《SysML精粹》学习记录--第一章

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第一章：基于模型的系统工程（MBSE）概览

MBSE简单介绍

  基于模型的系统工程（Model Based Systems Engineering，MBSE），国际系统工程委员会（INCOSE）在《Systems Engineering Vision 2020》给出的定义是：MBSE是一种应用建模方法的正式方式，用于支持系统需求、设计、分析、检验和验证活动，这些活动从概念设计阶段开始，贯穿整个开发过程及后续的生命周期阶段。
  系统模型是设计的中心;设计中做出的每个决定都被捕获为一个模型元素(或者元素之间的关系)，它只位于系统模型的单一位置。使用MBSE方法，所有图表和自动生成的文字产出物都只是底层系统模型的视图;它们并不是模型本身。
  在设计阶段任何时候，模型都是最重要的产出物，当客户需求发生改变或者做出新的设计决定时候，都会进行修改。所有其他产出物，包括源代码，都是通过模型的产出物自动生成的,持续与模型以及其他产出物保持一致。而MBSE可以模糊设计和开发之间的界限，成熟的MBSE建模软件可以把系统模型转换成软件模型，并最终转换成符合生产环境质量要求的源代码。

MBSE的三大支柱

  MBSE的三大支柱：建模语言、建模方法、建模工具。
  建模语言：用于沟通的标准化媒介;在特定语言中定义的规则会赋予模型的元素和关系清晰的意义（类似于工程图纸是设计者与制造者、实施者之间的共同语言）。常见的图形建模语言有SysML、UML、UPDM、BPMN、MARTE、SoaML、IDEFx等;文本建模语言有Verilog、Modelica等。MBSE 实践者通常会使用系统建模语言（SysML）来创建系统结构、行为、需求和约束的模型。能够构建和阅读形式良好的模型，是MBSE方法的核心。
  建模方法：类似于路线图;它是建模团队创建系统模型要执行的系列设计任务的文档；是确保团队中所有人都以一致的方式构建模型，并朝着同一个目标努力的文档。常用的建模方法有：INCOSE面向对象系统工程方法（ Object Oriented Systems EngineeringMethod， OOSEM）、Weilkiens系统建模（System Modeling, sYSMOD）方法、IBM Telelogic Harmony-SE等。任何方法都有其适用范围，需要依据项目的需要选择合适的建模方法。
  建模工具：一类特殊的工具，设计和实现建模工具就是为了遵守一种或多种建模语言的规则，让使用者可以用那些语言创建形式良好的模型。付费建模软件有：Agilian； Artisan Studio；Enterprise Architect ；Cameo Systems Modeler；Rhapsody；UModel。免费建模软件有：Modelio；Papyrus。
  进行系统建模首先需要明确建模目的，即回答以下问题：建模工作期望得到什么结果？创建的模型是否只作为所有设计决定的权威中心记录？是否需要模型自动生成文本产出物，用于评审和批准？是否使用模型来管理需求可跟踪性？模型是否为后续工作的输入项？等等。
  其次需要确定构建系统模型的范围，即回答以下问题：系统的外部环境有多少需要建模?系统的哪些部分需要建模?哪些行为需要建模？解析内部结构和行为的程度？在模型中需要有哪些细节？哪些细节可以忽略（可以留给开发团队在实现的时候细化）？等等。

小结

  MBSE是执行系统工程的一种方法，它比基于文档的传统方法投资回报率更高。