信息系统体系工程

体系工程的发展溯源

运用系统工程方法开发大规模系统的实践由来已久。进入新世纪，信息科学技术对系统工程带来巨大且重要的裨益。一系列类型复杂的系统组成规模更大的系统，被称为体系，正受到越来越多的关注。体系工程（System-of-SystemsEngineering,SoSE）是汇合众多独立运行、独立管理、位置分布、具有突现行为、渐进式发展的系统，既保持它们各自的独立性，又实现整个体系更多更强能力的工程化实施过程。体系工程无疑能够继承系统工程的很多成熟理念和方法，同时由于面临的问题更加困难和复杂，必然需要在理论和方法上进行充分丰富和深化，才能有效解决各种各样复杂系统汇合形成体系时的集成、共享、协同、评判和优化等主要问题。当今信息时代，汇合各类信息系统、或主要利用信息系统，集成构建大规模体系已成普遍趋势。所以着重研究解决信息系统体系工程面临的复杂问题，对于应用先进信息技术，推动各行各业现代化具有特别重要的意义。

智慧法院体系工程的模式框架

我国智慧法院建设涉及全国各级法院数以万计的自治信息系统，是以共享、联动、协同为目标，极具代表性的PCSoSE。依据工程需求，智慧法院按照“双轨并行、六环联动”的PCSoSE模式框架（见图1）来推进实施。

我国智慧法院体系工程“双轨并行、六环联动”模式框架

智慧法院体系工程从信息的定义和模型、信息系统动力学等最为基础的原创理论出发，建立了信息系统体系的关键评判指标，为全生命周期的工程实施提供基准与参照。在客观信息论中，提出“信息是客观世界和主观世界中事物及其运动状态的客观反映”。据此定义信息的数学模型，分析信息的基本性质，推演信息的11类度量，从而形成信息度量基本理论体系（见图2）

信息的定义、模型、性质和度量体系

智慧法院体系工程涉及的信息科学基础理论与应用

完整的信息系统可以抽象归纳为：具有信息采集、信息传输、信息处理、数据空间、信息作用5个基本环节，任一环节都可视作接收输入信息、施加各种作用、最后产生输出信息的基本过程。信息系统及其各环节的主要意义在于，施加于输入信息的各种功效将通过输出信息得以表现。通过信息的11类度量，建立信息系统可能具有的11类度量功效，即容量功效、延迟功效、广度功效、粒度功效、种类功效、时长功效、采样率功效、聚合度功效、遍及度功效、失真度功效、适配度功效，从而支持构建信息系统动力构型（见图3）。

信息系统动力构型示意图

运用信息度量体系、信息系统动力构型，建立了包括65项关键评判指标在内的信息系统体系工程的评判参考指标体系（见表1）。由于SoSE涉及的系统数量众多，每个系统往往还包括多个子系统，所以表1中各个系统的评判指标既可以是该系统的综合指标，也可以是该系统中某些重要子系统的对应指标。结合实践运用成效来看，这一评判参考指标体系为智慧法院体系工程的建设与实施提供了关键依据。

信息系统体系工程评判指标体系

基于信息关系的智慧法院体系工程设计

信息系统体系只有通过各组成系统之间的信息流转才能实现规定的目标。信息关系反映了体系内部各个系统之间的信息交互以及为保障信息流转而提供的信息服务。SoSE以系统组成及其相互之间的信息关系为主要对象开展体系设计，针对体系集成着重关注系统互连、信息互通、数据共享、智能辅助、操作联动等协同需求的主要矛盾，据此描述在智慧法院体系工程实践中，发展了基于信息关系的可视化体系设计工具（见图4）：首先通过Excel表格从纵横二维表头列出信息系统或体系（包括应用系统、数据资源、基础设施、网络安全、运维保障）的全部一级系统成员；然后在Excel表格中填入两两之间的具体交互关系，形成信息系统或体系的所有一级信息关系。以此方式建立系统或体系的信息关系，是一种能够支持长期维护体系设计成果的简便工具；各组成部分可“无限”扩充，任意两个部分之间的信息关系也能便捷填改，系统或体系的层次分解可通过同一张Excel表格或者不同Excel表格得以逐层表达。

在应用成效方面，专用表图转换设计工具能够基于整个信息关系表，任意选择需要关注的组成部分集合，形成其中各元素之间的信息关系图；极大提高信息关系设计成果的可视化程度，在规划、设计、开发、测试、维护等不同阶段高效支持工程技术工作需求；构建可重用、可拓展、可维护的体系设计数据库和图表库，保证设计数据的一致性及关联性；成为体系集成的重要设计图纸和施工依据，实现体系设计工作产品化、流程程序化。

基于信息关系的可视化体系设计示意图

体系参考模型指运用基于信息关系的体系设计方法和工具，对信息系统体系进行高度概括所形成的顶层体系结构视图。我国智慧法院体系工程涉及数量众多、极为复杂的信息系统，通过体系参考模型（见图5）可简明呈现整个体系的主要构成及相互关系，既是基于信息关系的体系设计方法具体应用成果，也为后续逐层分解的智慧法院体系设计提供基本参照。

我国智慧法院体系工程的参考模型

智慧法院体系工程的系统研发与体系集成

根据体系参考模型，我国智慧法院体系工程依托全国各级法院，着重研发以下8类自治系统。司法大数据管理和知识服务平台、智慧服务系统、智慧审判系统、智慧执行系统、智慧管理系统、智慧云网基础设施、等级和分级保护安全系统、质效型运维保障系统。

虽然各级法院实施了几乎所有自治系统的自主建设并进行分散管理，但最高人民法院牵头研发以及委托一些地方法院研发再向全国推广的部分重点骨干系统，在PCSoSE中发挥了关键的示范引领作用。例如，全国法院司法大数据管理和知识服务平台实际上发挥了全国智慧法院核心数据空间的作用，诉讼服务指导中心信息平台、人民法院在线服务在各类智慧服务系统中分别发挥了统揽与主轴的作用，电子卷宗生成和流转应用是贯穿各类智慧审判系统的主线，执行案件流程信息管理系统成为集成各类智慧执行系统的枢纽，刑事案件智能辅助办案系统连通了公安、检察、法院的各类办案平台，互联网法院成为全国智慧法院建设的先行标杆。

智慧法院体系工程建设，除重点骨干系统之外，还可能涉及众多自治信息系统的研发细节。通过各种系统的集成工作，提高系统互连、信息互通、数据共享、智能辅助、操作联动等体系协同能力，也是中心任务之一。

智慧法院体系工程的应用推广与质效提升

信息化工程的重点和难点在于建设，更在于应用。智慧法院体系工程依靠有力的普及推广，坚持建设、应用的磨合及互促，使众多信息化应用成功覆盖各级法院并惠及社会公众，全面重塑了我国法院的司法工作模式（见图6）。

智慧法院体系工程的实施效果体现在广泛应用后对司法文明进步的重要贡献：涉诉群体完成司法诉讼可以做到“最多跑一次”甚至“一次也不用跑”，法官案头事务性工作下降超过30%，庭审效率提高超过20%；支持实现了“两到三年基本解决执行难”的重大目标，以司法公开全面提升了国家司法透明度。

智慧法院体系工程支持的全新司法工作模式示意图

着眼未来发展和应用需求，我国智慧法院在智能化、一体化、协同化、泛在化、便捷化方面仍有提升空间。一是在方法论层面深化总结相关的学术理论和技术模式，形成类型丰富、系统完备的SoSE模型与工具体系，增强共性能力以为其他领域的信息化、智能化建设提供借鉴。二是结合云服务模式日益普及的趋势，探索形成面向服务集成的协同理论与方法，推动智慧法院体系工程从自建系统为主向共享服务为主的转型升级。三是把握人工智能、新一代移动通信、区块链等信息技术发展趋势，提高PCSoSE模式框架的适应性与灵活性，促进信息技术与司法工作的深度融合。四是构建并丰富信息系统动力学理论体系，为信息系统SoSE科学研究提供扎实的理论支持。此外，智慧法院建设除了技术实现，还涉及用户观念、司法体制改革、相关制度及规范建设等课题，加强科学技术与法学理论及社会科学的融合研究，也将为我国智慧法院建设提供全面支持。