前言
自20世纪80年代以来,现代服务业迅速崛起,已成为服务产业中最具活力和最令人瞩目的现代高技术产业,受到世界各国的高度重视,并得到大力发展。在我国,现代服务业是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》明确的重点发展领域。进入21世纪以来,与服务相关的信息技术及新概念层出不穷,继互联网、网格计算、物联网之后,以服务为核心的云计算(Cloud Computing)与务联网(Internet of Services,IoS)正在出现; 由IBM倡导的智慧地球(Smarter Planet)正在全球范围内产生信息化、网络化、智能化与服务化的热潮; 伴随着新兴现代服务产业的发展,各种与服务相关的科学技术也在不断发展,信息技术服务、服务管理、服务营销学、服务心理学、服务计算等服务相关技术的综合发展正在促使一门新学科——服务科学与工程学科(或称为服务学)的诞生。
研究如何设计、开发和管理服务系统是服务学的重要任务。因此,服务工程成为服务学中发展比较快的一个技术领域。服务工程是关于实现服务与服务系统的工程技术与方法论,应用服务科学知识以解决实际的服务问题,构造服务系统,创造更高的服务价值。就服务工程的技术发展源泉来看,服务科学/管理/工程(服务学)、软件工程、系统工程、信息技术服务、服务计算等都对服务工程的发展产生了重要的影响。反之,服务工程的发展也促进了上述技术领域的发展。
服务工程可以看做是软件工程的一种扩展。但针对具有社会化技术特征的服务系统,传统的软件工程就显得力不从心了,因此,有必要发展独立的服务工程方法。与软件工程相比,服务工程更加关注服务的价值以及创造价值的协同交互过程。
随着“服务化”逐渐成为计算机软件领域的主流思想,面向服务的软件系统涌现出一系列新特征,例如价值特征、综合质量特征、内容特征、使用方式特征、系统结构特征等。人们从以往关注软件系统的功能与性能,转向更多地关注软件服务系统的价值,即如何为其顾客创造和提供新价值; 从追求软件及其开发过程的无缺陷,转向追求不断提高顾客满意度的综合服务质量,特别是满足个性化、差异化的顾客需求; 从关注软件的实现方法与运行过程,转向关注软件服务内容的提供与实现; 面向服务的软件体系结构变得更加动态、灵活、可组合。
服务工程的这些新特征和服务系统日趋复杂化,使得服务工程面临着一系列新的挑战,也必须解决一系列新的问题,当然,也由此诞生了一系列新的理论方法。服务工程按照系统工程方法,运用服务科学的相关理论和知识来描述、定义、设计、建立、实施、运行、维护、动态重构复杂社会化技术性的服务系统,并提供相关的支撑工具和平台/环境,以便将创新性服务思想高质量、高效率地转化为可执行服务系统,进而为供需双方创造服务价值。
服务工程领域包含了十分广泛、庞杂的研究内容: 从服务创新模式到服务需求工程; 从服务系统设计到服务方法论; 从服务模型到服务系统实现; 从服务组合到服务系统配置; 从服务系统开发构建到服务系统运行; 从服务支撑环境到服务系统运行基础设施; 从服务资产管理到服务交付管理; 从服务价值工程到服务质量保证等。如要系统、全面地介绍该领域的专业知识和技术内容也是一件比较困难的事情。
我们认为,服务工程方法论是服务工程领域中最核心和最精彩的部分,因为服务方法论体现着服务工程的哲理和思想,也代表着服务工程的关键理论方法。服务工程方法论由服务模型规范、服务建模方法、服务系统构建方法、服务性能评价方法、服务系统实施指南、支撑平台与工具6个部分组成。学会了服务方法论,就掌握了服务工程的基本原理、理论主体、技术主线和工程技巧。于是,我们选择服务工程方法论作为本书的核心内容。
在设计本书的结构与内容的过程中,我们没有按照传统的方法介绍服务,而是抓住服务工程的新特征和服务方法论的最新趋势,着重阐述模型驱动的服务方法论、服务价值观与面向价值的服务方法论、服务质量观与面向质量的服务优化设计方法、影响服务工程的服务模式等内容。对于这样一本专著性的书籍,我们在介绍服务工程与方法论的基本概念与方法、前人工作的基础上,更多地融入了大量我们近年来的研究成果和体会。例如,我们提出了模型驱动的服务方法论(SMDA),展示了如何由服务需求导向多层服务模型,再由服务模型转换为服务系统实现的过程; 提出了价值知觉的服务方法论(VASEM),阐述了如何由服务价值观引出服务价值模型,再由服务价值模型映射到服务模型,以及在服务全生命周期中始终知觉服务价值的过程; 提出了基于服务质量功能展开(SQFD)的优化设计方法,揭示了如何由服务质量观转换为对服务系统设计的质量约束,如何通过质量屋转换支持服务系统优化设计的过程; 还提出了一种创新型的面向双边客户价值的资源整合型服务模式(BIRIS),说明了如何根据BIRIS服务模式指导服务系统建模,再进行服务系统优化设计与实现的过程。结合我们的研究方法、观点和思路来引领服务工程方法论的论述成为本书的一大特色与亮点。
本书的许多内容是在哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院企业与服务智能计算研究中心(ICES)的研究工作成果的基础上整理而成的。哈尔滨工业大学ICES研究中心始创于1993年,最初的研究重点是企业智能计算、计算机集成制造技术、企业信息系统集成技术等领域,在企业信息化与企业业务过程管理等方面积累了大量应用经验。2005年,哈尔滨工业大学ICES研究中心通过与IBM公司紧密合作,开始从事服务科学与工程方面的研究工作,并在多项国家自然科学基金项目的资助下,在服务工程与方法论方面开展了一系列研究活动,先后提出了模型驱动的服务方法论(SMDA)、服务质量功能展开(SQFD)、价值知觉的服务方法论(VASEM)、面向双边客户价值的资源整合型服务模式(BIRIS)等创新理论方法研究成果,还开展了一系列服务系统应用研究。先后在国内外发表论文数十篇,并多次应邀在国际会议上做特邀报告。哈尔滨工业大学ICES研究中心还先后承办过若干大型相关国际/国内学术会议。例如,2008年,与IBM联合举办了“2008服务科学国际学术会议(ICSS 2008)”; 2009年,与欧洲企业互操作虚拟实验室INTEROP-VLab联合举办了“2009企业软件与应用互操作国际学术会议(IESA 2009)”; 2010年,与中国计算机学会联合举办了“全国第一届服务计算学术会议(CCF NCSC 2010)”。现今,集ICES研究结晶之大成整理撰写出本书,可谓在服务工程方面“五年磨一剑”,或说在企业与服务计算方面“十八年磨一剑”。
本书的主要读者群应当是从事服务学与服务工程研究、服务系统设计开发与应用的广大同行,包括研究人员、技术人员、教师和学生。本书的编写目的是: 根据服务工程的新特征和服务方法论的最新趋势,基于我们的研究成果与体会,较为系统地介绍和阐述服务工程与服务方法论的技术体系、典型的方法体系和典型应用; 使读者能够了解服务学的新知识和新趋势,学习服务工程与方法论的基本概念和原理,掌握最先进的服务方法论的主要思想和方法,增加服务方法论的应用方式和经验; 对社会,能够为服务学、服务工程、服务计算、服务系统的研究与实践提供有效的理论指导和技术支持,为现代服务业的发展增添一份贡献。
本书共分9章。其中,第1~4章主要是对服务工程与方法论进行一般性知识介绍; 第5~8章主要介绍ICES提出的服务方法论有关技术内容; 第9章则给出服务模式和服务工程应用案例分析。
第1章主要阐述服务工程的产生背景,介绍了服务的概念及特征、服务业与现代服务业的发展演变、现代服务业的技术基础、信息技术支持下的现代服务业典型案例; 简要给出了服务学(SSME)的内涵、服务学与服务工程的关系、服务工程的技术基础。此章为全书内容的提出起到了引言的作用。
第2章主要概述服务工程的基本内容,介绍了服务工程的概念; 从系统工程和软件工程两个源头分别阐述服务工程的目标、作用与内涵; 对服务工程的技术体系进行了归纳总结,分析了服务工程与服务计算的关系; 还对服务系统的构成要素、体系结构、生命周期等知识进行了简要介绍。
第3章主要介绍服务工程方法论的有关内容,给出了服务工程方法论的概念; 从服务模型规范、服务建模方法、服务系统构建方法、服务性能评价方法、服务系统实施指南、支撑平台与工具等六个方面论述了服务工程方法论的构成要素; 还简要介绍了几种目前广泛应用的典型服务工程方法。
第4章主要介绍服务模型与建模方法,给出了服务模型的概念与作用; 分类概述了可用于描述服务模型的常见模型语言,如UML、BPMN、服务蓝图、XML、WSDL、OWL-S、BPEL、CDL等; 阐述了服务建模的主要方法和基本过程,并对目前主流的服务建模方法进行了介绍。
第5章主要介绍我们提出的模型驱动的服务方法论(SMDA),首先介绍了SMDA的提出根源,然后阐述了SMDA的服务建模体系与框架; 详细描述了SMDA服务模型规范及三层模型12个视图; 在建模方法部分,阐述了SMDA模型驱动的思想和建模过程、模型-模型与模型-系统转换方法、模型约束等主要技术内容。
第6章主要介绍服务系统的实现技术,首先介绍了面向服务的体系结构(SOA)及其相关技术,如SOAP、WSDL、UDDI等,然后着重阐述了服务构件概念、基于构件的服务组合技术,并专门介绍了我们提出的SMDA框架下的服务构件及组合技术,还给出了目前流行的典型服务系统运行基础设施。
第7章主要论述服务价值与服务工程,阐述了服务价值的概念、分类、度量、性质等; 进而基于我们的研究工作,提出多层次服务价值模型,介绍各模型的目标、形态、建模过程; 在此基础上,我们提出价值知觉的概念及价值知觉的服务工程方法论(VASEM); 还探讨了VASEM中若干待研究的关键问题及其求解思路。
第8章主要介绍服务质量保证和基于质量的服务系统优化设计方法,首先介绍了服务质量的概念、服务质量在服务工程中的作用,又给出了服务质量差距模型及其作用,最后着重阐述了我们提出的服务质量功能展开(SQFD)的概念及转换方法、SQFD与SMDA的映射、基于SQFD的服务系统优化设计方法及过程、服务质量监控与评价方法。
第9章作为服务工程的应用,先介绍了目前广泛使用的几种典型服务应用模式,如服务外包模式、聚合模式、万物皆服务模式、Web 2.0模式等,还专门介绍了我们提出的面向双边客户价值的资源整合式BIRIS服务模式; 进而以社区服务、海运物流服务、医疗保健服务等应用领域为案例,概要介绍了服务应用模式和服务工程方法论的实际应用方法及过程。
本书的撰写工作始于2008年11月。可谓计划宏大,组织有序,一路艰辛,曲折前进,终成正果。原计划一年半的撰写时间,后因为书稿内容繁多,参与写作的人员事务繁多,不得不拖延了半年。2008年,确定书名,策划全书,编制目录; 组建作者组,明确人员分工; 制定本书的撰写计划。2009年,收集资料,整理参考文献; 细化章节目录,明确具体内容; 经多次修订,形成书稿的主要框架; 全面铺开全书逐章的初步撰写工作,形成不完全的草稿。2010年,又再鼓作气,经过两次大的集中撰写活动,对书稿进行了细致编写,系统梳理,多次修改,全面审订; 在2010年8~10月,终于完成了本书的完整书稿。2011年1~2月,结合我们最新的研究进展,又补充了一些新内容; 2011年2~5月,在评审专家和编辑部的帮助下,多次修改书稿,最后定稿。前后历时三年有余,总算拿出了可以与读者见面的最终稿。
本书作为服务工程方法论方面的一本专著,其主要思路和内容是根据我们的研究工作整理而成的,但也注意博采众长,吸纳了不少他人的观点和最新研究成果。本书既可以作为服务工程方面的一本学术专著供同行参考,也可以作为教学参考书,供大学生、研究生和教师学习和教学使用。
本书是在作者(组)全体人员的共同努力下完成的。其中,徐晓飞负责全书的策划、组织、指导、设计及修订,并具体主持了历次撰写工作会议,定义了各章的主要内容。具体编写分工为: 前言,徐晓飞; 第1章,徐晓飞、王忠杰; 第2章,王忠杰、徐晓飞; 第3章,王忠杰; 第4章,战德臣、王忠杰; 第5章,莫同; 第6章,李全龙、莫同、王显志; 第7章,王忠杰、马超; 第8章,刘曙; 第9章,王显志、徐晓飞。最后,由徐晓飞、王忠杰负责全书统稿和审定。在此,向每一位参与本书编写工作的同事和同学表示衷心感谢!
本书得到了国家自然科学基金重点项目“面向价值的软件服务方法论: 理论、方法及应用”(61033005),以及面上项目“面向服务的模型驱动体系结构及性能评价方法”(60673025)、“支持价值觉察的服务系统建模、设计与实现方法”(60803091)、“面向双边客户价值的资源整合型现代服务创新模式”(70971029)的资助,还得到IBM公司“服务学系列丛书”计划的资助,在此表示衷心感谢!
本书同时得到教育部-IBM服务学专家协作组的大力支持,尤其得到责任专家陈德人教授的帮助,在此表示衷心感谢!
由于作者水平有限,加之时间仓促,书中难免会有不当甚至错误之处,恳请广大读者批评指正。
作者(组)
2011年5月于哈尔滨工业大学
