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體系評(píng)估理論與方法 版權(quán)信息
- ISBN：9787030727398
- 條形碼：9787030727398 ; 978-7-03-072739-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
體系評(píng)估理論與方法 內(nèi)容簡介
《體系評(píng)估理論與方法》主要介紹軍事領(lǐng)域體系評(píng)估的一般概念、理論與方法。在概述體系、體系工程、評(píng)估、評(píng)估過程等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，應(yīng)用“范式”梳理了評(píng)估的常見模式，對(duì)體系評(píng)估層次進(jìn)行了分類。《體系評(píng)估理論與方法》主要圍繞體系能力、韌性、成熟度、貢獻(xiàn)度評(píng)估問題給出了若干方法和模型。針對(duì)體系整體能力水平及相關(guān)分析問題，介紹了面向效果的評(píng)估方法和體系能力組合識(shí)別與評(píng)估方法。針對(duì)體系適應(yīng)性評(píng)估問題，通過互操作、互理解和互遵循定義了體系運(yùn)行模式和成熟度，介紹了體系成熟度評(píng)估的方法。針對(duì)體系抗干擾及能力恢復(fù)的評(píng)估問題，聚焦能力定義了體系韌性并介紹了評(píng)估過程和方法。針對(duì)體系成員對(duì)體系整體作用的評(píng)估問題，介紹了體系貢獻(xiàn)度的概念、層次、過程，重點(diǎn)從體系質(zhì)量特征、能力方面分別介紹了貢獻(xiàn)度評(píng)估的方法。
體系評(píng)估理論與方法 目錄
目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 體系與體系工程 1
1.1.1 體系的定義、特征與分類 1
1.1.2 體系工程概述 2
1.1.3 幾種典型的體系工程過程模型 4
1.1.4 不足及改進(jìn)思路 5
1.2 基于能力、架構(gòu)中心的體系工程過程 8
1.2.1 基于能力、架構(gòu)中心的體系工程活動(dòng) 8
1.2.2 體系工程過程環(huán)模型 10
1.2.3 體系工程過程環(huán)的時(shí)間視角分析 11
1.2.4 體系工程過程環(huán)的能力視角分析 12
1.2.5 體系工程過程環(huán)的架構(gòu)視角分析 14
1.3 評(píng)估的概念與一般過程 16
1.3.1 評(píng)估的概念 16
1.3.2 評(píng)估過程 18
1.4 評(píng)估范式 22
1.4.1 科學(xué)研究中的范式 22
1.4.2 “代”評(píng)估范式分類 24
1.4.3 “樹狀”評(píng)估范式分類 27
1.4.4 面向應(yīng)用的評(píng)估范式分類 29
1.4.5 小結(jié) 31
1.5 體系評(píng)估的層次分類 33
1.5.1 體系評(píng)估問題及層次 33
1.5.2 體系評(píng)估的分類 36
參考文獻(xiàn) 37
第2章 體系能力評(píng)估 39
2.1 能力概念及分類 39
2.1.1 能力的概念 39
2.1.2 體系核心能力 40
2.1.3 體系質(zhì)量特征 42
2.2 體系能力描述 46
2.2.1 體系能力的規(guī)范化描述模型 46
2.2.2 能力關(guān)系建模 47
2.2.3 體系能力建模的難點(diǎn) 49
2.3 面向效果的體系能力評(píng)估 50
2.3.1 體系能力評(píng)估方法概述 50
2.3.2 基于效果的體系能力評(píng)估過程 52
2.3.3 面向效果的體系能力優(yōu)勢度和劣勢度分析 56
2.3.4 應(yīng)用示例 57
2.4 體系能力活動(dòng)屬性及指標(biāo)等級(jí)評(píng)定 68
2.4.1 典型體系活動(dòng)屬性分類及度量 68
2.4.2 單/多任務(wù)-單能力指標(biāo)的等級(jí)評(píng)定方法 74
2.4.3 單/多任務(wù)-多能力指標(biāo)的等級(jí)評(píng)定方法 76
2.4.4 基于仿真試驗(yàn)的任務(wù)效能函數(shù)擬合方法 81
2.5 體系能力評(píng)估中的權(quán)重確定 83
2.5.1 基于依賴和影響關(guān)系的權(quán)重確定方法 84
2.5.2 基于環(huán)介數(shù)的權(quán)重確定評(píng)估方法 88
參考文獻(xiàn) 95
第3章 體系能力組合評(píng)估及深化分析 96
3.1 概述 96
3.1.1 能力組合的概念 96
3.1.2 能力組合相關(guān)研究 97
3.1.3 能力組合評(píng)估及深化分析問題 98
3.2 體系能力依賴關(guān)系分析 99
3.2.1 體系能力的依賴關(guān)系及分類 99
3.2.2 基于活動(dòng)環(huán)路的能力依賴關(guān)系分析 103
3.2.3 能力依賴關(guān)系與能力等級(jí)劃分 107
3.2.4 能力依賴關(guān)系量化與能力重要度分析 111
3.3 體系能力組合的識(shí)別、描述與評(píng)估 115
3.3.1 能力組合的識(shí)別 115
3.3.2 能力組合的描述 118
3.3.3 能力組合的評(píng)估 120
3.4 基于能力組合的體系能力評(píng)估分析 121
3.4.1 基于能力組合的體系能力綜合評(píng)估 121
3.4.2 基于能力組合的體系能力應(yīng)用潛力分析 124
3.4.3 基于能力組合的體系核心能力識(shí)別與分析 124
3.5 基于能力組合的體系能力評(píng)估分析例 125
3.5.1 案例說明 125
3.5.2 能力組合識(shí)別 126
3.5.3 能力組合評(píng)估 129
3.5.4 能力應(yīng)用潛力分析 131
3.5.5 核心能力識(shí)別分析 132
參考文獻(xiàn) 133
第4章 體系成熟度評(píng)估 134
4.1 成熟度概念及等級(jí)評(píng)估模型 134
4.1.1 軟件能力成熟度 134
4.1.2 技術(shù)成熟度 136
4.1.3 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力成熟度 136
4.1.4 網(wǎng)絡(luò)賦能能力指揮控制 137
4.1.5 指揮控制的成熟度 143
4.2 體系互操作概念與互操作性框架 146
4.2.1 體系互操作性概念 146
4.2.2 體系互操作性框架 148
4.3 體系融合模式與成熟度 151
4.3.1 體系的適應(yīng)性 151
4.3.2 體系融合模式的概念與內(nèi)涵 152
4.3.3 基于廣義互操作性的體系融合概念模型 154
4.3.4 體系融合模式空間與典型模式 156
4.3.5 體系成熟度概念與等級(jí)模型 159
4.4 體系成熟度評(píng)估方法 161
4.4.1 面向任務(wù)適應(yīng)性需求的成熟度評(píng)估 161
4.4.2 面向任務(wù)適應(yīng)性和能力需求的成熟度評(píng)估 167
4.5 體系成熟度的可能應(yīng)用 172
4.5.1 體系融合模式配置選擇 172
4.5.2 考慮資源消耗的體系融合模式選擇 174
參考文獻(xiàn) 175
第5章 體系韌性評(píng)估 177
5.1 概述 177
5.1.1 韌性概念及內(nèi)涵 177
5.1.2 韌性與相關(guān)體系特性的比較 180
5.1.3 韌性設(shè)計(jì)問題及原則 181
5.2 體系韌性評(píng)估的方法論 182
5.2.1 韌性評(píng)估方法概述 182
5.2.2 體系韌性評(píng)估問題分析 185
5.2.3 基于能力的體系韌性評(píng)估方法 188
5.3 面向韌性評(píng)估的體系建模 191
5.3.1 面向韌性評(píng)估的體系能力建模問題 191
5.3.2 可靠性與維修性概念基礎(chǔ) 193
5.4 體系成員韌性評(píng)估模型 196
5.4.1 體系成員故障及修復(fù)的評(píng)估 196
5.4.2 體系成員韌性評(píng)估 198
5.5 基于能力的體系韌性評(píng)估模型 200
5.5.1 面向韌性評(píng)估的體系能力綜合評(píng)估 201
5.5.2 基于能力下降幅度的韌性評(píng)估模型 202
5.5.3 基于能力下降幅度和恢復(fù)及時(shí)度的韌性評(píng)估模型 204
5.5.4 示例 204
5.6 體系韌性影響因素及提升方法 214
5.6.1 韌性影響因素 214
5.6.2 韌性提升方法 215
參考文獻(xiàn) 216
第6章 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估 219
6.1 貢獻(xiàn)度的概念內(nèi)涵 219
6.1.1 經(jīng)濟(jì)學(xué)中貢獻(xiàn)的概念 219
6.1.2 體系貢獻(xiàn)度 219
6.1.3 研究現(xiàn)狀 220
6.2 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的范式 221
6.2.1 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估范式框架 221
6.2.2 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的對(duì)象 222
6.2.3 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的內(nèi)容 223
6.2.4 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的一般過程 227
6.2.5 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的基本方法 228
6.3 面向體系質(zhì)量特征的體系貢獻(xiàn)度評(píng)估 232
6.3.1 基本步驟 232
6.3.2 體系成員對(duì)體系韌性的貢獻(xiàn)度評(píng)估示例 235
6.4 無約束條件下體系能力貢獻(xiàn)度評(píng)估 238
6.4.1 基本步驟 238
6.4.2 體系成員與能力間的關(guān)系 240
6.4.3 貢獻(xiàn)度評(píng)估模型 240
6.4.4 示例 241
6.5 能力組合約束下體系能力貢獻(xiàn)度評(píng)估 246
6.5.1 基本步驟與評(píng)估模型 246
6.5.2 基于體系能力貢獻(xiàn)度的成員系統(tǒng)方案優(yōu)選 249
6.5.3 示例 250
6.6 體系建設(shè)項(xiàng)目的貢獻(xiàn)度評(píng)估 256
6.6.1 問題概述 256
6.6.2 評(píng)估策略 257
6.6.3 評(píng)估指標(biāo) 257
6.6.4 評(píng)估方法 259
參考文獻(xiàn) 264
前言
第1章 概述 1
1.1 體系與體系工程 1
1.1.1 體系的定義、特征與分類 1
1.1.2 體系工程概述 2
1.1.3 幾種典型的體系工程過程模型 4
1.1.4 不足及改進(jìn)思路 5
1.2 基于能力、架構(gòu)中心的體系工程過程 8
1.2.1 基于能力、架構(gòu)中心的體系工程活動(dòng) 8
1.2.2 體系工程過程環(huán)模型 10
1.2.3 體系工程過程環(huán)的時(shí)間視角分析 11
1.2.4 體系工程過程環(huán)的能力視角分析 12
1.2.5 體系工程過程環(huán)的架構(gòu)視角分析 14
1.3 評(píng)估的概念與一般過程 16
1.3.1 評(píng)估的概念 16
1.3.2 評(píng)估過程 18
1.4 評(píng)估范式 22
1.4.1 科學(xué)研究中的范式 22
1.4.2 “代”評(píng)估范式分類 24
1.4.3 “樹狀”評(píng)估范式分類 27
1.4.4 面向應(yīng)用的評(píng)估范式分類 29
1.4.5 小結(jié) 31
1.5 體系評(píng)估的層次分類 33
1.5.1 體系評(píng)估問題及層次 33
1.5.2 體系評(píng)估的分類 36
參考文獻(xiàn) 37
第2章 體系能力評(píng)估 39
2.1 能力概念及分類 39
2.1.1 能力的概念 39
2.1.2 體系核心能力 40
2.1.3 體系質(zhì)量特征 42
2.2 體系能力描述 46
2.2.1 體系能力的規(guī)范化描述模型 46
2.2.2 能力關(guān)系建模 47
2.2.3 體系能力建模的難點(diǎn) 49
2.3 面向效果的體系能力評(píng)估 50
2.3.1 體系能力評(píng)估方法概述 50
2.3.2 基于效果的體系能力評(píng)估過程 52
2.3.3 面向效果的體系能力優(yōu)勢度和劣勢度分析 56
2.3.4 應(yīng)用示例 57
2.4 體系能力活動(dòng)屬性及指標(biāo)等級(jí)評(píng)定 68
2.4.1 典型體系活動(dòng)屬性分類及度量 68
2.4.2 單/多任務(wù)-單能力指標(biāo)的等級(jí)評(píng)定方法 74
2.4.3 單/多任務(wù)-多能力指標(biāo)的等級(jí)評(píng)定方法 76
2.4.4 基于仿真試驗(yàn)的任務(wù)效能函數(shù)擬合方法 81
2.5 體系能力評(píng)估中的權(quán)重確定 83
2.5.1 基于依賴和影響關(guān)系的權(quán)重確定方法 84
2.5.2 基于環(huán)介數(shù)的權(quán)重確定評(píng)估方法 88
參考文獻(xiàn) 95
第3章 體系能力組合評(píng)估及深化分析 96
3.1 概述 96
3.1.1 能力組合的概念 96
3.1.2 能力組合相關(guān)研究 97
3.1.3 能力組合評(píng)估及深化分析問題 98
3.2 體系能力依賴關(guān)系分析 99
3.2.1 體系能力的依賴關(guān)系及分類 99
3.2.2 基于活動(dòng)環(huán)路的能力依賴關(guān)系分析 103
3.2.3 能力依賴關(guān)系與能力等級(jí)劃分 107
3.2.4 能力依賴關(guān)系量化與能力重要度分析 111
3.3 體系能力組合的識(shí)別、描述與評(píng)估 115
3.3.1 能力組合的識(shí)別 115
3.3.2 能力組合的描述 118
3.3.3 能力組合的評(píng)估 120
3.4 基于能力組合的體系能力評(píng)估分析 121
3.4.1 基于能力組合的體系能力綜合評(píng)估 121
3.4.2 基于能力組合的體系能力應(yīng)用潛力分析 124
3.4.3 基于能力組合的體系核心能力識(shí)別與分析 124
3.5 基于能力組合的體系能力評(píng)估分析例 125
3.5.1 案例說明 125
3.5.2 能力組合識(shí)別 126
3.5.3 能力組合評(píng)估 129
3.5.4 能力應(yīng)用潛力分析 131
3.5.5 核心能力識(shí)別分析 132
參考文獻(xiàn) 133
第4章 體系成熟度評(píng)估 134
4.1 成熟度概念及等級(jí)評(píng)估模型 134
4.1.1 軟件能力成熟度 134
4.1.2 技術(shù)成熟度 136
4.1.3 網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力成熟度 136
4.1.4 網(wǎng)絡(luò)賦能能力指揮控制 137
4.1.5 指揮控制的成熟度 143
4.2 體系互操作概念與互操作性框架 146
4.2.1 體系互操作性概念 146
4.2.2 體系互操作性框架 148
4.3 體系融合模式與成熟度 151
4.3.1 體系的適應(yīng)性 151
4.3.2 體系融合模式的概念與內(nèi)涵 152
4.3.3 基于廣義互操作性的體系融合概念模型 154
4.3.4 體系融合模式空間與典型模式 156
4.3.5 體系成熟度概念與等級(jí)模型 159
4.4 體系成熟度評(píng)估方法 161
4.4.1 面向任務(wù)適應(yīng)性需求的成熟度評(píng)估 161
4.4.2 面向任務(wù)適應(yīng)性和能力需求的成熟度評(píng)估 167
4.5 體系成熟度的可能應(yīng)用 172
4.5.1 體系融合模式配置選擇 172
4.5.2 考慮資源消耗的體系融合模式選擇 174
參考文獻(xiàn) 175
第5章 體系韌性評(píng)估 177
5.1 概述 177
5.1.1 韌性概念及內(nèi)涵 177
5.1.2 韌性與相關(guān)體系特性的比較 180
5.1.3 韌性設(shè)計(jì)問題及原則 181
5.2 體系韌性評(píng)估的方法論 182
5.2.1 韌性評(píng)估方法概述 182
5.2.2 體系韌性評(píng)估問題分析 185
5.2.3 基于能力的體系韌性評(píng)估方法 188
5.3 面向韌性評(píng)估的體系建模 191
5.3.1 面向韌性評(píng)估的體系能力建模問題 191
5.3.2 可靠性與維修性概念基礎(chǔ) 193
5.4 體系成員韌性評(píng)估模型 196
5.4.1 體系成員故障及修復(fù)的評(píng)估 196
5.4.2 體系成員韌性評(píng)估 198
5.5 基于能力的體系韌性評(píng)估模型 200
5.5.1 面向韌性評(píng)估的體系能力綜合評(píng)估 201
5.5.2 基于能力下降幅度的韌性評(píng)估模型 202
5.5.3 基于能力下降幅度和恢復(fù)及時(shí)度的韌性評(píng)估模型 204
5.5.4 示例 204
5.6 體系韌性影響因素及提升方法 214
5.6.1 韌性影響因素 214
5.6.2 韌性提升方法 215
參考文獻(xiàn) 216
第6章 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估 219
6.1 貢獻(xiàn)度的概念內(nèi)涵 219
6.1.1 經(jīng)濟(jì)學(xué)中貢獻(xiàn)的概念 219
6.1.2 體系貢獻(xiàn)度 219
6.1.3 研究現(xiàn)狀 220
6.2 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的范式 221
6.2.1 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估范式框架 221
6.2.2 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的對(duì)象 222
6.2.3 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的內(nèi)容 223
6.2.4 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的一般過程 227
6.2.5 體系貢獻(xiàn)度評(píng)估的基本方法 228
6.3 面向體系質(zhì)量特征的體系貢獻(xiàn)度評(píng)估 232
6.3.1 基本步驟 232
6.3.2 體系成員對(duì)體系韌性的貢獻(xiàn)度評(píng)估示例 235
6.4 無約束條件下體系能力貢獻(xiàn)度評(píng)估 238
6.4.1 基本步驟 238
6.4.2 體系成員與能力間的關(guān)系 240
6.4.3 貢獻(xiàn)度評(píng)估模型 240
6.4.4 示例 241
6.5 能力組合約束下體系能力貢獻(xiàn)度評(píng)估 246
6.5.1 基本步驟與評(píng)估模型 246
6.5.2 基于體系能力貢獻(xiàn)度的成員系統(tǒng)方案優(yōu)選 249
6.5.3 示例 250
6.6 體系建設(shè)項(xiàng)目的貢獻(xiàn)度評(píng)估 256
6.6.1 問題概述 256
6.6.2 評(píng)估策略 257
6.6.3 評(píng)估指標(biāo) 257
6.6.4 評(píng)估方法 259
參考文獻(xiàn) 264
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體系評(píng)估理論與方法 節(jié)選
第1章概述 本章首先簡要介紹體系的概念、分類與主要特征，對(duì)比分析了系統(tǒng)工程和體系工程。針對(duì)軍事領(lǐng)域體系的特點(diǎn)提出一種體系工程過程模型，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)頂層設(shè)計(jì)和評(píng)估環(huán)節(jié)。介紹評(píng)估的概念和內(nèi)涵，梳理總結(jié)了評(píng)估的范式及發(fā)展，并介紹體系評(píng)估的概念和主要內(nèi)容、要求。 1.1 體系與體系工程 1.1.1 體系的定義、特征與分類 IEEEStandard42010將系統(tǒng)定義為一個(gè)被組織起來實(shí)現(xiàn)特定行為以完成一項(xiàng)任務(wù)的組件的組合。而體系則通常被認(rèn)為是由系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。構(gòu)成體系的系統(tǒng)稱為成分系統(tǒng)或體系成員系統(tǒng)，本書統(tǒng)一稱為體系成員。體系成員組合在一起構(gòu)成了更大的系統(tǒng)，執(zhí)行單個(gè)體系成員獨(dú)自完成不了的任務(wù)，這種現(xiàn)象就是涌現(xiàn)行為。Jamshid將體系定義為有限個(gè)體系成員的集成，這些體系成員各自獨(dú)立可運(yùn)行，在一定時(shí)間內(nèi)鏈接在一起完成特定的高層目標(biāo)。 Maier認(rèn)為體系有5個(gè)主要特征。 （1）業(yè)務(wù)獨(dú)立性。每一個(gè)體系成員獨(dú)立運(yùn)行來完成其自身的使命。 （2）管理獨(dú)立性。每個(gè)體系成員被獨(dú)立管理，自行決定按被組合時(shí)不曾預(yù)期的方式進(jìn)行演進(jìn)。 （3）地理分布性。體系成員在地理上是分離的，成員間僅交換信息，不交換物質(zhì)和能量。 （4）演進(jìn)性開發(fā)。體系作為一個(gè)整體隨時(shí)間演化，以響應(yīng)體系成員和業(yè)務(wù)環(huán)境的改變。 （5）涌現(xiàn)行為。新的行為涌現(xiàn)自體系成員的交互。因?yàn)轶w系成員是獨(dú)立演化的，因此涌現(xiàn)行為可能是短暫存在的。 按照體系成員的從屬等級(jí)，體系被分為四類。 （1）受控體系（directed SoS）。體系實(shí)施集中管理，體系成員是為滿足體系特定目標(biāo)而采購或開發(fā)的。體系成員具備獨(dú)立運(yùn)行的能力，但是其實(shí)際運(yùn)行服從體系集中管理。美陸軍曾計(jì)劃開發(fā)的未來作戰(zhàn)系統(tǒng)（future combat system，F(xiàn)CS）可認(rèn)為是一個(gè)受控體系。 （2）普認(rèn)體系 （acknowledged SoS）。體系實(shí)施集中管理，但是體系成員在松散從屬關(guān)系下運(yùn)行（保留各自獨(dú)立的所有者關(guān)系）。彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)就是一個(gè)普認(rèn)體系。 （3）協(xié)作體系 （collaborative SoS）。體系中沒有集中管理，但是體系成員就完成統(tǒng)一使命任務(wù)自愿達(dá)成一致，在體系統(tǒng)一政策規(guī)定下運(yùn)行。 （4）虛擬體系 （virtual SoS）。體系沒有集中管理或一致統(tǒng)一的使命，體系成員在各自（可能共享的）政策約定下運(yùn)行。美軍全球信息柵格（global information grid，GIG）就是一個(gè)虛擬體系。 在軍事領(lǐng)域，有時(shí)也按以下三類對(duì)體系進(jìn)行區(qū)分。 （1）任務(wù)體系 （mission SoS）。一起工作并提供更廣泛能力的系統(tǒng)集合，如作戰(zhàn)體系。 （2）平臺(tái)體系 （platform SoS）。裝備了達(dá)成平臺(tái)目標(biāo)所需的獨(dú)立系統(tǒng)（如傳感器、武器、通信）的軍事平臺(tái)，如艦船、飛行器、衛(wèi)星、地面車輛等。 （3）網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)（IT-based SoS）。支持平臺(tái)內(nèi)、跨平臺(tái)或跨系統(tǒng)方式運(yùn)行的信息系統(tǒng)，以保障作戰(zhàn)、滿足任務(wù)或平臺(tái)的目標(biāo)。 體系成員系統(tǒng)可分解的組成部分稱為體系要素，如對(duì)作戰(zhàn)體系，體系要素包括指揮控制、偵察情報(bào)、火力打擊、信息對(duì)抗及機(jī)動(dòng)、防護(hù)和保障等要素；對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息體系，體系要素包括條令條例、組織機(jī)構(gòu)、訓(xùn)練教育、基礎(chǔ)設(shè)施、裝備系統(tǒng)、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。體系要素按功能聚合組成的成員系統(tǒng)稱為體系的功能系統(tǒng)，如對(duì)作戰(zhàn)體系而言其功能系統(tǒng)包括偵察預(yù)警系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、打擊系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。功能系統(tǒng)再分類組織在一起，稱為體系的功能子體系。不同類型的體系要素面向任務(wù)執(zhí)行需要組織在一起，形成體系的任務(wù)系統(tǒng)，任務(wù)系統(tǒng)再進(jìn)一步分類組織形成任務(wù)子體系。體系要素、功能系統(tǒng)、功能子體系、任務(wù)系統(tǒng)、任務(wù)子體系之間的關(guān)系如圖1.1所示。 綜上，體系從本質(zhì)上是能夠執(zhí)行一定使命任務(wù)的作戰(zhàn)要素的集合，在邏輯上按“要素-功能系統(tǒng)-功能子體系”進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、構(gòu)建和管理，運(yùn)用時(shí)按“要素-任務(wù)系統(tǒng)-任務(wù)子體系”動(dòng)態(tài)組織使用來完成體系任務(wù)。體系成員系統(tǒng)既包括功能系統(tǒng)，也包括任務(wù)系統(tǒng)。 1.1.2 體系工程概述 不管采用哪種方式進(jìn)行分類，不同類型的體系有各自的獨(dú)特性，這些獨(dú)特性給體系的設(shè)計(jì)帶來了不同的需求，需要遵循不同的步驟、方法和技術(shù)來構(gòu)建和治理體系。因此，抽取體系設(shè)計(jì)和構(gòu)建所采用的不同過程的共性，可以形成通用的規(guī)范化過程方法。 圖1.1 體系組成相關(guān)概念示意 對(duì)一般系統(tǒng)，這些方法就是系統(tǒng)工程方法。系統(tǒng)工程是一門多學(xué)科方法，通過一個(gè)迭代過程把用戶需求變換為系統(tǒng)定義、系統(tǒng)架構(gòu)及設(shè)計(jì)，*終形成一個(gè)有效的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)工程適用于全生命周期，從概念開發(fā)直到*終的報(bào)廢。由于系統(tǒng)與體系在利益相關(guān)者、治理、業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)、采辦、測試、評(píng)估、邊界、接口、性能、行為等方面存在諸多不同，因此傳統(tǒng)系統(tǒng)工程不能滿足體系設(shè)計(jì)與構(gòu)建的要求，具體體現(xiàn)如下。 （1）不能處理復(fù)雜系統(tǒng)問題中高層次的含糊和不確定性。 （2）沒有完全忽略上下文對(duì)系統(tǒng)問題闡述、分析、求解的影響，但把上下文放到了背景中。 （3）不準(zhǔn)備在部署后再交付解決方案，這些解決方案包含迭代設(shè)計(jì)，或在實(shí)現(xiàn)上是不完整的。針對(duì)諸如此類的問題，研究人員提出體系工程的概念來取代系統(tǒng)工程，以處理體系這類對(duì)象的建設(shè)問題。 關(guān)于體系工程的研究由來已久。Keating[6]認(rèn)為體系工程就是對(duì)巨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、部署、運(yùn)行和轉(zhuǎn)型，使其如一個(gè)集成的復(fù)雜系統(tǒng)一樣發(fā)揮作用并生成期望的效果。DeLaurentis等認(rèn)為體系工程是針對(duì)體系問題開發(fā)設(shè)計(jì)方案的流程集，應(yīng)該對(duì)已有和新系統(tǒng)能力進(jìn)行規(guī)劃、分析、組織、集成，以形成超出單個(gè)體系成員能力的體系能力。總的來說，體系工程承認(rèn)系統(tǒng)層和體系層的不同，在不同層次需要采用不同的系統(tǒng)工程方法，應(yīng)該實(shí)施均衡的技術(shù)管理，并使用基于開放系統(tǒng)和松耦合的架構(gòu)。 歐洲自2010年開始資助了一系列體系理論與方法相關(guān)的研究，主要項(xiàng)目情況如下。 （1） 2010～2014年的COMPASS（comprehensive modelling for advanced SoS）[8]、DANSE（designing for adaptability and evolution in SoSE）及AMADEOS（architecture for multi-criticality agile dependable evolutionary open SoS）。 （2） 2011～2013年的ROAD2SoS（development of strategic research and engineering roadmaps in SoS）和 T-Area-SoS（transatlantic research and education agenda in SoS）。 （3） 2013年開始資助的DYMASOS（dynamic management of coupled SoS）、 LOCAL4GLOBAL（SoS that act locally for optimizing globally）和CPSoS（cyber-physical SoS）。 在美國，Sandia國家實(shí)驗(yàn)室和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)軟件工程研究所等機(jī)構(gòu)也開展了一系列體系相關(guān)研究，特別是對(duì)超大規(guī)模體系進(jìn)行了研究。目前體系研究的挑戰(zhàn)主要集中在體系表征與描述、體系理論基礎(chǔ)、涌現(xiàn)、體系多層建模、體系評(píng)估、體系架構(gòu)的定義與演化、體系原型化、體系折中等方面。 系統(tǒng)工程過程是一系列的活動(dòng)與決策，系列活動(dòng)與決策的目的是解決系統(tǒng)問題。體系工程的研究對(duì)象為體系，區(qū)別于系統(tǒng)工程所針對(duì)的簡單系統(tǒng)對(duì)象，兩者在過程原理上存在本質(zhì)差異。多年來體系工程過程研究提出了一些模型，但在體現(xiàn)體系的特殊性、解決體系構(gòu)建與演化等問題方面還存在一些不足。 1.1.3幾種典型的體系工程過程模型 文獻(xiàn)將體系工程從內(nèi)容分為體系需求工程、體系集成與構(gòu)建工程、體系演化工程，參考MIL-STD499B的系統(tǒng)工程過程模型提出了一種體系工程過程模型（圖1.2），包含需求分析循環(huán)、設(shè)計(jì)分析循環(huán)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證循環(huán)、體系環(huán)境與邊界分析四個(gè)子過程，這四個(gè)子過程通過體系分析與控制活動(dòng)進(jìn)行平衡，通過平衡找到體系設(shè)計(jì)的合適方案。 圖1.2體系工程過程模型 作為系統(tǒng)的體系成員在建設(shè)時(shí)采用系統(tǒng)工程過程模型，除了MIL-STD 499B的模型，圖1.3所示的“Vee”模型也是一種常用模型。“Vee”模型包含概念開發(fā)、需求工程、系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)、系統(tǒng)集成、測試評(píng)估、試驗(yàn)維護(hù)等階段。 圖1.3 系統(tǒng)工程過程的Vee模型 因此體系工程過程與系統(tǒng)工程過程間天然就有緊密的聯(lián)系，一項(xiàng)復(fù)雜的體系工程過程中包含眾多的系統(tǒng)工程過程，體系工程與系統(tǒng)工程存在包含與被包含的關(guān)系。因此多數(shù)研究采用擴(kuò)展系統(tǒng)工程過程“Vee”模型的方法來建立系統(tǒng)工程過程和體系工程過程的綜合模型，如圖1.4、圖1.5所示。 1.1.4 不足及改進(jìn)思路 INCOSE提出了關(guān)于體系的七項(xiàng)挑戰(zhàn)：體系成員獨(dú)立運(yùn)行；體系成員有不同的生命周期；復(fù)雜性（隨著系統(tǒng)數(shù)量的增加，系統(tǒng)交互的復(fù)雜性非線性增長；接口標(biāo)準(zhǔn)沖突或缺失使得定義跨體系成員接口的數(shù)據(jù)交換極其困難）；初始體系需求含糊不清；管理可以使工程黯然失色；模糊邊界帶來混亂；體系工程永不終結(jié)。目前的體系工程過程模型在解決上述挑戰(zhàn)、適應(yīng)體系特點(diǎn)方面還存在不足，主要體現(xiàn)如下。 （1）能力需求分解時(shí)的隱性弱化問題。根據(jù)體系需求分析和設(shè)計(jì)確定體系成員（系統(tǒng)）時(shí)，通常采用“能力-功能”映射的系統(tǒng)工程思路，見圖1.4中體系設(shè)計(jì)階段體系工程層面的主要活動(dòng)和圖1.5中左上側(cè)的活動(dòng)。這樣的處理實(shí)際上隱含了下述假設(shè)：具備一定功能（記為Funcs）的系統(tǒng)能夠提供一定的能力（記為Cap），而且能夠提供能力的系統(tǒng)必然具備功能。按照能力的定義，可能存在不同功能的系統(tǒng)，但是都能夠提供能力。按原先的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，實(shí)際上人為地縮小
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