THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 工程設計
• 係統工程
• 建模與仿真
• 方法論
• 係統分析
• 復雜係統
• 設計流程
• 第二版
• 工程學
• 係統建模

　　The Engineering Design of Systems compiles a wealth of information from diverse sources, providing a unique, one-stop reference of current methods and models for systems engineering. This updated edition features important new information on Systems Modeling Language (SysML), more descriptive material on usage scenarios based on literature from use case development, updated homework assignments, and use of the software product CORE to generate the SysML figures. This book serves as an excellent introductory reference suitable for students and professionals alike.

本書特色

　　1 .  The addition of Systems Modeling Language (SysML) to several of the chapters, as well as the introduction of new terminology

　　2 .  Additional material on partitioning functions and components

　　3 .  More descriptive material on usage scenarios based on literature from use case development

　　4 .  Updated homework assignments

　　5 .  The software product CORE (from Vitech Corporation) is used to generate the traditional SE figures and the software product MagicDraw UML with SysML plugins (from No Magic, Inc.) is used for the SysML figures

好的，這是一本關於係統工程設計方法的圖書簡介，側重於提供一個全麵且實用的設計框架，同時避免提及您提到的特定書籍內容。 係統工程設計：概念、方法與實踐 本書深入探討瞭復雜係統工程設計領域的核心原則與應用技術，旨在為工程師、技術經理以及從事復雜項目開發的專業人士提供一個結構化、可操作的設計範式。 在當今技術快速迭代的時代，我們麵臨的工程挑戰日益復雜化，涉及跨學科的集成、動態環境的適應性以及對用戶需求的精準把握。本書超越瞭單一技術或部件層麵的考量，將焦點置於構建一個從概念構思到最終實施、直至全生命周期管理的整體性係統工程方法論上。我們認識到，成功的係統不僅僅是功能集閤的堆砌，而是各要素間高效協同、滿足特定目標的功能實體。 第一部分：係統工程思維的基石 本部分首先為讀者奠定瞭係統工程的哲學基礎和核心概念。我們探討瞭“係統”的本質定義，區分瞭開放係統與封閉係統，並強調瞭係統邊界的確定性在設計過程中的關鍵作用。 1. 復雜性管理與係統思維： 係統設計的第一步是理解復雜性。本書詳細闡述瞭如何從混雜的現實世界中識彆關鍵變量、耦閤關係和反饋迴路。我們引入瞭係統思維的工具箱，包括對因果迴路圖、存量與流量圖的運用，幫助讀者從動態角度理解係統的行為模式，而非僅僅停留在靜態結構分析。對於如何將復雜的、通常是模糊的需求轉化為清晰、可驗證的設計約束，我們提供瞭係統的指導。 2. 需求工程的深度解析： 需求是設計的驅動力。本書將需求工程視為一個持續迭代的過程，而非一次性的文檔撰寫活動。我們著重介紹瞭需求分類（功能性、性能、接口、約束性需求）及其層次結構。特彆關注瞭如何進行需求的量化、優先級排序和可追溯性管理。通過對利益相關者分析（Stakeholder Analysis）的詳盡討論，確保設計目標與最終用戶的期望保持高度一緻。書中提供瞭多種技術，用於在需求的衝突和不確定性中尋找最優平衡點。 3. 係統架構的抽象層次： 係統架構是連接需求與實現的藍圖。本部分詳細介紹瞭從高層概念架構（Conceptual Architecture）到詳細設計架構（Detailed Design Architecture）的演進過程。我們深入分析瞭不同的架構風格（如分層式、總綫式、服務導嚮架構等）的適用場景和優缺點，並強調瞭架構選擇對係統性能、可維護性和未來可擴展性的深遠影響。架構的決策過程被視為一個關鍵的權衡（Trade-off）過程，需要係統地評估風險與收益。 第二部分：設計過程的迭代與模型驅動方法 成功的係統工程依賴於一個嚴謹且適應性強的設計流程。本書的核心價值在於展示如何利用模型和工具來驅動設計過程的每一步，實現從“試錯”到“預測性設計”的轉變。 1. 迭代式與增量式設計流程： 我們摒棄瞭傳統瀑布模型的局限性，提倡采用適應性強的、基於反饋的學習型設計流程。這包括對螺鏇模型、敏捷原則在係統工程中的應用探討。重點在於如何通過構建早期、低保真度的原型和模型來快速驗證關鍵假設，從而降低後期修改的成本和風險。 2. 係統建模語言與工具的應用： 模型是係統工程師的通用語言。本書詳細介紹瞭如何使用形式化的建模語言來描述係統的結構、行為和需求。我們探討瞭不同建模方法的側重點，例如側重於靜態結構的建模技術，以及側重於動態行為和時間序列分析的建模技術。模型的構建目標不僅僅是文檔化，更是為瞭進行仿真、分析和設計驗證。 3. 設計分析與驗證： 設計驗證（Verification）確保“我們是否將係統正確地構建起來”，而設計確認（Validation）則確保“我們構建瞭正確的係統”。本書提供瞭多樣的分析技術，包括性能預算分析、可靠性預測、故障模式與影響分析（FMEA）以及初步的係統級仿真技術。我們強調，分析必須貫穿整個設計生命周期，而不是隻在設計的末端進行。 第三部分：集成、實施與生命周期管理 係統工程的挑戰並不僅限於設計階段。如何有效地集成子係統、管理項目實施以及確保係統在部署後的持續有效性，是決定最終成敗的關鍵因素。 1. 接口控製與集成管理： 隨著係統復雜度的增加，接口成為最常見的故障源。本部分提供瞭建立嚴格接口控製文檔（Interface Control Document, ICD）的方法論，並介紹瞭不同集成策略（如大爆炸集成、增量集成）的優缺點和風險管理措施。有效的集成管理要求跨團隊的緊密協作和統一的基綫管理。 2. 係統測試與評估策略： 本書構建瞭一個多層次的測試框架，從單元測試到係統級驗收測試。我們詳細闡述瞭測試用例的設計原則，特彆是如何根據已有的需求和設計約束來生成具有高覆蓋率的測試集。係統評估不再僅僅是功能的驗證，還包括對非功能性需求（如安全性、可用性）的嚴格考量。 3. 配置管理與工程變更控製： 在漫長的係統生命周期中，工程變更不可避免。本書提供瞭建立穩健的配置管理體係的實踐指南，確保所有設計基綫、文檔和代碼庫的版本可追溯、可控。同時，我們詳細描述瞭如何建立一個有效的工程變更控製委員會（ECC）流程，以係統、低風險地處理設計修改請求。 結論：邁嚮韌性與適應性的係統 本書的最終目標是培養工程師構建“韌性”（Resilient）和“適應性”（Adaptive）係統的能力。在信息爆炸和快速變化的環境下，一個好的係統設計必須能夠優雅地應對未預見的故障和不斷演進的操作環境。通過掌握本書所介紹的結構化思維、模型驅動方法和全生命周期管理技術，讀者將能夠更自信、更高效地領導和參與下一代復雜工程項目的開發。 本書適閤以下讀者群體： 從事航空航天、國防、大型基礎設施、信息技術平颱等領域的産品設計與開發工程師。 希望係統化其工程設計實踐的技術負責人和項目經理。 對現代係統工程方法論感興趣的高年級本科生和研究生。

PART 1: INTRODUCTION, OVERVIEW, AND BASIC KNOWLEDGE.
Ch 1: Introduction to Systems Engineering.
Ch 2: Overview of the Systems Engineering Design Process.
Ch 3: Modeling and Process Modeling.
Ch 4: Discrete Mathematics: Sets, Relations, and Functions.
Ch 5: Graphs and Directed Graphs (Digraphs).

PART 2: DESIGN AND INTEGRATION TOPICS.
Ch 6: Requirements and Defining the Design Problem.
Ch 7: Functional Architecture Development.
Ch 8: Physical Architecture Development.
Ch 9: Allocated Architecture Development.
Ch 10: Interface Design.
Ch 11: Integration and Qualification.

PART 3: SUPPLEMENTAL TOPICS.
Ch 12: Graphical Modeling Techniques.
Ch 13 Decision Analysis for Design Trades.

Appendix A: Outline of Systems Engineering Documents.
Appendix B: IDEFO Model of the Engineering of a System.
Glossary.
References.
Historical References.
Index.

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剛拿到《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》這本書的時候，老實說，我抱著一種“先看看再說”的心態。畢竟，工程設計聽起來總是那麼嚴肅且充滿技術細節。然而，翻開第一頁，我就被吸引住瞭。作者在開篇就拋齣瞭一個非常引人深思的問題：我們所設計的係統，究竟是為瞭解決什麼問題？這個問題看似簡單，但在後續的內容中，作者一步步地引導我們去深入思考，去理解係統不僅僅是硬件和軟件的堆砌，更是要滿足用戶、組織甚至社會的需求。 書中最讓我印象深刻的是關於“係統思維”的闡述。它打破瞭我過去那種“就事論事”的思維模式，讓我開始學會從宏觀的角度去看待問題，去理解係統各個組成部分之間的相互關係以及它們對整體性能的影響。作者用瞭一些非常生動的案例，比如城市交通係統的優化、航空航天的復雜係統設計，來闡述係統思維的重要性。這些案例讓我茅塞頓開，原來很多看似獨立的問題，背後都隱藏著復雜的係統性聯係。這本書不僅僅是教我們如何設計係統，更是在培養一種解決復雜問題的能力。

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這本書真的讓我眼前一亮，完全顛覆瞭我過去對係統工程的認知。原本以為係統工程隻是工業界的一些“老掉牙”的理論，沒想到《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》卻用非常現代、而且極具啓發性的方式，把整個係統設計的過程拆解得清清楚楚。我最喜歡它關於“模型”的部分，它不是枯燥地列舉幾種模型，而是深入淺齣地介紹瞭不同場景下該如何選擇和應用最適閤的模型，而且還強調瞭模型的可視化和迭代性。舉個例子，在介紹需求分析時，作者並沒有止步於羅列需求，而是教我們如何透過不同的角度去挖掘潛在需求，甚至是那些用戶自己都還沒意識到的需求。這一點對於我這種長期在一綫做産品開發的人來說，簡直是福音。 而“方法”的部分，更是讓整個設計過程從“感性”變得“理性”起來。它提供瞭一套非常清晰、可操作的流程，從概念設計、詳細設計、驗證到部署，每一個階段都提供瞭詳細的指導和工具。特彆是它對風險管理的闡述，不再是簡單的“列風險點”，而是結閤係統生命周期，教我們如何係統性地識彆、評估、規避和應對風險。我之前在項目中就遇到過一個復雜的係統集成問題，導緻項目延期瞭好幾個月，事後復盤纔發現，很多風險點其實是可以提前預判並采取措施的。如果當時能有這本書的指導，我想情況會大不一樣。這本書真的不隻是理論，更是實踐的寶典。

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我一直覺得，要做好係統工程，光有技術是不夠的，更需要一套科學的設計理念和方法論。《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》這本書，完美地解答瞭我這個睏惑。它通過詳細講解“模型”和“方法”，為我提供瞭一個係統性的設計框架。 特彆吸引我的是，它在“係統演化與維護”部分的內容。很多時候，我們隻關注係統的設計和實現，卻忽略瞭係統在生命周期後期的維護和演化。這本書則提供瞭非常前瞻性的指導，教會我們如何設計可維護、可擴展的係統，以及如何應對係統在運行過程中齣現的各種變化和挑戰。這對於我這種長期在維護一綫的人來說，簡直是福音。這本書不僅僅教我如何設計，更教我如何讓係統“活得更久，更好”。

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我最近在學習係統工程，遇到這本書《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》，真是太棒瞭！它把係統設計的“模型”和“方法”講解得非常透徹，而且邏輯性很強，讀起來不會覺得枯燥。我尤其喜歡它在“係統概念開發”部分的內容，它教我們如何從模糊的概念齣發，逐步細化，形成可執行的設計方案。 這本書讓我印象深刻的是它關於“用戶中心設計”的理念。它強調瞭在係統設計的早期階段，就要深入理解用戶的需求和痛點，並將這些融入到設計過程中。這和我之前接觸的許多技術書籍不太一樣，很多技術書籍側重於技術實現，而這本書更關注係統如何真正地解決問題，滿足用戶。它提供瞭很多可視化的工具和方法，來幫助我們捕捉和分析用戶需求，並將其轉化為係統的功能和性能指標。這讓我感覺，原來係統設計也可以如此“貼心”。

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《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》這本書，絕對是我近幾年來讀過最紮實、最有價值的係統工程著作之一。它所提供的“模型”和“方法”的深度和廣度，讓我受益匪淺。我一直覺得，一個真正優秀的係統，背後一定有一套清晰、嚴謹的設計流程。 讓我印象最深刻的是，它對於“係統架構”的設計過程的闡述。它詳細地講解瞭如何從高層抽象到低層細節，一步步地構建起一個 robust 的係統架構。書中的各種圖錶和示例，讓抽象的概念變得生動易懂。而且，它強調瞭架構設計的迭代性和適應性，這讓我意識到，架構並不是一成不變的，而是需要隨著需求的演變而不斷調整和優化。這本書真正地幫助我建立瞭係統化、工程化的思維模式，為我未來的係統設計工作打下瞭堅實的基礎。

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這本《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》對我而言，簡直就是一本係統工程的“聖經”。它不愧是第二版，在第一版的基礎上，加入瞭更多前沿的理論和方法，而且在內容的組織上也更加條理清晰。我尤其欣賞它對於“模型”的深度挖掘。它不僅僅是介紹幾種抽象的模型，更是深入到如何構建、驗證和迭代模型，以及模型在整個係統生命周期中的作用。 我特彆喜歡書裏關於“係統需求建模”的那一部分。它詳細地講解瞭如何從用戶的角度齣發，去捕捉、分析和定義係統的需求，並且用多種圖形化的方式來錶達，比如用例圖、活動圖等等。這對於我們做産品規劃和需求分析的人來說，簡直是太實用瞭！以前我們常常陷入“理解偏差”的泥潭，導緻産品開發方嚮齣現偏差。而這本書提供瞭一套非常係統的方法來規避這種風險，讓我們可以更準確地把握用戶的真實需求，從而設計齣更符閤市場的産品。

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這本書，我隻能說，它真正地打開瞭我對係統工程領域的新視野。《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》不僅僅是停留在理論層麵，它提供瞭非常紮實的“模型”和“方法”的框架，讓我能夠將抽象的係統概念轉化為具體的工程實踐。我最喜歡的是它關於“係統建模”的部分，它不僅僅是講解各種模型的優缺點，更是教會瞭我如何根據實際情況來選擇閤適的模型，以及如何用這些模型來描述和分析復雜的係統。 特彆是書裏提到的“分層模型”和“接口模型”，對於我理解大型復雜係統的內部結構和外部交互非常有幫助。以前總覺得，這些大係統是怎麼運行的，內部到底有多少東西？這本書就像一個透視鏡，讓我看到瞭係統的骨架和血脈。而且，它強調瞭模型的可視化和迭代性，這讓我意識到，模型不是一次性的産物，而是需要不斷地更新和完善的。這本書真的讓我體會到瞭“工欲善其事，必先利其器”的道理，擁有瞭正確的模型和方法，係統設計纔能事半功倍。

评分☆☆☆☆☆

這本書《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》絕對是我近幾年讀過的最有價值的技術書籍之一。它所提供的“模型”和“方法”的框架，讓我對係統工程的設計有瞭全新的認識。我一直覺得，一個好的係統，不僅僅是功能的實現，更是背後一套嚴謹的設計哲學和流程。而這本書恰恰滿足瞭這一點。 我特彆喜歡它對“係統驗證與確認”部分的深入闡述。在實際的項目中，我們常常會因為對需求的理解偏差，或者設計上的疏漏，導緻最終交付的係統無法滿足預期。這本書提供瞭一套非常係統化的方法，從需求驗證、設計驗證到係統確認，每一個環節都做瞭詳細的講解，並且給齣瞭具體的工具和技巧。這讓我意識到，係統設計的成功，離不開嚴謹的驗證過程。這本書就像一位經驗豐富的導師，指引我如何纔能設計齣真正可靠、可用的係統。

评分☆☆☆☆☆

說實話，《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》這本書，是我在係統工程領域遇到的一股清流。它沒有那些華而不實的理論，而是腳踏實地地為我們提供瞭“模型”和“方法”的寶庫。我一直覺得，在復雜的係統設計中，如果缺乏一套好的方法論，很容易陷入混亂。這本書恰恰填補瞭我的這一認知空白。 我最欣賞的是書裏麵關於“係統集成”的章節。在現實工作中，我們常常會遇到將不同子係統集成在一起的挑戰，而這本書就提供瞭非常係統化的指導。它講解瞭如何進行接口定義、數據交換、以及如何處理集成過程中的各種衝突和問題。通過書中的案例，我纔發現，原來很多看似難以解決的集成難題，都可以通過一套嚴謹的方法來逐步攻剋。這本書讓我看到瞭係統工程設計的“藝術”所在，也讓我對未來在復雜係統集成方麵的工作充滿瞭信心。

评分☆☆☆☆☆

《THE ENGINEERING DESIGN OF SYSTEMS: MODELS AND METHODS 2/E》這本書，簡直是打開瞭我係統工程設計新世界的大門。它不是那種枯燥乏味的教科書，而是用一種非常係統、清晰，而且極具實踐性的方式，來闡述係統設計中的各種模型和方法。我特彆喜歡它在“模型”方麵的講解，它不隻是簡單地列舉瞭各種模型，更是深入地剖析瞭每種模型的適用場景、優缺點，以及如何構建和應用它們。 最讓我印象深刻的是，它在介紹“係統架構設計”時，詳細講解瞭如何運用不同的模型來描述係統的整體結構、各個組件之間的關係以及數據流。這對於我這個在軟件開發一綫摸爬滾打多年的人來說，簡直是如獲至寶。以前我們總是憑經驗去設計架構，很多時候會忽略一些潛在的風險和不足。這本書提供瞭一套非常嚴謹的框架，讓我能夠更係統地思考架構設計，並且能夠用模型來驗證設計的閤理性。