系统工程引论
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4.2 系统工程过程的含义

所谓系统工程过程,就是一个由各专业组成的团队,运用系统工程技术,按照自上而下的次序,通过反复和迭代,解决问题、开发系统的过程。这个过程把委托者的需求转化为系统的实现。

系统工程的任务,有可能是一项巨大的建设项目,例如建一个桥梁,修一条高速公路,或者为某一大型企业构建信息化系统;也可能是为某一地区或某一行业制订长远发展规划,或者研究开发某一新产品。任务有可能是由上级领导布置下来,由下属从事系统工程工作的单位(这些单位的名称可能是总体设计部、规划部、研究开发中心等)来完成,也可能是某一单位委托一个咨询机构来承担的。

一个系统工程项目的开发,具有下列特点Bahill A,Gissing B.Re-evaluating systems engineering concepts using systems thinking,IEEE Transactions on Systems,Man,Cybernetics,Part C:Applications and Reviews,28(4) 1998.

(1)它是一项复杂的工作任务,不但工作量大,而且涉及的技术复杂,环境也是复杂多变的,一时难以明确从何入手。

(2)它需要满足用户的要求,这是不言而喻的。

(3)需要很长的时间(几年)完成,特别是大型工程,例如一个核电站的整个工程周期需要十几年。

(4)它是由许多相关的任务组成的,这些任务涉及规划、设计、施工、运营等。

(5)它涉及几个不同的学科,不仅涉及几个技术学科,还会涉及经济、环境、法律以及经营管理等学科。

(6)它通常要由几个组织来实施,因为这是各自职责和权限规定的。

(7)它有特定的日程进度和预算,这是从传统的工程项目沿袭下来的要求。

项目的复杂性表现在目标和约束的多样性上,这是由于现代的大型工程设计的利益主体都不止是一个而引起的。目标的明确需要很长时间和很多的前期工作。由于工程时间长,在此期间,政治、经济、科技等环境会发生变化,因而使得工程受到各种影响。引用新技术又必然会招致风险。不同专业的人员在一起工作需要一定的磨合过程。凡此种种都需要对系统工程过程进行周密的考虑和安排。

看待系统工程有两种视角:一种是把系统工程看成一个产品,经过系统的构建,获得的是一个完整的系统产品;另一种视角是把系统工程看成一个过程。这两种视角是相互联系的,而过程视角更具有实践操作意义。

系统工程过程对应于本书第3章在介绍硬系统方法论时提到的三维结构中的逻辑维,以及其后介绍的步骤维。任何工程不论具体内容有多少不同,分析和解决问题的思考程序大体上都是一致的。思维过程的逻辑性是工程过程的客观逻辑性在人的主观上的反映,因此在系统工程过程中需要重视客观的逻辑顺序,重视这种反映。

从时间方面来看,工程活动总是由一系列的步骤(或阶段)组成,有开始,也有终了。开始时的输入就是委托者的需求,最后的输出则是能使委托者满意的系统(这里的系统,既可能是一个工程实体,也可能是一份规划报告)。不同阶段之间既存在着逻辑关系,也存在着时间先后的关系,其中有些允许灵活安排,有些必须遵循时间先后的顺序。

尽管系统工程的任务千差万别,但还是具备一定的共性,有一定的过程结构。系统工程过程就是要提取其中的共性,形成一套有效的工作步骤,供系统工程师运用。

国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)相结合曾经开发了一个系统工程标准ISO/IEC 15288,这个标准曾把系统工程过程汇总为如图4-1所示的三类过程。

图4-1

对系统工程过程的具体描述可以引用系统生命周期的概念。