闡述了傳統(tǒng)西方系統(tǒng)工程思想與錢學(xué)森系統(tǒng)工程思想的核心內(nèi)容,引出基于模型的系統(tǒng)工程發(fā)展的外部條件與內(nèi)在因素,包括模型驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)方法的推廣與逐漸成熟、傳統(tǒng)系統(tǒng)工程方法缺少對(duì)經(jīng)驗(yàn)的積累和復(fù)用等。對(duì)比傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程方法,分析了基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）在系統(tǒng)形式化描述方面的優(yōu)勢(shì)及發(fā)展期望,提出應(yīng)用MBSE指導(dǎo)信息物理系統(tǒng)的構(gòu)建將是系統(tǒng)工程發(fā)展的新思路。 

【文章來(lái)源】：科技導(dǎo)報(bào). 2020,38(21)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

霍爾系統(tǒng)工程三維結(jié)構(gòu)

MBSE是對(duì)傳統(tǒng)的基于文本系統(tǒng)工程（TBSE）的一脈相承。MBSE方法的提出既有外在條件的具備，也有內(nèi)在因素的推動(dòng)。外在條件來(lái)說(shuō)，工程界提出了各種模型驅(qū)動(dòng)的或是基于模型的開(kāi)發(fā)方法，特別是在軟件領(lǐng)域，統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML的推廣使用，提出了一種規(guī)范的、無(wú)二義性的形式化描述語(yǔ)言，并被大家所接受，成為軟件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，MBSE中使用Sys ML語(yǔ)言，便是在UML的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的[6-7]。在計(jì)算機(jī)輔助建模方面，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)也已發(fā)展成熟，各專業(yè)領(lǐng)域的仿真建模技術(shù)也發(fā)展迅速，特別是跨物理域物理系統(tǒng)建模語(yǔ)言Modelica的發(fā)展，為系統(tǒng)的物理層建模提供了方法支持[8]。

信息物理系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建一套信息空間與物理空間之間基于數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的閉環(huán)賦能體系，解決系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的復(fù)雜性和不確定性問(wèn)題，提高資源配置效率，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化[9]；并通過(guò)信息虛體中的學(xué)習(xí)提升，不斷總結(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，將系統(tǒng)中的顯性數(shù)據(jù)與隱性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為優(yōu)化物理實(shí)體的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)“虛體”與“實(shí)體”之間的學(xué)習(xí)反饋閉環(huán)，促進(jìn)系統(tǒng)的螺旋上升。其目標(biāo)圖像是在信息空間構(gòu)造物理實(shí)體系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的虛擬系統(tǒng)。物理信息系統(tǒng)的構(gòu)建是對(duì)當(dāng)前主要先進(jìn)技術(shù)的綜合運(yùn)用，其技術(shù)架構(gòu)如圖3[10-11]所示。構(gòu)建信息物理系統(tǒng)的關(guān)鍵是對(duì)物理實(shí)體系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行建模，并在信息空間中建立同步映射模型。MBSE中建立的系統(tǒng)模型將為信息物理系統(tǒng)的構(gòu)建提供一部分模型支持。MBSE的模型主要是系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行規(guī)律的建模，對(duì)于系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的交互建模，以及系統(tǒng)發(fā)展到體系級(jí)后，體系架構(gòu)主要采用Do DAF標(biāo)準(zhǔn)，成員系統(tǒng)之間的行為建模主要采用多主體建模技術(shù)（multi agent）。因此，為了讓MBSE能適應(yīng)未來(lái)信息物理系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程，需要對(duì)其中的建模技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，將SysML、Do DAF與Multi Agent建模技術(shù)進(jìn)行融合，建立適應(yīng)信息物理系統(tǒng)描述的模型語(yǔ)言。在技術(shù)過(guò)程與技術(shù)管理過(guò)程上也要考慮信息物理體系構(gòu)建的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出適合體系研制的系統(tǒng)工程過(guò)程。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]體系生命力理論框架[J]. 張宏軍,黃百喬,鞠鴻彬,邱伯華,張鵬.  科技導(dǎo)報(bào). 2018(20)
[2]國(guó)內(nèi)基于模型的系統(tǒng)工程面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展建議[J]. 賈晨曦,王林峰.  系統(tǒng)科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]工程系統(tǒng)與系統(tǒng)工程[J]. 欒恩杰,陳紅濤,趙滟,胡良元.  工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2016(05)
[4]基于模型的系統(tǒng)工程的基本原理[J]. 陳紅濤,鄧昱晨,袁建華,趙滟,蒲洪波.  中國(guó)航天. 2016(03)



本文編號(hào)：3617983