前　　言
系統(tǒng)工程讓我們即使在面對管理復(fù)雜的系統(tǒng)時也能獲得成功，并且以簡潔、清晰、整齊劃一的方式將系統(tǒng)的方方面面匯集在一起。
本書對系統(tǒng)工程進(jìn)行了全面的介紹，不管是新手還是經(jīng)驗(yàn)豐富的從業(yè)者都可以閱讀。這本易于理解的指南還配有示例和練習(xí)題，以幫助讀者學(xué)習(xí)現(xiàn)代系統(tǒng)工程的所有概念和技術(shù)。
本書對系統(tǒng)工程進(jìn)行了概述，并解釋了為什么我們在復(fù)雜的世界中需要這種方法。書中涵蓋了MBSE、系統(tǒng)、生命周期和流程的基本內(nèi)容，并且還包含那些能夠成功實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工程的技術(shù)講解。
當(dāng)閱讀完本書時，你將能夠在當(dāng)前的組織中使用系統(tǒng)工程方法。
目標(biāo)讀者
本書的目標(biāo)讀者是系統(tǒng)工程師、系統(tǒng)管理人員、系統(tǒng)建模師以及任何對系統(tǒng)工程或建模感興趣的人。
本書適合初識系統(tǒng)工程的新手閱讀。當(dāng)然，有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)工程師也可以從本書中受益。
本書內(nèi)容
第1章簡要介紹了系統(tǒng)工程的歷史，概述了系統(tǒng)工程的確切含義以及與其他工程學(xué)科的區(qū)別，通過考慮當(dāng)今系統(tǒng)日益增加的復(fù)雜性、對高效溝通的需求，以及不同人希望能夠清晰、基于上下文對系統(tǒng)進(jìn)行理解的需求，探索了系統(tǒng)工程在現(xiàn)實(shí)世界的務(wù)實(shí)需求，還討論了在組織中成功實(shí)施系統(tǒng)工程的實(shí)際問題。
第2章介紹如何使用基于模型的系統(tǒng)工程的方式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工程，這種方式非常有效并且十分高效。本章不僅討論了系統(tǒng)及其模型，以及為模型和各種可視化技術(shù)（如 SysML）提供藍(lán)圖的框架的重要性，還對內(nèi)容進(jìn)行了擴(kuò)展，介紹了工具和最佳實(shí)踐，以確保模型盡可能有效。
第3章準(zhǔn)確地描述了系統(tǒng)的含義和現(xiàn)存系統(tǒng)的不同類型，包括系統(tǒng)的系統(tǒng)；討論了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和元素（子系統(tǒng)、組件集和組件），以及它們是如何在層次結(jié)構(gòu)中組織的。而后，本章解釋了理解這些系統(tǒng)元素之間關(guān)系的重要性以及它們?nèi)绾斡绊懴到y(tǒng)行為，然后定義了行為概念，例如狀態(tài)、模式和交互。本章還解釋了將系統(tǒng)連接到一起，以及和其他系統(tǒng)進(jìn)行對接的接口的關(guān)鍵概念，并定義了此類接口的需求。
第4章介紹了生命周期的概念以及它們?nèi)绾慰刂葡到y(tǒng)的演化；介紹了不同類型的生命周期，并強(qiáng)調(diào)了理解它們之間潛在復(fù)雜關(guān)系的重要性；介紹了階段——它是生命周期的基本構(gòu)造單元，并基于最佳實(shí)踐定義了一個系統(tǒng)生命周期示例；然后通過考慮生命周期模型以及某些模型的不同執(zhí)行類型來描述生命周期的行為。ISO 15288的國際最佳實(shí)踐模型及其流程可作為生命周期階段的參考。
第5章介紹了流程及相關(guān)元素（例如活動、工件、干系人和資源）的概念；強(qiáng)調(diào)了定義系統(tǒng)工程總體方法的有效流程的重要性；介紹了流程組的四種不同分類，然后對這四種分類及相關(guān)流程逐一進(jìn)行了描述。ISO 15288的國際最佳實(shí)踐模型及其流程可作為這些流程的參考。
第6章解釋需求的重要性以及不同類型和特定的要求；描述了干系人需求識別和分析的整個領(lǐng)域，以及理解需求不同方面所必需的視圖；介紹了如何使用文本描述需求、如何定義可以作為用例基礎(chǔ)的上下文，以及如何通過描述場景來檢驗(yàn)這些用例；最后討論了這些需求如何融入系統(tǒng)生命周期，相關(guān)的流程有哪些，以及如何遵守它們。
第7章討論了如何通過開發(fā)有效的設(shè)計(jì)來定義解決方案；討論了設(shè)計(jì)的各個抽象級別，例如架構(gòu)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)；介紹了設(shè)計(jì)的不同方面，例如邏輯設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)，并定義了它們之間的關(guān)系；最后討論了設(shè)計(jì)如何適應(yīng)系統(tǒng)生命周期、相關(guān)的流程以及如何遵守它們。
第8章介紹了如何通過引入驗(yàn)證（系統(tǒng)所做的工作）和檢驗(yàn)（系統(tǒng)應(yīng)該做的工作）的概念來證明系統(tǒng)與我們的目標(biāo)匹配；介紹了一些技術(shù)以便展示如何在系統(tǒng)的不同抽象級別上應(yīng)用驗(yàn)證和檢驗(yàn)；最后討論了驗(yàn)證和檢驗(yàn)如何融入系統(tǒng)生命周期、相關(guān)的流程以及如何遵守它們。
第9章介紹了一些在現(xiàn)代工業(yè)中使用非常廣泛的系統(tǒng)工程方法論，其中一些使用特定技術(shù)，而另一些則是標(biāo)準(zhǔn)生命周期模型的變體，從較高層次上對這些方法論進(jìn)行了描述并給出了示例，總結(jié)了如何有效地使用這些方法；最后討論了方法論如何適應(yīng)系統(tǒng)生命周期、相關(guān)的流程以及如何遵守它們。
第10章概述了一些需要考慮的關(guān)鍵管理流程和相關(guān)技術(shù)以及如何實(shí)現(xiàn)它們，還討論了管理和技術(shù)之間的關(guān)系。
第11章討論了如何在實(shí)際組織中部署MBSE這一至關(guān)重要的問題，介紹了部署MBSE 的“三位一體”方法，它主要包括三個方面：需要MBSE的原因、當(dāng)前MBSE和目標(biāo)MBSE的能力以及當(dāng)前目標(biāo)MBSE的演進(jìn)。
第12章與本書以往的結(jié)構(gòu)不同，提供了一些關(guān)于如何有效應(yīng)用MBSE的見解、提示和技巧。本章內(nèi)容完全基于作者過去30多年在MBSE領(lǐng)域工作的個人經(jīng)驗(yàn)。因此，這里所提供的信息往往是基于經(jīng)驗(yàn)得到的一般建議，而不是金科玉律。
第13章篇幅較短，它提供了一組信息，有助于讀者在自己的組織中繼續(xù)實(shí)行系統(tǒng)工程，包括現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)和其他最佳實(shí)踐資源，例如指導(dǎo)方針和積極促進(jìn)系統(tǒng)工程并提供有價值資源的組織列表。
盡情使用本書
本書假定讀者不具備系統(tǒng)工程或建模的相關(guān)知識，因此適合該領(lǐng)域的初學(xué)者閱讀。
下載彩色圖片
我們還提供了一個PDF文件，其中包含本書中使用的屏幕截圖和圖表的彩色圖像。你可以從這里下載：https://static.packt-cdn.com/downloads/9781804610688_ColorImages