1.3 系统工程的内容框架

正如本章1.1节所说，系统工程正处在发展过程中，其内涵、内容、应用领域等还在不断调整变化过程中，因此不同的学者、机构、行业乃至国家，都对系统工程的内容提出了不同的观点。参考霍尔模型（详情见本书第3章），下面分别从系统生存周期、系统工程过程和系统工程专业技术三个方面来详细讨论。

1.3.1 系统生存周期

任何系统都要经历一个从产生、发展到衰落、消亡的生存周期。从系统的观点来看，在时间维度下就要考虑系统的全生存周期，因此系统工程覆盖了系统整个生存周期。为了协调、有序地开展工作，需要将系统生存周期划分为多个阶段。在各阶段的工作中，既要保证本阶段任务目标的实现，又要充分考虑本阶段工作对系统总目标的影响以及对系统生存周期其他阶段的影响。

不同的标准给出了不同的生存周期模型（表1-3）。它们之间存在比较明确的对应关系。在这些模型中，15288标准划分阶段最为简洁，因此，本书采用15288标准的规定，将（人造）系统的系统生存周期划分为概念阶段、开发阶段、生产阶段、使用阶段、保障阶段和退役阶段六个阶段。详细说明请见本书第3章。

1.3.2 系统工程过程

系统工程过程体现了系统工程方法的主要内容。ISO/IEC/IEEE 15288：2015和ISO/IEC/IEEE 24765：2017将过程（Process）定义为：“将输入转化为期望输出的一组相互关联或相互作用的活动。”系统工程过程的行为主体是组织及组织内的角色，系统工程过程的行为客体是目标系统及其描述数据。人工系统从无到有，经历提出问题、定义数据和实现实体等流程。而这个流程是由组织及组织中的人实施的。过程将主体系统与客体系统紧密衔接起来。

不同组织或者同一个组织在不同的时期，会给出不同的规定。下面简要列出几个典型标准和指南的情况。

1.美国国防部（DoD）《系统工程基础》

它将系统工程过程分为两类：技术过程，包括需求分析、功能分析和分配、设计综合六个过程；系统分析与控制过程，相当于系统工程的管理过程，包括工作分解结构、技术状态管理、技术评审与审计、权衡研究、建模与仿真、度量、风险管理等活动。

2.美国航空航天局（NASA）《系统工程手册》

它将系统工程过程分为三类：系统设计类过程，包括相关方期望定义、技术需求定义、逻辑分解定义和设计方案定义四个过程；产品实现类过程，包括产品实现、产品集成、产品验证、产品确认和产品移交过程五个过程；技术管理类过程，包括技术规划、需求管理、接口管理、技术风险管理、技术状态管理、技术数据管理、技术评估、决策分析八个过程。

3.我国军标GJB 8113《武器装备研制系统工程通用要求》

它将系统工程过程分为两类：技术过程，包括需求分析、技术要求分析、体系结构设计、单元实施、产品集成、验证、移交、确认八个过程；技术管理过程，包括研制策划、需求管理、技术状态管理、接口管理、技术数据管理、技术风险管理、研制成效评估、决策分析八个过程。

4.国际标准ISO/IEC/IEEE 15288《系统和软件工程——系统生存周期过程》

它将系统全生存周期模型分为四类：协议过程组、组织的项目使能过程组、技术管理过程组和技术过程组。具体包括30个系统工程过程（SEP）（见表1-4）。INCOSE指南采用此标准的规定，也分为四类共30个过程。

从上面列举的几个典型标准可以看出，各标准所包含过程的种类和数量均不相同，其中15288标准所包含的过程种类和数量最多、最全。虽然15288标准所包括的过程超过了一般意义的系统工程的工作内容，但是这些内容也是与系统工程工作相关的。因此，本书采用15288标准规定的系统工程过程作为系统工程过程的框架，但同时提供了过程裁剪的指南，为用户合理采用这些过程提供指导。

1.3.3 系统工程专业技术

在复杂产品的研制工作中，除了需要各种专业技术以外，还需要从系统总体的角度考虑一些系统相关的特性，如可靠性、安全性、可维修性等，并有专门的技术提供支撑。这些特殊工程专业通常是跨学科的，它们应用特殊的专业知识和方法支持被开发的系统在未来真实、复杂的环境下正确发挥它的使用效能。这些专业技术为系统工程的实施提供了直接的指导，实现这些系统总体有关特性的方法，称为专业工程（Specialty Engineering）。详细介绍请见本书第10章。

本书除了介绍以上三部分主要内容外，还会介绍系统工程标准的情况、当前典型的系统工程方法（基于模型的系统工程）以及系统工程的应用情况，从而为读者提供一个全面、完整的系统工程知识图景。

本章首先介绍了系统工程的发展历程，让读者对系统工程的产生背景及发展趋势有一个宏观的了解，然后详细阐述了系统工程的内涵及关键概念，这是正确理解本书其他内容的基础。目前，关于系统工程的概念众说纷纭，而本书所讲的系统工程是指建造和管理人工系统的方法，这是本书的基本定位。最后，本章介绍了系统工程的内容框架：因为不同专家、组织和标准对系统工程内容的规定各不相同，而本书从内容全面性和权威性两方面考虑，决定采用15288标准所确定的内容框架。

本章内容是理解全书其他内容的前提和基础，只有深入理解本章的观点，才可能正确理解后续各章节的具体内容。