系统架构设计师:计算机系统基础知识--基于模型的系统工程

1.系统工程过程的三个阶段分别产生三种图形：在需求分析阶段，产生需求图、用例图及包图；在功能分析与分配阶段，产生顺序图、活动图及状态机（State Machine）图；在设计综合阶段，产生模块定义图、内部块图及参数图等。

MBSE的三大支柱分别是建模语言、建模工具和建模思路。

1）建模语言

对象管理组织0MG在对UML2.0的子集进行重用和扩展的基础上，提出了一种新的系统建模语言SysML（Systems Modeling Language），作为系统工程的标准建模语言。SysML的目的是统一系统工程中使用的建模语言。

系统建模语言在知识的表示和处理方面有若干优点：一是相当于在现有的各个学科之间、各类人员之间建立了一门新的通用语言，各门学科的知识都可以“翻译”转换成系统建模语言的形式；二是可以对知识进行图形化、可视化的表示，便于读者的理解；三是便于计算机的处理（由于系统建模语言形式化、关联化的特点）。因此，系统建模语言便于系统研制中对知识的理解、继承、重用和集成，便于各方的技术沟通。

2）建模工具

MBSE的建模工具主要就是支持系统建模语言画图的计算机和网络环境，当然核心是支持系统建模语言的软件。建模者使用屏幕上给出的系统建模语言的各种符号建模，底层利用系统建模语言的语法对相关数据进行关联，并形成模型库。人们可以构建分布式的建模环境，方便研制团队的协同设计。

同时，国际系统工程界已经制定了相关数据转换标准，能够和已有的各种软件分析工具进行数据交换，如专业的热学分析软件、力学分析软件，可以从系统建模语言构建的系统模型中读取数据，进行分析、计算、优化后再把数据写回系统模型中，不断地迭代优化，大幅度提高工程分析的效率。3）建模思路

建模思路就是设计团队如何利用系统建模语言的各种图形来建立系统模型，也就是工作流程。目前主要的方法包括IBM Telelogic Harmony-SE、Weilkiens SystemModeling（SYSMOD）method、INCOSE Ob ject-Oriented Systems Engineering Method（00SEM）等。

目前，国内许多大型企业，如航空、航天企业等，使用MBSE方法进行项目的研制工作。在使用MBSE时，建模思路以及工作流程的研究、探索、试用，应该是重点工作和前置性工作，因为系统建模语言是统一的，不同的建模工具虽然各有特点，但本质是一样的，因此，关键就在于根据组织机构的特点，研究适合自身的建模思路和工作流程，这需要在试点型号中探索应用，然后进行推广。