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DoDAF之系统视图(SV)
 
 
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 2021-7-14
 
编辑推荐:
本文主要介绍了DoDAF之系统视图(SV)的10类共13个模型及各模型的功能及预期用途,希望对您有帮助。
本文来自于微信公众号学术人人,由火龙果软件Linda编辑、推荐。

系统视图是用来描述子系统及其内部联系的一套文本和图形产品。系统视图将系统资源与操作和能力需求相关联,这些系统资源支持业务活动并促进信息交流。它关注的是物理系统,即完成一个DoD功能的实体。横跨任务视图和系统视图的数据元素及其之间的关系均可以在这里得到追溯。

在DoDAF2.0中,任务视图和系统视图相互关联、相互制约的,任务是系统设计的目的,系统是任务实现的基础。

系统视图(SV)由10类共13个模型构成,各模型的功能及预期用途如下:

DoDAD2.0系统视图构成

SV-1系统接口描述模型

SV-1描述了系统节点和节点上系统功能模块的固有属性,它还标识了系统功能间以及系统节点间的接口。这里的系统功能模块支撑着运作节点的运行,接口同时还包括跨越机构边界的接口。SV-1通过描述系统和系统节点(以及它们的接口)与OV-2中描述的任务节点进行关联,把系统和任务连接到一起。一些系统可能会含有大量的接口,多数产品的初始版本可能只是包含少数主要的接口,随着设计的深入,根据系统的功能需求和系统互用性的需求,关于接口更加详细的技术细节将在SV-1中得以体现。

SV-1的预期用途包括:系统概念的定义;系统选项的定义;系统资源流需求捕获;能力整合计划;系统集成管理;运作计划(能力和执行者定义)。

SV-2系统资源流描述模型

SV-2指定了系统之间的系统资源流,也可以列出连接中使用的协议栈。SV-2用于给出系统之间连接的精确规范。这种规范可以是现有连接,也可以是要建立的连接的规范。

SV-2的预期用途包括:资源流规范。

SV-3系统-系统矩阵

SV-3可以快速概述在一个或多个SV-1系统接口描述模型中指定的所有系统资源交互,对SV-1中的接口特性进行细化。通过SV-3可以快速得到多张SV-1的所有接口的全貌。矩阵支持快速评估系统潜在的共性和冗余。SV-3可以用多种方式进行组织。它是管理系统演进与系统体系结构的有利工具。方便系统根据运作要求添加新的功能或者进行功能重组。

SV-3的预期用途包括:总结系统资源交互;界面管理;比较解决方案选项的互操作性特征。

SV-4系统功能性描述模型

SV-4描述了系统功能结构和系统功能以及系统功能之间的数据流。它虽然和OV-5中的任务相关,但并不是一对一的关系。任务和系统功能的映射关系将在SV-5中叙述。系统功能描述模型的主要目的是对系统的数据流和输入输出有一个清楚的描述,一方面保证功能连通性的完整,另一方面保证功能分解到达合适的层次。

SV-4的预期用途包括:任务工作流程的描述;识别功能系统要求;系统功能分解;与人员和系统功能相关。

SV-5a系统功能与任务执行跟踪矩阵

SV-5a主要是描述任务执行和体系结构中系统功能之间的映射关系,其中矩阵元素主要表征任务以及要完成某任务所必须具备的系统功能。SV-5a通过扩展还可以表述系统功能模块之间的映射关系。这些跟踪矩阵可以帮助决策者快速的辨别出冗余的、有能力缺陷的系统,以便将来对战略计划做出相应的调整。如果跟踪矩阵中存在任务没有映射系统功能,那么这样的任务将不能满足相应的能力需求。SV-5a是任务视图和系统视图之间的过渡,任务需求向系统需求转化体现在:一个是系统功能对任务的实现上;另一个就是系统功能之间的数据需求与任务之间信息需求的对应上。

SV-5a的预期用途包括:跟踪功能系统需求到用户需求;根据需求跟踪解决方案选项;识别重叠或间隙。

SV-5b系统与任务执行跟踪矩阵

SV-5b主要是描述系统与任务执行之间的支持映射关系,即一个任务由哪些系统来支持,一个系统可以支持哪些任务。其中矩阵元素主要表征任务以及要完成某任务所必须具备的系统支持。SV-5b通过扩展还可以表述系统之间的映射关系。这些跟踪矩阵可以帮助决策者快速的辨别出冗余的、有能力缺陷的系统,以便将来对战略计划做出相应的调整。如果跟踪矩阵中存在任务没有映射到某系统,那么这样的任务将不能满足相应的能力需求。SV-5b也是任务视图和系统视图之间的过渡。

SV-5b的预期用途包括:跟踪功能系统需求到用户需求;根据需求跟踪解决方案选项;识别重叠或间隙。

SV-6系统资源流矩阵

SV-6指定了系统之间交换的系统资源流的特征,重点是跨系统边界的资源。该产品来源于OV-3中的信息交换矩阵,一些数据甚至可以自动得到,而那些非自动化的信息如口头命令等,只在OV产品中出现。SV-6重点关注矩阵格式的系统资源流和系统资源流内容的特定方面。

SV-6的预期用途主要是资源流的详细定义。

SV-7系统度量矩阵

系统性能参数矩阵描述了系统、系统软硬件单元、它们的接口以及函数的定量特性。包括系统或系统功能当前的性能参数和将来所期望的性能参数。这里的性能参数主要是指技术上的,在设计初期这些性能参数并不能立刻确定,而是随着系统的演进和测试不断更新。系统度量矩阵通过描述SV-1中显示的系统和其他资源的特征,扩展了SV-1中显示的信息。系统度量矩阵通过描述SV-2中显示的系统特性,扩展了SV-2中显示的信息。

SV-7主要目的在于将系统特性和成功完成任务目标联系起来。这些特定参数常常成为战斗部署和决策的关键因素,并对系统分析和仿真提供支持。

SV-7的预期用于绩效特征和度量(指标)的定义和识别非功能性需求。

SV-8系统演进描述模型

SV-8描述了系统或者系统所在的架构在长时间内是如何演进的。SV-8通常使用一些时间轴上的里程标来帮助理解系统的演进过程。SV-8与其他表述演进的视图产品(如SV-9)结合,能够清楚的定义系统随时间的演进,对于制定架构演进的工程计划很有帮助。SV-8提供了资源(系统)的整个生命周期视图,描述了资源(系统)随着时间的变化。它显示了根据时间轴映射的几种资源的结构。

SV-8的预期用途包括制定增量收购战略和规划技术插入。

SV-9系统技术和技能预测

SV-9定义了当前潜在的和所预期的支撑技术。预期的支撑技术和技能是指在给定的技术和技能现状以及预期的改进或趋势下可以合理预测的技术和技能。新技术和技能与特定的时间段相关,并在适当的时间被引入,这些时间段可以与 SV-8中使用的时间段相关联,并与功能阶段相关联。SV-9提供了将对已有架构和系统产生重大影响的潜在技术的摘要。它关注那些最能影响现有系统能力的技术。SV-9提供了将对已有架构和系统产生重大影响的潜在技术的摘要。它关注那些最能影响现有系统能力的技术。

SV-9的预期用途包括:随时间预测技术准备情况、人力资源趋势分析、招聘计划、规划技术插入以及输入到选项分析。

SV-10a系统规则模型

系统规则就是对架构,系统,系统软硬件单元和系统功能的约束条件。如果说其他的SV产品描述的是系统的静态结构,那么SV-10a描述的就是系统的动态结构。在系统软硬件单元层,SV-10a描述了架构和其下系统运行所必须遵循的规则。从更低一级的层面上来讲,它可能描述的是系统功能的前置和后置条件。这些规则使用表格来表示。SV-10a的目的在于帮助理解由系统和系统功能所施加的动作规则和条件约束。

SV-10a的预期用途包括:实现逻辑的定义;确定资源限制。

SV-10b系统状态转换模型

SV-10b用图形化的方法描述了系统在各种事件驱动下的状态改变。视图主要描述了能被系统响应的事件集合。在SV-4中系统功能对外部和内部事件的响应及其时序并没有得到充分的描述,而SV-10b正完成了这部分的工作。状态图基本上可以没有歧义的转化为文本规则,描述系统事件的时序和对事件的响应。然而,状态图的图表形式使用更为频繁,因为它能够快速分析规则集的完整性,探测遗漏的死角。这些错误如果在系统分析初期未被发现,将会导致非常严重的后果,花费巨大的代价来进行错误更正。

SV-10b的预期用途包括:状态,事件和状态转换的定义(行为建模);识别约束。

SV-10c系统事件跟踪模型

SV-10c描述了在特定场景下,相关的系统模块,系统功能之间数据交换的时序关系。因此每张事件跟踪图必须给出特定场景的定义。SV-10c反应了系统的特定方面,是对OV中事件的时序更精致的描述。SV-10c有助于定义一系列的函数和系统接口,并且确保每个相关子系统,系统功能或人员角色在适当的时间获取所必须的信息以完成自身的功能。

SV-10c的预期用途包括分析影响活动运行的资源事件、行为分析以及识别非功能性系统需求。

系统体系结构设计步骤:

1)基于任务体系结构设计的任务模型,明确系统所需的功能和数据流,确定子系统的功能分配及其与任务之间的对应关系。与之相关的视图产品有SV-4,SV-5;

2)描述系统内部的运行规则及状态,生成的视图产品有SV-10a,对应于任务体系结构中的OV - 6a;描述系统间的交互关系(主要是信息交互顺序),生成的视图产品有SV-10c,对应于任务体系结构中的OV -6c;

3)分析确定系统间连接关系、信息交互内容及数据模型,生成的视图产品有SV-1,SV-3和SV-6;

4)分析确定节点内系统间以及与其它节点的互连方式及系统软、硬件特征和性能,生成的视图产品有SV-2,SV-7;

5)分析系统研制进度及技术发展对系统研制带来的影响,生产的视图产品SV-8,SV -9。SV-8主要明确系统开发过程和各阶段的主要工作和关键成果,SV-9主要关注在现有技术和未来新兴技术对体系结构和系统研制的影响;

6)描述每个子系统的内部状态,生成的视图产品是SV-10b,本阶段是系统体系结构模型验证的基础。

系统视图构成、互连情况

系统视图需要回答的问题

1)要完成相关的任务需要怎样的系统?系统之间的关系即数据交换是怎样的?

2)系统应该都具有什么样的功能?一个系统功能的完成需要其他系统功能提供什么样的系统数据?同时,本功能完成后可以为其他系统功能提供什么所需的系统数据?

3)各个系统之间的接口是怎样的,接口之间传输的数据应该遵循什么标准?这是实现信息共享的关键。

4)各系统之间的数据传输是怎样实现的?即系统之间的通信设计。

   
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