Материал: 3108

Коллектив во главе с Б. Боэмом, известным специалистом в области программной инженерии, предложил, применительно к программно-

насыщенным системам, четыре принципа успешной системной инженерии

(Boehm B. et al. Principles for Successful Systems Engineering. — Procedia Computer Science - № 8, 2012. - pp. 297–302):

1.Описание и развитие системы в разрезе ценности для заинтересованных сторон (Stakeholder Value-based System Definition and Evolution) —

система будет успешной тогда и только тогда, когда в выигрыше окажутся все критически важные заинтересованные стороны.

2.Поэтапный рост ответственности и обязательств (Incremental

Commitment and Accountability) — доверие между заинтересованными сторонами невозможно установить в отсутствии ведущих специалистов, отвечающих за создание системы. С другой стороны, критически важные заинтересованные стороны должны нести ответственность за свои обязательства и своевременно обеспечивать их выполнение, а также принятие необходимых решений.

3. Согласованное мультидисциплинарное описание и разработка системы (Concurrent Multidiscipline System Definition and Development) — для понимания потребностей, анализа обстоятельств, выявления целей

иопределения требований, а также для разработки архитектурных решений

ипроектирования системы, включая аппаратное и программное обеспечение, а также операторов и, наконец, для получения свидетельств осуществимости решения, важно придерживаться правила параллельной, а не последовательной организации работ.

4.Доказательно обоснованное принятие решений на основе фактов

ис учѐтом риска (Evidence and RIsk-driven Decision Making) — наиболее важным фактором при принятии решений является наличие доказательно обоснованного факта, а не плана, графика или календарного события.

5.3.МЕТОДЫ СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ

36

Системная инженерия отвечает за интеграцию всех технических аспек-

тов, экспертов предметной области и специализированных групп в рамках всех усилий команды разработки целевой системы. Работа в области систем-

ной инженерии начинается с определения потребностей заинтересованных сторон и необходимой функциональности, управления множеством [функ-

циональных и нефункциональных] требований, которые затем должны быть преобразованы в ответный рабочий проект системы и еѐ архитектуру при помощи синтеза проектных решений, после чего система проходит этапы ве-

рификации и валидации.

В обобщѐнной форме набор методов (процессов) системной инженерии включает, как минимум, следующие действия, которые необходимы для по-

лучения оптимальной системы:

обеспечение надѐжного проектного репозитория, который под-

держивает необходимые инструменты для совместной работы множества

специалистов над мультидисциплинарной информацией в ходе создания сис-

темы и управления еѐ жизненным циклом;

точную оценку доступной информации и определение недос-

тающей;

точное определение критериев производительности и эффектив-

ности, которые определяют успех или неудачу системного проекта;

получение и анализ всех исходных требований, которые отража-

ют запросы пользователей и цели заинтересованных сторон;

проведение системного анализа для разработки проектных реше-

ний, отражающих поведение системы, которые должны соответствовать всем функциональным требованиям и требованиям к производительности;

распределение всех поведенческих элементов системы по соответствующим (подходящим) им элементам архитектуры;

проведение анализа компромиссных решений по альтернативным проектным решениям или архитектуре для поддержки процесса принятия решений;

37

по мере прохождения стадий и этапов жизненного цикла в своей основе оста-

ѐтся постоянной. Поэтому на практике системная инженерия стремится фор-

мализовать процесс разработки систем. Совокупность подобных типовых,

повторяющихся действий получила особое название — процессы системной инженерии (Systems Engineering Process) или методы системной инженерии

(Systems Engineering Method).

Все известные методы (процессы) системной инженерии предполагают

итеративное применение процедур синтеза, анализа, оценки:

1. Синтез включает формирование определѐнной совокупности

нужд и требований клиента и других заинтересованных сторон, описанных на языке функционирования. Основными элементами обеспечения синтеза

являются команда разработчиков, а также традиционные и компьютерно-

ориентированные инструменты синтеза. Синтез наиболее эффективен при одновременном использовании как восходящих, так и нисходящих действий,

причѐм учитываются результаты прикладных исследований и возможности использования известных технологий. Существующие и вновь спроектиро-

ванные, компоненты, узлы и подсистемы комплексируются в виде, пригод-

ном для анализа и оценки.

2. Анализ вариантов системных решений включает вычисление

и предсказание значения параметров, зависящих от конструктивных решений

(технических характеристик), а также определение или предсказание пара-

метров, не зависящих от конструктивных решений. Во всех случаях исполь-

зуется информация о физических процессах и явлениях, техническая инфор-

мация, а также экономическая информация, хранящаяся в базах данных. Сис-

темный анализ и исследование операций являются необходимыми шагами на пути оценки проектных вариантов системы, но требуется обязательная адап-

38

тация соответствующих моделей и методов к особенностям предметной об-

ласти. В целом, применение анализа — это необходимая, но не достаточная

составляющая процедуры принятия решения о выборе проектного варианта

проверяется на соответствие требованиям заинтересованных сторон. Оценка

каждого из вариантов выполняется после получения сведений о

его характеристиках, зависящих от конструктивных решений. Данные о ха-

рактеристиках, не зависящих от конструктивных решений, являются внеш-

ними факторами, которые используются по отношению ко всем кандидатам,

подвергаемым оценке. Каждый кандидат подвергается окончательной оценке с выбранными оптимальными характеристиками, после чего передаѐтся для принятия окончательного решения. Поскольку выбор всегда субъективен решение, в конечном счѐте, принимается ключевыми заинтересованными сторонами.

Итеративное использование триады «синтез — анализ — оценка» —

принципиально важная особенность методов (процессов) системной инжене-

рии. Применение метода начинается с осознания потребностей заинтересо-

ванных сторон и определения их требований, которые далее преобразуются по определѐнным правилам для получения исходного описания системных решений. В дальнейшем описание системы уточняется и детализируется,

причѐм на более низких уровнях системной иерархии процесс системной ин-

женерии используется уже рекурсивно, что позволяет добиться высокого уровня конкретизации при описании системы. Использование метода «син-

тез — анализ — оценка» позволяет описывать и строить систему, обеспечи-

вая и постепенный обратный переход от уровня детального описания состав-

ных частей к более крупным элементам и узлам.

5.4. ПРЕДМЕТ СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ

39

В соответствии с современными представлениями, предметом систем-

ной инженерии является интегрированное, целостное рассмотрение крупно-

масштабных, комплексных, высокотехнологичных систем, взаимодействую-

щих преимущественно на уровне предприятий с использованием человеко-

машинных интерфейсов. Создание таких систем требует усиленного внима-

ния к следующим процедурам:

разработке архитектуры систем, проектированию систем

иих элементов;

системному анализу и исследованию операций;

управлению инженерной деятельностью;

выбору технологий и методик;

эффективному управлению жизненным циклом системы.

Профиль современной системной инженерии включает следующие ос-

новные области деятельности:

1.Управление организацией (организационно-управленческая дея-

тельность).

2.Управление проектами (проектно-управленческая деятельность).

3.Управление инженерными решениями (проектно-инженерная деятельность).

4.Специальные инженерные дисциплины (технологическая дея-

тельность).

6. СТАНДАРТЫ В ОБЛАСТИ СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ

Специфика и разнообразие сложных и крупномасштабных систем су-

щественно затрудняет использование точных формализованных методов при их создании, поэтому основные концепции, методы и технологии современ-

ной системной инженерии формировались, главным образом, в рамках прак-

тики успешных разработок. Как следствие, наиболее важные аспекты, свя-

40