系统集成方法学探究

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1、系统集成方法学探究摘要：本文以建立系统集成方法学的领域描述框架为目的，提出了系统集成理沦、技术与方法体系；重点阐述了系统集成的概念、原理和总体方法，以及集成与并行工程、重构工程和协同学等相关学科原理之间的关系及其作用机制，并给出了一些可操作的集成思路与措施。关键词：系统集成并行重构协同机制一、引言在计算机发展历史中，信息系统中的集成概念已经发生了引人注目的变化。最开始集成主要是将一套不同的硬件联系在一起支持从头开发的软件。但随着硬件的发展，使得构建更加复杂的软件成为可能，集成的特性发生了改变。集成越来越意味着耦合硬件和软件来形成一个系统。现代集成的概念是由软件主导，对于大型系统的设计者来

2、说，如何构建模型、理解它的体系结构，如何实现它的系统集成是值得深思熟虑的。计算机系统集成，就是运用先进的计算机与通讯技术，将支持各个信息孤岛的小运行环境，集成统一在一个大运行环境之中。在开放环境中更一般地考虑用①哪一种网络协议?②哪一种数据库?③哪一种组件?④哪一种对象技术?⑤哪一种应用开发工具?⑥哪一种分布式计算机体系?⑦哪一种系统管理体系?而系统集成方法学则是更高的一个概念，它是系统集成在一起协同工作的重要环节。二、系统集成方法学的描述框架及框架模型的构成思想所谓系统集成的方法学，是关于系统集成的技术构成、实施方法及其支撑理论的一整套方法体系学说，其目的在于揭示系统集成的研究对象、研

3、究内容和学科关联，这种方法体系的概念结构见图2-1框架模型的构成思想图2-1系统集成方法学的描述框架。框架模型的基本结构体现背景衬托、层次描述和主体展开的设计思想，背景环境包含了系统集成方法学的研究范畴及其研究对象，即集成对象系统，概括地说，系统集成方法学的基本任务是：研究如何利用各种相关的技术标准与规范、机制与规则和技术与产品，使得先进的管理思想、设计方法和制造技术与计算机信息技术和自动化技术紧密结合，实现管理信息系统(MIS)、工程信息系统、制造自动化系统(MAS)、质量保证系统(QAS)和中央应用源(Repository，RPS)等单元信息系统与自动化系统的一体化应用及整体优化组合

4、。这里给出了系统集成的基本研究对象：一是由各单元系统组成的CIMS应用系统；二是作为CIMS工程背景的实施企业；三是为CIMS应用企业提供集成运行环境的平台产品，CIMS应用企业是应用系统与实施企业有机集成的产物。框架模型把系统集成的学科内容划分为3个描述层次，即系统理论层、集成技术层和实施方法层，系统集成理论与相关理论构成系统集成技术与方法的指导依据。理论层中，现代系统科学与系统工程是整个系统集成理论，技术与方法的前沿，其作用在于解决边缘性学科互渗与方法交互问题，解决集成目标规划与实施过程整体化、分析与设计模型化以及技术实现方案最优化问题。传统的三论科学即系统论、信息论和控制论对CIM

5、理论形成的贡献是不言而喻的；现代系统科学的最新成就如突变论、耗散结构论和协同论，以及派生理论如并行工程原理和重构工程原理，对CIM理论的发展正在形成新的启示，突变论为研究自组织系统的突现机理提供了新的数学理论方法，耗散结构论为CIMS等非平衡结构系统提供了一般模型描述理论和开放系统设计思想，协同论、并行工程原理和重构工程原理与系统集成理论密切相关，是本文探讨的重。．系统集成理论是理论层展开的主题，包括集成概念、集成原理和集成机制，相关支持理论如数学、认知科学、计量经济学和知识经济学，构成参考理论群，可用于辅助建模和经济效益分析等方面。技术是对理论的基本实践。技术层中，系统集成平台是由网络

6、硬件系统、操作系统、数据库管理系统、应用开发工具和公共集成服务接口等软硬件构成的集成化应用开发环境，作为集成变换技术和相关支持技术的物理支撑技术，集成变换技术是技术层展开的主题，包括应用系统集成、企业结构集成和支持环境集成三大主体技术及其关键措施，技术标准的制订与采用，实施参考指南与技术文档规范的制订工作等，这是整个集成技术驱动的核心内容，相关支持技术构成辅助技术群。例如，采用多媒体技术可实现文本、图像、视频和音频等多种媒体信息资源的传输模式集成，提供超文本、超媒体和可视化信息服务，采用仿真技术可实现产品设计与制造过程的虚拟环境集成，提供静态模拟和动态模拟控制手段；采用CASE工具技术可

7、实现软件开发过程的工具集成，提供原型驱动和软件产业化支持途径，整个集成技术层的主要内容可引伸为系统集成体系结构。方法是对技术的具体实现。方法层中，首先应给出一套系统集成的形式化描述方法，这也是方法学形成的基本前提，拟引入集合论来定义集成目标模型，定义集成对象、集成状态和集成行为之间的变换操作关系，提供基于集合描述、视图描述和类语言描述等多种方法相结合的实用化模型推理机制。实施方法展开的关键过程是，为基于集成的系统分析与设计提供集成化