系统和系统工程

一个复杂的研制对象称为系统，它是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。

系统工程是各学科间的一种研究方法的综合。在系统研发阶段的早期，就注重捕捉客户需求和所需的功能，将需求文件化，然后进行设计综合和系统确认，考虑所遇到的全部问题，使研制对象（系统）得以成功实现，同时满足客户需求。

系统工程的概念可以用图1-1所示的“V”字图表示。

图1-1　系统工程“V”字图

“V”字图的左边表示客户需求的捕获和确认，通过系统工程过程，使所研制的系统成功，并验证满足客户需求，即达到“V”字图的右边。这个生命周期过程就是系统工程的范围。

“V”字图的左边是自上而下的分解和设计，“V”字图的右边是自下而上的制造集成和验证。

系统工程要考虑产品生命周期内遇到的全部问题，如需求、研发、性能、试验、制造、成本和进度、操作、培训和支援、废弃（清理）等。

系统工程是以复杂系统为对象的科学。随着系统集成度越来越高，专业交叉程度越来越大，迫切地需要发展一种能有效组织和管理复杂系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的技术，即系统工程。

系统工程是一种方法论，是一种以解决问题为目标的工具体系，是人们认识事物、解决问题的一般方法，即用什么样的方式、方法来观察事物和处理问题。

国际系统工程协会（International Council on Systems Engineering，INCOSE）定义：系统工程是一种跨学科的研究和方法，保证系统开发得以成功。它关注研发阶段早期的客户需求定义、功能设计、重视设计综合和系统确认，同时考虑生命周期出现的全部问题。

商用飞机研制是一项极度复杂的工程。

对复杂系统的研发，有如下的原则：

（1）必须满足客户需求，保证客户需求的正确性和完整性。

（2）把产品看成一个整体。

（3）要有全局的眼光，立足于系统研制的全过程。(www.xing528.com)

（4）先集成，后制造。在确认解决方案满足客户需求后，才投入制造。

（5）要有评判的眼光，改变落后的流程。

（6）采用综合产品团队（integrated product teams，IPTs）的体制，协同解决设计、制造、支援中的各种问题。

（7）分阶段研制。把工程阶段分为概念、研制、制造、验证、确认、使用、支援和销毁。

（8）考虑一切可能的危险情况，把安全放在第一位。

（9）推进创新，不怕风险，控制风险。

图1-2　系统工程概念

美国防务系统管理学院出版的《系统工程概论》一书认为，系统工程由三大类活动构成，即分阶段研制、系统工程过程和生命周期综合，如图1-2所示。

三大类活动是：

（1）分阶段研制是将项目周期分解为若干阶段，按阶段控制进度，避免“打乱仗”。

（2）系统工程过程是系统工程管理的核心，其目的是构建一个既合理又游刃有余的工作框架，有一个“法制”的环境。

（3）生命周期综合意味着在研制过程中要考虑在整个生命周期内遇到的所有问题，使系统达到总体优化要求，并进行生命周期的综合协调。

系统工程的目标是增强公司在全球市场上的竞争力，建立系统工程体系，并研发出高质量的产品，同时以可接受的价格和成本，按时交付产品。因此，正确理解系统工程原理，创建和实现系统工程过程，是系统工程的重点。

学习系统工程规范（如ANSI／EIA-632），应学会如何使用系统工程这个工具，包括以下方面：如何做系统工程；实现的步骤；如何建立基准；方法和工具；如何协同；学习最佳实践的案例。