系统互通性的模型与测量研究

近年来计算机在各个行业的成功应用极大地提高了相应行业的工作效率，但是随着软件数量的日益增加，如何使相关软件系统协调工作以更有效地完成任务成了人们关注的一个焦点，特别是有些工作本身就需要多种软件系统的相互协作。例如在军事上，为了跟踪外来入侵，需要海陆空三方面的软件系统充分进行信息共享，美国国防部提出的联战远景2010[1]把这种软件协作发挥到了，旨在使各军种的软件系统充分合作，取得对敌作战的信息优势。而在商业方面，新开发的软件系统和已有的软件系统之间也需要很好的协作来提高效率，系统互通性就是研究这方面的问题。

    1 系统互通性及其困难

    1．1定义

    研究系统互通性的组织数量众多导致了对系统互通性的定义不统一，有必要介绍一下目前已有的一些比较权威的定义，而后根据本人对系统互通性的理解提出自己的定义。

    IEEE和美国国防部(DoD)都给出了多种互通性的定义，代表性的有以下几种：

 &

nbsp;  ·两个或两个以上的系统交换信息和使用这些所交换信息的能力[3]；

    ·两个或两个以上的系统或者组件能够在异构的网络环境下交换信息并且使用这些交换信息的能力；

    ·系统、单元或者军队提供服务或者从其它的系统、单元或者军队获取服务并且利用这种服务来使他们的运作更加有效。

    根据已有定义，我们可以给出系统互通性的另一种定义：

    系统互通性是指多个系统之问通过交换信息来提高教率的能力。

    在这个定义中没有对系统和信息加以限制，系统可以是同构或者异构的系统，可以是复杂的系统也可以是某一个简单的功能模块，而信息可以是简单的数据也可以是遵循某种语义格式的信息，另外也没有限制系统运行的环境，显然这样的定义能够较好的概括系统互通性研究的领域。

    1．2困难

    系统互通性的研究起步很早，但是直到现在仍然不能取得令人满意的效果，原因大致有以下几种：

    (1)新旧系统的兼容性：有时为了保持新旧系统之间的兼容性，不得不考虑降低新系统之间的互通性；

    (2)标准不一致：为了安全或者其他方面的需要，不同组织制定的标准不统一，降低了系统之间的互通性；

    (3)即使暂时取得了良好的互通性，但是当需要开发新版本的系统时，维护这种互通性也很匿难。

    下面结合该领域目前的研究成果探讨如何提高系统的互通性。

    2 系统互通性模型

    目前提高系统互通性的研究在两个方面，一个是开发实践方案，另一个则是建立相应的模型。迄今已提出了很多描述系统互通性的模型，这些模型一般都是将系统互通性按照某种标准分为几个层次，每个层次都有若干特征。有些模型同时给出了要达到某个层次需要实施的活动，这样就为构建新系统时考虑互通性相关问题时提供了参照。下面按照模型之间的逻辑关系来介绍一些典型的系统互通性模型。

    2．1 NMI模型

    北大西洋公约组织(NATO)提出了名为NC3TA的技术体系框架为北约使用的软件系统提供一个公共的技术基础，制定了若干标准、体系结构以及参考模型。NMI是NC3TA五个参考模型中为提高系统互通性而提出来的一种模型，它分为以下五个层次，每一个层次又包括若干子层次：

    (1)无数据交换系统之间无物理连接，也没有数据交换。

    (2)非结构化的数据交换本层包括人类可理解、非结构化数据的交换，子层次包括：

    ·网络连通性
    ·基本文本交换
    ·基本非格式化消息交换