进行系统实现活动是为了根据系统定义来创建和测试系统版本。根据所选的生命周期模型,这些活动被分组并描述为迭代地和/或并发地执行的一般流程。这些活动包括那些需要构建一个系统(系统实现),集成不同的系统元素(系统集成),并确保系统满足涉众的需求(系统验证),并与系统需求和体系结构(系统验证)保持一致。
这些活动不是顺序的,而是根据所选的生命周期模型并发地、迭代地和递归地执行的。图1(参见下面的“概述”)还显示了这些流程如何适应系统定义和系统部署及使用ka的上下文。有关过程和生命周期模型之间关系的进一步讨论,请参见应用生命周期过程。
主题
SEBoK 的每个部分都分为 KA,它们是具有相关主题的信息分组。KA 依次被划分为主题。本 KA 包含以下主题:
有关第 7 部分中包含的案例研究和小插曲与第 3 部分中涵盖的主题的映射, 请参阅文章 实施示例矩阵。
概述
该方法的目的和原则
本质上,系统定义的输出在系统实现期间用于创建系统元素,并在系统集成期间用于提供组合这些元素的计划和标准。需求用于验证和验证系统元素、系统,以及整个感兴趣的系统(SoI)。这些活动向系统设计提供反馈,特别是在确定了问题或挑战时。
最后,当系统被考虑和验证时,它将成为系统部署和使用的输入。重要的是要了解这些活动之间存在重叠;它们不必按照图1所示的顺序出现。每个生命周期模型都包括实现活动,主要是验证和验证活动。执行这些活动的方式取决于所使用的生命周期模型。(有关生命周期的更多信息,请参阅生命周期模型KA。)
图 1. 系统实现。(SEBoK 原创)
执行实现过程是为了确保系统为过渡做好准备,并具有适当的结构和行为,以在系统的整个生命周期内实现所需的操作和功能。 除了实施、集成、验证和确认之外,DAU 和 NASA 都包括实现的过渡(Prosnik 2010;NASA 2007 年 12 月,1-360)。
基础知识
实现过程的宏观视图
图 2 展示了使用 Vee 生命周期模型时实现活动的通用输出的宏观视图。 Vee 的左侧代表“向下”系统的各种设计活动。
图 2. Vee 活动图(Prosnik 2010)。由国防采办大学 (DAU)/美国国防部 (DoD) 发布。
Vee 模型的左侧展示了系统元素规范和设计描述的开发。 在此阶段,制定验证和确认计划,随后用于确定已实现的系统元素( 产品 、 服务 或 企业 )是否符合规范和 利益相关者的要求 。 此外,在此阶段,初始规范成为较低级别系统模型的向下流动要求。 就时间框架而言,这些活动发生在系统生命周期的早期。 这些活动在 系统定义中进一步讨论 K A。 然而,重要的是要理解一些系统实现活动是与系统定义活动同时启动的; 集成、验证和确认计划尤其如此。 如图 2 所示,Vee 模型的右侧显示系统元素(产品、服务或企业)是根据 Vee 左侧描述的系统模型(集成)组装而成的。 验证和确认活动决定了实现的系统如何满足利益相关者的要求、系统要求和 设计属性 。 这些活动应遵循在 Vee 左侧制定的计划。 在验证和确认 (V&V) 工作的支持下,可以连续、增量和/或迭代地进行集成。 例如,集成通常从 Vee 的底部开始,并继续向上到 Vee 的顶部。
美国国防采办大学 (DAU) 概述了系统实现过程中发生的情况:
一旦完全定义了所有系统模型的产品,就可以启动自下而上的最终产品实现。 这首先应用实施流程来购买、构建、编码或重用最终产品。 这些实施的最终产品根据其设计描述和规范进行验证,根据利益相关者要求进行验证,然后过渡到下一个更高的系统模型进行集成。 集成过程中的最终产品依次向上集成、验证和验证,过渡到下一个获取阶段或最终作为最终产品过渡到用户。 (普罗斯尼克 2010)
虽然系统工程(SE)技术过程是生命周期过程,但这些过程是并发的,各个过程的重点取决于设计的阶段和成熟度。 图 3(从左到右)从美国国防部 (DoD) 的角度描绘了整个系统采购生命周期中各个流程的概念性重点。 值得注意的是,从这个角度来看,这些过程并不遵循线性进展; 相反,它们是并发的,给定区域中的活动量会随着系统的生命周期而变化。 红色框表示将作为实现的一部分讨论的主题。
图 3. 系统工程技术流程和程序生命周期阶段的概念重点(DAU 2010)。由国防采办大学 (DAU)/美国国防部 (DoD) 发布。 |