系统架构设计师教程 第2章 2.8 系统工程 笔记

2.8系统工程 ★☆☆☆☆

2.8.1系统工程概述

系统工程是从整体出发，合理开发、设计、实施和运用系统科学的工程技术。

2.8.2系统工程方法

系统工程方法的特点是整体性、综合性、协调性、科学性和实践性。

1.霍尔的三维结构

时间维、逻辑维和知识维组成的三维空间结构

时间维表示系统工程活动从开始到结束按时间顺序排列的全过程，分为规划、拟订方案、研制、生产、安装、运行、更新7个时间阶段。

逻辑维是指时间维的每个阶段内所要进行的工作内容和应该遵循的思维程序，包括明确问题、确定目标、系统综合、系统分析、优化、决策、实施7个逻辑步骤。

知识维需要运用包括工程、医学、建筑、商业、法律、管理、社会科学、艺术等各种知识和技能

2.切克兰德方法

用于解决很多因素难以进行定量分析的问题

工作过程分为7个步骤：

(1)认识问题

(2)根底定义

(3)建立概念模型

(4)比较及探寻

(5)选择

(6)设计与实施

(7)评估与反馈

3.并行工程方法

并行工程 (Concurrent Engineering) 是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。

并行工程的目标是提高质量、降低成本、缩短产品开发周期和产品上市时间。

4.综合集成法

综合集成是从整体上考虑并解决问题的方法论

从系统的本质出发，根据组成子系统及子系统种类的多少和它们之间关联关系的复杂程度，可以把系统分为简单系统和巨系统两大类。

开放的复杂巨系统的一般基本原则：

一是整体论原则；

二是相互联系的原则；

三是有序性原则；

四是动态原则。

开放的复杂巨系统的主要性质可以概括为：

(1)开放性。

(2)复杂性。

(3)进化与涌现性。

(4)层次性。

(5)巨量性。

5.WSR 系统方法

W S R是物理 (Wuli)- 事理 (Shili)-人理 (Renli) 方法论的简称，“懂物理、明事理、通人理”是W S R方法论的实践准则

2.8.3系统工程的生命周期

1.生命周期阶段

系统工程流程的7个一般生命周期阶段

1)探索性研究阶段

2)概念阶段

3)开发阶段

4)生产阶段

5)使用阶段

6)保障阶段

7)退役阶段

2.生命周期方法

1)计划驱动方法

2)渐进迭代式开发

3)精益开发

4)敏捷开发

2.8.4基于模型的系统工程

基于模型的系统工程 (Model-Based Systems Engineering,MBSE) 的定义：MBSE是建模方法的形式化应用，使建模方法支持系统需求、分析、设计、验证和确认等活动，这些活动从概念性设计阶段开始，持续贯穿到设计开发以及后来的所有生命周期阶段。

系统工程过程的三个阶段分别产生三种图形：

在需求分析阶段，产生需求图、用例图及包图；

在功能分析与分配阶段，产生顺序图、活动图及状态机 (State Machine) 图；

在设计综合阶段，产生模块定义图、内部块图及参数图等。

MBSE 的三大支柱分别是建模语言、建模工具和建模思路。

1)建模语言

在对UML 2.0 的子集进行重用和扩展的基础上，提出了系统建模语言SysML(Systems Modeling Language), 作为系统工程的标准建模语言。SysML 的目的是统一系统工程中使用的建模语言。

2)建模工具

MBS E 的建模工具主要是支持系统建模语言画图的计算机和网络环境，核心是支持系统建模语言的软件。

3)建模思路

目前主要的方法包括 IBM Telelogic Harmony-SE、Weilkiens System Modeling(SYSMOD) method、INCOSE Object-Oriented Systems Engineering Method(OOSEM) 等。