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出版者:

作者:Stasinopoulos, Peter/ Smith, Michael H./ Hargroves, Karlson Charlie/ Desha, Cheryl

出品人:

頁數:20081219

译者:

出版時間:

價格:1054.00 元

裝幀:

isbn號碼:9781844076420

叢書系列:

圖書標籤:

• 係統設計
• 大型係統
• 分布式係統
• 微服務
• 架構模式
• 可擴展性
• 可靠性
• 性能優化
• 雲計算
• 軟件工程

好的，這是一本關於集成化係統工程方法與實踐的圖書簡介，它聚焦於宏觀視角的係統構建、跨學科知識的整閤以及復雜工程挑戰的應對，同時避免提及任何與您提供的書名直接相關的內容。 --- 《跨域集成與復雜性管控：現代工程的係統視界》 導論：範式轉移與集成思維的必要性 在當今技術快速迭代、領域邊界日益模糊的時代，單一學科或專業化的技術孤島已無法有效應對社會對復雜基礎設施和尖端技術係統的需求。從智能城市規劃到下一代航空航天器設計，從全球供應鏈的韌性構建到生物工程的規模化應用，挑戰的本質已從“如何做好單個組件”轉嚮“如何確保所有組件的協同、兼容與高效交互”。 本書《跨域集成與復雜性管控：現代工程的係統視界》正是為瞭填補這一知識鴻溝而撰寫。它摒棄瞭綫性的、自底嚮上的傳統設計流程，轉而倡導一種基於邊界、麵嚮目標的整體性思維框架。我們相信，真正的創新並非源於對現有技術的微小改進，而是源於對係統邊界、約束條件以及潛在交互作用的深刻理解。 本書旨在為工程師、項目管理者、決策者以及高階技術學生提供一套堅實的理論基石和可操作的方法論，用以駕馭高度異構、多尺度、動態演進的復雜工程環境。 第一部分：係統基礎與視界設定 本部分奠定瞭理解復雜係統的哲學基礎和核心概念。我們首先解析瞭“係統”在不同工程領域（如機械、信息、控製、社會經濟）的內涵差異，並確立瞭一套通用的術語體係，以促進跨學科溝通的效率。 1.1 復雜性的本質與分類： 深入探討瞭靜態復雜性與動態復雜性、確定性係統與混沌係統的邊界。重點分析瞭湧現性（Emergence）作為復雜係統核心特徵的錶現形式，以及如何通過結構化分解和抽象化建模來管理這種內在的復雜性。 1.2 需求工程的重構： 傳統的需求收集往往是分散且易變的。本章提齣瞭一種基於利益相關者地圖和價值流分析的“上下文驅動需求捕獲”方法。我們強調瞭非功能性需求的優先級，如安全性、可維護性、彈性（Resilience）和生命周期成本，並展示瞭如何將這些模糊的期望轉化為可量化的係統指標（Metrics）。 1.3 係統邊界的動態界定： 在一個互聯世界中，係統的“外殼”是流動的。本章指導讀者如何根據不同的設計目標、風險評估或運行環境，靈活地界定係統的物理、信息和組織邊界。討論瞭如何處理“遺留係統集成”和“未來兼容性”這兩個永恒的邊界挑戰。 第二部分：集成化建模與架構設計 成功設計的核心在於有效的抽象和精確的建模。第二部分聚焦於將復雜的現實世界轉化為可分析、可驗證的工程模型。 2.1 多視圖建模方法論： 摒棄單一的建模範式，本書推崇基於統一建模語言（UML）的擴展集和架構描述語言（ADL）的集成化方法。詳細介紹瞭如何從功能（What）、結構（How）、行為（When）和部署（Where）四個維度，構建相互校驗的係統視圖。 2.2 架構權衡分析（Trade-off Analysis）： 架構決策往往是權衡的藝術，沒有完美的方案，隻有最優的平衡點。本章介紹瞭一種量化的多目標優化框架，用於評估不同架構選擇在性能、成本、風險和時間等多個維度上的錶現。通過案例研究，展示瞭如何使用帕纍托前沿分析來指導關鍵的架構決策。 2.3 接口定義與信息契約： 係統集成的瓶頸往往在於接口定義的不明確。本部分強調瞭“零信任”接口設計原則，並詳細闡述瞭數據模型、通信協議和錯誤處理機製的標準化契約製定流程。討論瞭如何利用形式化方法來驗證接口的兼容性和魯棒性。 2.4 迭代式與增量式開發： 針對現代工程的快速反饋需求，本書闡述瞭如何將瀑布模型的嚴謹性與敏捷方法的適應性相結閤。重點在於定義清晰的“集成增量”，確保在每個階段都能實現可測量的、端到端的係統功能。 第三部分：復雜性管控與驗證策略 設計完成隻是第一步，確保係統能夠在真實環境中按預期運行，並能適應未來的變化，纔是集成化工程的終極考驗。 3.1 依賴性映射與風險傳播分析： 在大型係統中，一個組件的失效可能引發連鎖反應。本章教授如何構建依賴圖（Dependency Graphs），並利用圖論算法模擬故障傳播路徑。探討瞭如何通過冗餘設計、隔離機製和快速恢復策略來減輕高風險依賴帶來的衝擊。 3.2 集成測試與環境模擬： 純粹的單元測試無法揭示係統級問題。本書詳細介紹瞭從半實物仿真（HIL）到全係統環境模擬的驗證層級。關鍵在於構建與目標運行環境高度相似的測試平颱，特彆是針對非綫性和時序依賴問題的測試用例設計。 3.3 可觀測性（Observability）與診斷架構： 現代係統是黑箱的，我們需要為其內置“內窺鏡”。本章探討瞭如何將遙測、日誌記錄和指標收集嵌入係統架構的早期階段，確保係統在部署後能夠提供足夠的信息，以便進行實時診斷和性能優化，而無需修改核心代碼。 3.4 生命周期管理與持續演進： 係統並非一成不變。本部分覆蓋瞭從部署到退役的整個生命周期。重點討論瞭如何建立配置管理基綫，如何評估技術債務對未來集成的負麵影響，以及如何設計可插拔的架構，以實現平滑的、低風險的係統升級和替換。 結語：邁嚮韌性與可持續的工程未來 《跨域集成與復雜性管控：現代工程的係統視界》提供瞭一套實用的哲學和工具箱，幫助讀者超越單一技術的限製，以一種更具戰略性、更具前瞻性的視角來審視和構建未來的復雜工程。本書倡導的集成思維，不僅是應對技術挑戰的手段，更是確保工程項目成功、實現長期價值的關鍵所在。掌握這些原則，意味著能夠從容應對由技術融閤、環境不確定性以及人類組織結構帶來的多重挑戰。

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