Preface
前言

系统工程让我们即使在面对管理复杂的系统时也能获得成功，并且以简洁、清晰、整齐划一的方式将系统的方方面面汇集在一起。

本书对系统工程进行了全面的介绍，不管是新手还是经验丰富的从业者都可以阅读。这本易于理解的指南还配有示例和练习题，以帮助读者学习现代系统工程的所有概念和技术。

本书对系统工程进行了概述，并解释了为什么我们在复杂的世界中需要这种方法。书中涵盖了MBSE、系统、生命周期和流程的基本内容，并且还包含那些能够成功实现系统工程的技术讲解。

当阅读完本书时，你将能够在当前的组织中使用系统工程方法。

目标读者

本书的目标读者是系统工程师、系统管理人员、系统建模师以及任何对系统工程或建模感兴趣的人。

本书适合初识系统工程的新手阅读。当然，有经验的系统工程师也可以从本书中受益。

本书内容

第1章简要介绍了系统工程的历史，概述了系统工程的确切含义以及与其他工程学科的区别，通过考虑当今系统日益增加的复杂性、对高效沟通的需求，以及不同人希望能够清晰、基于上下文对系统进行理解的需求，探索了系统工程在现实世界的务实需求，还讨论了在组织中成功实施系统工程的实际问题。

第2章介绍如何使用基于模型的系统工程的方式来实现系统工程，这种方式非常有效并且十分高效。本章不仅讨论了系统及其模型，以及为模型和各种可视化技术（如SysML）提供蓝图的框架的重要性，还对内容进行了扩展，介绍了工具和最佳实践，以确保模型尽可能有效。

第3章准确地描述了系统的含义和现存系统的不同类型，包括系统的系统；讨论了系统的结构和元素（子系统、组件集和组件），以及它们是如何在层次结构中组织的。而后，本章解释了理解这些系统元素之间关系的重要性以及它们如何影响系统行为，然后定义了行为概念，例如状态、模式和交互。本章还解释了将系统连接到一起，以及和其他系统进行对接的接口的关键概念，并定义了此类接口的需求。

第4章介绍了生命周期的概念以及它们如何控制系统的演化；介绍了不同类型的生命周期，并强调了理解它们之间潜在复杂关系的重要性；介绍了阶段——它是生命周期的基本构造单元，并基于最佳实践定义了一个系统生命周期示例；然后通过考虑生命周期模型以及某些模型的不同执行类型来描述生命周期的行为。ISO 15288的国际最佳实践模型及其流程可作为生命周期阶段的参考。

第5章介绍了流程及相关元素（例如活动、工件、干系人和资源）的概念；强调了定义系统工程总体方法的有效流程的重要性；介绍了流程组的四种不同分类，然后对这四种分类及相关流程逐一进行了描述。ISO 15288的国际最佳实践模型及其流程可作为这些流程的参考。

第6章解释需求的重要性以及不同类型和特定的要求；描述了干系人需求识别和分析的整个领域，以及理解需求不同方面所必需的视图；介绍了如何使用文本描述需求、如何定义可以作为用例基础的上下文，以及如何通过描述场景来检验这些用例；最后讨论了这些需求如何融入系统生命周期，相关的流程有哪些，以及如何遵守它们。

第7章讨论了如何通过开发有效的设计来定义解决方案；讨论了设计的各个抽象级别，例如架构设计和详细设计；介绍了设计的不同方面，例如逻辑设计、功能设计和物理设计，并定义了它们之间的关系；最后讨论了设计如何适应系统生命周期、相关的流程以及如何遵守它们。

第8章介绍了如何通过引入验证（系统所做的工作）和检验（系统应该做的工作）的概念来证明系统与我们的目标匹配；介绍了一些技术以便展示如何在系统的不同抽象级别上应用验证和检验；最后讨论了验证和检验如何融入系统生命周期、相关的流程以及如何遵守它们。

第9章介绍了一些在现代工业中使用非常广泛的系统工程方法论，其中一些使用特定技术，而另一些则是标准生命周期模型的变体，从较高层次上对这些方法论进行了描述并给出了示例，总结了如何有效地使用这些方法；最后讨论了方法论如何适应系统生命周期、相关的流程以及如何遵守它们。

第10章概述了一些需要考虑的关键管理流程和相关技术以及如何实现它们，还讨论了管理和技术之间的关系。

第11章讨论了如何在实际组织中部署MBSE这一至关重要的问题，介绍了部署MBSE的“三位一体”方法，它主要包括三个方面：需要MBSE的原因、当前MBSE和目标MBSE的能力以及当前目标MBSE的演进。

第12章与本书以往的结构不同，提供了一些关于如何有效应用MBSE的见解、提示和技巧。本章内容完全基于作者过去30多年在MBSE领域工作的个人经验。因此，这里所提供的信息往往是基于经验得到的一般建议，而不是金科玉律。

第13章篇幅较短，它提供了一组信息，有助于读者在自己的组织中继续实行系统工程，包括现代标准和其他最佳实践资源，例如指导方针和积极促进系统工程并提供有价值资源的组织列表。

尽情使用本书

本书假定读者不具备系统工程或建模的相关知识，因此适合该领域的初学者阅读。

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我们还提供了一个PDF文件，其中包含本书中使用的屏幕截图和图表的彩色图像。你可以从这里下载：https://static.packt-cdn.com/downloads/9781804610688_ColorImages.pdf。