系统工程的概念
在国外,特别是在国外的工程领域,虽然对于 Systems Engineering的定义也存在不同的描述,但它的内涵是清晰的,无论是政府机构、工业部门或者是高等院校,都是有共识的。而我国,关于“系统工程”的内涵,却是众说纷纭。因此,首先需要明确“系统工程”的概念将它与其他相关概念进行区分。
2015年,国际系统工程协会(INCOSE)发布了系统工程手册4.0版,给出的系统工程定义是:“系统工程是一种实现成功系统的跨学科的方法和途径。它专注于在开发周期的早期阶段就定义客户的需要和所需要的功能,将需求文档化,然后通过设计综合和系统确认来推进工作,同时考虑运营、成本与进度、性能、培训与支持、测试、制造、弃置等所有的问题。系统工程将所有的专业和专家群体集成为一个团队,形成一个结构化的开发过程,实现从概念到生产到运营。系统工程综合考虑所有客户的商业需求和技术要求,其目标是提供一个满足客户需要的合格产品。”
系统工程的内涵
钱学森提出了现代科学技术体系,其中就包括系统科学这个部类。系统科学是从系统的角度来研究客观世界的科学,分为三个层次:在工程技术层次,是系统工程;在技术科学层次,系统工程的学科基础,包括运筹学、控制论、信息论等;在基础科学层次,就是系统学。系统科学经过系统论通向马克思主义哲学。
系统工程基于国际标准过程的研究与实践
1.从空间角度分析
在空间角度,强调总体设计、分解与集成相结合。
2.从时间角度分析
在时间角度,覆盖系统全生存周期,分阶段开展工作。
生存周期也称为“生存周期”或“寿命周期”,对应英文为“Life Cycle”。任何一个系统都要经历从产生到消亡的历程,我们把这个历程称为系统的生存周期。对于人工系统来说,它的生存周期一般从概念研究开始,一直到退役处置。
3.从方法角度分析
在方法角度,定性方法与定量方法相结合,重视建模与仿真。
在对系统定性认识的基础上,对系统进行科学的定量描述,也是系统工程的基本方法。性描述是定量描述的基础,定量描述为进一步深入地定性分析服务。
建模与仿真是现代系统工程不可或缺的手段。建模和仿真可以使系统设计人员在计算机上对设想的或者真实的系统进行设计和试验,定量地分析系统性能,准确地预测系统行为,从而对选定的方案给出总体评价,指导进一步的优化方案和参数避免设计失误,实现最优。