智慧博物馆系统业务架构设计的研究与实践

肖劲

(株洲博物馆)

2021 年5 月，文化和旅游部等九部委联合印发的《关于推进博物馆改革发展的指导意见》提出，“大力发展智慧博物馆，以业务需求为核心、以现代科学技术为支撑，逐步实现智慧服务、智慧保护、智慧管理”[1]，由此可见，建设好智慧博物馆对博物馆的长远发展有着非常重要的意义。在智慧博物馆的建设中，作为顶层设计的业务架构设计具有规划和引领的巨大作用。

1.智慧博物馆系统业务架构设计的必要性

智慧博物馆是利用多媒体、物联网、云计算、大数据和移动通讯等先进科学技术，为观众提供便捷化参观、专业化导览、沉浸式体验的优质服务，为工作人员提供协同合作、数据共享、动态实时的标准化高效管理平台，为博物馆制定发展规划和相关决策等提供精准的依据，实现“人-物-数据”互动的综合性、智能化信息系统。

智慧博物馆建设是一个复杂、庞大的工程，牵涉到众多软硬件厂商，以及多个子系统平台开发的企业，还有建设资金的投入限制。很多博物馆在数字化转型和建设上投入不菲，但收效却不太如意。如：缺乏清晰的系统规划，不同公司开发的业务领域子系统之间，采用的架构、数据标准、接口标准等不匹配，造成子系统平台之间数据互不相通，形成“信息孤岛”现象；技术人员对博物馆业务不熟悉，开发出来的平台不符合实际业务需求，业务人员觉得不好用、不想用。究其原因，是因为博物馆及IT 企业对业务架构重视不够，仍然保持着“业务归业务，技术归技术”的思维惯性，造成业务向技术的传导不畅。

因此，在智慧博物馆建设时，必须根据博物馆自身的特色和应用需求，落实“业务驱动”的思想，强化系统需求分析和系统规划，充分做好顶层设计——业务架构设计，才能建设好博物馆智能生态系统。

2.业务架构与IT 架构的关系

智慧博物馆建设的架构设计包含业务架构设计和IT 架构设计。

OMG（对象管理组织）对业务架构给出了如下定义：“业务架构是企业治理结构、商业能力与价值流的正式蓝图。业务架构明确定义企业的治理结构、业务能力、业务流程、业务数据”[2]。

IT 架构是业务架构的落地，包括应用架构、技术架构、部署架构、数据架构和安全架构等。

在以数据为中心、以业务驱动应用的信息化时代，“业务架构应当是企业战略而非IT 战略的一部分，它不同于通常意义上的业务需求，而是企业业务战略的实现方法”[3]。业务架构是对组织或单位业务的全景描述，可以说它是IT 架构的灵魂，IT 架构则是博物馆信息化建设总体战略的系统实现。

3.智慧博物馆系统业务架构设计的目标

智慧博物馆系统业务架构设计的目标，就是通过对相关国家政策、发展环境、发展战略和愿景进行研究、分析，以实现博物馆战略为目的，将博物馆发展战略目标进行分解，设计达成战略目标的策略，采用企业级建模方法，设计出一套包括组织结构、业务功能、业务流程、业务数据和运行模式的业务架构模型，为后期的IT 架构设计注入“灵魂”。

业务架构是业务人员与IT 人员的桥梁，做好这一顶层设计，可以让业务和技术相互协作、相向而行，实现业务与技术的融合。业务架构设计可以帮助博物馆的业务人员从业务和系统的视角整体化、结构化地思考问题，同时对智慧博物馆系统的IT 基础技术有所了解，从而系统地、全方位地去理解业务和技术；业务架构设计也能够帮助IT 技术人员分析、理解、归纳业务人员的想法和目标，从而让业务和技术能够使用同一种“语言”工作，实现从“技术驱动”向“业务驱动”的转变。

4.智慧博物馆系统业务架构设计的原则

4.1 整体性原则

智慧博物馆是基于博物馆的业务需求，对相关软件、硬件进行协调配合后而设计的庞大系统，只有预先进行整体规划，才能确保这个系统的顺利运转。在进行业务架构设计时，一定要将所有问题域（或者说建模对象）通盘考虑清楚，先有整体规划再考虑局部设计，这就是整体性原则。

4.2 合适性原则

智慧博物馆业务架构的设计要符合博物馆的实际，不需要贪大求全，也不是越复杂、科技越新、价格越昂贵越好，要避免过高的成本和盲目攀比，努力寻求投入与产出之间的平衡。

4.3 自顶向下规划与自底向上设计原则

智慧博物馆系统业务架构设计，应该采用美国管理与信息技术专家詹姆斯·马丁提出的自顶向下规划和自底向上设计的“计算机化企业”的理论与方法，遵循智慧博物馆系统建设的战略引领与业务驱动原则。

4.4 融合性原则

融合性原则是指最终用户必须真正参加业务架构设计工作中，以实现智慧博物馆系统建设中业务人员与技术人员的工作融合。这既可以让博物馆领导和业务人员更多地了解新技术、新方法及其应用，从而改进工作的方式方法，提高效率，也可以让技术人员深入了解博物馆业务，使智慧博物馆系统尽可能地适应博物馆工作需求。

5.业务架构设计的基本过程与实践

业务架构设计一般由博物馆方主持，IT 公司具体实施，其过程分为调研与战略分析、业务分析与建模、业务架构输出落地三个阶段。

5.1 调研与战略分析阶段

博物馆发展战略是业务架构设计的驱动力，因此，业务架构设计要明确战略驱动的因素是什么，并做好相关调研与分析工作。

业务架构设计的战略分析可以从以下三个方面来实现：

（1）外部因素分析

外部因素分析包括对博物馆发展的相关国家政策、发展环境，以及对兄弟博物馆发展战略与业务架构等外部因素进行深入分析。例如，党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视文物工作，习近平总书记关于文物工作的系列重要论述立意高远、内涵丰富，为文博事业高质量发展提供了坚强、有力的指导。

借鉴兄弟博物馆已有的成功经验，可以更有效地做好自己的战略分析。例如，“2014 年中国国家文物局确定6 家博物馆为智慧博物馆试点单位，探索建立智慧服务、智慧保护、智慧管理的应用模式”[4]，其试点经验可以为其它博物馆提供指导和借鉴。

（2）内部因素分析

对博物馆的法定职能、发展资源、发展现状和前景等内部因素进行分析。

例如：博物馆越来越注重观众的体验，强调以人为本，工作视角正在从单一关注馆方提供的教育资源与设定的服务内容，转向更多地关注观众的需求和期望，为其量身定制服务内容和方式。因此，馆方需用更有效的手段了解观众，分析其动机、兴趣点和行为特征。

（3）战略决策分析

博物馆发展战略是对博物馆发展的整体规划，战略决策分析一般采用对博物馆领导进行访谈、召开座谈会等方式。对博物馆发展战略决策分析，必须深入了解博物馆的运行战略、服务战略、合作战略、管理战略等方面的具体方针，才能明确博物馆发展愿景目标，为下一阶段业务分析提供总体方向和指导。

5.2 业务分析与建模阶段

业务分析包括组织结构、业务领域、业务流程、业务数据等分析与设计，一般可采用TOGAF（开放组体系结构框架）模型结构进行建模。

（1）组织结构分析

业务架构的组织结构分析着眼于馆级的系统平台能力规划，以达到运用智慧博物馆系统，使全馆各部门能够突破壁垒、形成合力，高效完成业务流程各项任务的目标。因此，在业务架构设计时，必须梳理博物馆的组织结构，充分了解其内部机构的设置及相互关系，明确各部门的岗位设置及职责，以确保博物馆高效的运行。

组织结构分析是业务领域和业务流程分析的基础，做好组织结构分析有助于提高后续工作的效率，也有助于博物馆审视现有组织架构并进行适当调整。

（2）业务领域分析与建模

业务领域分析包括两个内容：价值链分析与业务功能分析。

博物馆的核心业务领域是对物质与非物质文化遗产的“研究、收藏、保护、阐释和展示”[5]，以及“为教育、欣赏、深思和知识共享提供多种体验”[6]。可以采用价值链模型，将博物馆业务分为管理支持层和核心业务层，如图1 所示。

图1 博物馆价值链模型示意图

对博物馆而言，其价值目标就是创造良好的社会效益和一定的经济效益。核心业务是保护和利用藏品资源并创造出有价值的业务活动，而管理支持业务则是辅助核心业务顺利开展和维持博物馆基本运转，间接创造价值的业务活动。

价值链分析完成后，接着开展业务功能分析，即对价值链中的业务功能域进行分解，按照一级、二级业务功能分解出所有的业务功能。图2 为目标能力的功能域分解示意图。

图2 业务功能域分解示意图（简化）

在进行业务功能分析时，一是要采用管理支持+核心业务的整体结构，确定业务功能领域的划分框架；二是需要用时间轴思维，在业务功能域划分时明确某些业务的“时间”顺序；三是要体现业务功能域的变化，区分不变的、增强的和新增的功能域。这样既可以明确后续业务流程分析的内容，也可以让IT 架构设计人员快速了解博物馆各业务功能及其关系，充分发挥业务架构的作用。

（3）业务流程分析与建模

业务流程分析是业务架构设计的重要内容，是对业务功能分析的进一步细化，其目的就是了解各个业务的具体处理过程，明确各个部门之间的业务关系，发现原流程中不合理的部分，在此基础上进行业务流程修正和重组，形成合理、科学的新流程，为系统的业务数据分析提供依据。

智慧博物馆系统的业务流程分析由IT 公司的业务架构师负责组织，博物馆各业务部门参与实施。业务流程分为业务功能概述、主干流程和分支流程，一般通过业务流程图来表示。可采用BPMN 语法的泳道图来绘制业务流程图，或者采用文本化描述的流程表，图3 为某博物馆文物征集的采购业务流程泳道图。

图3 某博物馆文物征集的采购业务流程图

从以上业务流程可以发现，进行业务流程分析时，我们需要关注角色、活动、协作、产出物、规则五个要素。

活动是指业务流程中的一个工作流，每个角色都会有具体要做的事，每个“事”称为任务，如“文物鉴定与评估”；有了角色才会有分工、有协作，才能完成特定的业务目标；不同的人分工合作，最终通过协作完成一系列的事；每个人有了具体活动，就会有产出，形成产出物，如“文物征集鉴定与评估报告”，以使不同活动在不同岗位间进行转接成为可能；而业务活动的内容、方式和角色的职责等也必须有明确的界定，即业务规则，如文物征集制度等。

（4）业务数据分析与建模

业务数据分析是在业务流程分析的基础上，对业务活动设计的数据流进行分析和建模，为数据架构设计奠定基础，其主要工作步骤为：①分析业务流程和业务活动用到的数据；② 定义和划分数据主题域和数据实体；③设计概念数据模型。

其中①需要架构师与各部门业务人员共同完成，主要对业务流程和业务活动用到的数据进行梳理，列出数据实体对象的各个属性，如：在文物征集的采购业务流程中，“初步征集计划”就有征集的时间、目的、预算，文物的类别、名称、尺寸、质量要求、文物来源、估价等数据。②和③由IT 公司的业务架构师完成，再由博物馆相关部门审核通过。

（5）业务组件分析与设计

业务组件是对为了达成特定功能目标，需要完成的一组紧密关联工作事项的系统或功能模块集合。其作用是通过把业务功能组件化，从专业分工的角度构建系统业务能力网络，从而实现系统业务的专业化和柔性化。

业务组件分析是将业务领域内的业务流程模型和业务数据模型进行组合，分析什么样的事件或条件可以触发一组业务活动，业务活动需要哪些输入，业务流程处理的规则是什么，业务流程处理后有哪些输出。

业务组件设计是将业务领域中的业务活动或任务，通过分析、比较、聚类，划分给相应的业务组件，建立组件模型。例如：可以将用户注册、用户审核、角色管理、组别管理、授权管理、用户登录、用户信息维护等功能划分到“用户管理”组件。

5.3 业务架构方案制作阶段

业务架构设计的最终目的是落地实现，这就需要在完成分析与建模之后，为模型的应用做一些“转化”工作，即制作业务架构方案。

业务架构方案是业务架构设计的产出物，其内容包括三个部分：整体描述、分领域描述、业务组件描述。

（1）整体描述

业务架构的整体描述包括业务架构方案需要单独出来作为整体介绍的内容。整体描述一般不涉及细节。内容包括：①博物馆发展愿景、使命、目标、战略和战略能力等内容介绍；② 外部干系人，包括博物馆的服务对象、合作单位、监管机构、供应商等；③价值链、全部业务领域和业务组件的整体介绍；④ 整体组织结构介绍。

（2）分领域描述

对于智慧博物馆这样比较复杂的系统而言，其业务架构方案需要分领域进行详细介绍。包括：①业务领域的背景、目标和范围；② 业务领域的外部干系人；③业务领域的全部业务活动介绍；④ 业务组件及协作关系介绍；⑤ 业务领域完整数据实体及其关系介绍；⑥ 组织与角色描述。其中③⑤⑥是分领域描述的重点内容，需要详细进行介绍。

（3）业务组件描述

业务领域与业务组件之间一般是多对多的关系，为了更清晰地描述这种对应关系，便于管理智慧博物馆系统的项目目标和处理写作能力，也便于项目实施的分工和组织，业务架构方案通常应具备从博物馆业务领域视角形成组件的协作视图，以及从组件的视角描述组件内部包含分领域业务能力的业务视图。

业务组件描述应包括以下内容：业务组件的目标、范围，数据主题域介绍，组件所包含任务介绍。

完成业务架构方案制作，后续工作则是业务架构落地，主要包括：①细化业务架构模型，主要包括细化活动和细化任务；② IT 实现，将具体服务聚类为IT 组件。

业务架构在落地的过程中要不断地进行迭代完善，其过程如图4 所示。这就需要博物馆决策层和相关业务人员全程参与到业务架构设计、落地和迭代改良的全过程。

图4 业务架构设计、迭代与落地

另外，随着网络技术、大数据和人工智能技术的发展，智慧博物馆系统要从“内部一致性”业务架构设计向“内外一致性”业务架构设计转变，以便有效地使用“外部”不断发展的优秀数字化资源，从而不断优化和升级。

6.结语

战略和业务驱动的业务架构设计，可以实现智慧博物馆系统建设的顶层设计，使业务人员和技术人员明确和理解博物馆发展的战略目标，深入了解各部门职责，及其业务内容、业务关系、业务流程、业务数据，把握技术的发展方向，制定实用、可行、高效、智能的系统建设方案。同时，通过业务架构设计，反过来可以增强博物馆业务功能，改进博物馆业务流程，并根据实际情况调整组织结构，优化博物馆发展战略。