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第一部分:SEBoK介绍
SEBoK 简介
系统工程导论
SEBoK 用户和用途
第二部分:系统工程基础
系统基础
系统方法在工程系统中的应用
系统科学
系统思维
用模型表示系统
第三部分:系统工程与管理
系统工程 STEM 概述
基于模型的系统工程 (MBSE)
生命周期过程简介
生命周期模型
概念定义
系统定义
系统实现
系统实施
系统集成
系统验证-1
系统验证-2
系统部署和使用
系统部署
系统操作
系统维护
Logistics
系统工程管理
技术规划
评估和控制
决策管理
风险管理
配置管理
信息管理
质量管理
度量管理
业务和任务分析
业务和任务分析
系统工程标准
相关标准
系统工程标准的应用
系统工程标准的校准与比较
服务的生命周期管理
第四部分:系统工程的应用
产品系统工程
服务系统工程
企业系统工程
Systems_of_Systems(SOS)
医疗系统工程
第五部分:启用系统工程
支持业务和企业执行系统工程
支持团队执行系统工程
支持个人执行系统工程
第六部分:系统工程相关领域
系统工程和环境工程
系统工程和工业工程
系统工程与地理空间/大地测量工程
系统工程和项目管理
系统工程和软件工程
系统工程与质量属性
第七部分:系统工程实施实例
系统工程实施示例:信息系统
系统工程实施示例:防御系统
系统工程实施示例:交通系统
系统工程实施示例:医疗系统
系统工程实施示例:空间系统
系统工程实施示例:管理系统
系统工程实施 : 矩阵示例
第八部分:新兴的知识
新兴的主题
 
 
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支持个体执行系统工程
译者:火龙果Alice
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该知识领域的重点是使个体能够执行系统工程(SE),并解决了个体在系统工程(SE)专业中的角色、个体在这些角色中的发展和评估方式,以及对他们的道德行为的期望。一旦个体能够使用此处描述的技术执行系统工程(SE),个体就可以应用第3部分“系统工程和管理”中关于如何执行系统工程(SE)的知识。

第5部分,启用系统工程,这一知识领域所属,探讨了如何在组织的三个层次上启用系统工程(SE):企业、团队和个体。最终,个体在团队或企业中执行系统工程(SE)任务。

为了简洁起见,“业务”一词在这一知识领域中大部分时间都是指“业务或企业”。有关区分业务与企业的细微解释,请参阅启用系统工程。

主题

系统工程(SE)BoK的每一部分都由知识领域(KAs)组成。每个KA围绕一个与部分的整体主题相关的主题将主题分组在一起。这个KA包含四个主题:

  • 角色和能力讨论了系统工程(SE)角色的分配,哪些能力集对应于特定的角色,以及在系统工程(SE)世界中当前的能力模型是什么。
  • 个体评估讨论了如何确定个体的熟练程度和绩效质量。
  • 《发展中的个体》解释了系统工程(SE)能力是如何获得的。
  • 道德行为描述了适用于个体和组织的道德标准。

概览

以下对术语和概念的简要回顾为该知识领域的主题提供了背景信息。

个体、团队、业务和企业

执行 系统工程的能力存在于个体、团队和企业中。 专家系统工程师拥有许多高水平的能力,但没有人能高度精通所有可能的能力。 总的来说,一个团队和一个企业可能拥有所有需要的高水平能力。 企业执行所有 系统工程角色,可能具有执行特定 系统工程角色的专用职能,并且可能具有结合个体、团队和业务能力以在复杂活动中执行 系统工程的策略。 企业内的个体可能负责执行一个或多个角色。

有关文献中 系统工程角色和能力的描述,请参阅角色和能力。

胜任力、能力、执行力和表现

系统工程的最终执行和性能是胜任力、能力、执行力的函数。 这里有一些复杂性。 例如:

  • 文献中关于“胜任力”一词是否仅适用于个体层面,还是也可以在团队、项目和企业层面正确使用存在分歧。
  • 能力不仅包括人力资本,还包括流程、机器、工具和设备。 即使一个体具有出色的能力水平,但必须在有限的时间内执行可能会降低结果。 容量说明了这一点。

系统工程能力

能力是建立在知识、技能、能力和态度 (KSAA) 之上的。 个体内在的东西可能会通过教育、培训和经验得到发展。 传统上,系统工程能力主要是通过经验来发展的,但最近,教育和培训发挥了更大的作用。

系统工程能力必须通过它与系统生命周期、系统工程领域和工程师实践 系统工程的领域的关系来看待。

胜任力模型

系统工程能力模型可用于明确说明和积极管理组织内的 系统工程能力。

系统工程的能力模型通常包括:

  • 技术 KSAA;
  • “软”KSAA,例如领导力和沟通;
  • 专注于 系统工程实践领域的 KSAA;
  • 一套适用的能力;
  • 用于评估每个能力的个体熟练程度的量表(通常是主观的,因为熟练程度不容易衡量)。

有关公开可用的 系统工程能力模型的描述,请参阅 角色和能力。

角色和能力

使个体能够执行系统工程(SE)需要了解SE能力、角色和任务;加上知识、技能、能力和态度(KSAA)。在企业内部,SE职责通过定义与一组任务相关的SE角色分配给个体。对于个体而言,一组KSAAs能够实现执行与分配的SE角色相关的任务所需的能力。SE能力反映了个体的KSAAs,这是通过教育、培训和在职经验开发的。传统上,SE能力建立在与生俱来的个体素质之上,主要通过经验发展。最近,教育和培训在SE能力的发展中发挥了更大的作用。

SE能力与KSAAs的关系

定义胜任力有很多方法。可以将其视为衡量使用适当的KSAAs成功完成特定工作相关任务的能力(Whitcomb,Khan,White 2014)。能力与该职位预期完成的任务相一致(Holt和Perry,2011年)。KSAA属于个体。在填补一个职位的过程中,组织有一组与工作直接相关的任务相关的特定能力。一个体拥有KSAAs,使其能够以可接受的能力水平执行所需的任务。

KSAAs是从多种学习来源(包括教育、培训和在职经验)的组合中获得和开发的。通过根据标准分类法定义KSAAs,可以将其用作能力发展的学习目标(Whitcomb,Khan,White 2014)。布鲁姆的认知和情感领域分类法提供了这种结构(布鲁姆1956年,克拉斯沃尔2002年)。认知领域包括知识、批判性思维和智力技能的发展,而情感领域描述了意识、态度、情感、兴趣变化、判断和欣赏的发展(Bloom 1956)。情感不是指一个体学习的额外主题,而是指一个体相对于所学习的原始主题集的转变。布鲁姆分类模式中的认知和情感过程是指可观察到的行为水平,表明学习正在发生。Bloom的认知和情感领域分类法将术语定义为可用于一致定义KSAA语句的级别类别(Krathwohl 2002):

认知领域:

  • 记住
  • 理解
  • 申请
  • 分析
  • 评估
  • 创造

情感领域:

  • 接收
  • 回应
  • 价值
  • 组织
  • 描述

认知领域和情感领域都应该包括在系统工程能力模型的开发中,因为认知领域的学习涉及有意识地发展的关于各种领域的知识和执行任务的能力,而情感学习涉及对使用的兴趣或意愿所学知识的特定部分以及系统工程师采用固有系统方法的程度。 在 KSAA 规范中使用情感域也很重要,因为我们在大脑中处理的每条信息在被我们的认知处理器整合之前都会经过我们的情感(情绪)处理器(Whitcomb 和 Whitcomb 2013)。

系统工程(SE)能力模型

通常使用个体能力模型的环境包括:

  • 招聘和选拔: 能力定义了行为事件面试 (BEI) 的类别,提高了选拔和晋升决策的有效性和可靠性。
  • 人力资源规划和安置: 能力用于确定个体以填补特定职位和/或确定关键能力领域的差距。
  • 教育、培训和发展: 明确的能力模型让员工知道哪些能力在其组织内受到重视。 可以围绕期望的能力设计课程和干预措施。

共性和领域专长

没有一个体可以精通任何模型中的所有能力。 总体而言,组织必须满足足够数量的所需熟练程度来支持业务需求。 组织能力不是组织中个体能力的直接总和,因为组织动力在提高或降低整体能力和绩效方面发挥着重要作用。 赋能团队和 赋能业务和企业 一文 进一步探讨了这一点。

系统工程胜任力模型普遍认为,系统思考 、对包括整个生命周期的系统的整体视图以及技术和管理 系统工程方法的具体知识是成为一名完全有能力的系统工程师所必需的。 人们也普遍认为,一个有成就的系统工程师将在至少一个实践领域拥有专业知识。 通用模型虽然认识到对领域知识的需求,但通常不定义与特定领域相关的能力或技能。 大多数组织定制此类模型以包括特定领域的 KSAA 和其组织的其他特性。

INCO系统工程认证

认证是一个正式的过程,一个由知识渊博、经验丰富和技术娴熟的组织代表组成的社区,例如国际系统工程委员会 (INCO系统工程),提供正式认可,表明一个体在特定领域取得了能力(通过教育、经验证明)和知识)。(INCO系统工程nd)。 系统工程中最受欢迎的证书是 INCO系统工程提供的,它要求个体通过测试以确认该领域的知识,需要 系统工程经验,以及了解个体能力和经验的人的推荐。 与所有此类证书一样,INCO系统工程证书并不保证个体胜任或适合担任特定角色,但它是个体执行能力的积极指标。 对于任何给定的系统工程师,个体劳动力需求通常需要额外的 KSAA,但认证提供了公认的通用基准。

领域和行业特定模型

对于特定的胜任力模型或一小组相关的胜任力模型,没有社区共识。 已经为特定环境或特定组织开发了许多 系统工程能力模型,这些模型在这些环境中很有用。

在特定领域和行业的模型中,航空航天工业能力模型 (ETA 2010) 由就业和培训管理局 (ETA) 与航空航天工业协会 (AIA) 和国防工业协会 (NDIA) 合作开发,并可在线获取。 该模型旨在随着航空航天业不断变化的技能要求而发展。 ETA 为其他行业提供了许多在线能力模型(ETA 2010)。 NASA 能力管理系统 (CMS) 词典主要是美国国家航空航天局 (NASA) 完成其太空探索任务所需的特定领域专业知识的词典 (NASA 2009)。

模型的用户应该了解他们计划使用的能力模型的开发方法和上下文,因为一个组织的主要能力可能不同于另一个组织的主要能力。 这些模型通常针对特定的业务特征进行定制,包括组织运营所在的特定产品和服务领域。 每个模型通常包括一组适用的能力以及用于评估熟练程度的量表。

系统工程能力模型 - 示例

尽管许多组织都有专有的 系统工程能力模型,但已发布的 系统工程能力模型可以作为参考。 表 1 列出了有关几个已发布的 系统工程能力模型的信息,这些资源的链接显示在下面的参考部分中。 每个模型都是为特定环境中的独特目的而开发的,并以特定方式进行验证。 了解每个胜任力模型周围的独特环境以确定其在任何新环境中的适用性非常重要。

表 1. 能力模型总结。 (SEBoK 原创)

胜任力模型 日期 作者 目的 开发方式 胜任力模型源
INCO系统工程英国 WG 2010 INCO 确定进行良好系统工程所需的能力 INCO系统工程工作组 (INCO系统工程2010), (INCO系统工程英国 2010)
ENG 能力模型 2013 DAU 确定国防部采办工程专业人员所需的能力 DoD 和 DAU 内部开发 (2013 年每日活跃用户数)
NASA APPEL 能力模型 2009 NASA 改善 NASA 的项目管理和系统工程 NASA 内部开发 - 工作更新 (美国国家航空航天局 2009 年)
MITRE 能力模型 2007年 MITRE 为系统工程定义新课程并评估人员和组织能力 如 (Trudeau 2005) 中所述的焦点小组 (特鲁多 2005), (MITRE 2007)
CMMI 开发 2007年 SEI 产品和服务开发的过程改进成熟度模型 SEI 内部开发 (SEI 2007), (SEI 2004)

其他模型和特征列表包括:Hall (1962)、Frank (2000; 2002; 2006)、Kasser 等。 (2009), Squires 等人。 (2011)和Armstrong等人。 (2011)。 Ferris (2010) 对现有的人员评估和定义 系统工程教育框架进行了总结和评估。 Squires等人。 (2010) 提供了一种基于能力的方法,大学或公司可以使用该方法将其当前的 系统工程能力发展状态与政府行业定义的一组需求进行比较。 系统工程能力也可以从 ISO-15288 (ISO/IEC/IEEE 15288 2015) 等标准和 INCO系统工程系统工程手册等来源推断出来(INCO系统工程2012)、INCO系统工程系统工程认证计划和 CMMI 标准 (SEI 2007)。 Whitcomb、Khan 和 White 描述了基于一系列现有能力模型的美国国防部系统工程能力模型的开发(Whitcomb、Khan 和 White 2013;2014)。

为了提供具体示例进行说明,以下是有关三个 系统工程能力模型示例的更多详细信息。 这些包括:

  • 国际系统工程委员会(INCO系统工程)英国顾问委员会模型(INCO系统工程2010),(INCO系统工程UK 2009);
  • DAU ENG 模型(DAU 2013);
  • NASA 计划/项目与工程领导学院 (APPEL) 模型 (NASA 2009)

INCO系统工程能力模型

INCO系统工程模型是由英国的一个工作组开发的(Cowper 等人,2005 年)。 如表 2 所示,INCO系统工程框架分为三个主题领域——系统思考、整体生命周期视图和系统管理——每个领域都有许多能力。 INCO系统工程UK 模式后来被更广泛的 INCO系统工程组织采用(INCO系统工程2010)。

表 2. INCO系统工程UK 工作组能力(INCO系统工程UK 2010)。 此信息已在 INCO系统工程UK Ltd 的许可下发布,并保留 INCO系统工程UK Ltd - ©INCO系统工程UK LTD 2010 的版权。保留所有权利。

系统思维 系统概念
超级系统能力问题
企业与技术环境
整体生命周期视图 确定和管理利益相关者的要求
系统设计 建筑设计
概念生成
为...设计
  • 功能分析
  • 接口管理
  • 保持设计完整性
  • 建模与仿真
  • 选择首选解决方案
  • 系统稳健性
  • 系统集成与验证
    验证
    过渡到运营
    系统工程管理 并行工程
    企业整合
    专业整合
    生命周期流程定义
    计划、监控和控制

    美国国防部工程能力模型

    美国国防部 (DoD) 采购工程专业人员 (ENG) 的模型包括 41 个能力领域,如表 3 所示(DAU 2013)。 每个都根据左侧栏中列出的“能力单元”进行分组。 对于这个模型,四个顶级分组是:分析、技术管理、专业和商业敏锐度。 INCO系统工程模型中使用的生命周期视图在 ENG 分析分组中很明显,但没有明确引用。 技术管理相当于 INCO系统工程系统工程管理,但增加了额外的能力,包括软件工程能力和采购。 增加了选定的一般专业技能,以满足采办工程专业人员对强大领导力的需求。

    表 3. 国防部能力模型 (DAU 2013) 国防采办大学 (DAU)/美国国防部 (DoD)。

    分析 (11) 1. 任务级评估
    2. 利益相关者需求定义
    3.需求分析
    4. 建筑设计
    5. 实施
    6. 整合
    7. 验证
    8. 验证
    9. 过渡
    10. 设计注意事项
    11. 工具和技术
    技术管理 (10) 12. 决策分析
    13、技术规划
    14. 技术评估
    15. 配置管理
    16. 需求管理
    17. 风险管理
    18. 数据管理
    19. 接口管理
    20. 软件工程
    21. 收购
    专业 (10) 22. 解决问题
    23. 战略思维
    24. 职业道德
    25. 领导高绩效团队
    26. 沟通
    27. 辅导和指导
    28. 管理利益相关者
    29. 使命和结果重点
    30. 个体效能/同伴互动
    31. 合理的判断
    商业头脑 (10) 32. 行业格局
    33. 组织
    34. 成本、定价和费率
    35. 成本估算
    36. 财务报告和指标
    37. 经营策略
    38. 捕获计划和提案流程
    39. 供应商管理
    40. 行业激励、激励、奖励
    41. 谈判

    NASA 系统工程能力模型

    美国国家航空航天局 (NASA) APPEL 网站提供了涵盖项目工程和系统工程的能力模型(APPEL 2009)。 该模型由三个部分组成:一个是项目工程独有的,一个是系统工程独有的,第三个是两个领域共有的。 下面的表 4 显示了模型的 系统工程方面。 项目管理项目包括项目概念化、资源管理、项目实施、项目收尾和项目控制与评估。 共同的能力领域是:NASA 内部和外部环境、人力资本和管理、安保、安全和任务保证、专业和领导力发展以及知识管理。 这个 2010 模型改编自早期版本。 乡绅等人。 (2010 年,

    表 4. APPEL 能力模型的 系统工程部分(APPEL 2009)。 由 NASA APPEL 发布》

    系统设计 系统工程1.1 - 利益相关者期望定义和管理
    系统工程1.2 - 技术要求定义
    系统工程1.3 - 逻辑分解
    系统工程1.4 - 设计解决方案定义
    产品实现 系统工程2.1 - 产品实施
    系统工程2.2 - 产品集成
    系统工程2.3 - 产品验证
    系统工程2.4 - 产品验证
    系统工程2.5 - 产品过渡
    技术管理 系统工程3.1 - 技术规划
    系统工程3.2 - 需求管理
    系统工程3.3 - 接口管理
    系统工程3.4 - 技术风险管理
    系统工程3.5 - 配置管理
    系统工程3.6 - 技术数据管理
    系统工程3.7 - 技术评估
    系统工程3.8 - 技术决策分析

    SE能力与其他能力的关系

    SE是众多工程领域之一。 一个称职的 系统工程必须拥有 系统工程独有的 KSAA,以及与其他工程和非工程领域共享的许多其他 KSAA。

    完整工程能力模型框架的一种方法具有多个维度,其中每个维度都有独立于其他维度的独特 KSAA(Wells 2008)。 维度的数量取决于工程组织和组织内执行的工作范围。 Jansma 和 Derro (2007) 提出了为能力创建独立轴的概念,使用技术知识(特定领域/领域)、个体行为和过程作为三个轴。 Widmann 等人提出了一种使用过程作为维度的方法。 (2000),其中能力被映射到过程和过程成熟度模型。 对于创建复杂系统解决方案的大型工程组织,通常有四个维度:

    1. 领域 (例如,电气、机械、化学、系统、光学);
    2. 生命周期 (例如,需求、设计、测试);
    3. 领域 (例如,航空航天、船舶、健康、交通);
    4. 任务 (例如,防空、海战、铁路运输、边境管制、环境保护)。

    这四个维度建立在 Jansma 和 Derro (2007) 以及 Widmann 等人定义的概念之上。 (2000)通过将领域与领域分离并添加任务和生命周期维度。 在许多组织中,整个组织的使命可能是一致的,而这个维度是不必要的。 图 1 显示了一个三维示例,其中组织仅在一个任务领域工作,因此已从框架中消除了任务维度。

    图 1. 工程层中的分层和多维 (IEEE 2008)。 经© 版权所有 IEEE 许可转载 - 保留所有权利。 所有其他权利均由版权所有者保留。

    此示例中包含领域、领域和生命周期维度,并显示了每个维度中的一些第一级区域。 在这个级别,组织或个体可以指出哪些领域包含在他们现有的或期望的能力中。 通过指示存在或需要的熟练程度来填充子立方体。 对于此示例,空白表示该区域不适用,颜色(灰色阴影)用于表示专业水平。 该示例显示了一位雷达电气设计人员,他是硬件验证方面的专家,擅长编写雷达电气要求,并且对电气硬件概念和详细设计有一定的了解。 雷达电气设计师还将评估他或她在其他领域的熟练程度,基础层,

    评估个体

    公平地评估个体的能力是使个体有能力的一个关键方面。本文描述了如何评估一个体系和拥有的系统工程(系统工程)能力,以及这个体的SE表现。

    评估能力需求

    如果一个组织想要使用自己定制的能力模型,最初的决定是 制造还是购买。如果存在适合组织环境和目的的现有 系统工程能力模型,则组织可能希望直接使用现有的 系统工程能力模型。 如果必须调整现有模型或开发新的 系统工程能力模型,组织应首先了解其背景。

    确定上下文

    在了解需要哪些 系统工程能力之前,组织必须检查其所处的环境,包括环境、历史和战略。 如图 1 所示,MITRE 开发了一个框架来表征不同级别的系统复杂性。 (MITRE 2007, 1-12) 该框架可以帮助组织确定需要哪些能力。 一个主要在 传统程序领域工作的组织可能需要强调一组与主要在 混乱前沿工作的组织不同的能力。如果一个组织寻求提高某个领域的现有能力,那么该特定领域的广泛技术知识可能非常重要。 例如,如果利益相关者参与的特点是多重平等和不信任,而不是协作和同意,则可能需要更高水平的能力来平衡利益相关者的要求。 如果组织的预期结果建立了一种全新的能力,那么更广泛领域的技术知识可能会很有用。

    图 1. MITRE 企业系统工程框架(MITRE 2007)。 经© 2011 许可转载。MITRE Corporation。 版权所有。 所有其他权利均由版权所有者保留。

    此外,一个组织可能会同时考虑其当前状况和前瞻性战略。 例如,如果一个组织以前曾在传统的系统工程环境中工作 (MITRE 2007),但有一个未来过渡到企业系统工程 (E系统工程) 工作的战略,那么该组织可能希望开发一个胜任力模型在传统的 系统工程环境中以及 E系统工程工作所需的内容中很重要。 这也适用于转移到不同合同环境的组织,在这种环境中,能力(例如正确调整 系统工程方法以 正确调整 系统工程工作规模以及平衡成本和风险的能力)可能更为重要。

    确定角色和能力

    一旦组织确定了其环境特征,下一步就是准确了解需要哪些 系统工程角色以及如何将这些角色分配给团队和个体。 要评估个体的表现,必须明确说明该个体所需的角色和能力。 有关现有 系统工程标准和 系统工程能力模型的指南, 请参阅角色和能力中的参考资料。

    评估个体 系统工程能力

    为了证明能力,必须有某种方法来对其进行限定和衡量,这就是使用能力评估的地方(Holt and Perry 2011)。 该评估为进一步发展作为能力基础的个体 系统工程KSAA 所需的干预措施提供了信息。 下面描述的是可用于评估个体当前能力水平的可能方法; 如前所述,组织应根据其背景选择正确的模型。

    熟练程度

    为了为个体和组织提供发展能力的环境,应该创建一个定义 KSAA 的一致系统。 一种流行的方法是基于 Bloom 的分类法 (Bloom 1984),下面针对认知领域按从最不复杂到最复杂的认知能力顺序介绍。

    • 记住 :回忆或识别术语、定义、事实、想法、材料、模式、顺序、方法、原则等。
    • 理解 :阅读并理解描述、通信、报告、表格、图表、指示、法规等。
    • 应用 :知道何时以及如何使用思想、程序、方法、公式、原则、理论等。
    • 分析 :将信息分解为其组成部分,并识别它们之间的关系以及它们是如何组织的; 从复杂场景中识别子级别因素或显着数据。
    • 评估 :通过将提议与特定标准或标准进行比较,对提议的想法、解决方案等的价值做出判断。
    • 创造 :将零件或元素组合在一起,以显示以前不清晰的图案或结构; 确定来自复杂集合的哪些数据或信息适合进一步检查或从中得出支持的结论。

    评估能力的一种方法是将 KSAA 分配到每个能力内的熟练程度类别。 熟练程度的示例包括 INCO系统工程能力模型,熟练程度为:意识、监督从业者、从业者和专家(INCO系统工程2010)。 计划/项目与工程领导学院 (APPEL) 能力模型包括以下级别:分别为参与、应用、管理和指导(Menrad 和 Lawson 2008)。 作为 APPEL (APPEL 2009) 的一部分,美国国家航空航天局 (NASA) 还定义了熟练程度:技术工程师/项目团队成员、子系统负责人/经理、项目经理/项目系统工程师和项目经理/程序系统工程师。

    在认知领域的较低层次(记住、理解)中定义的 KSAA 通常是基础性的,并且涉及基础知识的演示。 更高的水平(应用、分析、评估和创造)反映了更高的认知能力。 Bloom 分类法中的认知和情感过程是指表明学习正在发生的可观察行为的水平(Whitcomb 等人,2015 年)。 Bloom 的领域级别不应专门用于确定获得或评估能力所需的熟练程度。 更高水平的认知能力属于不同的熟练程度,应酌情用于所涉及的 KSAA。 这些更高级别的术语推断出一些可观察到的行动或结果,因此评估 KSAA 或一组 KSAA 的实现情况, 需要定义与能力相关的。 例如,应用 系统工程方法可以在简单的子系统或系统上完成,因此可能属于较低的熟练程度,例如有监督的从业者。 将 系统工程方法应用于复杂的企业或系统的系统,可能属于从业者甚至专家级别。 每个 KSAA 所需的熟练程度由组织确定,并且可能因组织而异。

    能力评估质量

    当使用应用程序作为能力的衡量标准时,重要的是要有一个好的衡量 标准。 如果有人在异常复杂的情况下应用能力,他们可能不一定会在此应用中成功。 个体可能在 管理和指导,但只有做得好才能对组织有所帮助。 此外,个体可能完全精通某项能力,但没有机会使用该能力; 因此,了解评估这些能力的背景非常重要。

    个体 系统工程能力与绩效

    即使一个体非常精通 系统工程能力,上下文也可能排除该能力的模范表现。 例如,在风险管理方面具有高能力的个体可能会被嵌入一个忽视该人才的团队或组织中,无论是由于程序缺陷还是其他原因。 发展个体能力不足以确保卓越的 系统工程绩效。

    当 系统工程角色被明确定义时,绩效评估至少有机会成为客观的。 然而,由于团队通常负责完成项目的 系统工程任务,因此最终评估的是团队的绩效。 (参见 团队能力 )。 系统工程的最终执行和性能是能力、能力和能力的函数。 (请参阅启用团队 和 启用业务和企业 。)

    发展个体

    开发每个体的系统工程(系统工程)能力是使每个体能够工作的一个关键方面。目标可能是在广泛的SE能力范围内或SE的单个方面发展能力,并且准确地知道需要哪些SE能力是很重要的。这篇文章描述了在个体中发展SE能力的策略。

    缩小能力差距

    提供满足客户需求的优秀系统是组织的主要目标。 开发“ 提供此类系统的能力”是次要目标,虽然必要,但还不够。 为了实现这两个目标,组织必须评估自己并实施一项战略,以识别和缩小能力差距。

    为了识别能力差距,组织可以采取两个基本步骤:

    1. 列出所需的能力,如 角色和能力 中所述;
    2. 评估个体系统工程师的能力,如评估个体中所述。

    可用于列出能力的模型包括国际系统工程委员会 (INCO系统工程) 英国顾问委员会模型 (Cowper et al. 2005; INCO系统工程2010)、ENG 能力模型 (DAU 2013) 和项目/项目与工程领导学院(APPEL 2009)模型(Menrad 和 Lawson 2008)。

    一旦组织知道了它需要开发的 系统工程能力以弥补其已识别的能力差距,它就可以从下表中列出的几种方法中进行选择(Davidz 和 Martin 2011)。

    表 1. 系统工程能力发展框架。 (SEBoK 原创)

    目标 客观的 方法
    主要目标 = 交付优秀的系统以满足客户需求 专注于成功的绩效结果 企业倡议
    关注项目团队的绩效 项目团队团队辅导以提升绩效
    次要目标 = 交付优秀系统以满足客户需求的能力 发展个体能力 训练课程
    岗位轮换
    指导
    亲身体验
    培养几个精心挑选的人
    大学教育学位课程
    定制教育计划
    组合计划 - 教育、培训、工作轮换、指导、实践经验
    课程证书计划
    通过认证确保个体能力 认证计划
    过滤那些在系统角色中工作的人 使用个体特征选择系统角色的员工
    通过认证确保组织能力 ISO 9000
    通过流程发展组织系统能力 使用已建立的框架改进流程
    识别高级系统工程师思维过程的概念图
    标准化系统政策和程序以实现一致性
    系统工程门户网站
    系统知识管理库
    随叫随到的组织专家
    在公司兼职,在大学兼职的轮值教授

    系统交付

    一些组织发起了直接关注成功系统交付的计划。 其他人则专注于项目团队的绩效,在某些情况下通过提供指导来确保成功的系统交付。

    后一种方法的一个例子是美国国家航空航天局 (NASA) 的项目/项目与工程领导学院 (APPEL) 的绩效提升服务,该服务评估团队绩效,然后通过辅导提供发展干预 (NASA 2010)。

    组织追求多种途径来发展交付优秀系统的能力,包括:

    • 发展个体的能力;
    • 通过流程发展组织的能力(Davidz 和 Maier 2007);
    • 采取措施验证所选方法的有效性。

    个体能力

    一个组织可以选择多种方法来发展单个系统的能力。 通用电气的爱迪生工程发展计划 (GE 2010) 和洛克希德马丁公司的领导力发展计划 (Lockheed Martin 2010) 是公司内部提供的众多组合计划中的例子。

    无论该计划是否专门针对开发系统技能,技术培训和经验的广度,再加上业务培训,都可以让参与者对系统产生丰富的理解。 此外,可以设计新的组合计划来为组织开发特定的面向系统的技能。

    培养个体能力的方法包括:

    • 课堂或在线培训课程 ,这是知识转移和技能获取的传统选择。 在这里,一位讲师指导一个教室的参与者。 教学方法可能会有所不同,从讲座形式到案例研究工作再到动手练习。 这种方法的影响和有效性因教师的技能、参与者的努力、材料的呈现方式、课程内容、课程设计过程的质量以及课程材料与组织的匹配而有很大差异需要。 这些类型的干预措施也可以在线提供。 Squires (2011) 调查了在线教学法与学生感知学习 系统工程能力之间的关系。
    • 工作轮换 ,参与者轮流完成一系列跨越组织不同方面的工作分配,以便在相对较短的时间内获得广泛的经验。
    • 指导 ,一个更有经验的人与一个发展关系中的门徒配对。 许多组织使用指导,其影响和有效性差异很大。 成功的因素是个体的站得住脚的配对,以及提供足够的指导时间。
    • 实践经验 ,组织为他们的工程师提供他们原本会缺乏的实践经验。 Davidz 对系统思维发展的促成因素和障碍进行的一项研究表明,系统思维主要是通过体验式学习发展起来的(Davidz 2006; Davidz and Nightingale 2008, 1-14)。 例如,一些人发现从事与整个系统打交道的工作,例如在集成和测试环境中工作,可以促进系统思维的发展。
    • 选择 具有高潜力的个体并专注于他们的发展。 手动选择可能会或可能不会伴随其他识别的方法。
    • 正规教育 ,例如大学学位课程。 全球提供越来越多的 系统工程学位课程(Lasfer 和 Pyster 2011)。 公司还与当地大学合作,为其员工制定定制的教育计划。 该公司受益,因为它可以根据其业务的独特需求定制教育计划。 在证书课程中,个体获得证书,可以在大学或公司提供的特定课程中学习。 越来越多的证书计划用于开发系统能力。

    个体认证

    组织可能会寻求通过认证计划来提高个体系统的能力。 这些可以结合工作经验、教育背景和培训课程。 认证由当地、国家和国际专业机构提供。

    系统工程组织可能会鼓励员工向国际系统工程委员会 (INCO系统工程2011) 寻求认证,或者可以将此类认证用作过滤(参见下面的 过滤 )。 此外,许多公司制定了自己的内部认证措施。 例如,航空航天公司拥有航空航天系统架构和工程证书计划 (AAECP)。 (加德纳 2007。)

    过滤

    培养个体能力的另一种方法是根据某些特征或过滤为系统角色选择员工。 在使用特征列表进行过滤之前,组织应严格检查:

    1. 如何确定个体特征列表,以及
    2. 识别出的特征如何实现系统作业的性能。

    用作过滤的特性应该:

    • 使一个体能够执行系统工作,
    • 被视为对执行系统工作很重要,
    • 是执行系统工作所必需的。

    必要特征比促成特征要强得多,在过滤某些特征之前,了解该特征是促成因素还是必要特征非常重要。

    最后,重要的是要了解调查结果普遍适用的程度,因为决定一个组织成功的特征列表可能无法推广到另一个组织。

    组织能力

    一旦组织确定了哪些 系统工程能力是关键任务(请参阅确定业务和企业中所需的系统工程能力),组织可以通过多种不同的方式来寻求开发或改进这些能力。 文献中看到的一些方法包括:

    • 组织可以选择通过过程来发展组织系统能力。 组织可以选择的一种方法是使用已建立的框架来进行流程改进。 一个例子是能力成熟度模型®集成 (CMMI) 过程改进方法 (SEI 2010, 1)。
    • 概念图 - 工程思维过程的图形表示 - 已被证明是将知识从高级工程人员转移到初级工程人员的有效方法(Kramer 2007, 26-29; Kramer 2005)。 这些地图可以提供一种机制来增加对组织的系统工程人员的了解。
    • 组织也可以选择通过标准化系统策略和程序来发展组织系统能力。 NASA 的一个例子是他们的 NASA 系统工程流程和要求(NASA 2007)。
    • 一些组织使用门户网站来存储和组织适用的系统工程知识和流程,这有助于培养组织系统能力。 一个例子是航空航天公司的任务保证门户(Roberts et al. 2007, 10-13)。
    • 社区中正在考虑的另一种方法是发展轮值教授角色,该人将在公司工作,然后在大学工作,以加强学术界和工业界之间的联系。
    • 另一种方法是改变组织设计以培养和成熟所需的能力。 例如,将可靠性领域的能力确定为对其 系统工程成功至关重要的组织可能会建立一个可靠性小组,这将有助于促进可靠性能力的增长和改进。

    组织认证

    组织级别的认证也存在,并且可以成为确保能力的一种手段。 ISO 认证就是一个例子(ISO 2010)。 在采用这种方法之前,组织应验证认证所需的能力确实是其寻求的系统能力。 有关确定适当的组织能力的更多信息,请参阅 确定业务和企业中所需的系统工程能力。

    重新定位产品生命周期

    组织还可以选择重新定位其产品生命周期理念以保持系统能力。 例如,NASA 通过其 APPEL 计划 (APPEL 2009) 做到了这一点。

    由于个体的系统能力主要是通过体验式学习来发展的,因此提供体验式学习机会至关重要。 缩短产品生命周期是确保个体更快获得所需能力的一种方法。

    维护能力计划

    制定了 系统工程能力计划的组织应该考虑如何维护它。 将如何以及多久重新检查和更新能力计划? 维护过程应考虑全球环境、业务战略和 SEBoK 的持续演变。 评估能力和采取行动改进能力的过程必须是组织正常运作的一部分,并且应该定期进行。

    道德行为

    如果系统工程师的能力是ksaa(知识、技能、能力和态度)的问题,那么“态度”这个词必须有道德的维度。指导企业行为的道德框架确保企业最终行善而非作恶。道德标准既适用于个体,也适用于组织。本节讨论伦理的道德基础,以及与系统工程特别相关的伦理行为的元素。

    系统工程中的伦理和道德

    和其他人一样,系统工程师也有道德:指导个体对是非的想法和感受。 我们所有人还与我们所属的各个社区的其他成员分享道德规范:哪些行为是适当的,哪些是不适当的(Whitbeck 2007)。

    道德 是一个体性格的一部分,是成长、文化和其他环境影响的结果。 伦理 在社会系统的框架内应用道德,可以是专业的、商业的、学术的、娱乐的、文化的、政治的、宗教的,甚至是家庭的。 虽然一个体的道德准则通常被认为是一成不变的,但当一个体的职业或生活中的角色发生变化时,一个体的道德规范可能需要考虑新的情况。 工程师对社会的责任与对客户、雇主甚至家庭的责任之间可能存在紧张关系,从而导致道德困境,并造成道德发挥作用的情况。

    不乏关于伦理的讨论。 职业道德规范由专业组织和其他组织颁布。 这里的职业 是指需要学习和高级知识并且维护或促进他人和整个社会福祉的职业。

    系统工程师除了大多数其他工程专业外,还有两项道德责任:

    • 虽然工程师通常使用他们的专业技能来满足客户的需求和愿望,但系统工程(系统工程) 有助于在定义和管理需求的过程中 确定这些需求和愿望。 系统工程有义务确保问题或程序定义仅受客户或用户利益的影响,而不是系统工程师或工程师公司的利益。
    • 系统工程师通常会整合和监督专业知识与自己不同的其他人的工作。 这使得在 系统工程领域,拓宽个体理解和向其他专业人士寻求有效建议的义务比其他领域更为迫切。

    Caroline Whitbeck 的 工程实践和研究伦理解释了道德行为对工程专业人士的意义。 像大多数伦理学书籍一样,这本书首先阐明了伦理学和道德之间的差异,这有时看起来有些模糊(Whitbeck 2007)。

    下面描述了现代系统工程中道德问题的示例。

    数据机密性和安全性、监视和隐私

    涉及个体身份信息 (PII) 的系统中的隐私、机密性和安全性对于负责开发这些系统的系统工程师而言具有道德维度。

    法律法规

    系统通常是在社会中开发的,有时涉及国际社会,这些社会有关于合同、知识产权、信息自由和就业的法律。 这些法律的要求和限制支配着系统工程师的实践,他们必须了解这些法律,并且必须考虑它们对系统开发所需要的伙伴关系的影响。

    无论它们是否在系统需求文档中说明或由客户提供,法律法规实际上都会强加系统要求。 社会企业有责任了解和适用相关法律法规。 这意味着通过保护他人的知识产权(商业秘密、版权、商标和专利)来承认他人的专有利益,并给予他们在工作和创新方面的荣誉。

    文化问题

    由于系统工程师在全球范围内开发和维护人类使用的产品,因此了解其职业的历史和文化方面以及使用其产品的相关背景非常重要。 系统工程师需要意识到社会的多样性,并在没有偏见或歧视的情况下采取行动。

    系统工程方法中的伦理考虑

    自然,满足客户需求的 系统工程方法必须整合 系统工程伦理。

    道德和职业行为准则

    道德规范由 IEEE (IEEE 2009)、美国国家专业工程师协会 (NSPE) (NSPE 2007)、国际系统工程委员会 (INCO系统工程2006) 和其他工程组织颁布。

    INCO系统工程道德准则阐明了基本的道德原则,例如诚实、公正、正直、及时了解知识、努力提高能力以及支持教育和专业组织。 基于这些原则,该准则确定了系统工程师对社会和公众的基本职责,以及系统工程师为履行这些职责应遵循的实践规则。

    根据 INCO系统工程道德规范,系统工程师有责任:

    • 维护公共利益,保护受工程活动和技术工件影响的人的环境、安全和福利;
    • 对自己的行为和工程成果承担责任,包括接受道德审查和评估;
    • 主动减少不安全的做法;
    • 使用通过应用整个系统的观点和对系统接口的理解获得的知识来管理风险;
    • 促进对审慎的社会经济措施的理解、实施和接受。

    执行道德规范

    许多组织通过道德政策在内部执行道德规范。 这些策略通常包括如下规则:

    • 组织中的任何人与与其有业务往来的实体(例如供应商、客户或监管机构)之间不得互惠互利。
    • 产品信息,例如测试数据,应准确、完整地报告给承包机构。
    • 组织与其开展业务的实体之间不应存在利益冲突。

    好处可能包括提供金钱、报销旅行或娱乐费用、其他同等价值的物品或不适当的工作机会。 当工程师的个体或职业经济利益或组织关系可能与客户或工程师雇主的最大利益不一致时,可能会出现利益冲突。 由于利益冲突和其他道德违规行为很难定义,因此必须谨慎设计可观察和可执行的道德政策。 内部审计职能或外部监管机构可能会在个体、团队、组织或企业层面执行道德规则。 违反道德政策的处罚可能包括解雇和其他纪律处分。

    与可能选择不做特定事情的个体经营医生不同,许多系统工程师是受雇于组织的个体。 根据组织环境,与公司发生冲突的问题可能会导致放弃工作。 这可能会导致额外的道德考虑。

    对社会的责任

    为社会创造产品和服务的工程师有义务为公共利益服务。 此外,IEEE 道德规范规定,工程师有义务促进同事的专业发展和道德诚信(IEEE 2015)。 由于许多系统的重要性和范围,系统工程师在项目中的团队中运作并代表公众交付产品,具有特殊的责任。 设计不良的系统或服务会对社会产生灾难性影响。 INCO系统工程道德规范主张系统工程师有责任“维护公共利益,保护受工程活动和技术工件影响的人的环境、安全和福利”(INCO系统工程2006)。

     


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