系结构的方法,优点是从多视角、多层面考虑组织需要的信息,能够顾及各类利益相关者的意愿与要求。但是,这类方法所提供的框架往往是概念性的,缺乏对建模与实施的理论与方法上的具体指导,难以从体系结构的组成原理与运行机制上保证各层面之间特别是业务模型与技术模型在功能和语义上的完善映射,而业务与信息、通信技术之间的连接是系统体系结构关注的一个重点。

用户需求与系统内、外环境复杂多变是当前信息系统遇到的主要的挑战之一。尽管系统体系结构的定义中常强调体系结构要考虑系统及其组件与环境的关系并能指导系统设计与演化,但现有信息系统体系结构从整体框架上缺乏适应变化和进行演化的机制与举措。因此,据此建立的信息系统,对用户需求与环境的变化适应性差。

为了解决上述问题,以甘仞初教授为首的国内学者研究团队对ISA(information system architecture)进行了大量的研究工作,提出了基于需求驱动的自适应体系结构(RDAA)。该体系结构综合了信息系统的上述两类体系结构的优点,既考虑了组织管理多方面的因素,又通过层次结构及层间映射机制,应用智能信息处理和语义Web的方法与技术,按照该体系结构和支撑技术构建的系统,具有自适应性和自我完善、自我发展能力,可根据客户需求与环境的变化,能动态地识别、组织和调整系统功能,智能地满足用户需求。