Системная инженерия

технических и управленческих усилий, необходимых для преобразования совокупности потребностей клиента,

по созданию систем, повышение ответственности за её результаты, быстрое возрастание

Холл впервые описал методологию системной инженерии, определив её, как организованную

исследованию потребностей, в основе которого должно лежать использование передовых экономических

инженерии.
Впервые курс системной инженерии был, вероятно, прочитан в Массачусетском технологическом

для дипломированных специалистов (Systems Engineering Graduate Programs) сегодня реализуют более

по системной инженерии ведется в рамках 11 программ подготовки бакалавров,

инженерии используются, главным образом, две модели:
1. В центр внимания помещаются

инженера выделяют:
Способность управлять требованиями на всех уровнях системной иерархии.

системные решения, учитывающие гетерогенность и возможную распределенность элементов, составляющих систему.
7.

в нашей стране, начиная с 1962 г., начали издаваться переводы

была организована первая в стране кафедра по подготовке инженеров -

систем управления и ЭВМ.
В середине 80-х годов кафедры системотехники функционировали

в учебные планы технических вузов страны мешает несколько факторов, среди

сообщества системная инженерия успешно развивается на протяжении 60 лет, особенно

реализации этих правил и положений.
У нас на глазах формируется

существу потеряли целое поколение специалистов-разработчиков систем
У этого «потерянного поколения»

средств по ISO/IEC12207


Примерный профиль управления ЖЦ систем по ISO/IEC15288

мировые организации и компании, занятые заказом, сопровождением и созданием систем,

организации и интеграции возможностей многообразия существующих и вновь создаваемых систем

на глобальном рынке, стал внедрять в последние 2-3 года современные

последние 2-3 года.
2. Отсутствие комплексного подхода с акцентом на

развитии методологии и практики системной инженерии в интересах промышленности, науки

электротехники и электроники (The Institute of Electrical and Electronics Engineer

совокупность взаимосвязанных деталей, и рассматривающий общую проблему с учетом изменчивости

Процессы жизненного цикла систем Information technology. System engineering. System life cycle processes

практиками современной системной инженерии (system engineering) и управления жизненным циклом

развития связей и кооперации между сторонами, создающими и использующими современные

рукотворных систем. Стандарт ISO 15288, описывающий методы системной инженерии, предписывает

созданных людьми, определяет детально структурированные процессы и соответствующую терминологию. Определенные

и совершенствование процессов жизненного цикла внутри организации или в рамках

разработку, производство, эксплуатацию и снятие с эксплуатации, а также приобретение

услугу от поставщика.
П р и м е ч а н

ре­сурсы и выполнение которых необходимо для достижения или содействия достижению

рассмотрены и согласованы, чтобы впоследствии служить основой для дальнейшего развития,

системе на протяжении стадий ее жизненного цикла, но необязательно вносит

и (или) услуг в соответствии с соглашениями.
П р и м

действий, относя­щихся к жизненному циклу (ЖЦ), которая также служит в

ответственности, полномочий и взаимоотношений.
Процесс (process): Совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих

вы­полнения процесса.
П р и м е ч а н и

состоянию сис­темного описания или непосредственно к самой системе.
П р и

или на владение ее характеристиками, удовлетворяющими потребности и ожидания этой

нескольких поставленных целей.
П р и м е ч а н

и м е ч а н и е — Элемент

применения системы.
П р и м е ч а н и

требования, предназначенные для конкретного использования или применения, выполнены.
П р и

установленные требования были выполнены.
П р и м е ч а

программного обеспечения и обнаружение ошибок в нем. Имея общую цель,

ПО артефактов другим, ранее созданным или используемым в качестве исходных

и сопровождения ПО артефактов нуждам и потребностям пользователей и заказчиков

на четыре группы процессов:
процессы соглашения;
процессы предприятия;
процессы проекта;
технические процессы.
П р и

для приобретения продукции или получе­ния услуг;
процесса поставки, используемого организациями

состоит в получении продукта или услуги в соответствии с требования­ми

успешного осуществления процесса приобретения:
определяется стратегия приобретения;
выбирается поставщик;
устанавливается

в обеспечении приобретающей стороны продукцией или услу­гами, удовлетворяющими согласованным требованиям.

процесса поставки:
определяется приобретающая сторона продукта или услуги;
составляется ответ

ЖЦ системы заключается в гарантировании доступности эффективных процессов жизненного цикла

цикла системы:
определяются процессы ЖЦ системы, которые будут использоваться организацией;

управления процессами жизненного цикла системы организация должна осуществлять следующие действия

показатели, которые позволяют определять характеристики выпол­ненных стандартных процессов;
контролировать выполнение

проектов необходимыми ресурсами.
В результате процесса определяются ресурсы, материалы и услуги,

и обслуживанием;
поддерживается или улучшается квалификация персонала;
разрешаются конфликты, возникающие

ресурсами:
проекты обеспечиваются необходимыми ресурсами, материалами и обслуживанием;
поддерживается или

состоит в том, чтобы обеспечить такой уровень качества продукции, услуг

фактических дости­жений и продвижений проекта в соответствии с планами и

оценки проекта;
процесс контроля проекта;
процесс принятия решений;
процесс управления

проекта состоит в составлении и доведении до заинтересованных сторон эффективного

обеспечивается доступ к проектным планам;
определяются роли, ответственность и полномочия

организация должна осуществлять следующие дей­ствия в соответствии с принятой политикой

соответствии с соглашением.
П р и м е ч а н

основанную на развивающейся системной архитектуре.
П р и м е ч

графики работ в рамках проекта, основываясь на целях проекта и

результатов проекта для схем принятия решений на стадиях жизненного цикла,

и планировать бюджет.
П р и м е ч а н

и ответственности за выполнение работ в рамках проекта.
П р и

службы, необходимые для реализации проекта.
П р и м е ч

покупных изделий и услуг обеспечивающих систем для выполнения проекта.
П р

до заинтересованных сторон для технического управления проек­том, включая соответствующие ревизии;
определять

качества проекта.
П р и м е ч а н и

в определении статуса проекта.
В ходе этого процесса периодически или при

оценки проекта:
становятся доступными показатели или результаты оценки рабочих характеристик

заключается в организации исполнения плана проекта и обеспече­нии гарантий реализации

в выборе из существующих альтернатив наиболее предпочтительного направления проектных действий.
Этот

заключается в снижении последствий отрицательного воздей­ствия вероятных событий, которые могут

осуществления процесса управления рисками:
определяются и классифицируются риски;
количественно оцениваются

в установлении и поддержании целостности всех идентифицированных выходных результатов проекта

процесса управления конфигурацией:
определяется стратегия управления конфигурацией;
определяются элементы, нуждающиеся

в своевременном предоставлении заинтересован­ным сторонам необходимой полной, достоверной и, если

формы представления информации;
информация преобразуется и распределяется в соответствии с

выявлении требований к системе, выполнение которых может обеспечить функциональные возможности,

от выявления нужд потребителей и до определения необходимых функциональных возможностей

космических кораблей до микроконтроллеров со встроенным программным обеспечением.
Современная системная инженерия,

ее разработки.

понятия и аспекты систем. Она изучает различные явления, отвлекаясь от

т.е. абстрактная формальная взаимосвязь между основными признаками и свойствами.
При

взаимодействии.
2. Система – это множество объектов вместе с отношениями этих

где A - множество элементов; R- множество отношений между A.

Система

среди которых основными являются:
1. Структурное представление связано с выделением элементов

среди которых основными являются. Продолжение.
4. Микроскопическое представление основано на рассмотрении

среди которых основными являются. Продолжение.
6. Процессуальное представление предполагает понимание системного

воспринимается как единое целое в течение длительного времени. Объект может

когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным

другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим

пассивное существование;
материал для других систем;
обслуживание систем более высокого порядка;
противостояние другим системам (выживание);
поглощение других систем (экспансия);
преобразование других систем и сред (активная роль).

высокого порядка (надсистемы), а с другой, как надсистема системы более

другими частями (подсистемами, элементами).
Элементом системы является часть системы с однозначно

системы более высокого порядка (метасистема), а элемент при углубленном анализе,

внешней средой. Причём системы более высокого уровня можно рассматривать как

сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере в течение интервала

(или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения.
Связь

передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций — от одного

управления) передается в орган управления. Здесь этот сигнал, содержащий информации

когда она выходит за установленные пределы (например, реагирование на снижение

закону. Например, установление более высокой цены на энергоносители вызывает в

дает четко обусловленную формулу взаимодействия элементов. Вероятностная (гибкая) связь определяет

желаемому результату (цели) при заданных ограничениях.
Эффективность системы — соотношение между

— результат конечного состояния процесса.
Процессор — перевод входа в выход.
Система

входе с результатами на выходе с выявлением их качественно-количественного различия;
оценка содержания

нему, как к входу в последующую систему — потребитель. Если

если имеется различие между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реаль­ным)

обладает в каждый момент времени.
Под свойством понимают сторону объекта, обуславливающую

целостность, единство, достигаемое посредством определенных взаимосвязей и взаимодействий элементов системы

которых она состоит.
Эмерджентность – свойство систем, обусловливающее появление новых

Целостность системы означает, что каждый элемент системы вносит вклад в

функционирования (поведения). Непременной принадлежностью систем является их компоненты, именно те

со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует

состоит данная система, и наличием признаков равновесия (гомеостаза). В соответствии

как составляющую часть поведения (при этом важнейшим).
Одним из первичных, а,

возмущающим воздействиям. От неё зависит продолжительность жизни системы.
Простые системы имеют

её элементов с помощью их замены или дублирования, а живучесть

ними бывает настолько тесной, что определять границу между ними становится

Под классом понимается совокупность объектов, обладающие некоторыми признаками общности. Признак

ей может быть найдено место в различных классификациях, каждая из

и изготовлена человеком в определённых целях.
К социальным системам относятся различные

организации взаимодействия людей с технической подсистемой, называется человеко-машинной системой.

Примеры человеко-машинных

или по сравнению с отдельными элементами является конструктивность (практическая осуществляемость

она должна иметь устойчивую структуру. Выбор структуры практически определяет технический

в мозге человека.
Их настроение – необходимая ступень обеспечения эффективного взаимодействия

системы разделяются на: открытые, закрытые (замкнутые, изолированные) и комбинированные. Деление

реальные системы являются открытыми. Открытая система является частью более общей

внешних связей системы. Выделение внешних связей и описание механизмов взаимодействия

выходными полюсами системы. У открытых систем, по крайней мере, один

нескольких поставленных целей.
П р и м е ч а н

и м е ч а н и е — Элемент

общества, процессы или совокупность
процессов, научная теория и т. д., если

и внешней средой, образующие присущую данной системе целостность, качественную определенность

i = 1 , . . . , n ,

других элементов системы. Установить связь между двумя элементами — это

ними в виде множества.

D={А,Q}.

Структура является статической моделью системы и

в систему и которые объединяются понятием «внешняя среда» — объекты

которых данная система не является функциональной подсистемой.

ее n элементов и связей между ними (двухсторонних связей не

состояние накладывают ограничения — некоторые внутренние и внешние факторы (например,

(воздействия) внешней среды на систему называются входами Xi системы.
Входами системы

системы, которое можно представить в виде вектора:
X = (х1 х2,

системы и используется для контроля за изменением выхода.







Элементы системы управления

— последовательность операций по преобразованию чего-либо, т.е. то, что преобразует

движение — движение системы под влиянием внешней среды, которое приводит

системы.
Состояние системы в любой момент времени I зависит от функции

входа Х(t) и функцией выход Y(t) системы, без учета предыдущих

входов Х(t), но и от функций состояний (переходов) Z(t -1),

и выходов систем различают системы дискретные и непрерывные.
Для непрерывных систем

учитывают не только текущее состояние Z(t), но и предыдущие состояния

и называют уравнением наблюдений.
Предыдущие состояния являются параметром «памяти» системы. Следовательно,

системы для достижения цели.
Входной процесс — множество входных воздействий, которые

моменты времени, управляющих воздействий.
Выходной процесс — множество выходных воздействий на

в определенные моменты времени, выходных величин (реакций) системы.
Множество допустимых функций,

можно задать, если каждому моменту времени

— в широком смысле — это обобщение приемов и методов,

не­которую часть среды, называемую объектом управления, в результате которого удовлетворяются

и объекта Y Если состояние среды X он изменить не

A = (? lv.., ? fc), где ? i —

субъекта, минимизирующее его потребности A. Способ решения задачи (*), позволяющий

среды X и потребностей Аt . Потребности субъекта изменяются не

о функционирования в данной среде. Алгоритм имеет рекуррентный характер:



т. е.

как на интуитивном, так и на осознанном уровне. Первый используют

на интуитивном уровне:



где φ1 — алгоритм синтеза цели Z*

о аппарата, с помощью которого по цели Z * синтезируется

стороны науки — неформальный, интуитивный, экспертный и формальный, алгоритмизируемый. Если

функцию реализации целей управления Z *, формируемых субъетом.





СУ – система

датчики, измеряющие состояние среды и объекта соответственно. Результаты измерений X′

*).

Как видно, управление в широком смысле образуется четверкой
{Z *, J,

системе
В общем случае процесс управления состоит из следующих четырех этапов:
—

процесс, заключающийся в сборе информации о ходе процесса, передаче ее

и органа управления, деятельность которых направлена на достижение заданной цели

управления и органа правления, деятельность которых направлена на достижение заданной

правления: стабилизация, выполнение программы, слежение, оптимизация.
Задачами стабилизации системы являются задачи

заранее неизвестно и, когда эти величины должны изменяться в зависимости

выполнить поставленную перед системой задач при заданных реальных условиях и

необходимо рассмотреть все его этапы, независимо от того, с помощью

систем, которые соответствуют определенному набору экономических и технических требований.
В аэрокосмической

она охватывает широкий спектр тем: как
функционирует система, как она себя

применения определенной дисциплины в процессе разработки систем. Эта дисциплина имеет