系统架构11| 影响系统架构的上下游有哪些?

原创 精进学思行 精进学思行 

在系统架构10|系统架构师如何扮演好角色?中,我们介绍了系统架构师的一个重要职能是“消除歧义”,也介绍了“消除歧义”的重要抓手——“产品开发流程”。其中简洁了歧义产生的主要原因,本文沿这个逻辑,进一步介绍一下影响系统架构的上下游因素,并介绍一个整合上下游影响要素的模型(ABCD模型)。本文主要从如下的三个方面进行介绍:

影响系统架构的关键上游要素是什么?

影响系统架构的下游要素是什么?

什么是ABCD模型?

1 上游

如果以系统架构为参考点,它的上游主要指的是对其进行要求的输入,在《系统架构》中介绍了四种主要的影响因素:公司策略、营销、法规和技术融合。

1.1 公司策略

在影响系统架构的上游要素中,最重要的上游因素公司策略。在《系统架构》中对策略的定义是“公司为了达成目标所使用的手段”。公司的目标可以是改善人们生活,也可以是为股东创造价值(赚钱)。以现在如火如荼的电动汽车为例,现在中国市场上有很多不同的电动汽车品牌,如:特斯拉、蔚来汽车、小鹏汽车、威马汽车等,从这些汽车产品的定价中,就能看出公司战略的不同,有的是通过开发高端汽车以及优质服务,从少数的有钱人口袋中挣钱;有的是通过开发适合普罗大众的低价汽车,通过薄利多销来实现盈利;而有些可能只是通过电动汽车的名头,从政府那里获得补贴。

这些不同的策略,通常会影响到的研发的投入,进而也会影响系统的架构。《系统架构》中以宝马汽车(BMW)为例,BMW在2009年退出了F1赛事,BMW在其新闻发布会上说:”品牌的增值将越来越多的体现在可持续性和环境的兼容性上,这才是我们想继续保持领先优势的领域“。为此,BMW专门成立了BMW i这个部门,专注于研究小而实用的城市型汽车,而这个策略必然会带来架构的变化。

1.2 营销

在《高纬度思考法》2| 为什么“解决问题”的人,常常很难发现问题?中,我们分享到公司中最典型的上位和下位(对应上游和下游)就是市场部门和工程部门,而这两个部门常常会产生很多的分歧,在市场部门,营销是和产品开发最相关的部分。为什么这么讲?我们先看看营销的定义,在《系统架构》中对营销的定义是:

为客户创造价值、与客户就价值进行沟通、向客户传递价值,并以有利于组织及其利益相关者的方式来管理客户关系。

从定义中,我们会发现营销的核心是价值的创造和传递,而价值源于“需求的满足”,所以,营销需要要识别客户及客户的需求,进而明确什么样的产品能满足用户的需求,从而实现价值的创造和传递。

而这个过程中的需求及其实现载体(产品)是进行产品开发的重要深入,也是影响系统架构的重要因素。而系统架构是对产品功能和形式的分配,是连接营销和产品具体开发的桥梁。

1.3 法规

法规对系统架构的影响体现在它会对某些下游的要素做约束,比如说在汽车开发中,为了环保要求,法规对汽车排放有严格的要求,而这就会对大排量内燃机的搭载;再比如2015年美国法规要求2018年的新车都必须安装倒车后视摄像头。

在我的专业中,以前为了降低汽车噪声过大对周围环境的影响,法规规定了通过噪声的影响,而现在又因为电动车太小,低速时影响行人,特别是盲人的安全,又需要在车外安装声音提醒装置警示行人。

1.4 技术融合

第4个影响系统架构的重要因素是技术融合,它指的是技术是否准备就绪,是否可以融入到产品设计当中,下表是美国国防部定义的技术就绪水平,这张表可以让架构师和技术开发人员对技术的就绪程度达成共识。

还是以我们专业为例,因为电机取代了内燃机,车内缺乏以前发动机的引擎的反馈声,于是有公司就开发了在车内加装声音模拟装置,提升驾驶的乐趣,这个想法其实比较成熟,在国外一些品牌已经实现,但是在国内还没有普及,我认为其中一个重要的原因是国内技术还不是很成熟。

这种情况下,是否应该采用呢?我的理解是,如果不是和安全强相关,代价又不高,就可以先采用,利用先发优势,成为亮点

2 下游

以上4个是影响系统架构主要的上游因素,除此之外,系统架构还受到下游的影响,这里的下游主要指的是系统架构定义的功能的具体实现,这里重点介绍影响三点:为X设计、实现和平台化。

2.1 为X而设计

“为X而设计”(Design for X)是个术语,用来指一系列的设计准则,比如design for manufacturing(为制造而设计), design for cost (为成本而设计),designe for test(为测试而设计)以及为性能而设计(design for performance)。比如在我们的车型开发中,其中有个关键的架构决策,主要的决策影响要素就是NVH(Noise、Vibration and Harshness)性能。

2.2 实现

系统架构搭出了整个产品的功能和形式框架,而真正要落地实现需要进一步的详细设计、制造以及供应链管理。这个过程中,对架构师决策最重要的影响就是确定是自研还是购买,通俗讲,就是确定是自己干,还是请供应商干,而这个关键则取决于自己所是否具备构建整套系统所需的核心能力。

还是以汽车开发为例,现在很多电动车造车新势力,自己不具备设计和制造动力总成的能力,为了快速开发出汽车,只有请供应商开发。而这对架构的影响是:接口如何定义?强势供应商对架构分解的影响如何考虑(比如不愿意修改某些接口)?供应商什么时间介入比较合适?

2.3 平台化

汽车是非常复杂的系统,为什么你常常看到汽车公司很快就推出了新款,其中一个重要的原因是平台化,它指的是刻意在产品之间做一些公用部件,这就要求架构师构思一些通用部件或软件模块,比如下图中Audi的 Teases PPE平台。

3 ABCD模型

最后,我们来分享一个整合上面提到的上下游的框架,它非常形象地将系统架构和商业论证之间的关系整合到一起,这就是架构商业论证决策框架(Architecture Business Case Decision),简称ABCD模型。它最简单的模型如下图,这里的商业论证,我理解就是通过分析客户的需求,了解产生什么样的产品或服务能够获得利润。我理解这个模型有个三层意思:

第一层:商业论证的目的是将需求转化为系统架构的目标;

第二层:系统架构的输入是技术和目标,而输出是解决方案(产品或服务);

第三层:驱动这两个轮子转起来的有两种方式,一种是用现有技术满足客户的新需求;另一个是有新的技术出现,推动更好满足已有的需求或创造新需求。比如有人喜欢喝带冰块的啤酒,对于这个需求,只需要使用现有的技术,设计一个制冰器就行;而射频识别技术以及物联网技术的出现,能够让冰箱智能识别并发起预定。

这个模型还可以进行拓展,整合我们前面提到的上下游的影响,如下图所示,看上去虽然复杂一些,但核心没有发生变化,只不过在进行系统架构的时候要考虑更多的影响要素,我理解这个模型最大的价值是将围绕需求识别-需求满足的逻辑,通过一个双环,形象表达出来,并考虑了这个过程中的周边的影响。

总结

系统架构受到上下游的影响,上游主要包括公策略、营销、法规和技术融合;下游主要包括:设计、实现和平台化。ABCD模型(Architecture Business Case Decision)可以比较好整合价值创造和交换的过程,为我们理解系统架构的上下游关系提供了一个很好的框架。

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