系 统工程
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歷史
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概念
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起源 、和 傳統 範圍
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進化 到 更 寬 廣 的 範圍
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整體 觀點
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系統 工程 技術 流 程 系統 工程 管理 流 程
跨 學科 領域
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此觀
複雜 性 管理
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範疇
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教育
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INCOSE維護一個不断更新的全世界系统工程學術課程目錄[5]。截至2009
- 以系统为
中心 學 程 :把 系 统工程 視 為 一 个独立 的 学科 ,大 部分 课程的 授课重 点在 於系统工程 原 則和 實務 。 - 以领
域 为中心 學 程 :提供 系統 工程 成 為 一 個 選 修 項目 ,可 與 另一個主要領域的工程學一塊學習。
这两种模
系 统工程 主題
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系 统
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- ANSI/EIA-632-1999:「
終端 產品 的 集合 ,使 產品 達 到 既定 目的 [27]。」 - DAU
系統 工程 基礎 :「一 個 以人、產品 、和 程 序 的 整合 綜合 體 ,提供 滿足 既定 需要 或 目標 的 能力 。」 - IEEE Std 1220-1998:「
一 整 套、或 相關 布 局 的 元素 和 流 程 ,其特性 以满足 客 户/運 作 的 需要 ,并提供 产品生命 周期 的 支持 [28]。」 - ISO/ IEC15288:2008:「
相互 作用 的 元素 組合 ,以实现一个、或 多 个指定 用途 [29]。」 - NASA
系 统工程 手 册 :「(1)共同 发挥功 用 的 元素 組合 ,以产生 可 满足需要 的 能力 。这些元素 包括 所有 硬 體 、軟體、設備 、設 施 、人員 、流 程 、以及为此目的 所 需的程 序 。(2)终端產品 (执行运作功 能 )以及驅動 (對 运作的 终端产品提供 生命 周期 支援 服 务)構成 一 個 系統 的 產品 [30]。」 - INCOSE
系 统工程 手 册 :「在 真實 世界中 展示 預 先 定義 行為 的 同質 實體 ,由 異質 部 件 〈個別 展示 皆 無 此行為 〉所 組成 ,組 件 或 次 系統 的 集成 配置 [31]。」 - INCOSE:“
系統 是 不同 元素 的 構造 、或 組合 ,可 以一起產生個別元素無法獨自獲得的結果,此元素 (或 部 件 )可 包括 :人員 、硬 體 、軟體、設 施 、政策 、和文 件 ,亦 即 所有 可 產 生 系統 層 級 結果 的 事物 ,此結果 包括 :系統 層 級 的 品質 、屬性 、特徵 、功 能 、行為 、和 效能 ,整 個 系統 所 添加 的 價 值,超 越部 件 的 個別 貢獻 ,主要 是 由 部 件 間 的 關係 所產 生 ,亦 即 他 們如何 互聯[31]。」
系 统工程 流 程
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使用 模型
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現實 的 抽象 化 ,旨 在 回答 有 關 現實 世界中 的 具體 問題 ;模 仿、模擬 、或 代表 一個真實世界的過程或結構;或 者 是 一 個 概念 ,數學 、或 物理 的 工具 ,用 以協助 決 策 者 。
建 模 形式 和 圖形 表示
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其他工具
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相關 領域 和子 領域
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認知 系統 工程 認知 系統 工程 (CSE)是 一種特定的人機系統或社會 技術 系統 的 描述和 分析 方法 [37]。CSE的 三 個 主要 議題 :人類 如何 應對 複雜 性 、如何 使用 加工 品 來 完成 工作 、以及人 機 系統 和 社會 經濟 技術 系統 如何 可 被 描述為 共同 的 認知 系統 。CSE從 一開始已成為公認的科學學科,有 時 也被稱 為 認知 工程 。尤 其,聯合 認知 系統 (JCS)的 概念 已 成 為 一種廣泛使用方式,用 以瞭解 複雜 的 社會 技術 系統 如何 可 以用各種 不同 程度 的 解析 度 來 描述。超過 20年 的 CSE經驗 已 經 被 廣 泛描述 [38][39]。配置 管理 (構型管理 、或 形態 管理 )與 系統 工程 一 樣 ,配置 管理 在 國防 和 航空 航 太 業 的 實踐 是 一種廣泛的系統級的實踐。該領域 與 系統 工程 的 任務 分配 平行 ;系統 工程 應對 需求開發 ,開發 項 分配 和 核 查;配置 管理 處理 需求捕獲 ,開放 項 的 可 追 溯 性 ,開發 專 案 的 審 計 以確保 它達到 了 預 期 的 功 能 ;這些已 通過 系統 工程 和 /或 試驗 工程 驗 證 的 客 觀測 試 來 證明 。控 制 工程 控 制 工程 和 控 制 系統 的 設計 和 實施 ,在 幾 乎每一個行業中都被廣泛使用,它是一個系統工程的大的子領域。對 汽車 和 彈道 導 彈 的 制 導 系統 的 巡航 控 制 就是兩個 例 子 。控 制 系統 理論 是 一 個 應用 數學 的 活躍 域 ,涉 及解空間 的 調 查和發展 控 制 過程 分析 的 新 方法 。工業 工程 工業 工程 是 工程 學 的 一 個 分 支 ,涉 及人員 ,資金 ,知識 ,資 訊,設備 ,能 源 ,材料 和 工藝 集成 系統 的 開發 ,改 進 ,實施 和 評價 。工業 工程 借 鑒工程 分析 和 綜合 的 原則 和 方法 ,以及數學 ,物理 和 社會 科學 ,連 同 指定 的 工程 分析 和 設計 的 原則 和 方法 ,已 進行 指定 、預 測 和 評 估希望 從 這寫系統 所得 到 的 結果 。介 面 設計 介 面 設計 及其說明 關 注 於保證 系統 內部某 一部 分與 系統 的 其他部分 和 外部 系統 之 間 必要 的 連接 和 交互 操作 。介 面 設計 還 包括 保證 系統 介 面 能 夠接受 新 的 功 能 特性 ,包括 機械 ,電氣 和 邏輯介 面 ,包括 預 留 電線 ,插頭 空間 ,命令 代 碼和通信 協議 中 的 位 元 。這被稱 為 可 擴展性 。人 機 交互 (HCI)或 人 機 界面 (HMI)是 介 面 設計 的 另一 個 方面 ,也是現代 系統 工程 的 重要 方面 。局 域 網 和 廣域 網 路 的 網 路 傳 輸協定 設計 中 就應用 了 系統 工程 原理 。機電 工程 機電 工程 與 系統 工程 類似 ,是 一個多學科領域的工程學,它們都 使用 動態 系統 建 模 來 表示 有形 的 結構 。在 這方面 ,它是從 系統 工程 幾 乎沒有 區別 ,但 將 它區分 於系統 工程 的 特 點在 於它更 專 注 於小細 節 ,而不是 更 大 的 概括 和 相互 關係 。正因 為 如此,這兩個 領域 的 區別 在 於他們的項目 的 範圍 ,而不是 他 們的實踐 方法 。運 籌學運 籌學支持 系統 工程 的 發展 。運 籌學的 工具 ,用 於在系統 分析 ,決 策 和 折衷 研究 。許多 學校 在 運 籌學或 工業 工程 院 系 中 都 教授 系統 工程 課程 ,[來 源 請求 ]突出 系統 工程 在 複雜 的 項目 中 發揮 的 作用 。簡單 地 說 ,運 籌學就是有 關 於在多重 約束 下 的 流 程 的 優 化 。[40]性能 工程 性能 工程 是 一門 用 以確保 系統 在 其整個 生命 週 期 內滿足 客 戶 的 期 望 的 學科 。性能 通常 被 定義 為 具有 一定 的 操作 執行 的 速度 或 在 單位 時間 內執行 多少 次 這種行動 的 能力 。如果系統 能力 有限 ,當 一個即將執行的操作佇列被停止時,系統 的 性能 可能 會 下降 。例 如,一 個 封 包 交換 網 路 的 性能 可 以用點 對 點 分 組 傳 輸延遲 或 在 一小時內資料包交換的數量來表示。高性能 系統 的 設計 需要 使用 分析 或 模擬 建 模 ,而高性能 系統 實現 的 交付 ,則 需要 全面 的 性能 測 試 。性能 工程 在 很大程度 上 依賴 於統計 ,排 隊 論 和 概 率 論 的 工具 和 流 程 。計畫 管理 和 項目 管理 計畫 管理 與 系統 工程 有 許多 相似 之 處 ,但 較之系統 工程 的 工程 學 ,卻有著 更 廣 泛的來 源 。項目 管理 也與計畫 管理 和 系統 工程 密 切 相關 。提案 工程 提案 工程 的 將 科學 和 數學 的 原則 應用 於設計 、建造 和 經營 一個成本效益的提案開發系統。基本 上 ,建議 工程 採用 “系統 工程 流 程 ”來 創建 一個符合成本效益的提案,並 增加 成功 提案 的 可能 性 。可 靠 性 工程 可 靠 性 工程 是 一門確保系統在其整個生命的可靠性將滿足客戶的期望,也就是 說 ,它不會 比 預 期 有 更 頻繁 的 失敗 。可 靠 性 工程 應用 系統 的 各個 方面 。它與可 維護性 、可用性 、和 保障 工程 密 切 相關 。可 靠 性 工程 一直是安全工程的一個重要組成部分,正 如失效 模 式 與 影響 分析 (FMEA)和 危險 故障 樹 分析 ,同樣 也是安保 工程 的 重要 組成 部分 。可 靠 性 工程 在 很大程度 上 依賴 於統計 ,概 率 論 和 可 靠 性 理論 的 工具 和 流 程 。安全 工程 安全 工程 技術 可 應用 於非專業 的 工程 師 在 設計 複雜 的 系統 ,以最大 限度 地 減少 安全 關 鍵 性 失敗 的 概 率 。“系統 安全 工程 ”功 能 ,可 以説明 在 新興 的 設計 中 識別 “安全 隱 患”,並 可能 作為 技術 的 補充 ,以“緩解 ”危險 的 條件下 ,無法 設計 出 系統 的 (潛在 的 )影響 。安保 工程 安保 工程 可 以被看 作 是 一 個 跨 學科 領域 ,它集成 了 控 制 系統 設計 ,可 靠 性 ,安全 和 系統 工程 的 實踐 社 群 。它可能 涉 及其他 附屬 專業 學科 ,如系統 使用 者 認證 ,系統 目標 和 其他——人 ,物 和 流 程 。- 軟體
工程 從 一 開始 , 軟體工程 就在幫助塑造著 現代 系統 工程 的 實踐 。在 處理 大型 軟體密集 型 系統 的 複 合體 時 所 使用 的 技術 ,對 系統 工程 的 工具 、方法 和 流 程 的 塑造以及重 塑產生 了 影響 。
参 见
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参考 文献
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延伸 閱讀
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外部 链接
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存 档备份,存 于互联网档案 馆)網 頁 - INCOSE UK (页面
存 档备份,存 于互联网档案 馆)網 頁 - PPI SE Goldmine (页面
存 档备份,存 于互联网档案 馆)網 頁 - Systems Engineering Body of Knowledge (页面
存 档备份,存 于互联网档案 馆) - Systems Engineering Tools (页面
存 档备份,存 于互联网档案 馆)系統 工程 工具 清 單 - DoD Systems Engineering ODASD/SE
網 站〈包括 參考 資料 的 指 引〉 - NDIA Systems Engineering Division (页面
存 档备份,存 于互联网档案 馆)