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基于MBSoSE的需求论证体系框架研究

体系需求；需求论证；体系架构；装备需求

三、体系需求工程与规划 > 2.需求工程数字化

需求论证作为项目全生命周期的核心环节，其科学性和系统性直接决定了项目目标的实现效率与质量。需求论证通过明确项目范围、识别利益相关者需求、评估技术经济可行性以及优化资源配置，能够有效降低项目失败风险、提升战略一致性。尤其在数字化转型与多领域协同需求激增的背景下，作为源头的需求论证工作仍通过文档、表格等传统模式进行需求论证流程的规范和成果的收集，导致需求论证存在以下几个方面的问题：一是系统需求与运用场景割裂，二是需求指标缺少计算支撑，三是需求表述缺少规范性和统一性，四是需求追溯关系缺失。需求论证应运用体系工程的理论、方法、模型和工具，通过结构化的描述和形式化的模型表达，进行需求指标的计算和需求条目的验证确认。本文采用基于模型的体系工程思想，参考美国DoDAF 框架，提出一套适用于需求论证的体系架构框架，旨在为需求论证体系设计提供指导，强化需求论证的合理性、规范性、一致性和可追溯性。



基于 DoDAF 理论，需求论证体系架构框架的主要内容包括视角、视图、模型、元模型和开发步骤等，具体构建过程可分为确定视角/视图、构建元模型、根据业务提炼架构开发步骤等三个环节。

首先，从分析需求论证的利益相关方入手，分析不同角色在论证过程中关注的重点，并依此确定了概要视角、需求视角、运用视角、系统视角、数据视角、项目视角

等六个视角，并针对每个视角描述的信息特点，设计了相应的视图对信息内容进行展示。其中，概要视角包括架构基本信息视图和项目背景视图；需求视角包括系统发展需求、用户使用需求、质量特性要求、需求与活动的映射关系、需求与系统功能的映射关系、系统能力差距等视图；运用视角包括运用场景、体系定位、活动分类、活动流程、系统间交互关系等视图；系统视角包括系统组成、系统功能分解、系统运用模式、系统接口设计、系统指标参数分析等视图；数据视角包括需求论证数据字典、系统信息格式约定、系统指标库、经费使用管理规定等视图；项目视角包括系统研制计划、经费预算安排、经费组成、项目组成员信息等视图。

然后，基于 DoDAF V2.0 的 DM2，结合 SysML 通用元模型，对需求论证领域的相关术语、数据和信息等进行了封装，定义领域元模型之间的关系，拓展构建出元模型库。需求论证领域元模型更具有领域的专业属性，符合需求论证人员的使用习惯，能够极大地降低建模难度，提高建模效率。

最后，依据需求论证实际工作流程，梳理确定需求论证体系架构开发步骤，包括准备阶段、需求收集与分析阶段、需求论证阶段、需求验证与迭代阶段、论证结果输出等五个步骤。其中准备阶段构建架构基本信息视图、项目背景视图、系统指标参数库、需求领域数据字典、经费使用管理规定、项目组成员信息等；需求收集与分析阶段构建系统发展需求、用户使用需求、系统质量特性要求、体系定位、系统能力差距等视图；需求论证阶段构建运用场景、活动分类、活动流程、需求与活动映射关系、系统间交互关系、系统信息格式约定、系统组成、系统功能分解、系统指标参数分析、需求与系统功能的映射关系、系统接口设计、系统研制计划、经费预算安排、经费组成等视图；需求验证与迭代阶段依据系统运用场景及需求论证初步结果进行方案的仿真推演，定量/定性相结合的方式对系统的贡献率进行评估，结合评估结果进行指标参数的调整优化；论证结果输出阶段选择相应的模型数据输出到文档模板中，自动化生成各类论证报告文件。