企業(yè)數(shù)字化建設(shè)模型研究

汪驥宇　陳武　李杰　程植

關(guān)鍵詞：數(shù)字經(jīng)濟(jì)；企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型；敏捷系統(tǒng)工程；數(shù)字生產(chǎn)要素；數(shù)字生產(chǎn)線；數(shù)字生產(chǎn)設(shè)備

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2023）20-0156-04

0 引言

數(shù)字化轉(zhuǎn)型[1]是一項(xiàng)長(zhǎng)期的，需要系統(tǒng)化、平臺(tái)化、持續(xù)投入的活動(dòng)，持續(xù)深化信息技術(shù)應(yīng)用，充分激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)潛能，通過長(zhǎng)期分步執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，從而奠定企業(yè)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的生存基礎(chǔ)。

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，數(shù)據(jù)是一種生產(chǎn)要素，在各種數(shù)字系統(tǒng)中產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換加工、流轉(zhuǎn)、輸出。本文參考的傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)線、產(chǎn)品概念，引入數(shù)字生產(chǎn)線、數(shù)字生產(chǎn)設(shè)備的概念。

1） 數(shù)字生產(chǎn)線指數(shù)字系統(tǒng)，數(shù)據(jù)在數(shù)字系統(tǒng)中產(chǎn)生、加工、轉(zhuǎn)換、輸出。

2） 數(shù)字生產(chǎn)設(shè)備指的是數(shù)字系統(tǒng)中的應(yīng)用功能服務(wù)，應(yīng)用功能服務(wù)是數(shù)據(jù)產(chǎn)生、加工、輸出的基本單元，通過對(duì)應(yīng)用功能服務(wù)編排、開發(fā)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)線構(gòu)建。

在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，需要在統(tǒng)一戰(zhàn)略規(guī)劃下、統(tǒng)一架構(gòu)下建設(shè)數(shù)字系統(tǒng)，企業(yè)的數(shù)字生產(chǎn)線、數(shù)字生產(chǎn)設(shè)備需要作為數(shù)字生產(chǎn)資產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管理，同時(shí)要求企業(yè)處理好項(xiàng)目短期性和企業(yè)數(shù)字化建設(shè)長(zhǎng)期性的矛盾。通過研究集團(tuán)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)方法，結(jié)合企業(yè)信息平臺(tái)、數(shù)字系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，以及軟件產(chǎn)品管理方法，構(gòu)建了一種適用于企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施的企業(yè)數(shù)字化建設(shè)模型。

1 模型前提條件

企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型涉及戰(zhàn)略、能力、技術(shù)、管理、業(yè)務(wù)5個(gè)方面的任務(wù)，包括組織保障體系、戰(zhàn)略決策體系、生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)字運(yùn)營(yíng)體系等方面的內(nèi)容，這些方面協(xié)同推進(jìn)，保障企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型從規(guī)范級(jí)向生態(tài)級(jí)的演進(jìn)。

本文的模型是基于數(shù)字系統(tǒng)建設(shè)過程所設(shè)計(jì)的管理模型，模型中設(shè)定其他方面的內(nèi)容能夠與數(shù)字系統(tǒng)建設(shè)相匹配。有清晰的企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，硬件設(shè)施、軟件設(shè)施建設(shè)匹配，創(chuàng)新能力、服務(wù)能力、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控能力、生態(tài)合作能力、員工能力、數(shù)據(jù)開發(fā)能力匹配發(fā)展，企業(yè)組織決策體系職能匹配調(diào)整。

2 企業(yè)數(shù)字化建設(shè)模型

企業(yè)數(shù)字化建設(shè)模型如圖1所示，包含了過程模型、制品模型、數(shù)字化建設(shè)一體化管控平臺(tái)3大部分，其中過程模型是對(duì)企業(yè)建設(shè)過程的抽象，制品模型是對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的制品模型抽象，數(shù)字化建設(shè)一體化管控平臺(tái)是過程模型及制品模型的支持信息管理平臺(tái)。

過程模型包括規(guī)劃設(shè)計(jì)、規(guī)劃實(shí)施、數(shù)字運(yùn)營(yíng)三大階段。規(guī)劃設(shè)計(jì)是根據(jù)企業(yè)戰(zhàn)略，把握企業(yè)價(jià)值導(dǎo)向、能力主線、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三大系統(tǒng)性變革，制定進(jìn)行切實(shí)規(guī)劃，明確數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)的5W1H；規(guī)劃實(shí)施是完成對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段確定的數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)施，構(gòu)建企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)線，完成數(shù)字基建；數(shù)字運(yùn)營(yíng)是在數(shù)字生產(chǎn)線上完成企業(yè)數(shù)字要素的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、輸出，以及對(duì)數(shù)字產(chǎn)品的運(yùn)營(yíng)使用。過程模型是一個(gè)閉環(huán)的模型，產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)績(jī)效反饋到規(guī)劃設(shè)計(jì)，規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)運(yùn)營(yíng)情況優(yōu)化后續(xù)的數(shù)字規(guī)劃。

3 制品模型

制品模型是對(duì)企業(yè)數(shù)字系統(tǒng)建設(shè)過程中產(chǎn)物的抽象，形成數(shù)字生產(chǎn)線、數(shù)字生產(chǎn)設(shè)備的資產(chǎn)概念，其模型如圖2所示，包括應(yīng)用制品、需求制品、設(shè)計(jì)制品、開發(fā)制品、文檔制品5部分內(nèi)容。

1） 應(yīng)用制品：根據(jù)應(yīng)用需求定義可發(fā)布的軟件產(chǎn)品。是根據(jù)不同的場(chǎng)景需求，對(duì)產(chǎn)品制品的組合，主要包括軟件、功能菜單、軟件版本、軟件版本/用戶故事矩陣、功能菜單/頁(yè)面組件關(guān)系。

2） 需求制品：產(chǎn)品需求分析過程相關(guān)產(chǎn)出物，主要包括組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)產(chǎn)品線，業(yè)務(wù)領(lǐng)域、業(yè)務(wù)角色、業(yè)務(wù)用例、用戶故事、業(yè)務(wù)領(lǐng)域矩陣、業(yè)務(wù)用例矩陣、業(yè)務(wù)領(lǐng)域/業(yè)務(wù)用例矩陣、業(yè)務(wù)領(lǐng)域/用戶故事矩陣、業(yè)務(wù)用例/ 用戶故事矩陣、角色/用例矩陣、角色/用戶故事矩陣。

3） 設(shè)計(jì)制品：產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的產(chǎn)出物，主要包括應(yīng)用工程、功能、功能點(diǎn)、資源、服務(wù)、領(lǐng)域?qū)ο蟆?yīng)用工程/功能矩陣、應(yīng)用工程/資源矩陣、應(yīng)用工程/對(duì)象矩陣、功能/服務(wù)矩陣、服務(wù)/VO矩陣、功能/VO矩陣、應(yīng)用分布圖、軟件工程圖、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)對(duì)象（VO、DTO、PO） [2-3]、數(shù)據(jù)概念模型、數(shù)據(jù)物理模型、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)生命周期。

4） 開發(fā)制品：產(chǎn)品開發(fā)過程的產(chǎn)物，主要包括中間件（技術(shù)組件）、代碼開發(fā)工程、配置開發(fā)工程、測(cè)試用例。

5） 文檔制品：產(chǎn)品相關(guān)文檔制品，主要包括產(chǎn)品白皮書、產(chǎn)品使用手冊(cè)、管理手冊(cè)、開發(fā)配置手冊(cè)。

4 過程模型

4.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)

通過規(guī)劃設(shè)計(jì)過程，分析企業(yè)現(xiàn)狀，確定企業(yè)當(dāng)前處于數(shù)字化發(fā)展的階段，制定企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型路線，完成轉(zhuǎn)型規(guī)劃設(shè)計(jì)。企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)過程，通過不斷的迭代進(jìn)行企業(yè)數(shù)字化規(guī)劃工作，每個(gè)迭代流程如圖3所示。流程包括5個(gè)環(huán)節(jié)，規(guī)劃啟動(dòng)是整個(gè)活動(dòng)的起點(diǎn)，規(guī)劃評(píng)審為結(jié)尾。通過背景、使命、現(xiàn)狀分析，思路、路徑設(shè)計(jì)，規(guī)劃設(shè)計(jì)3個(gè)步驟完成規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

背景、使命、現(xiàn)狀分析過程中，需要綜合分析企業(yè)的價(jià)值需求、內(nèi)外部情況、緊抓時(shí)代特征。以價(jià)值導(dǎo)向?yàn)橐罁?jù)的總體思路，重構(gòu)符合數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的價(jià)值體系為目標(biāo)，確定轉(zhuǎn)型目標(biāo)、路徑。完成企業(yè)數(shù)字化總體要求，以及戰(zhàn)略、能力、技術(shù)、管理、業(yè)務(wù)5個(gè)方面的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

4.2 規(guī)劃實(shí)施

規(guī)劃實(shí)施通過項(xiàng)目實(shí)施的方式推進(jìn)，本文基于敏捷系統(tǒng)工程模型方法[4]，制定規(guī)劃實(shí)施模型如圖4所示，包括項(xiàng)目啟動(dòng)、分析設(shè)計(jì)、迭代開發(fā)、系統(tǒng)測(cè)試、部署上線、綜合管理6大基本管理環(huán)節(jié)，以項(xiàng)目啟動(dòng)為起點(diǎn)，分析設(shè)計(jì)、迭代設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測(cè)試、部署上線四個(gè)環(huán)節(jié)，采用串行、并行結(jié)合的方式推進(jìn)，綜合管理貫穿項(xiàng)目全過程。

4.2.1 項(xiàng)目啟動(dòng)

啟動(dòng)階段是項(xiàng)目實(shí)施的開啟，這一階段要完成項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)組建，明確項(xiàng)目愿景，項(xiàng)目章程發(fā)布，確定項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理策略，項(xiàng)目總體計(jì)劃發(fā)布，召開項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)。

在項(xiàng)目啟動(dòng)階段，需要確定項(xiàng)目愿景，要與企業(yè)數(shù)字化戰(zhàn)略保持一致。具體包括項(xiàng)目總體目標(biāo)、原則、定義利益相關(guān)者、高層利益相關(guān)者期望、架構(gòu)說明書、架構(gòu)愿景、驗(yàn)證業(yè)務(wù)場(chǎng)景、項(xiàng)目環(huán)境、項(xiàng)目收益等內(nèi)容。明確項(xiàng)目的使命，項(xiàng)目后續(xù)執(zhí)行規(guī)范，作為后續(xù)工作的根本依據(jù)，作為項(xiàng)目執(zhí)行的最高行為準(zhǔn)則。

4.2.2 分析設(shè)計(jì)

項(xiàng)目分析設(shè)計(jì)過程采用敏捷系統(tǒng)工程的方法，通過迭代的方式進(jìn)行項(xiàng)目分析設(shè)計(jì)工作，其流程如圖5 所示。

1） 迭代啟動(dòng)

系統(tǒng)工程迭代啟動(dòng)活動(dòng)中，過程制定的系統(tǒng)工程迭代計(jì)劃，開啟迭代。確定本迭代計(jì)劃、人員職責(zé)、成果以及風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃，召開啟動(dòng)會(huì)。

2） 需求分析

綜合運(yùn)用業(yè)務(wù)流程分析、用例分析、用戶故事分析方法。通過流程分析理清業(yè)務(wù)流程主線，用例分析理清系統(tǒng)在不同條件下針對(duì)某一相關(guān)人員的請(qǐng)求所做出的響應(yīng)，通過用戶故事描述清楚對(duì)用戶、系統(tǒng)或軟件購(gòu)買者有價(jià)值的功能，完成項(xiàng)目需求分析。

本文中的流程模型中，采用自頂向下的方法分級(jí)，緊緊抓住企業(yè)價(jià)值目標(biāo)，需要對(duì)流程進(jìn)行分類分級(jí)，劃分優(yōu)先級(jí)、重要等級(jí)，作為后續(xù)開發(fā)的依據(jù)，構(gòu)建總體流程、領(lǐng)域流程、執(zhí)行流程3級(jí)業(yè)務(wù)流程模型，如圖6所示。

①總體流程建模：從總體方面分析企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，獲取頂層流程，識(shí)別戰(zhàn)略性流程、運(yùn)營(yíng)性流程、支撐性流程，以及這3類流程的關(guān)系，建立一級(jí)業(yè)務(wù)流程，完成企業(yè)經(jīng)營(yíng)流程的業(yè)務(wù)領(lǐng)域劃分，構(gòu)建企業(yè)的一級(jí)業(yè)務(wù)流程模型；

②領(lǐng)域流程建模：對(duì)領(lǐng)域內(nèi)二級(jí)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行分析，識(shí)別領(lǐng)域職責(zé)、領(lǐng)域內(nèi)業(yè)務(wù)活動(dòng)，構(gòu)建領(lǐng)域流程模型；

③執(zhí)行流程建模：對(duì)領(lǐng)域模型活動(dòng)實(shí)現(xiàn)分析，識(shí)別流程的步驟、執(zhí)行角色、輸入、輸出，以及關(guān)聯(lián)活動(dòng)的連接，構(gòu)建執(zhí)行層的三級(jí)流程模型。

通過用例分析方法[5]對(duì)執(zhí)行流程活的動(dòng)進(jìn)行分析，完成角色建模、用例建模、領(lǐng)域模型建模。進(jìn)一步分析業(yè)務(wù)、系統(tǒng)相關(guān)角色，識(shí)別具有相同屬性的人群，再進(jìn)行整理角色、整合角色、提煉角色，形成角色清單；理清主成功場(chǎng)景以及擴(kuò)展場(chǎng)景，同時(shí)識(shí)別非功能性需求；識(shí)別基本的實(shí)體對(duì)象、價(jià)值對(duì)象、服務(wù)對(duì)象，以及這些對(duì)象的主要屬性、方法，完成主要核心規(guī)則的分析，初步建立對(duì)象模型。

采用用戶故事分析方法，進(jìn)一步分析用戶角色模型，完成用戶故事提煉，編寫用戶故事，確定用戶故事優(yōu)先級(jí)決策，錄入用戶故事清單中。在用戶故事分析過程中，依舊INVEST[6]原則進(jìn)行，兼顧獨(dú)立性、可討論性、對(duì)用戶有價(jià)值、可估計(jì)性、可測(cè)試性。

3） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)是規(guī)劃實(shí)施的重要步驟，是需求分析和迭代開發(fā)關(guān)鍵紐帶。不同于傳統(tǒng)的敏捷開發(fā)，在本模型中要求深化設(shè)計(jì)工作，注重設(shè)計(jì)成果的管理。在本階段要完成項(xiàng)目產(chǎn)品的架構(gòu)設(shè)計(jì)、迭代計(jì)劃。架構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng)包括業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)4個(gè)方面，構(gòu)成軟件產(chǎn)品的整體架構(gòu)。

迭代計(jì)劃為迭代開發(fā)提供依據(jù)。計(jì)劃需要綜合考慮以下內(nèi)容：

①應(yīng)用、服務(wù)、功能優(yōu)先級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)事項(xiàng)；

②高價(jià)值、高風(fēng)險(xiǎn)功能有效安排；

③考慮應(yīng)用、服務(wù)、功能的先后關(guān)系；

④迭代周期、故事點(diǎn)規(guī)則。

4） 分析設(shè)計(jì)評(píng)審

對(duì)需求分析設(shè)計(jì)成果進(jìn)行評(píng)審，確保系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)成果與企業(yè)數(shù)字化規(guī)劃、建設(shè)成果統(tǒng)一，從企業(yè)層面避免重復(fù)建設(shè)，打通上下游數(shù)據(jù)貫通。確保迭代規(guī)劃的合理性，完成評(píng)審后，相關(guān)成果納入統(tǒng)一管控平臺(tái)進(jìn)行管理，推動(dòng)后續(xù)開發(fā)實(shí)施。

5） 迭代總結(jié)

在最后需要對(duì)本次迭代進(jìn)行回顧，更新開發(fā)迭代計(jì)劃，梳理下一迭代的相關(guān)用例，準(zhǔn)備進(jìn)行下一系統(tǒng)工程迭代。衡量迭代工作的執(zhí)行績(jī)效，為后續(xù)迭代、后續(xù)項(xiàng)目?jī)?yōu)化提供支持，以及提升項(xiàng)目成功率。

4.2.3 迭代開發(fā)

迭代開發(fā)采用敏捷過程的方式執(zhí)行，以啟動(dòng)會(huì)為迭代起始，以總結(jié)會(huì)為迭代結(jié)束，為一個(gè)迭代周期。

每一個(gè)迭代以可以交付一個(gè)可運(yùn)行的功能為目標(biāo)，迭代中的主要工作包括：故事任務(wù)分解、測(cè)試用例編寫、交互設(shè)計(jì)、服務(wù)開發(fā)、功能開發(fā)、單元測(cè)試、功能測(cè)試。

在本模型中，迭代開發(fā)過程中系統(tǒng)設(shè)計(jì)是開發(fā)過程中的重要活動(dòng)，需要對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)物進(jìn)行管理，這些設(shè)計(jì)產(chǎn)物屬于重要的數(shù)字生產(chǎn)線設(shè)備，是數(shù)字化轉(zhuǎn)型持續(xù)建設(shè)重要基礎(chǔ)設(shè)施。

迭代開發(fā)過程中，采用設(shè)計(jì)先行、測(cè)試驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行，優(yōu)先做好服務(wù)、功能、測(cè)試用例的設(shè)計(jì)，相關(guān)的制品同步更新一體化管控平臺(tái)中。

4.2.4 系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試作為獨(dú)立工作進(jìn)行管理，該工作是軟件項(xiàng)目測(cè)試組的重要工作，主要包括整體測(cè)試策略制定、測(cè)試方案制定、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試工作。

在敏捷開發(fā)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中，系統(tǒng)測(cè)試通常由一個(gè)架構(gòu)組測(cè)試經(jīng)理管理的一個(gè)跨敏捷團(tuán)隊(duì)的組織進(jìn)行，該項(xiàng)活動(dòng)作為重要工作進(jìn)行管理。

4.2.5 部署上線

部署上線是軟件實(shí)施的一個(gè)重要活動(dòng)，在數(shù)字系統(tǒng)建設(shè)過程中，是一個(gè)持續(xù)部署的過程，其結(jié)合了傳統(tǒng)操作業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)實(shí)施的特點(diǎn)。在敏捷系統(tǒng)工程中，部署上線主要包括上線方案、遷移方案、配置方案、過渡方案幾個(gè)重要活動(dòng)。

4.2.6 綜合管理

在項(xiàng)目管理活動(dòng)中，綜合管理是項(xiàng)目管理的重要組成部分，涵蓋了變更管理、計(jì)劃管理、資源管理、成本管理、質(zhì)量管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、運(yùn)維管理、采購(gòu)管理等內(nèi)容。

1） 變更管理，一方面，在數(shù)字系統(tǒng)建設(shè)過程中，變更的合理存在性；另一方面，作為一個(gè)項(xiàng)目需要對(duì)系統(tǒng)邊界進(jìn)行界定，不允許過度的變化。在本模型中，以價(jià)值目標(biāo)為導(dǎo)向的項(xiàng)目管理，企業(yè)的價(jià)值目標(biāo)具有穩(wěn)定的意義，以價(jià)值為基礎(chǔ)的變更管理，能夠更好地應(yīng)對(duì)變化。在執(zhí)行過程中，每一個(gè)活動(dòng)都要明確的目的、目標(biāo)，建立整個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)體系，基于該體系進(jìn)行變更管理。