敏捷係統工程 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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《敏捷係統工程》錶達瞭係統工程的一種願景，即在敏捷的工程背景環境中，精確的需求規範、結構和行為可滿足係統安全性、安保性、可靠性及性能等更大的關注。闡述瞭係統開發的整個生命周期，包括需求、分析、設計及嚮特定工程學科的轉交。Douglass博士自始至終都將敏捷方法與SysML和MBSE相結閤，進而為係統工程師提供概念和方法層麵應用的流程指南，使他們可避免規範中的缺陷並改進係統的質量。同時，敏捷方法可以降低係統工程的工作和成本。

Bruce Powel Douglass 3歲時開始自學讀書，不到12歲就開始學習微積分。他14歲輟學遊曆

美國，幾年後進入俄勒岡大學學習數學專業。他最終獲得俄勒岡大學運動生理學科學碩士學位

以及USD醫學院神經生理學博士學位。他在USD醫學院期間提齣瞭一個名為自相關因子分析

的數學分支，用於研究多細胞生物神經係統中的信息處理。

Bruce作為軟件開發人員和係統工程師在實時嵌入式係統領域已經工作超過30年，是實

時嵌入式係統領域著名的演說傢、作者與顧問。他是嵌入式係統大會和UML世界大會的顧問

委員會的成員之一，並在會議上講授過關於係統工程、項目估算和調度、項目管理、麵嚮對

象的分析與設計、通信協議、有限狀態機、設計模式以及安全性關鍵係統設計方麵的課程。

Bruce 在實時係統、軟件設計以及項目管理方麵有多年的開發、授課與谘詢經驗。他還為很

多(特彆是實時領域內的)雜誌和期刊撰文。

Bruce是IBM物聯網(IoT)業務部的首席布道師。作為首席布道師，除瞭披荊斬棘開拓道

路，他更像是一位首席科學傢。Bruce與UML閤作夥伴在UML與SysML標準的規定方麵密切

閤作。他開發瞭用於Rhapsody建模工具的第一個DoDAF的UML概要以及其他概要，例如故

障樹分析概要以及安保性分析概要。他是對象管理組組織的實時分析和設計工作組的副主

席。他還撰寫瞭其他幾本關於係統與軟件開發方麵的書籍，包括Doing Hard Time: Developing

Real-Time Systems with UML, Objects, Frameworks and Patterns(Addison-Wesley, 1999)、Real-

Time Design Patterns: Robust Scalable Architecture for Real-Time Systems(Addison-Wesley,

2002)、 Real-Time UML 3rd Edition: Advances in the UML for Real-Time Systems(Addison-

Wesley, 2004)、Real-Time Agility(Addison-Wesley, 2009)、Design Patterns for Embedded Systems

in C(Elsevier, 2011)、 Real-Time UML Workshop for Embedded Systems(Elsevier, 2014)等，以及

一本關於乒乓球方麵的短篇教材。

Bruce喜歡古典音樂，古典吉他彈奏水平達到專業水準。他參加過多場體育比賽，包括

乒乓球、自行車極限馬拉鬆賽、賽跑以及全接觸跆拳道，盡管目前還隻是與打不還手的靜物

交手。他最近重新迴到三項全能運動比賽以及自行車極限馬拉鬆賽，並在2014年首次參加瞭

鐵人三項比賽。

Bruce在全世界進行廣泛谘詢與培訓活動。如果你對此感興趣，可以通過Bruce.Douglass@

us.ibm.com與他聯係。

目 錄
第1章 什麼是基於模型的係統工程 1
1.1 關鍵的係統工程活動 1
1.1.1 識彆客戶需要 2
1.1.2 規定係統需求 2
1.1.3 評估可依賴性 3
1.1.4 評價備選架構和技術 3
1.1.5 選擇特定架構和技術 4
1.1.6 分配需求和接口到架構 4
1.1.7 嚮下遊工程轉交 4
1.1.8 將學科特定的設計綜閤至係統組成 5
1.1.9 以整體驗證係統 5
1.1.10 係統確認 8
1.2 係統工程數據 8
1.2.1 係統開發規劃 8
1.2.2 利益攸關者需求 9
1.2.3 係統需求 9
1.2.4 認證規劃 9
1.2.5 子係統需求 9
1.2.6 學科特定的需求 9
1.2.7 安全性分析 10
1.2.8 可靠性分析 10
1.2.9 安保性分析 10
1.2.10 係統架構 10
1.2.11 綜閤測試規劃 11
1.2.12 綜閤測試 11
1.2.13 驗證規劃 11
1.2.14 驗證試驗 12
1.2.15 確認規劃 12
1.2.16 追溯矩陣 12
1.2.17 綜閤測試結果 13
1.2.18 驗證結果 13
1.2.19 確認結果 13
1.3 係統工程的生命周期 13
1.3.1 V模型生命周期 13
1.3.2 增量式 15
1.3.3 混閤式 16
1.4 基於模型的係統工程(MBSE) 17
1.4.1 建模的優勢 17
1.4.2 用UML和SysML進行高精度建模 20
1.4.3 建模是敏捷係統工程的根本 20
1.4.4 在你的組織或項目中采納建模 21
1.4.5 建模規則 25
1.5 總結 27
參考文獻 27
第2章 什麼是敏捷方法 29
2.1 敏捷宣言 30
2.2 敏捷方法的益處 32
2.2.1 提高工程數據的品質 32
2.2.2 提高工程效率 32
2.2.3 盡早獲得投資的迴報(ROI) 33
2.2.4 利益攸關者滿意 33
2.2.5 增強瞭項目控製 33
2.2.6 響應變化 33
2.2.7 更早且更大幅度地降低項目風險 33
2.3 將敏捷宣言應用於係統工程 34
2.3.1 增量式地工作 34
2.3.2 動態地規劃 34
2.3.3 主動降低項目風險 35
2.3.4 持續地驗證 36
2.3.5 連續地綜閤 36
2.3.6 用例1：在空域中發現軌跡 36
2.3.7 用例2：進行定期的內置測試(PBIT) 36
2.3.8 頻繁地確認 37
2.3.9 建模是aMBSE的根本 37
2.4 針對係統工程的敏捷最佳實踐 37
2.4.1 工作産品的增量式開發 38
2.4.2 工作産品的持續驗證 38
2.4.3 可執行的需求模型 39
2.4.4 鏈接到文本規範的基於模型的規範 41
2.4.5 連續的可依賴性評估 41
2.4.6 主動的項目風險管理 42
2.4.7 嚮下遊工程的基於模型的轉交 43
2.4.8 動態的規劃 43
2.5 匯總：Harmony aMBSE流程 45
2.5.1 啓動項目 47
2.5.2 定義利益攸關者需求 49
2.5.3 係統需求定義和分析 50
2.5.4 途徑1：基於流的用例分析 51
2.5.5 途徑2：基於場景的用例分析 51
2.5.6 途徑3：基於狀態的用例分析 52
2.5.7 架構分析 53
2.5.8 架構設計 55
2.5.9 進行迭代迴顧 56
2.5.10 嚮下遊工程轉交 57
2.5.11 控製項目 58
2.5.12 進行品質保證審計 59
2.5.13 管理變更 59
2.6 總結 59
參考文獻 60
第3章 SysML介紹 61
3.1 SysML概覽 61
3.2 UML擴展機製 64
3.2.1 SysML模型元素 65
3.2.2 SysML圖 66
3.2.3 行為圖 67
3.2.4 需求圖 68
3.2.5 結構圖 69
3.3 組織你的模型很重要 72
3.4 關鍵SysML視圖和核心語義 76
3.4.1 塊、關係、接口和端口 76
3.4.2 順序圖 86
3.4.3 活動、動作和活動圖 89
3.4.4 狀態機圖 94
3.5 最小SysML概要 103
3.6 總結 105
3.6.1 摘自UML 105
3.6.2 修改 105
3.6.3 新元素 106
參考文獻 106
第4章 敏捷的利益攸關者需求工程 107
4.1 目標 107
4.2 利益攸關者需求工作流 107
4.2.1 牢記——這是敏捷MBSE 109
4.2.2 什麼是用例 109
4.2.3 用例圖 112
4.3 示例模型：T-Wrecks工業外骨骼 116
4.4 識彆利益攸關者 117
4.4.1 駕駛員 118
4.4.2 機隊管理人員 118
4.4.3 維護人員 118
4.4.4 采購方 118
4.4.5 安裝人員 119
4.4.6 T-Wreckers測試團隊 119
4.4.7 製造工程師 119
4.5 生成利益攸關者需求 119
4.5.1 什麼是需求 119
4.5.2 性能需求和其他QoS需求121
4.5.3 需求可視化 122
4.5.4 需求管理工具 124
4.5.5 組織利益攸關者需求規範 124
4.6 對利益攸關者用例場景建模 124
4.6.1 什麼是用例場景 125
4.6.2 場景分析工作流 127
4.6.3 T-Wrecks利益攸關者用例場景 129
4.7 創建/更新確認規劃 135
4.8 總結 136
4.8.1 識彆利益攸關者 136
4.8.2 生成利益攸關者需求 136
4.8.3 對利益攸關者用例場景建模 136
4.8.4 創建/更新確認規劃137
4.9 未完待續 137
參考文獻 137
第5章 敏捷的係統需求定義和分析 139
5.1 目標 139
5.2 係統需求工作流 139
5.2.1 識彆係統用例 140
5.2.2 生成/更新係統需求141
5.2.3 進行用例分析 141
5.2.4 創建邏輯數據模式 142
5.2.5 分析可依賴性 142
5.2.6 創建/更新係統驗證規劃142
5.3 識彆係統用例 142
5.4 生成係統需求 143
5.5 分析用例 144
5.5.1 基於流的用例分析 144
5.5.2 基於場景的用例分析 160
5.5.3 基於狀態的用例分析 176
5.6 創建/更新邏輯數據模式 189
5.7 可依賴性分析 192
5.7.1 安全性分析 192
5.7.2 T-Wrecks初始可依賴性分析 201
5.8 創建/更新驗證規劃 204
5.9 總結 204
5.10 未完待續 205
參考文獻 205
第6章 敏捷的係統架構分析與權衡研究 207
6.1 目標 207
6.2 架構分析工作流 208
6.2.1 識彆關鍵的係統功能 209
6.2.2 定義備選解決方案 209
6.2.3 架構權衡研究 209
6.2.4 將多個解決方案並入係統架構 210
6.2.5 定義評估準則 210
6.2.6 嚮準則分配權重 210
6.2.7 為每個準則定義效用麯綫 211
6.2.8 嚮眾多備選解決方案分配MOE 211
6.2.9 確定解決方案 211
6.3 評估方法 211
6.3.1 簡單方法 211
6.3.2 高保真方法 213
6.4 識彆關鍵的係統功能(和特性) 216
6.5 定義備選解決方案 218
6.5.1 Speed Demon備選解決方案 218
6.5.2 T-Wrecks備選解決方案 219
6.6 進行架構權衡研究 222
6.6.1 定義評估準則 222
6.6.2 嚮準則分配權重 223
6.6.3 為每個準則定義效用麯綫 224
6.6.4 嚮備選解決方案分配MOE 226
6.6.5 確定解決方案 229
6.7 將多個解決方案並入係統架構 229
6.8 總結 230
6.9 未完待續 230
參考文獻 230
第7章 敏捷的係統架構設計 231
7.1 目標 231
7.1.1 什麼是子係統 231
7.1.2 關鍵架構視圖 232
7.2 架構設計工作流 234
7.2.1 識彆子係統 234
7.2.2 嚮子係統分配係統需求 234
7.2.3 嚮子係統分配用例 235
7.2.4 創建/更新邏輯數據模式235
7.2.5 創建/更新子係統需求235
7.2.6 開發控製律 235
7.2.7 分析可依賴性 235
7.2.8 進行評審 236
7.3 識彆子係統 236
7.3.1 Speed Demon子係統 237
7.3.2 T-Wrecks子係統 245
7.4 嚮子係統分配係統需求 248
7.5 嚮子係統分配用例 249
7.5.1 自底嚮上分配 250
7.5.2 自頂嚮下分配 251
7.5.3 公共任務 253
7.5.4 Speed Demon子係統用例分配示例 254
7.5.5 T-Wrecks子係統用例分配示例 259
7.6 創建/更新邏輯數據模式 265
7.6.1 Speed Demon跑步機示例 266
7.6.2 T-Wrecks示例 267
7.7 創建/更新子係統需求 268
7.8 開發控製律 269
7.9 分析可依賴性 270
7.9.1 安全性分析 271
7.9.2 可靠性分析 271
7.9.3 安保性分析 271
7.10 總結 271
7.11 未完待續 272
參考文獻 272
第8章 嚮下遊工程轉交 275
8.1 目標 275
8.2 嚮下遊工程轉交的工作流 275
8.2.1 收集子係統規範數據 275
8.2.2 創建共享模型 276
8.2.3 定義子係統物理接口 276
8.2.4 創建子係統模型 277
8.2.5 定義跨學科接口 277
8.2.6 將需求分配到工程學科 277
8.3 收集子係統規範數據 277
8.3.1 收集SysML模型數據 277
8.3.2 收集其他工程數據 278
8.4 創建共享模型 279
8.5 定義子係統物理接口 280
8.5.1 從邏輯規範中創建物理規範 281
8.5.2 Speed Demon接口示例 284
8.5.3 T-Wrecks接口示例 287
8.6 創建子係統模型 290
8.7 定義跨學科接口 291
8.7.1 Speed Demon示例：Control Unit子係統接口規範 291
8.7.2 T-Wrecks示例 293
8.8 將需求分配到工程學科 297
8.8.1 Speed Demon示例 298
8.8.2 T-Wrecks示例 299
8.9 下遊工程開始 304
8.10 係統工程還在繼續 305
參考文獻 305
附錄A T-Wrecks利益攸關者需求 307
附錄B T-Wrecks係統需求 311
· · · · · · (收起)