陳思恩 劉震宇

摘要：文章以軟件架構(gòu)柔性成本作為研究的切入點，從組織間的視角探討了組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)柔性成本的產(chǎn)生機制。通過對組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)柔性成本的理論研究，建立組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)柔性成本產(chǎn)生的機制，拓展組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)柔性成本研究的領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：業(yè)務(wù)流程感知；軟件架構(gòu)；柔性成本；產(chǎn)生機制

組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)（Cross-Organizational Business Process-Aware Software Architecture，簡稱CPASA）由于具備很強的柔性已逐步應(yīng)用到商業(yè)管理、醫(yī)療保健、民航旅游、股票證券和金融保險等許多領(lǐng)域。組織面臨組織間業(yè)務(wù)流程（Cross-Organizational Business Processes，簡稱CBP）變化的不斷增加，CPASA生命周期總成本需要降低的問題。然而，組織通過配置CPASA滿足CBP變化需求，同時降低因變化過程產(chǎn)生的成本。但是，為了實現(xiàn)具備柔性的變化，組織需要在設(shè)計時期和運行時期為CPASA柔性付出成本。因此，正確把握CPASA柔性成本產(chǎn)生機制，是組織應(yīng)該掌握的一種關(guān)鍵能力，組織需要用柔性成本產(chǎn)生機制來幫助做投資決策，從而避免產(chǎn)生昂貴的成本和減少錯誤決策。

一、 組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)及其柔性成本研究綜述

CPASA是基于組織內(nèi)業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)（Business Process-Aware Software Architecture，簡稱PASA）逐步發(fā)展起來，組織內(nèi)PASA豐富的理論基礎(chǔ)與實踐經(jīng)驗為后來的CPASA研究打下了堅實的理論基礎(chǔ)。Chen 和Liu（2012）指出基于業(yè)務(wù)流程感知模式的研究繼承PASA的研究工作，運用業(yè)務(wù)流程感知模式應(yīng)對變化能降低因業(yè)務(wù)流程變化產(chǎn)生的軟件架構(gòu)在設(shè)計時期與運行時期的成本，大多數(shù)PASA以業(yè)務(wù)流程感知模式來支持業(yè)務(wù)流程的變化，類似于軟件架構(gòu)設(shè)計中的設(shè)計模式理念。模式提供不同層面的指導(dǎo)，模式關(guān)注的重點是通過經(jīng)驗提取的“指導(dǎo)方案或準(zhǔn)則”在軟件架構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，模式就是把共通問題中的變化部分和不變部分和變化部分分離出來，不變的部分就構(gòu)成了模式。業(yè)務(wù)流程感知模式可以作為研究CBP變化的研究基礎(chǔ)，并依此研究CPASA的模型。

為了幫助組織通過信息技術(shù)在一定程度上緩解和適應(yīng)需求和環(huán)境的變化，軟件架構(gòu)需要具備柔性，柔性體現(xiàn)CPASA能適應(yīng)業(yè)務(wù)流程的不斷變化與不間斷的需求的能力上。軟件架構(gòu)柔性的獲取需要增加投資和額外的管理成本，軟件架構(gòu)柔性越高所需的成本越高，過多的柔性也會增加組織間業(yè)務(wù)流程的復(fù)雜度，降低組織間業(yè)務(wù)流程的應(yīng)變時間，最終削弱組織間關(guān)系的競爭優(yōu)勢（Liu & Chen， 2012）。Liu和Chen（2012）定義CPASA柔性成本是發(fā)生在軟件架構(gòu)整個生命周期中組織為建立CPASA的動態(tài)柔性所付出的全部成本之和。Dreyfus和Wyner（2011）在軟件架構(gòu)的柔性成本度量問題上提供了研究思路。由于軟件架構(gòu)可以通過不同的組件及依賴關(guān)系描述，Baldwin和Clark（2000）、Darcu等（2005）分別研究組件復(fù)雜度對軟件架構(gòu)柔性成本的影響，進而度量軟件架構(gòu)柔性成本。Dreyfus和Wyner（2011）從軟件架構(gòu)與組件兩個維度度量，通過軟件架構(gòu)和組件復(fù)雜度對軟件架構(gòu)柔性成本的影響，進而度量軟件架構(gòu)柔性成本。在上述文獻回顧中，業(yè)務(wù)流程變化不斷增加，軟件架構(gòu)生命周期中所花費的總成本需要降低的情況下，軟件架構(gòu)柔性成本對CPASA成本產(chǎn)生積極影響。本研究將以軟件架構(gòu)柔性成本作為本文的切入點。在綜合現(xiàn)有文獻中有關(guān)信息系統(tǒng)柔性成本及軟件架構(gòu)柔性成本定義的基礎(chǔ)上，Liu和Chen（2012）給出有關(guān)CPASA柔性成本的定義。為此，本文把CPASA柔性成本定義為：CPASA柔性成本是發(fā)生在CPASA整個生命周期中組織為建立CPASA的動態(tài)柔性所付出的全部成本之和，在不考慮CPASA動態(tài)柔性的總成本和考慮CPASA動態(tài)柔性的總成本的差額來計算出CPASA的產(chǎn)生柔性成本。

在以往研究的理論基礎(chǔ)上，本文提出組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)柔性成本的產(chǎn)生機制按照“CPASA柔性成本的前因→CPASA柔性策略→CPASA柔性成本→CPASA軟件架構(gòu)成本”這一主線進行研究，一方面將CPASA柔性成本的前因性研究與機制性研究相結(jié)合，按照特征機制對CPASA柔性成本的產(chǎn)生進行研究，提出CPASA柔性成本產(chǎn)生的機制。

二、 組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)柔性成本產(chǎn)生的前因性研究

當(dāng)選擇CPASA柔性策略的目標(biāo)是為了以最少的投資成本盡快響應(yīng)CBP變化時，組織應(yīng)該按照“CPASA柔性成本的前因→CPASA柔性策略→CPASA柔性成本→CPASA軟件架構(gòu)成本”這一主線進行分析，首先探索CPASA的前因，然后了解各種CPASA柔性策略的特點，然后詳細分析組織各種影響CPASA柔性成本的因素。本文認為CPASA柔性成本產(chǎn)生的研究，主要包括“前因性”研究和“機制性”研究兩種方法。前因性研究主要是探索有哪些具體因素會影響CPASA柔性成本。

1. 組織間業(yè)務(wù)流程變化特征。隨著市場需求和環(huán)境的變化，CBP的運行環(huán)境比組織內(nèi)部流程的運行環(huán)境更加復(fù)雜，在設(shè)計時期和運行時期均面臨更多不確定性因素的影響，CBP結(jié)構(gòu)的調(diào)整和成員組織的變動是經(jīng)常發(fā)生的，導(dǎo)致原先的流程定義可能不再適應(yīng)組織需求和新的流程運行條件，需要對建立之初構(gòu)建的任務(wù)邏輯關(guān)系和流程組成結(jié)構(gòu)等進行調(diào)整。添加新的活動或刪除已有的活動、修改流程資源依賴關(guān)系、修改活動之間的執(zhí)行依賴關(guān)系以及增加或刪除成員組織等，導(dǎo)致軟件架構(gòu)不得不進行調(diào)整。

因此本文認為CBP變化特征是CPASA柔性成本的原因和來源，業(yè)務(wù)流程變化的特征會影響CPASA柔性成本的產(chǎn)生。CPASA柔性主要體現(xiàn)在軟件架構(gòu)的可修改性，因為可修改性使PASA能夠適配業(yè)務(wù)流程變化（Weber et al.， 2008）。Roser等（2011）提出從可修改程度、私有化程度、可重用程度、協(xié)作程度等四個方面來評估軟件架構(gòu)的可修改性。本文進一步定義出CBP變化特征：（1）可重用程度（重用組織間業(yè)務(wù)流程；重用服務(wù)元素）；（2）可修改程度（修改組織間業(yè)務(wù)流程；變化執(zhí)行組織間業(yè)務(wù)流程的成員；增加組織間業(yè)務(wù)流程開發(fā)；變化服務(wù)元素；開發(fā)組織間業(yè)務(wù)流程類型）；（3）協(xié)作程度（變化組織間業(yè)務(wù)流程協(xié)議規(guī)格；變化執(zhí)行流程接口）；（4）私有化程度（私有化組織內(nèi)執(zhí)行流程數(shù)據(jù)；私有化組織間業(yè)務(wù)流程實現(xiàn)）。

2. 組織間業(yè)務(wù)流程變化特征與柔性成本之間的關(guān)系

針對CPASA柔性成本的產(chǎn)生機制，本文認為CBP變化特征是CPASA柔性成本的原因和來源，CBP變化特征會影響CPASA柔性成本的產(chǎn)生。本文提出CBP變化特征的11種類型，通過SAAM結(jié)合質(zhì)量屬性場景描述CBP變化特征的質(zhì)量場景屬性，見表1，質(zhì)量場景實例方法最有利于對軟件架構(gòu)的柔性進行分析。Nico（1999）通過該方法捕捉軟件架構(gòu)支持業(yè)務(wù)流程變化，并且通過評價這些質(zhì)量場景實例的效果來評估軟件架構(gòu)的柔性。本文通過SAAM方法評估一個質(zhì)量場景實例影響軟件架構(gòu)組件的狀況，業(yè)務(wù)流程變化影響軟件架構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，進而影響軟件架構(gòu)柔性及柔性成本。

場景修改組織間業(yè)務(wù)流程（可修改性）：由于業(yè)務(wù)不斷又快速的變化，CBP需要適配新的業(yè)務(wù)模式，如何有效實現(xiàn)修改組織間業(yè)務(wù)流程？在CPASA設(shè)計時期和運行時期的環(huán)境下，CPASA通過合理配置滿足業(yè)務(wù)流程變化需求產(chǎn)生。CPASA柔性成本的產(chǎn)生是為了制定新的CBP需要對原本存在的業(yè)務(wù)流程模型進行必要的變更，變更盡量不要對其它業(yè)務(wù)流程產(chǎn)生負面影響。CPASA柔性成本的度量需要考慮CPASA的類型，無代理模式所有成員組織的ES均受到影響；中央代理模式中央代理控制器受影響；分散代理模式各個成員組織的VP受影響。

從上述11種CBP變化特征與CPASA柔性成本之間的關(guān)系分析可以發(fā)現(xiàn)，從結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的角度，為了適應(yīng)變化，業(yè)務(wù)流程感知模式?jīng)Q定組件特征，決定是靜態(tài)演化組件、動態(tài)演化組件還是動態(tài)細化組件（Weber et al. 2008），進而影響基礎(chǔ)組件、信息共享與隱蔽組件、靜態(tài)演化組件、動態(tài)演化組件、動態(tài)細化組件、拓撲架構(gòu)組件本身和依賴關(guān)系，CBP變化特征基于業(yè)務(wù)流程感知模式，因此本文認為，從結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的角度，組件特征在一定程度上可以表示CBP變化特征。上述的每一種質(zhì)量場景屬性中CBP特征影響CPASA柔性成本的產(chǎn)生。從面向CBP變化特征的角度，不同的業(yè)務(wù)流程感知模式?jīng)Q定業(yè)務(wù)流程變化率的不同（Liu & Chen，2012），即不同的CBP變化特征類型決定業(yè)務(wù)流程變化率的不確定性，任務(wù)差異性，時間緊迫性，負荷伸縮性，它們都會影響CPASA柔性成本的產(chǎn)生。本文認為，從面向CBP變化特征的角度，業(yè)務(wù)流程變化率在一定程度上可以表示CBP變化特征。

3. 組織間業(yè)務(wù)流程變化特征與軟件架構(gòu)的關(guān)系特征。支持不同類型的CBP變化，需要有相應(yīng)的CPASA組件支持，Bass等（2003）在軟件架構(gòu)戰(zhàn)術(shù)和模式分析中指出不同類型業(yè)務(wù)流程變化中需要有對應(yīng)的功能邏輯實現(xiàn)、戰(zhàn)術(shù)和架構(gòu)模式去支持這種變化。Chen和Liu（2012）指出CPASA可以通過配置實現(xiàn)柔性，從而降低CPASA總成本。CBP變化可解析為業(yè)務(wù)流程感知的18種模式，其中可修改程度、私有化程度、可重用程度、協(xié)作程度等對CPASA起決定作用（Chen & Liu，2012），與之相應(yīng)，CPASA保護加入CBP的成員組織的內(nèi)部數(shù)據(jù)、接口、業(yè)務(wù)流程的私有性，CPASA對協(xié)作的數(shù)據(jù)進行隱蔽，CPASA實現(xiàn)與CBP相關(guān)的協(xié)作。

因此，本文對影響CPASA柔性成本產(chǎn)生的因素進行分析發(fā)現(xiàn)，CBP變化特征與CPASA及CPASA柔性成本產(chǎn)生機制存在映射關(guān)系。本文認為CPASA與CBP的關(guān)系特征不是柔性成本產(chǎn)生的直接因素，但CPASA與CBP變化的關(guān)系特征會影響CPASA柔性成本的產(chǎn)生。本文進一步定義出CBP變化特征與CPASA的關(guān)系特征，包括功能邏輯實現(xiàn)、戰(zhàn)術(shù)和架構(gòu)模式等特征。

4. 關(guān)系特征與柔性成本之間的關(guān)系。本文用可修改性戰(zhàn)術(shù)描述組織間業(yè)務(wù)流程變化特征與軟件架構(gòu)的關(guān)系，CPASA的設(shè)計理念是以可修改性為中心設(shè)計展開，CBP變化特征體現(xiàn)可修改性，分析組織間業(yè)務(wù)流程變化特征與軟件架構(gòu)的關(guān)系主要是分析可修改性的戰(zhàn)術(shù)，Bass等（2003）指出可修改性目標(biāo)是控制軟件架構(gòu)實現(xiàn)、測試和部署變更的成本，可修改性戰(zhàn)術(shù)根據(jù)其目標(biāo)主要有局部化修改和防止連鎖反應(yīng)。這兩組戰(zhàn)術(shù)之間的差別是由直接受變更影響的模塊（那些調(diào)整其責(zé)任來完成變更的模塊）和間接受變更影響的模塊（那些其責(zé)任保持不變，但必須改變其實現(xiàn)來適應(yīng)直接受影響的模塊）。

三、 組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)柔性成本產(chǎn)生的機制性研究

1. 分析外部影響的過程機制。分析外部影響的過程機制，需要從組織間的相互依賴關(guān)系與組織間信息共享與隱蔽分析著手，進而分析出CBP變化特征需求。

2. 確定關(guān)鍵質(zhì)量的過程機制。CPASA柔性主要體現(xiàn)在軟件架構(gòu)的可修改性，具體表現(xiàn)在具備自主演化能力的動態(tài)演化及動態(tài)細化。因為可修改性使CPASA能夠適配業(yè)務(wù)流程變化。CPASA的設(shè)計理念是以可修改性為中心設(shè)計展開。因此本文認為CPASA自身特征是CPASA柔性成本的原因和來源，CPASA自身特征會影響CPASA柔性成本的產(chǎn)生。本文進一步定義出CPASA自身特征：軟件架構(gòu)宏觀上支持架構(gòu)的不同類型（點對點拓撲結(jié)構(gòu)、分層拓撲結(jié)構(gòu)、混合制拓撲結(jié)構(gòu)），微觀上組件及依賴關(guān)系實現(xiàn)具備柔性的變化，包含流程編制和流程編排、信息共享與隱蔽、業(yè)務(wù)流程模型顯式化、自主演化能力。

3. 確定關(guān)鍵功能的過程機制。CBP變化特征與軟件架構(gòu)的關(guān)系特征體現(xiàn)關(guān)鍵功能的過程機制的要求。CPASA的設(shè)計理念是以可修改性為中心設(shè)計展開，CBP變化特征體現(xiàn)可修改性。上文已定義CBP變化特征與軟件架構(gòu)的關(guān)系特征：功能邏輯實現(xiàn)、戰(zhàn)術(shù)和架構(gòu)模式等特征。

4. 組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)特征與柔性成本之間的關(guān)系。本文的理論分析的結(jié)果顯示CBP變化特征影響CPASA柔性成本的產(chǎn)生，例如，可修改程度、私有化程度、可重用程度、協(xié)作程度會對CPASA柔性成本產(chǎn)生影響。另一方面CPASA與CBP變化特征的關(guān)系影響CPASA柔性成本，例如：CBP變化特征影響軟件架構(gòu)的功能邏輯實現(xiàn)、戰(zhàn)術(shù)和架構(gòu)模式，進而影響CPASA柔性成本。同時，CPASA柔性成本的產(chǎn)生又會受到CPASA一些特征的影響，例如，軟件架構(gòu)宏觀上支持架構(gòu)的不同類型（點對點拓撲結(jié)構(gòu)、分層拓撲結(jié)構(gòu)、混合制拓撲結(jié)構(gòu)），微觀上組件及依賴關(guān)系實現(xiàn)具備柔性的變化，包括流程編制和流程編排、信息共享與隱蔽、業(yè)務(wù)流程模型顯式化、自主演化能力，因為CPASA自身特征會使柔性成本的建立過程會有不同，對CBP變化特征的要求及對CPASA與CBP變化特征的關(guān)系特征的要求也會有所不同。

四、 組織間業(yè)務(wù)流程感知的軟件架構(gòu)柔性成本的產(chǎn)生機制

本文將CPASA柔性成本的前因性研究與機制性研究相結(jié)合，按照特征機制對CPASA柔性成本的產(chǎn)生進行研究。本文將CPASA柔性成本產(chǎn)生機制分為三類：（1）來源于CBP變化的CPASA柔性成本，即CPASA柔性成本來源于CBP變化；（2）來源于CPASA特征的軟件架構(gòu)柔性成本，即CPASA柔性成本建立在實現(xiàn)CPASA設(shè)計理念的基礎(chǔ)之上；（3）來源于CBP變化與CPASA特征的CPASA柔性成本，即CBP變化與CPASA適配變化緊密相聯(lián)，進而影響軟件架構(gòu)柔性成本。然而在CPASA柔性成本產(chǎn)生機制研究基礎(chǔ)上，需要進一步探討軟件架構(gòu)柔性成本與軟件架構(gòu)生命周期總成本的關(guān)系。因此，通過上述的分析歸納，可以對CPASA柔性成本的產(chǎn)生形成圖中的思路，如圖1所示，得到研究模型的雛形。

五、 總結(jié)與展望

本文將軟件架構(gòu)柔性成本的影響因素研究與機制性研究相結(jié)合，把影響CPASA柔性成本產(chǎn)生的因素分為三個方面：①CBP變化特征，包括：修改組織間業(yè)務(wù)流程、變化執(zhí)行組織間業(yè)務(wù)流程的成員、增加組織間業(yè)務(wù)流程開發(fā)、變化服務(wù)元素、開發(fā)組織間業(yè)務(wù)流程類型、私有化組織內(nèi)執(zhí)行流程數(shù)據(jù)、私有化組織間業(yè)務(wù)流程實現(xiàn)、重用組織間業(yè)務(wù)流程、重用服務(wù)元素、變化組織間業(yè)務(wù)流程協(xié)議規(guī)格、變化執(zhí)行流程接口；②CPASA與業(yè)務(wù)流程變化的關(guān)系特征，包括：維持語意一致性、預(yù)期期望的變更、泛化模塊、限制可能選擇、信息隱藏、維持現(xiàn)有接口、限制通信路徑、仲裁者使用；③CPASA自身特征。宏觀的軟件架構(gòu)，微觀的軟件架構(gòu)（包括組件及依賴關(guān)系）。指出CPASA柔性成本主要來源于CBP變化特征機制、CPASA特征機制、CPASA與業(yè)務(wù)流程變化的關(guān)系特征機制等三個機制，并對每種機制的特征與軟件架構(gòu)柔性成本的關(guān)系進行分析。

針對CPASA柔性成本產(chǎn)生機制，未來研究需要對每種機制的特征與CPASA柔性成本的關(guān)系進行論述，并通過應(yīng)用研究進行驗證，包括：CPASA特征與CPASA柔性成本之間的關(guān)系；CBP變化特征與CPASA成本之間的關(guān)系；關(guān)系特征與CPASA柔性成本之間的關(guān)系；CPASA柔性成本與CPASA生命周期總成本的關(guān)系四個部分進行探討，前三個組成部分是CPASA柔性成本的產(chǎn)生機制，第四個是CPASA柔性成本的計算模型。本文只是簡單分析了CPASA柔性成本產(chǎn)生機制，理論分析的結(jié)果還需要進一步深入分析，同時對CPASA柔性成本與CPASA生命周期總成本的關(guān)系進行深入分析，進一步的研究CPASA柔性成本如何計算，組織如何用柔性成本產(chǎn)生機制來做投資決策。

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作者簡介：劉震宇，廈門大學(xué)管理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師；陳思恩，廈門大學(xué)管理學(xué)院博士生，高級工程師。

收稿日期：2013-03-13。