数据和信息视角

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇数据和信息视角范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要:数据和信息是信息系统中最基本的术语。在美国国防部体系结构框架(DoDAF)版本2.0中,通过揉和概念层、逻辑层、物理层三个不同的层次,将数据和信息作为一个单独的视角来研究。该文在分析数据和信息之间相互关系的基础上,结合具体系统实例,对数据和信息视角所包含的模型与产品进行具体描述。

关键词:DoDAF;数据和信息视角;概念数据模型;逻辑数据模型;物理数据模型

中图分类号:TP311 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)16-4532-03

Data and Information Viewpoint

LI Xue-ping1, LUO Qiang-yi2

(1.PLA University of Science and Technology, Nanjing 210007, China; 2.Institute of Electronic Equipment System Engineering Company, Beijing 100141, China)

Abstract: Data and information is the most basic terms in information systems. In the United States Department of Defense Architecture Framework (DoDAF) Version 2.0, by blending the three different levels of Conceptual layer, Logical layer, physical layer, to study data and information as a separate perspective. On the analysis of data and information, also on the basis of mutual relations between the light of the specific system instance, describe the model and production of Data and Information Viewpoint specifically.

Key words: DoDAF; data and information viewpoint; conceptual data model; logical data model; physical data model

1 新的视角

2009年5月28日,美国正式颁布了《美国国防部体系结构框架》2.0版,即DoDAF v2.0。新的版本中,视图(view)的概念由视角(viewpoints)所代替,将多个视图(通常表示流程、系统、服务、标准等)有机地组合,就称为视角[1]。DoDAF v2.0中,将体系结构归纳为以下几类视角:

1)全视角:描述与所有视角相关的体系结构顶层方面的内容。

2)能力视角:阐述能力需求、交付时机与部署能力。

3)数据与信息视角:阐述体系结构内容中的数据关系和校准结构,其描述的内容主要是能力和作战需求、系统工程过程、系统和服务等。

4)作战视角:阐述支持作战能力的作战场景、活动和需求。

5)项目视角:描述操作和能力需求与要实施的各种项目之间的关系。

6)服务视角:设计一种解决方案,用来表达执行者、活动、服务及其它们之间的交互,提供或者支持作战能力和相关功能。

7)标准视角:表述可用的关于操作、业务、技术和工业的策略、标准、指南、约束条件,并预测它们在能力和操作需求、系统工程过程、系统和服务之中的应用。

8)系统视角:为了支持遗留系统,设计一种解决方案,用以表述系统、系统之间的组合和互连以及应用背景,提供或者支持操作能力和相关功能。

原有DoDAF v1.5基础上的全视图、作战视图、系统视图均在DoDAF v2.0中得到支持[2]。为更好理解,现将DoDAF v1.5中的视图与DoDAF v2.0中的视角之间映射关系表示如图1所示。

由图1可以看出,DoDAF v1.5中原有的作战视图、系统视图、技术视图和全视图,在DoDAF v2.0中进行了重新的组织。原有的系统视图中的服务部分现在独立为视角;原有的作战视图中的OV-7,系统视图中的SV-11均被放在数据和信息视角中,而不是散布在整个作战视图和系统视图中;新的标准视角从技术视图演化而来,其中不仅包含技术视图的产品还可能包括系统视图的产品;系统视图中的系统部分对应系统视角,作战视图对应作战视角;项目视角和能力视角作为新的视角被提出来。

由于信息系统建设中“以数据为核心”这个中心,同时也为完善体系结构框架的内容,该文把数据与信息视角作为主要内容。

2 数据和信息在信息系统中的重要性

数据和信息是信息系统中最基本的术语。国际标准化组织(ISO)对数据所下的定义是“数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式,这种特殊表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信,翻译转换或者进行加工处理。”根据这个定义,就人类活动而言,常规意义下的数字、文字、图形、声音、图像(静态和活动图像)等,经编码后都被视为数据[3-4]。

信息是构成一定含义的一组数据。信息是对客观世界中各种事物的状态、特征及其变化的反映。信息同材料、能源一样,成为人类赖以生存和发展的宝贵资源,被列为现代社会和科技发展的三大支柱。信息的增长速度和利用程度,已成为现代社会文明和科技进步的重要标志之一。信息资源是指人类活动各个领域所产生的有序的、有应用价值的、有共享可能的信息集合,是一种极其重要的战略资源。狭义的信息资源是指依附于一定载体的信息,也就是指信息内容本身;广义的信息资源不仅包括信息内容本身,还包括与信息活动密切相关的各类支持手段,如信息技术和信息系统、信息人员、信息设备、资金等等。信息资源已经成为人类社会财富的重要内容,成为国家生存和发展的战略资源,成为国际政治、经济和军事竞争的焦点。

信息和数据的关系可以描述为:信息是指为某个特定目的或在一定范围内集合起来的数据,而数据则可以被认为是信息的可再解释的格式化的表示形式,以适用于传输和处理。在信息化建设中,对信息的开发和利用成为中至关重要的环节,数据泛指与信息系统建设密切相关的组织机构、计划方案、物资装备等格式化信息,数据资源是形式化的信息资源,便于自动化处理,在通常意义上,数据和信息是等价的,是信息系统建设中不可或缺的重要资源。

信息系统是与信息加工,信息传递,信息存储以及信息利用等有关的系统,是由人、计算机(包括网络)和管理规则组成的集成化系统,为企业或组织的作业,管理和决策提供信息支持。信息系统是组织、运用和管理“数据资源”的系统,是现代高科技发展的产物,是夺取信息获取权、控制权和使用权的最有力手段。因此,信息系统的建设非常重要。要建立良好的信息系统,对信息和数据进行规范化的描述和分析是整个信息系统建设的重要内容。

3 概念数据模型(DIV-1)

概念数据模型(DIV-1)作为DoDAF的新产品,在作战视图的基础上描述的主要内容有信息类型的结构,以及结构化业务过程规则。具体到信息系统,是指系统的较高层面的数据定义和数据之间的关系。

与其他产品的关系:产品DIV-1的描述需要用到信息元素(Information Element)的概念。在DoDAF中,信息元素是指联系作战节点的格式化信息的集合。在DoDAF的产品作战节点连接关系描述(OV-2)和作战活动模型(OV-5)的描述中需要用到信息元素,DIV-1是重新组织和描述在OV-2、OV-5中出现的信息元素及其之间的关系。

图2为某军事信息系统的概念数据模型。

4 逻辑数据模型(DIV-2)

DIV-2可以进行体系结构数据定义方面的分析,而不考虑实现或产品的细节问题。它是计算机科学中的一种通用正式结构,直接反映了从DIV-1概念数据模型映射到DIV-2所面向的范例或理论[2]。

与其他产品的关系:DIV-2中描述的数据与高级作战概念图(OV-1)中的信息相关联,也可能与作战活动模型(OV-5)中的活动资源流对象相关联。DIV-2信息实体和元素可通过作战规则模型(OV-6a)的业务需求来约束和验证。DIV-2中建模的信息实体和元素也与事件追踪描述(OV-6c)相关联。产品标准概览(StdV-1)或标准预测(StdV-2)中的所需标准数据元素同样出现在DIV-2中。

DoDAF并不限定某种特定的数据建模方法。开发一个逻辑数据模型的合适方法取决于所选择主要设计方案所采用的技术(例如,关系理论或面向对象技术)。就关系理论而言,逻辑数据模型最好是用实体关系图(E-R图)来描述,它包含“实体”、“关系”和“属性”三个基本要素,实体关系模型比较接近人的习惯思维方式,并且实体关系模型用简单的图形符号表达对问题的理解,能够全面反映所提交的标准数据元素所涉及的实体之间的关系,使人比较容易接受,因此通常数据需求描述是通过建立实体关系模型来实现的;就面向对象而言,逻辑数据模型最好用类或对象图来描述,类图是面向对象的系统模型中使用最普遍的图,它包含了类、接口和协作以及它们之间的关系,是其他一些相关图的基础。

图3为采用类图表达的某系统的逻辑数据模型。

5 物理数据模型(DIV-3)

DIV-3定义了各种不同类型的系统或者服务数据的结构,该结构用于体系结构描述中的系统或服务描述。物理模式是DoDAF中与实际系统设计最接近的模型之一。DIV-3用来描述在DIV-2逻辑数据模型中表示的信息现实中是如何实现的[2]。

与其他产品的关系:DIV-3的模型元素包括在系统功能描述(SV-4)中的系统资源流;在系统资源流矩阵(SV-6)和系统事件追踪描述(SV-10c)中指定的系统资源元素;在服务功能描述(SvcV-4)中的服务资源流;在服务资源流矩阵(SvcV-6)和服务事件追踪描述(SvcV-10c)中指定的系统资源元素;在系统状态转换描述(SV-10b)或服务状态转换描述(SvcV-10b)中的触发事件;在系统事件追踪描述(SV-10c)和服务事件追踪描述(SvcV-10c)中的事件;在标准概览(StdV-1)或标准预测(StdV-2)中的标准所需的数据元素。

DIV-3可以表示为:DIV-3=信息元素+信息实体+数据元素+关系。

图4为某系统的物理数据模型。

6 小结

作为信息系统的基础支撑,数据和信息的规范化描述尤为重要。文章以美军的DoDAF为参照,运用规范化体系结构描述方法,明确概念、逻辑、物理三个层面模型产品的概念及产品内在关系,为信息系统中数据和信息的建设提供参考。

参考文献:

[1] DoD Architecture Framework Version 2.0 :Volume 1: Introduction,Overview,and Concept,2009.

[2] DoD Architecture Framework Version 2.0 :Volume 2: Architectural Data and Models,2009.

[3] 熊霞.数据仓库中数据质量控制问题的研究[D].武汉大学硕士学位论文,2004.