The Engineering Design of Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Wiley-Blackwell

作者:Buede, Dennis M.

出品人:

页数:536

译者:

出版时间:2009-2

价格:1169.00 元

装帧:Hardcover

isbn号码:9780470164020

丛书系列:

图书标签:

系统工程
工程设计
系统设计
复杂系统
建模与仿真
需求分析
系统架构
可靠性工程
风险管理
优化设计

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具体描述

The ideal introduction to the engineering design of systems—now in a new edition The Engineering Design of Systems, Second Edition compiles a wealth of information from diverse sources to provide a unique, one-stop reference to current methods for systems engineering. It takes a model-based approach to key systems engineering design activities and introduces methods and models used in the real world. Features new to this edition include: The addition of Systems Modeling Language (SysML) to several of the chapters, as well as the introduction of new terminology Additional material on partitioning functions and components More descriptive material on usage scenarios based on literature from use case development Updated homework assignments The software product CORE (from Vitech Corporation) is used to generate the traditional SE figures and the software product MagicDraw UML with SysML plugins (from No Magic, Inc.) is used for the SysML figures This book is designed to be an introductory reference and textbook for professionals and students in systems engineering. It is also useful in related courses in engineering programs that emphasize design methods and models.

系统工程的艺术与科学：理解与构建复杂世界的蓝图在一个日益互联和动态变化的世界里，解决复杂问题、创造创新解决方案以及有效管理大型项目已成为时代发展的核心驱动力。无论是航空航天领域的精密设计，还是软件开发中的敏捷迭代，抑或是交通运输网络的优化升级，这些看似迥异的领域，背后都遵循着一套共同的、深刻的原理——那就是系统工程。本书旨在深入剖析系统工程的精髓，揭示其作为一门跨学科的、综合性的工程领域，如何指导我们从整体视角出发，理解、设计、实现和维护那些具有高度复杂性、相互关联性和动态演变性的“系统”。系统工程并非仅仅是单个技术或学科的简单堆砌，它是一种思维方式，一种方法论，更是一种艺术与科学的融合。它关注的焦点在于“整体”，即系统作为一个有机整体，其各组成部分之间如何协同工作，共同达成预期的功能和目标。书中将带领读者踏上一段探索之旅，从系统工程的基本概念和原则出发，逐步深入到其核心的活动、方法和工具。我们将考察系统生命周期的各个阶段，理解如何在项目的早期规划中识别需求、定义范围，如何在设计阶段进行概念选择、架构构建，如何在实现阶段进行集成、验证和确认，以及如何在运行维护阶段进行管理、演进和退役。理解系统的本质：从局部到整体的思维飞跃在现代工程实践中，孤立地看待和解决问题已越来越难以奏效。复杂系统往往包含数量庞大、相互依赖的组件，任何单一部分的性能提升，都可能对整体产生意想不到的影响。系统工程的核心价值便在于提供一种系统化的视角，帮助工程师们跳出“只见树木不见森林”的困境。本书将首先阐述“系统”的定义和特征，探讨不同类型的系统，如物理系统、信息系统、社会技术系统等，并深入分析系统之所以复杂的原因：涌现性、非线性、反馈回路、适应性等。通过对这些本质特征的理解，读者将能够建立起一种更宏观、更周全的分析框架，为后续的设计活动奠定坚实的基础。需求工程：从模糊愿望到清晰规格的转化任何成功的系统都始于对用户和利益相关者需求的深刻理解。需求工程是系统工程的起点，也是最关键的环节之一。本书将详细介绍需求获取、分析、规格说明、验证和管理的过程。我们将探讨各种有效的需求获取技术，如访谈、问卷、焦点小组、原型演示等，并介绍如何对需求进行分类、优先级排序和冲突消解。特别地，我们将强调需求规格说明的重要性，它不仅需要清晰、准确、完整，还必须是可验证的。读者将学习如何利用各种工具和技术，如用例图、用户故事、情景分析等，将模糊的愿望转化为可执行的工程规格，从而确保项目朝着正确的方向前进。系统设计：架构与实现的蓝图构建需求明确之后，接下来的挑战是如何将这些需求转化为一个可行的设计。系统设计是系统工程的核心活动，它涵盖了从高层架构到详细实现的方方面面。本书将深入探讨系统架构的设计原则和方法。我们将讨论如何进行概念设计，探索不同的设计方案，并进行权衡和选择。在架构设计层面，我们将学习如何定义系统的主要组件、接口和交互关系，如何进行模块化设计以提高可维护性和可重用性。此外，本书还将涵盖详细设计的考量，包括组件的内部逻辑、数据结构、算法选择等。读者将了解到，一个良好的系统设计不仅要满足功能需求，还必须考虑性能、可靠性、安全性、成本、可维护性等非功能性需求。集成、验证与确认：确保系统按预期运行设计完成后，将各个组件集成起来并确保它们协同工作，是实现系统功能的重要步骤。集成是逐步将独立的组件组装成一个完整的系统的过程，它需要精心的规划和周密的执行。然而，集成本身并不能保证系统的成功。验证是“我们是否正确地建造了这个系统？”，确认是“我们是否建造了正确的系统？”，这两个概念在系统工程中至关重要。本书将详细阐述验证与确认（V&V）的活动，包括测试策略的设计、不同级别的测试（单元测试、集成测试、系统测试、验收测试）的执行，以及仿真、模型检查等高级验证技术。通过严格的V&V过程，我们可以及早发现并纠正设计和实现中的缺陷，确保最终交付的系统能够满足用户的期望和合同的要求。项目管理与风险管理：驾驭复杂系统的航程任何大型系统的开发都离不开有效的项目管理。系统工程与项目管理密切相关，项目管理为系统工程的实施提供了组织和控制框架。本书将介绍系统工程在项目管理中的作用，包括项目范围的界定、进度的规划与控制、资源的分配、团队的协调以及项目的监控和报告。在复杂系统的开发过程中，风险是不可避免的。本书将重点介绍风险管理的关键活动，包括风险的识别、分析、评估、应对和监控。我们将探讨如何主动地预测潜在的问题，并制定相应的预防和应对措施，以最小化风险对项目成功的影响。通过有效的项目管理和风险管理，我们可以更自信地应对挑战，确保项目在预算内、按时、高质量地完成。系统生命周期管理：从概念到退役的全程关怀系统工程的视野并不仅限于系统的开发阶段，它涵盖了系统的整个生命周期，从最初的概念形成，到系统的部署、运行、维护、升级，直至最终的退役。本书将探讨系统生命周期管理的重要性，以及如何在不同阶段应用系统工程的原理。我们将考察如何进行系统的维护和支持，如何进行系统的升级和演进以适应不断变化的环境和需求，以及如何进行系统的退役和处置，以最大程度地减少对环境和社会的影响。通过对系统生命周期进行全面的管理，我们可以确保系统在整个服役期间都能保持其价值和效能。系统工程的工具与技术：赋能实践的利器为了有效地实施系统工程，需要一系列强大的工具和技术。本书将介绍一些常用的系统工程工具和方法，包括：模型驱动的系统工程（MDSE）：利用模型作为系统描述和分析的核心，提高设计的精确性和一致性。需求管理工具：如DOORS, JIRA等，用于捕获、跟踪和管理需求。架构设计工具：如UML, SysML等，用于可视化和描述系统架构。仿真与建模工具：用于模拟系统行为，评估设计方案。配置管理工具：确保系统组件的版本控制和一致性。项目管理软件：如Microsoft Project, Asana等，用于项目规划和跟踪。本书将结合实际案例，展示这些工具和技术如何在实际的系统工程项目中发挥作用，帮助读者更好地掌握系统工程的实践技能。面向未来：系统工程的演进与挑战随着技术的飞速发展和世界面临的挑战日益复杂，系统工程本身也在不断演进。本书的最后部分将展望系统工程的未来趋势，例如人工智能在系统设计和管理中的应用、敏捷系统工程的兴起、以及对可持续性和弹性系统的关注。我们将探讨当前系统工程面临的挑战，如如何处理越来越大规模和分散的系统、如何平衡快速迭代与严格的验证需求，以及如何培养具备系统思维和跨学科能力的工程师。总而言之，《系统工程的艺术与科学》将为读者提供一个全面、深入的系统工程知识体系。无论您是初涉此领域的学生，还是经验丰富的工程师，亦或是需要管理复杂项目的领导者，本书都将是您理解、设计和构建复杂世界的宝贵指南。它将帮助您掌握一套强大的思维工具和实践方法，以应对当今世界最严峻的挑战，创造出更卓越、更可靠、更可持续的未来。