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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
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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
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Logistics
系统工程管理
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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
 
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未来系统工程的基础知识
译者:火龙果Alice
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本文是系统基础知识领域(KA)的一部分。它考虑东南的未来趋势,以及这些趋势如何可能影响未来系统工程的基础。

SEBoK包含了关于SE实践的一般知识指南。它不会对这一知识做出判断。但是,在某些情况下,它可以用来指出哪些知识是植根于现有实践的,哪些知识指向SE的未来发展。

本文概述了SE是如何变化的,并在第2部分中给出了这些变化可能如何影响系统工程的未来、SEBoK和基础的建议。

INCOSE 愿景

INCOSE 愿景 2025 声明 (INCOSE 2014) 描述了以下方面的一些未来方向:

拓宽 SE 应用领域

  • SE 的相关性和影响力将超越传统的航空航天和国防系统,并扩展到更广泛的工程、自然和社会系统领域
  • SE 将更广泛地应用于社会物理系统的评估,以支持政策决策和其他形式的补救措施

更智能和自主的系统

  • 未来的系统需要变得更智能、自组织、可持续、资源高效、稳健和安全
  • 自动驾驶汽车和交通系统的数量需要增加
  • 系统变得更加“智能”并主导人类安全关键应用

理论基础

  • SE 将得到更全面的理论基础和复杂的基于模型的方法和工具的支持,从而可以更好地理解面对不确定性的日益复杂的系统和决策
  • 挑战:系统工程基础的核心体系在学术界得到一致的定义和教授,并构成系统工程实践的基础

在本文中,我们将考虑 SE 的基础可能需要如何发展以支持这一愿景。

SE将如何变化?

在系统类型 中,我们描述了可以应用 SE 生命周期的三种一般上下文。 在 产品系统环境中,SE 的输出侧重于技术系统的交付。 虽然此类系统旨在供人们使用并适合更广泛的问题解决环境,但这种环境已被视为在很大程度上是固定的,并且对于 SE 而言是外部的。 服务系统上下文允许 SE将 解决方案系统的所有方面视为其职责的一部分。 这目前被视为主要集中在软件密集型解决方案上的 SE 应用的一个特例。 企业制度背景通过支持服务系统组合的规划、开发和使用,为直接应用 SE 解决复杂的社会技术问题提供了潜力。 虽然这样做了,但可能很难连接到许多 SE 项目的以产品为中心的生命周期。

由于上述前两个未来趋势,系统工程师的角色已经开始有所改变。 SE 应用范围的变化以及软件密集型可重构和自主解决方案的增加使用将使服务系统上下文成为大多数 SE 生命周期的主要焦点。 为了实现这一点,大多数产品系统将需要变得更加通用和可配置,以便根据需要在一系列服务系统中使用它们。 这些生命周期越来越多地作为相关生命周期的企业组合的一部分来启动和管理。

在 SE 的这种演变中,系统工程师无法考虑要修复的上下文的许多方面,从而使问题和可能的解决方案选项更加复杂和难以预测。 这也意味着系统工程师有更大的自由来考虑结合现有技术和新技术的解决方案,并且可以改变人员和自主软件的角色以帮助实现预期的结果。 为了使此类系统成功,它们将需要包括在操作中以及在其生命周期的多次迭代中进行更改、适应和增长的能力。 这一变化促使 SE 直接参与企业战略和规划,作为解决 INCOSE 愿景中确定的各种社会问题的持续和迭代方法的一部分。

SE的角色和范围的这种演变也将看到所有系统方面的增加。 我们可以期待系统工程系统成为许多(如果不是大多数)SE 生命周期的系统工程的一部分。

基本原理的演变

SE的这些正在进行的变化更多地强调了系统工程中自主代理的作用,而代理将是未来系统工程和SEBoK中日益强调的一个领域。Hybertson(2019)更详细地阐述了代理商和代理在未来SE中日益增加的作用。正如Hybertson(2009年和2019年)所提出的,从全面控制模型到共享责任模型的转变,将工程的本质转变为更像是集体实现的东西。系统将代表技术和社会因素的组合和相互作用,它们可以从技术产品到服务提供者再到社会实体。在许多情况下,它们将是社会技术的结合或混合。

上述趋势对SE基金会产生了影响,包括技术方面、社会方面和伦理方面。将人纳入系统意味着基础科学的重大扩展,以提供原则、理论、模型,以及人类、生物、社会和代理领域以及技术和物理领域的模式。对agent的强调意味着对系统变化的修正概念化,从传统的机械性和受控的修复和升级模型,到一个更有机的包括增长、自我学习、自我组织和自我适应的变化模型。伦理考虑将包括如何在共享责任模型中分配系统的责任。在(Hybertson 2009和2019)中,进一步讨论了扩展的基础和未来SE的基础学科列表。


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