系统工程读书笔记 第五章

《系统工程导论》读书笔记第五章系统工程管理摘要：如何学好一门传统的系统工程课程是成为一名合格的系统工程师的前提，它需要发展一种特殊方式的思考的能力来获取系统工程的观点，使得系统的主要目标成为一个整体并能出色的完成其使命。

系统工程师主要面对三个方向，用户的需求和关注、项目管理、项目工程专家水平。

本文从系统工程管理的角度简单介绍了系统工程的基本原理，分析了系统工程管理在整个开发工程中的作用。

关键词：系统工程管理系统开发《 Systems Engineering Principles and Practice》Study notesChapter V Systems Engineering Management Abstract:How to learn a traditional systems engineering courses is the premise to become a qualified system engineers ,it needs to get the systems engineering point of view, the ability to develop a special way of thinking makes the system's main goal to become a whole and well completionits mission. System engineers face three directions, the user's needs and concerns, project management,thelevel of project engineering expert. This paper give a brief introduction to the basic principles of systems engineering from the point of view of systems engineering management and analysis the role ofsystems engineering management played in the entire development project.Key word:Systems engineeringManagement System development1、管理系统的开发和风险系统工程是系统开发项目管理的一个组成部分。

系统工程的这个部分在项目管理功能中所起的作用如下图1所示。

此图中的椭圆表示项目管理的领域，其主要组成部分为：系统工程和项目规划与控制。

可以看出，以上所述的两个部分全部包含在项目管理领域中，本章描述项目管理框架的几个主要特点，如工作的拆分结构、项目组织和系统工程管理计划。

还讨论了风险管理、系统工程工作的组织结构和应用于系统工程的能力成熟度模型集成。

图1、作为项目管理一部分的系统工程一个复杂系统的工程，要求执行许多相关的任务。

这些任务不仅包括整个系统开发过程，而且通常每件事都需要支持，如必要的文档、维护等等。

这些任务包含在项目管理和系统工程中，包括必须明确处理的规划、调度、成本和配置控制等。

这就需要在系统开发过程中缜密考虑，建立行之有效的工程管理制度。

2、工作拆分结构系统开发工作的成功管理，要求特别的技术来保证全部主要任务正确的确定、指派、调度、和控制。

最重要的技术之一是，将项目的任务系统化的组织成一种叫做工作拆分结构的形式。

它借助一种递阶结构来定义项目期内待完成的全部任务。

工作拆分结构典型地定义了整个系统为开发、生产、测试、配置和支持，包括硬件、软件、服务和数据。

它确定要实施项目的一种框架或草图。

工作拆分结构的格式一般剪裁成手头的特定的项目，但经常遵循一种递阶树结构，它设计成保证项目下工作的每个有意义部分有一特定地位。

为了说明其目的，以一个典型的国防系统工作拆分为例。

对系统项目在递阶中的层次来说，从第1层开始可以拆分如下：1.1系统产品：系统产品是开发、生产和集成系统本身，以及结合运行所需要的任何辅助设备的全部工作。

图2表明了一个系统产品工作拆分结构的例子。

图2 系统产品的工作拆分结构1.2系统支持：系统支持提供系统产品开发和运行所需要的设备、设施和服务。

这些条目可以在下列六个标题下分类：1.2.1供应支持1.2.2测试设备1.2.3运输和处理1.2.4文档1.2.5公共设施1.2.6人员和培训系统支持的每一类，可应用于涉及完全不同活动的开发过程系统运行。

1.3系统测试：系统测试在各部件设计已通过部件测试验证以后开始。

整个测试工作最有意义的一个部分，通常是系统层的测试，它包括下列四类测试：1.3.1集成测试，它支持部件和子系统逐步集成为整个系统。

1.3.2系统测试，它提供整个系统的测试和测试结果的评价。

1.3.3接受测试，它提供递交系统的工厂安装测试。

1.3.4运行测试和评价，它在实际运行环境中测试整个系统的运行结果。

在每一层次进行的个别测试，由一系列分别的测试计划和手续来规定。

但是，测试目的和内容的整体描述，以及要进行的个别测试的列表也应在集成测试规划和管理文档中予以体现。

1.4项目管理：项目管理任务包括有关项目规划和控制的全部活动，包括工作拆分结果的管理、成本计算、调度、性能测量、项目评审和报告、以及其它有关活动。

1.5系统工程：系统工程的任务包括系统工程人员通过其全部概念和工程阶段指导系统工程的全部概念。

这些类别在内容或范围上不是同类的，但集合一起设计成包括系统项目下的全部工作。

工作拆分结构是如此结构的，要使得每个任务在工作拆分结构的递阶中被确定在适当的位置。

3、系统工程管理计划在复杂系统开发中，重要的是系统开发过程中、全部主要的参与者不仅要知道它们自己的职责，而且要知道它们如何互相交互。

正如控制系统的接口需要特殊的文档，项目中职责和权限的交接，也必须确定和控制。

这通常通过准备和发布一份系统工程管理计划（SEMP）来达到。

系统工程管理计划作为有生命力的文件，起初是一种提纲，然后随着系统开发过程的进行而详细化和更新。

有一份正式的系统工程管理计划，也为比较的任务与所完成的任务提供一种控制手段。

系统工程管理的地位表明在图3中。

图3 在计划管理规划中系统工程管理计划的地位系统工程管理计划，包含系统工程功能在系统开发进程中如何进行的具体陈述。

它可以考虑由三种形式的活动组成：开发计划的规划和控制、系统工程过程、工程专业的集成。

开发计划的规划和控制：描述必须在管理开发计划中执行的系统工程任务，包括：◎工作的陈述◎组织◎调度◎技术性能度量◎风险管理系统工程过程：描述应用于系统开发的系统工程过程，包括：◎要求运行◎功能分析◎系统分析和在这种策略◎系统测试和分析策略工程专业集成：描述专业的过程领域如何集成到主要系统设计和开发中去，包括：◎可靠性、可用性和可维护性工程◎可生产性工程◎安全工程◎人因素工程4、风险管理在开发之初总有各种不确定性，因而在每个方面都有风险。

系统工程的特殊任务就是觉察到这些可能性和指导开发，使之在风险如果发生和当它们可能发生时减小它们的影响或是影响最小。

在系统开发中辨识风险和最小化风险所使用的方法论，就叫做风险管理。

这种风险管理必须在系统开发之初就开始，并持续进行到全过程。

减小计划风险是一个通过生命周期的连续过程。

图4是一个假设系统开发的计划风险如何随着开发进展通过生命周期的各个阶段而减小的图示。

图4 计划风险与工作量的关系其中表明的主要原理：1、随着开发的进展，对计划的工作的投资典型急剧的增大。

为保持对计划的支持，失误的风险必须相应的减小，使得财务风险保持在合理的水平。

2、在计划的初始步骤，当做出有关系统要求和系统概念的基本决策时，风险有主要的减小。

这表明在各发展阶段投入适当工作量的重要性。

3、典型的生产最有效减小风险的两个阶段是概念开发和高级开发。

概念开发对系统方法和结构提供一个坚实的概念基础。

高级开发使新的先进技术成熟，从而担保它的性能。

4、如果系统要求成功的话，在系统开发时间结束和系统准备生产和分配时，剩余的风险水平必须十分低。

风险管理在系统工程标准中，特别是在政府的获取计划中被正式确认。

DoD的《风险管理指南》将风险管理这个主题划分为风险规划、风险评估、风险优先级、风险处理和风险监视。

归并起来可以分为两类：风险评估、风险缓和。

风险评估的一般过程，固有在包含预期不确定性的全部决策中。

风险评估主要用来消除那些过分依赖不成熟技术、未验证的技术，或其它与其实现的不确定性相比不能保证预期好处的其它模糊地先进技术的各种概念。

图5 风险可能性风险的缓和中处理已辨识计划风险的最普通的方法如下，以所觉察风险的严重性增大次序列出：1.工程过程的强化技术和管理评审。

2.指定部件工程的特殊监督。

3.关键设计项目的特殊分析和测试。

4.快速原型和测试反馈。

5.考虑放宽关键的设计要求。

6.启动低效的并行开发。

5、系统工程的组织对于一个特定形式的企业来说，什么样的组织形式是最有效的，还有许多不一致的意见。

因此参与系统开发项目的组织，可能使用了各种不同的组织方式。

每个方式作为历史、经验和上级管理的个人偏好而演化发展。

相应的，不管它对一个给定的系统开发项目成功的重要性如何，系统功能的各项职能，通常需要适应先前存在的组织结构。

在任意组织中，由于各种理由要保持有效的技术沟通和交流是困难的，其中许多是人的行为所固有的。

然而，这种交流对项目开发的成功来说是绝对重要的。

可能，系统工程师的一个最重要的任务就是在公司内外需要交互工作的许多人员和群体间，建立和保持有效地沟通和交流。

相应于使系统单元相互匹配运行的系统物理接口功能来说，这是一个人的接口功能。

由于系统工程师往往并行的工作而不是通过已建立的授权路线，他必须行驶特别的领导权来结合这些需要交互的人员。

有几个不同沟通交流的方法如下：1、全部关键参与者，必须知道他们期望做什么，何时和为什么做。

2、参与者必须知道他们的系统如何与其它关键单元交互作用和它们相互依赖的性质。

3、在远程地点的子承包商和其他关键参与者，必须集结在项目沟通的框架中。

4、系统设计的主要领导者，相互必须有正规和经常的沟通方法。

系统分析人员，系统工程组织的主要组成部分是非常能干的和有经验的分析人员。

这种人员不仅要求是单独的实体，而且要求与项目本身的人员在组织上配合，但这些项目人员至少在概念和项目的早期工程阶段是系统工程组织的一部分。

系统设计团队，在任何一个大计划中，实施领导与协调，需要关键人员的一个或者多个团队密切的一起工作，保持对工程计划指导的一致意见。