鐘賢欣　倪楓　劉姜　鐘定豪　王新康　殷旭

摘要：ROAD 元架構(gòu)通過業(yè)務(wù)架構(gòu)指導(dǎo)整個企業(yè)架構(gòu)體系開發(fā)過程，是一組簡單明確且高效的模型表達(dá)。針對已有的元架構(gòu)體系中業(yè)務(wù)活動模型所采用的 IDEF0 圖存在對多組件系統(tǒng)之間豐富的活動觸發(fā)序列和信息交互場景描述能力不足的問題，提出在 ROAD元架構(gòu)基礎(chǔ)上引入場景模型，與原來基于IDEF0 的活動模型融合成為面向場景的活動模型，同時具備層次化描述能力和場景化時序表達(dá)能力。擴展后的 ROADS 元架構(gòu)保留原架構(gòu)的整體性和靈活性，且補充面向場景的系統(tǒng)建模能力，實現(xiàn)業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計中的場景管理。最后以一個情景化外語教學(xué)系統(tǒng)為例，使用? ROADS 元架構(gòu)方法建立場景化業(yè)務(wù)架構(gòu)模型組，并對其進(jìn)行討論，為現(xiàn)有架構(gòu)體系提供一種面向場景的擴展思路。

關(guān)鍵詞：業(yè)務(wù)架構(gòu)建模；ROAD 元架構(gòu)；場景管理；IDEF0 圖；序列圖

中圖分類號：? N 94???????????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：?? A

A scenario-oriented business architecture modeling approach based on ROADS

ZHONG Xianxin，NI Feng，LIU Jiang，ZHONG Dinghao，WANG Xinkang，YIN Xu

（Business School， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract： ROADmeta-architectureguidesthewholeenterprisearchitecturedevelopmentprocess through business architecture， which is a set of simple， clear， and efficient model representations. To solve insufficient ability of IDEF0， which is used in the business activity model of an existing meta- architecture system to describe rich activity trigger sequence and information interaction scene between multi-componentsystems，ascenario model basedon ROAD meta-architecture was proposed. This model was fused with the original IDEF0 based activity model to become a scenario-oriented activity model possessing the ability of hierarchical description and scenario-oriented sequential description. The extended ROADS meta-architecture retains the integrity and flexibility of the original architecture and complementsthescenario-orientedsystemmodelingcapabilitytorealizescenariomanagementin business architecture design. Finally， a scenario-based foreign language teaching system was taken as an example，andascenario-basedbusinessarchitecturemodelgroupwasbuiltbytheROADSmeta-architecture approach and discussed.? It also provides a scenario-oriented extension idea for the existing architecture.

Keywords： business architecture modeling ; ROAD meta-architecture; scenario management; IDEF0; sequence diagrams

1ROAD 業(yè)務(wù)架構(gòu)

信息系統(tǒng)和信息管理技術(shù)是現(xiàn)代企業(yè)架構(gòu)的基石，是企業(yè)實現(xiàn)業(yè)務(wù)需求的根本方法[1]。開放組架構(gòu)框架 TOGAF（the open group architectureframework）具備以信息管理技術(shù)明確業(yè)務(wù)架構(gòu)的優(yōu)勢[2]。業(yè)務(wù)架構(gòu)是基于業(yè)務(wù)導(dǎo)向的框架性指導(dǎo)原則[3]，有助于理解企業(yè)業(yè)務(wù)功能和企業(yè)架構(gòu)以及指導(dǎo)企業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計和技術(shù)實現(xiàn)[4]。本質(zhì)上是通過模型設(shè)計將戰(zhàn)略目標(biāo)轉(zhuǎn)化為日常運作流程的過程，強調(diào)逐步迭代細(xì)化以業(yè)務(wù)驅(qū)動來實現(xiàn)系統(tǒng)信息化[5-6]。

TOGAF 基于業(yè)務(wù)視角提出信息系統(tǒng)的 ACF （architecture content framework）元類，規(guī)定了業(yè)務(wù)架構(gòu)建模所需要的基本元類、必要的擴展元類及其之間的關(guān)系[7]。近些年來不少學(xué)者以此為基礎(chǔ)提出優(yōu)化業(yè)務(wù)架構(gòu)模型，以達(dá)到改進(jìn)組織結(jié)構(gòu)、調(diào)整信息策略和優(yōu)化業(yè)務(wù)活動等目的。2017年，國內(nèi)學(xué)者倪楓等[7]以 ADM（architecture developmentmethod）的4個視角出發(fā)，提出劃分業(yè)務(wù)架構(gòu)關(guān)鍵信息的 ROAD（rule ， organization ， activity ， data）元架構(gòu)方法，并在文中給出可參考的模型選擇。學(xué)者 Mei 等[8]在2019年的研究成果中聚焦數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序和技術(shù)層面，提出以 EAP （ enterprise architecture planning）為核心的 TOGAF 架構(gòu)開發(fā)步驟，但并沒有給出具體的模型選擇。后續(xù)不斷有學(xué)者通過建模應(yīng)用證明了 ROAD 元架構(gòu)的便利性[9-11]，即通過模型組建模實現(xiàn)架構(gòu)設(shè)計階段業(yè)務(wù)功能描述的整體性，通過各模型間的信息關(guān)聯(lián)和迭代細(xì)化實現(xiàn)建模過程的靈活性。

現(xiàn)有的 ROAD 元架構(gòu)并沒有考慮場景維度建?！，F(xiàn)代企業(yè)架構(gòu)體系中往往具有復(fù)雜的信息交互，業(yè)務(wù)功能的實現(xiàn)與場景密切相關(guān)[12]。完整的架構(gòu)設(shè)計離不開具體的執(zhí)行場景[13-15]。學(xué)者Ulmi等[13]提出通過識別場景來協(xié)助從宏觀規(guī)劃到微觀服務(wù)的架構(gòu)建模，場景維度的增加有助于調(diào)整和集成業(yè)務(wù)信息，統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范。學(xué)者Slamaa等[14]和 Jnr 等[15]都在模型建模和測試環(huán)節(jié)加入場景維度的考量，突出場景模型對于技術(shù)實施階段的指導(dǎo)作用以及對于架構(gòu)各階段整體性的控制。場景維度建模為架構(gòu)開發(fā)提供指導(dǎo)依據(jù)和測試標(biāo)準(zhǔn)。

ROAD 元架構(gòu)建模方法中以 IDEF0圖作為活動模型，描述各業(yè)務(wù)活動之間的層次化結(jié)構(gòu)和 ICOM 信息流通，但對多個組件系統(tǒng)之間豐富的活動觸發(fā)時序及信息交互場景存在描述能力不足的問題。目前，面向場景的流程模型有 BPMN （ businessprocessmodelandnotation）[16-18]和 UML（unified modeling language）序列圖[19-23]。相比 BPMN 建模語言，序列圖同時具備描述不同場景下業(yè)務(wù)活動的流程信息和子活動觸發(fā)所需的時間信息[20]，能有效增強企業(yè)架構(gòu)的設(shè)計開發(fā)、維護實踐和通信。

由此提出在 ROAD 元架構(gòu)基礎(chǔ)上引入場景概念，將 IDEF0的活動模型擴展成為面向場景的活動模型，以形式化方式描述業(yè)務(wù)活動模型的層次化和場景化，并通過 IDEF0與場景模型之間的元素映射描述面向場景活動模型的集成規(guī)則。擴展后的 ROADS 元架構(gòu)能夠進(jìn)行面向場景的系統(tǒng)建模，實現(xiàn)業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計中的場景管理，以滿足當(dāng)前信息交互復(fù)雜的建模需求。最后，針對具體案例使用 ROADS 元架構(gòu)方法建立場景化業(yè)務(wù)架構(gòu)模型組，對建模過程和架構(gòu)模型進(jìn)行總結(jié)與分析，并展望后續(xù)研究方向。

2 業(yè)務(wù)活動模型的層次化和場景化

在計算機科學(xué)和軟件工程領(lǐng)域，形式化方法是一種基于數(shù)學(xué)的分析技術(shù)，適合于軟件和硬件系統(tǒng)的描述、開發(fā)和驗證?；谀Ｐ偷男问交椒ㄍㄟ^明確定義狀態(tài)和操作來描述系統(tǒng)行為和預(yù)期性能。

2.1IDEF0層次化活動模型

IDEF 方法具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z義描述、語法規(guī)則和圖形化語言， IDEF0是 IDEF 在結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)開發(fā)思想的基礎(chǔ)上所發(fā)展起來的一套系統(tǒng)建模標(biāo)準(zhǔn)[24]，用于承接業(yè)務(wù)需求的表達(dá)，描述系統(tǒng)的功能活動及其聯(lián)系。定義1為在該標(biāo)準(zhǔn)下具備層次分解能力的活動模型的形式化表達(dá)。

定義1M =（A， R， δAn ）

A表示活動的集合，其中元素定義為An（An e A），屬性表述為An ：=。NameAn為活動名稱。FAn是關(guān)于活動An的關(guān)系式，F(xiàn)An： RI VRCV RM Y RO ， V為邏輯與， Y表示生成，描述關(guān)于活動An的信息關(guān)系。

R表示箭頭的集合，對集合元素r（reR）進(jìn)行屬性描述 r ：=< Namer ， S ， E >。 Namer表示箭頭的名稱， S ，E分別表示箭頭所連接的輸出信息活動集合（以S（R）表示）和輸入信息的活動集合（以E（R）表示），滿足S（R）a E（R）= A且S（R） UE（R）*?。RI ， RC ， RM ， RO分別表示活動相關(guān)的輸入（ input）、控制（ control）、輸出（ output）、機制（mechanisms）信息， RI a RC aRMaRO = R，且 RMURI = RM URC = RMURO =?，機制信息獨立于另3個箭頭。

δAn是一個類似于 BNF（Backus-Naur form）的表達(dá)式，用于表示業(yè)務(wù)活動An的粒度標(biāo)準(zhǔn)，描述活動模型的細(xì)化程度。隨著粒度δAn 的細(xì)化，將派生出新的子活動，且子活動與父級活動之間存在結(jié)構(gòu)上的自相似性，可以表示為δA0：：=δA1|δA2|···|δAn；δA1：：=δA11|δA12|···; δA11：：=δA111|δA112|··· ， 其中，“：：=”表示“被定義為”。BNF 具有語法簡單、無二義性、便于分析和編譯的特點，可用于描述圖像模型的層次性。該形式化描述方式在1997年被清華大學(xué)國家 CIMS 工程研究中心學(xué)者王君英等[25]用于對圖形化語言的語義表達(dá)，后續(xù)有學(xué)者基于 BNF 形式化描述 IDEF0圖形的層次粒度。例如：周小舟[26]以此研究 IDEF0到 CPN 模型自動轉(zhuǎn)換方法；羅雪山教授團隊[27]將 BNF 運用到 C4ISR 系統(tǒng)的相關(guān)研究中。

2.2SD 場景化活動模型

序列圖（sequence diagrams， SD）具備場景管理能力，其本質(zhì)是描述某一活動在不同場景下參與者之間的信息傳遞過程。定義2以形式化方式描述 SD 模型的子活動觸發(fā)時序和基于場景的信息交互。

定義2SD =（Ob， L，Act， Me）

Ob ，L ，Act ，Me分別表示面向場景的業(yè)務(wù)節(jié)點、生命線、激活和消息。激活元素以生命線上的矩形表示，形式化描述為act（act e Act）。SD 關(guān)注業(yè)務(wù)節(jié)點之間交互消息的發(fā)生時間順序，以實現(xiàn)對用例行為時序的描述。消息集合元素 me（mee Me）：=< Name， S ， E >關(guān)于消息端的屬性描述同 IDEF0中的箭頭元素，滿足S（Me）a E（Me）=Act且S（Me） UE（Me）*?。根據(jù)表述信息消息Me分為3類：由系統(tǒng)外界信息所引起激活的觸發(fā)消息TMe、系統(tǒng)內(nèi)部激活之間交互消息IMe和由激活產(chǎn)生傳遞給自身的自關(guān)聯(lián)消息S Me，記為Me ={TMe， IMe， S Me}。

3IDEF0與 SD 的集成機制

IDEF0圖像中的箭頭僅表示一種約束關(guān)系，不滿足對活動觸發(fā)時序和信息交互場景的描述。這種活動模型缺少場景維度的描述，增加了技術(shù)實現(xiàn)難度，因此需要將其中隱含系統(tǒng)運行指令的信息與其他信息區(qū)別開來。SD 能實現(xiàn)這一點，使集成后的活動模型同時具備層次化和場景化特點。

3.1 激活組合片段

一個具體活動的執(zhí)行可能會涉及多個業(yè)務(wù)對象生命線上的狀態(tài)變化，同一個業(yè)務(wù)對象可能參與多個活動。在 SD 中構(gòu)造一個激活組合片段（combination of activation fragments， CF）描述活動的觸發(fā)過程。 CF 片段與 IDEF0中活動框圖具備元素映射[28]，包含活動發(fā)生的箭頭信息。在 SD 圖中表現(xiàn)為生命線上的激活組合及其之間的消息傳遞，能夠反映業(yè)務(wù)活動的具體流程和時序關(guān)系。

定義3CF =（A，Act， Me， T）

其中， A，Act分別為 IDEF0中的活動集合和 SD 中的激活集合， CF 描述了這兩類元素之間的對應(yīng)關(guān)系。 Me為 SD 中激活之間的消息，能夠描述活動模型中的信息傳遞。 T 為 CF 所體現(xiàn)的序列信息，具體體現(xiàn)為激活組合在生命線上的發(fā)生先后順序。

圖1為 CF 片段的元模型，描述 IDEF0子活動通過 CF 實現(xiàn)的元模型基礎(chǔ)。 CF 能補充描述具體場景下業(yè)務(wù)對象之間信息的交互過程，實現(xiàn)對象參與的 IDEF0子活動之間時序關(guān)系的表達(dá)。

3.2 基于映射函數(shù)的集成規(guī)則

CF 中存在 IDEF0與 SD 之間部分元素的對應(yīng)關(guān)系，將該關(guān)系通過形式化表述為集成規(guī)則，提出的集成規(guī)則將通過6個基本映射實現(xiàn)?；顒邮菢I(yè)務(wù)活動模型中最核心的元素，活動信息的映射是集成活動模型中 IDEF0活動框圖與 SD 激活方框所代表的圖形元素之間深層語義的關(guān)聯(lián)。通過規(guī)則1和規(guī)則2將明確 CF 中活動信息的映射規(guī)則。

在描述映射規(guī)則前，首先根據(jù) BNF 表達(dá)式，對活動A0進(jìn)行基于 BNF 的回代表達(dá)；然后選定需要構(gòu)建 CF 的活動An及粒度標(biāo)準(zhǔn)δAn ；隨后在確定粒度下，設(shè)φ為 IDEF0活動與 SD 激活之間關(guān)于1 ： n的映射， IDEF0中活動信息以集合 A表示， SD 中激活集合Act描述不同業(yè)務(wù)對象的活動響應(yīng)，

記映射關(guān)系為φ： A 一y（φ） Act 。

規(guī)則1IDEF0圖中 E（r）到 SD 中激活的映射規(guī)則：

a.選定 IDEF0活動An的粒度δAn ，確定該粒度下An所分解的子活動Ani（i為有限整數(shù)）及其之間的關(guān)系；

b.選取業(yè)務(wù)活動Ani的輸入或控制箭頭rI ，rC滿足rI e RI ， rC e RC；

c.按照φ映射關(guān)系，將活動Ani作為輸入箭頭的 E（rI ）端映射到 SD 激活A(yù)ctI ={actI1， actI2， ··· ， actIα}，

αeN，記為E（rI ）

d.按照φ映射關(guān)系，將活動Ani作為控制箭頭的 E（rC ）端映射到 SD 激活A(yù)ctC ={actC1， actC2， ··· ，

actCβ}， βeN，記為E（rC ）

規(guī)則2IDEF0圖中S（r）到 SD 中激活的映射規(guī)則：

a.選定 IDEF0活動An框圖的粒度δAn ，確定該粒度下An所分解的子活動Ani（i為有限整數(shù)）及其之間的關(guān)系；

b.選取業(yè)務(wù)活動Ani的輸出箭頭rO滿足rO e RO；c.按照φ映射關(guān)系，將活動Ani作為輸出箭頭的 S （rO ）端映射到 SD 激活A(yù)ctO ={actO1， actO2， ··· ， actO?}，? eN，記為S（rO ）

IDEF0中每一項活動都存在關(guān)系表達(dá)FAn： RI VRCVRM y RO ，但 IDEF0活動圖中箭頭僅代表數(shù)據(jù)約束，并不表示流或者順序。 SD 中的消息箭頭則包含不同業(yè)務(wù)節(jié)點上Act間消息的運行指令及時序描述。規(guī)則3到規(guī)則6將構(gòu)建 IDEF0箭頭到 SD 中消息箭頭的信息映射。

規(guī)則3IDEF0圖中RM到 SD 中Ob的映射規(guī)則：

a.選定活動An框圖的粒度δAn；

b.選取該粒度下 IDEF0框圖中的機制箭頭rM滿足rMeRM；

c.根據(jù)箭頭信息，以1：1關(guān)系映射為Ob，表示業(yè)務(wù)活動的活動發(fā)起者或執(zhí)行者，映射規(guī)則記為

f ： Aobe Ob， 二rMeRM ， s.t.rM一y（f） ob，即存在一個映

射關(guān)系f 滿足RM與Ob之間的關(guān)系，所有的RM箭頭信息在 SD 中表示為Ob，以活動發(fā)起者或執(zhí)行者存在。

由于前文已經(jīng)給定機制箭頭在序列圖中的映射規(guī)則，現(xiàn)建立 IDEF0中輸入、輸出、控制箭頭與 SD 消息間的映射關(guān)系θ： RI [RC[RO ！一（θ） Me。

規(guī)則4IDEF0圖中（RO ＼RI）[（RO ＼RC）到 SD 中IMe的映射規(guī)則：

a.選定活動An框圖的粒度δAn；

b.選取該粒度下 IDEF0框圖中的輸入和控制箭頭RI ，RC，并標(biāo)注該框圖中所有內(nèi)部箭頭，記為：（RO ＼RI）[（RO ＼RC），即子活動An1， ··· ，Anm之間的交互箭頭；

c.將（RO ＼RI）[（RO ＼RC）所示的箭頭信息映射為 SD 中系統(tǒng)內(nèi)部激活之間交互消息IMe，記為：

θ：（RO ＼RI）[（RO ＼RC）！一（θ） IMe，其中，滿足箭頭與消息之間的約束 S（RO）= S （IMe）， E（RI）[E（RC）= E（IMe）。

規(guī)則5IDEF0圖中CRI（RO ＼RI）[CRC（RO ＼RC）到 SD 中TMe的映射規(guī)則：

a.選定活動An框圖的粒度δAn；

b.選取該粒度下 IDEF0框圖中的輸入和控制箭頭RI ，RC，并標(biāo)注該框圖中所有外部箭頭，記自頂向下分解為： CRI（RO ＼RI）[CRC（RO ＼RC），即子活動An1， ··· ， Anm與系統(tǒng)邊界之間的輸入和控制箭頭；

c.將 CRI（RO ＼RI）[CRC（RO ＼RC）所示的箭頭信息映射為 SD 中由系統(tǒng)外界信息引起激活的觸發(fā)消息TMe，記為：θ： CRI（RO ＼RI）[CRC（RO ＼RC）

TMe，其中滿足箭頭與消息之間的約束 E（RI）[ E（RC）= E（TMe）。

規(guī)則6 IDEF0圖中CRO（（RO ＼RI）[CRC（RO ＼RC））到 SD 中S Me的映射規(guī)則：

a.選定活動An框圖的粒度δAn；

b.選取該粒度下 IDEF0框圖中的輸出RO，并標(biāo)注該框圖中所有外部箭頭，記為： CRO（（RO ＼RI）[ CRC（RO ＼RC）），即子活動An1， ··· ，Anm與系統(tǒng)邊界之間的輸出箭頭；

c.將CRO（（RO ＼RI）[CRC（RO ＼RC））所示的箭頭信息映射為 SD 中由激活產(chǎn)生傳遞給自身的自關(guān)聯(lián)消息

S Me，記為：θ： CRO（（RO ＼RI）[CRC（RO ＼RC））！一（θ） S Me，

其中滿足箭頭與消息之間的約束S（RO）= S （S Me）。

3.3 面向場景的層次化活動模型

圖2為一個 IDEF0與 SD 圖集成后的面向場景的活動模型示例，圖中上半部分為一個標(biāo)準(zhǔn)的 IDEF0圖，圖中連接箭頭的方框 A0表示活動 A0，活動四周的箭頭 I ，C ，O ，M，分別表示與活動相關(guān)的輸入（input）、控制（control）、輸出（output）、機制（mechanisms）信息。活動 A0可分解為子活動 A1， ···， An，分解后的子活動邊界箭頭與父級活動 A0的邊界箭頭一一對應(yīng)，可用于描述活動之間的層級關(guān)系。圖中下半部分為一組與 IDEF0關(guān)聯(lián)的 SD 圖形，描述系統(tǒng)在執(zhí)行活動 A0時設(shè)計的所有活動場景。圖中將激活與消息同時選定的方框為 CF 片段，與活動 A0的分解子活動一一對應(yīng)，方框右下角為對應(yīng)的子活動編號，描述不同場景下子活動之間的執(zhí)行序列。

以集成后的活動模型進(jìn)行 ROADS 架構(gòu)建模，既具備層次化活動描述能力，又能以流程建模進(jìn)行場景管理。在業(yè)務(wù)架構(gòu)分析階段對 IDEF0所描述的業(yè)務(wù)活動逐級分解，按照不同粒度δAn ，采用“自頂向下，逐層分解”的方法，細(xì)化活動An至一定粒度，來明確業(yè)務(wù)活動擴展建模的粒度標(biāo)準(zhǔn)。后續(xù)按照逆向粒度，采用“自底向上，循序漸進(jìn)”的方法，分階段實現(xiàn)活動模型場景建模。

如圖2所示，通過 CF 片段映射規(guī)則以An對 SD 中流程進(jìn)行活動標(biāo)識，能直觀映射出業(yè)務(wù)活動的執(zhí)行序列，以T（A1）， ··· ， T（An）表示 CF 的時序關(guān)系?；顒幽Ｐ屯ㄟ^ CF 描述業(yè)務(wù)活動在不同場景下執(zhí)行流程的序列，實現(xiàn)對同一活動不同視角的建模描述，強調(diào)場景管理能力。

4ROADS 架構(gòu)迭代建模

4.1ROADS 元架構(gòu)

ROADS 架構(gòu)方法是在已有的 ROAD 架構(gòu)[7] 下，通過集成 IDEF0與 SD 的業(yè)務(wù)活動模型提出的架構(gòu)方法，遵循原架構(gòu)建模的基礎(chǔ)規(guī)則和約束，但在元架構(gòu)內(nèi)容和建模方法上與原架構(gòu)存在區(qū)別。

以業(yè)務(wù)活動模型、組織模型、規(guī)則模型以及數(shù)據(jù)模型將 TOGAF 業(yè)務(wù)架構(gòu)元模型劃分成4塊相互關(guān)聯(lián)并具備具體描述的局部，同時給出了合適的建模語言，如圖3（a）所示。業(yè)務(wù)活動模型作為架構(gòu)中的活動視角模型，嚴(yán)格遵循 ACF 元模型標(biāo)準(zhǔn)[29]，與不同視角、不同粒度的其他模型保持一致。業(yè)務(wù)活動模型語義覆蓋業(yè)務(wù)架構(gòu)元模型中的6個元類及關(guān)系，其中又以 IDEF0與 SD 對其進(jìn)行劃分，如圖3（b）所示。其中觸發(fā)事件由面向場景的某個或幾個業(yè)務(wù)執(zhí)行節(jié)點執(zhí)行，多個彼此相關(guān)的觸發(fā)事件在模型中組成業(yè)務(wù)流程。 SD 中觸發(fā)事件根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則觸發(fā)或終止其他業(yè)務(wù)事件或業(yè)務(wù)流程。

在業(yè)務(wù)架構(gòu)中擴展的活動模型既能向上對接需求分析，滿足企業(yè)需求的業(yè)務(wù)功能，以層級化思想對業(yè)務(wù)需求進(jìn)行功能劃分；又能向下指導(dǎo)架構(gòu)設(shè)計，使確定粒度下活動的流程可視化，擴展業(yè)務(wù)活動模型在場景管理中的建模能力。

4.2 迭代建模過程

頂層業(yè)務(wù)架構(gòu)階段根據(jù)功能需求分析，劃分系統(tǒng)邊界，明確系統(tǒng)功能，構(gòu)建系統(tǒng)總體功能視圖，對系統(tǒng)基本業(yè)務(wù)功能進(jìn)行分解。 ROADS 架構(gòu)迭代建模過程如圖4所示。

由確定的業(yè)務(wù)功能模型指導(dǎo) ROADS 建模迭代。根據(jù)粒度標(biāo)準(zhǔn)，以業(yè)務(wù)活動模型作為業(yè)務(wù)架構(gòu)的核心過程提供業(yè)務(wù)信息，從而與業(yè)務(wù)組織、業(yè)務(wù)規(guī)則和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型共同構(gòu)成二維的迭代矩陣，形成一個多粒度、多視角的 ROADS 模型組。通過對系統(tǒng)業(yè)務(wù)范圍進(jìn)行約束和定義描述業(yè)務(wù)組織模型；利用活動模型層次化分解業(yè)務(wù)活動，明確業(yè)務(wù)操作的子活動，在確定粒度下面向場景對業(yè)務(wù)功能建立對象間的交互流程，規(guī)范化描述活動執(zhí)行過程中的觸發(fā)時序和信息傳遞；構(gòu)建相對應(yīng)的 if-else 規(guī)則模型、 IDEF1X 數(shù)據(jù)模型，對系統(tǒng)的流程規(guī)則、實體對象、數(shù)據(jù)進(jìn)行建模描述。通過返回迭代分別實現(xiàn)同一粒度下各模型之間的橫向迭代和不同粒度間業(yè)務(wù)架構(gòu)模型組的縱向迭代。

最后使用敏捷開發(fā)方法，不斷測試和迭代，優(yōu)化業(yè)務(wù)架構(gòu)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)既定的架構(gòu)目標(biāo)，為數(shù)據(jù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)提供業(yè)務(wù)模型基礎(chǔ)。

4.3 面向場景的架構(gòu)建模

BPMN 與 ROADS 模型組都能通過不同場景下的業(yè)務(wù)流暢表達(dá)實現(xiàn)場景維度的描述。 BPMN 使用簡單的圖形符號將業(yè)務(wù)流程可視化為圖表[16]，具有事件、任務(wù)、網(wǎng)關(guān)、序列流、消息流等元素[17]，能夠圖形化排列參與業(yè)務(wù)活動的業(yè)務(wù)對象所執(zhí)行事件和任務(wù)的邏輯時序，實現(xiàn)不同場景下業(yè)務(wù)流程描述[18]。但描述角度比較單一，且容易形成各階段架構(gòu)人員對流程理解上的差異。 ROADS 架構(gòu)模型組能夠通過不同視角實現(xiàn)面向場景的業(yè)務(wù)活動多維度表達(dá)，并以 ACF 框架作為基礎(chǔ)，確保了架構(gòu)過程的一貫性及構(gòu)成模型組的一致性。

建模過程中， BPMN 模型根據(jù)已有的業(yè)務(wù)活動建立不同場景的流程模型， ROADS 模型組從業(yè)務(wù)功能出發(fā)，同時構(gòu)建業(yè)務(wù)組織模型、面向場景的業(yè)務(wù)活動模型、業(yè)務(wù)規(guī)則模型、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型，通過模型之間相互關(guān)聯(lián)，共同實現(xiàn)對業(yè)務(wù)架構(gòu)的建模描述。因此，相較于單獨的 BPMN 描述圖形， ROADS 架構(gòu)模型組在場景管理上更具備整體性和靈活性。

將具備場景描述的 SD 模型與 BPMN 模型進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn)： SD 具備時序表達(dá)能力[21]，能通過 CF 片段映射 IDEF0中的活動信息，實現(xiàn)對子活動觸發(fā)時序的建模表達(dá)，并描述業(yè)務(wù)參與者之間的業(yè)務(wù)交互； BPMN 通過對業(yè)務(wù)參與者具體活動任務(wù)的描述實現(xiàn)流程表達(dá)，并且在流程中包含部分業(yè)務(wù)規(guī)則，雖描述功能更多更全面，但與其他業(yè)務(wù)模型之間存在更為復(fù)雜的耦合問題。因此，本文選擇 SD 模型作為場景元素加入 ROADS 架構(gòu)中。

5 情景化外語教學(xué)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)建模

疫情爆發(fā)后，“線上”教學(xué)模式得到推廣和普及，促進(jìn)交互式信息技術(shù)與教育模式的融合已經(jīng)成為未來教育發(fā)展的趨勢所在。情景化外語教學(xué)系統(tǒng)具備信息化需求[30]，其本質(zhì)是利用信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)模式，使知識融入情景，使學(xué)習(xí)融入生活。本文以情景化外語教學(xué)信息系統(tǒng)為建模對象，以 ROADS 架構(gòu)方法進(jìn)行建模分析，對“情景化外語對話教學(xué)”這一具體業(yè)務(wù)活動進(jìn)行以業(yè)務(wù)活動模型為主的架構(gòu)建模，并在文中展示部分模型。

圖5為情景化外語教學(xué)系統(tǒng)某一層級活動“情景化外語對話教學(xué)”的活動模型，其中圖5（a）描述上一層業(yè)務(wù)活動Ai的 IDEF0圖，圖5（b）為對 Ai活動層次化分解后得到的 IDEF0圖，將上一層業(yè)務(wù)活動分解為“視頻課程播放”、“知識點梳理”和“練習(xí)與反饋”3個子活動，分別標(biāo)記為 Ai1， Ai2和Ai3。

對圖5（b）所示的“情景化外語對話教學(xué)”活動的兩個具體場景下的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行建模。如圖5（c）場景1“用戶學(xué)習(xí)新的對話課程”與（d）場景2“用戶進(jìn)行練習(xí)并回看視頻”所示，圖中通過 CF 展示場景中子活動之間發(fā)生的序列關(guān)系。當(dāng)面對“用戶學(xué)習(xí)新的對話課程”場景時，用戶面對新的學(xué)習(xí)內(nèi)容，需要從情景化視頻課程開始學(xué)習(xí)，隨后進(jìn)行知識梳理，最后鞏固練習(xí)，活動Ai“情景化外語對話教學(xué)”按T（Ai1）， T（Ai2）， T（Ai3）序列展開。在場景“用戶進(jìn)行練習(xí)并回看視頻”中，用戶已經(jīng)掌握部分或全部知識，進(jìn)行練習(xí)并回看視頻鞏固知識，此時的活動Ai將按照序列T（Ai3）， T（Ai1）， T（Ai2）展開。 ROADS 架構(gòu)通過部分場景下業(yè)務(wù)子活動的建模，實現(xiàn)不同場景下同一活動的不同流程描述。

依據(jù)業(yè)務(wù)活動模型描述建立業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) IDEF1X 模型，可以通過流程中消息傳遞確定數(shù)據(jù)實體，再根據(jù)消息間的信息關(guān)系細(xì)化數(shù)據(jù)模型圖，得到圖6所示的“情景化外語對話教學(xué)”功能的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型。

SD 中消息的傳遞為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型和業(yè)務(wù)規(guī)則模型提供具有實際場景意義的參考，參與活動的對象實體根據(jù)業(yè)務(wù)組織模型確定。業(yè)務(wù)架構(gòu)建模過程是一個不斷迭代，逐級細(xì)化的循環(huán)過程，每一組模型都包括不同粒度的多次迭代。 SD 在映射活動信息時也將根據(jù)活動粒度不同進(jìn)行層級分解，存在 SD 間關(guān)于活動子集的邏輯關(guān)系。同時數(shù)據(jù)模型也為進(jìn)一步迭代活動模型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

6 結(jié)論與展望

采用 ROADS 進(jìn)行建模，有利于改進(jìn)交互式信息技術(shù)在情景化教學(xué)體系中的運用，從模型角度來說，以集成后的活動模型對情景化外語教學(xué)活動建模具備以下特點：

a.自上而下的業(yè)務(wù)活動層級分解，確保業(yè)務(wù)活動模型的粒度均衡。在情境化外語教學(xué)建模中，以教學(xué)過程為主體業(yè)務(wù)活動，通過對活動模型的逐級分解實現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)的功能需求。

b.業(yè)務(wù)對象之間信息傳遞的表達(dá)。在情景化外語教學(xué)中系統(tǒng)各對象的屬性規(guī)范是實現(xiàn)活動功能描述的前提和基礎(chǔ)， SD 中的業(yè)務(wù)節(jié)點劃分能有效明確對象，實現(xiàn)對象之間的信息交互。

c.流程的邏輯和序列關(guān)系描述。系統(tǒng)內(nèi)部業(yè)務(wù)流程的控制和管理、系統(tǒng)活動參與對象及系統(tǒng)管理人員的信息獲取和操作都以統(tǒng)一實時性的數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)。

d.活動模型的場景管理。通過邏輯層次劃分確保場景描述時的粒度一致，以 SD 擴展業(yè)務(wù)活動面向場景的業(yè)務(wù)流程，能有效實現(xiàn)對場景管理的結(jié)構(gòu)化分析。

然而，本文僅基于業(yè)務(wù)活動進(jìn)行補充，并沒有實現(xiàn)場景模型與更多業(yè)務(wù)模型之間的元素映射，但這種映射實際上是存在的，在后續(xù)研究中將對此進(jìn)行更深入的分析。

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（編輯：丁紅藝）