前 言 产品的功能和复杂性正在成倍地增加，而且对这些系统的安全性、可靠性以及安保性的 关注使得这样的系统对工程师而言更加困难。同时，产品开发周期正在萎缩。很显然，变革 是需要的。我们需要能够以更少的时间制造出更有能力且缺陷更少的系统。 针对此问题，一个受到高度评价的解决方案是避免以文本作为捕获工程数据的主要手 段。虽然文本具有极好的表现力，但是它是有歧义的，而且是极其不严谨的。使用更加正规 的定义语言（这里，显然是指UML和SysML)进行建模是要力求改善特定的工程数据。只要我 们能够想出改进的方式即可。 另一个所提供的解决方案是敏捷方法。尽管敏捷方法已经开始应用于嵌入式和实时系 统，但这些方法却是由软件IT行业开发的。然而，敏捷文献（几乎）完全关注在台式机或T软 件开发上。他们考虑的开发环境（几乎）全部都是同地域小型团队的合作，并不关注安全性、 可靠性或安保性问题：而且没有与电子或机械部件的联合开发。因此，系统工程师想要知道 的是“这种方法如何适用于‘我’和我的工作”。敏捷文献没有给出答案。 有一些关于系统工程的很好的书籍，也有一些关于SysML与基于模型的系统工程 (MB$E)的很好的书籍。有许多关于软件的敏捷方法的书籍（其中一些书籍也是很好的）。然 而，目前还没有书籍来尝试将这些概念综合为一种一致且可用的系统工程方法。本书的目的 就在于满足这种需要。 我们首先简单地介绍了系统工程学科，之后又简短讨论了敏捷方法，因为它们在大多 数系统文献中都有论述，包括其益处。除前言部分外，还有一章内容关于基本的SysML。接 着，我们就开始理解如何在现实生活中应用MBSE。 本书中的方法基于作者的Harmony敏捷系统工程流程。该流程有关软件开发方面的部分 在其他文献中有详细描述①：本书仅涉及系统工程的关注点。Harmony敏捷系统工程流程是 一种敏捷的、以模型为中心的实施途径，用于开发系统工程所需的工程数据：需求、架构、 接口以及可依赖性分析是其中最重要的内容。Harmony流程是依据作者在全球范围内所指 导完成、取得飞速进展并在其他方面发挥作用的实际项目上累积的数十年系统经验提出和 完善的。 在教育工作者中有这样一种说法一“我示你看。我讲你听。你做你懂”。为此，本书 中有大量示例用于阐明执行所涉及的工程步骤的细节。这些示例涉及工程学科的多个方面， 包括软件、电子和机械工程。这些示例中的第一个示例是高瑞跑步机。第二个更复杂的示例 是能够承载1500千克的可穿戴工业用机器人外骨骼（被称为waldo)。Harmony敏捷系统工程流 程的每个主要活动都是以这些和其他示例展开讨论和演示的。我们鼓励读者针对提出的问题 构建自己的解决方案并建立这些章节中所描述的模型。 ①例如，参见Real-Time Agility(Addison-Nesley,.2OO9)或Rea-Time UML Workshop for Embedded Systems(Elsevier, 2014).前    言 产品的功能和复杂性正在成倍地增加，而且对这些系统的安全性、可靠性以及安保性的 关注使得这样的系统对工程师而言更加困难。同时，产品开发周期正在萎缩。很显然，变革 是需要的。我们需要能够以更少的时间制造出更有能力且缺陷更少的系统。 针对此问题，一个受到高度评价的解决方案是避免以文本作为捕获工程数据的主要手 段。虽然文本具有极好的表现力，但是它是有歧义的，而且是极其不严谨的。使用更加正规 的定义语言(这里，显然是指UML和SysML)进行建模是要力求改善特定的工程数据。只要我 们能够想出改进的方式即可。 另一个所提供的解决方案是敏捷方法。尽管敏捷方法已经开始应用于嵌入式和实时系 统，但这些方法却是由软件IT行业开发的。然而，敏捷文献(几乎)完全关注在台式机或IT软 件开发上。他们考虑的开发环境(几乎)全部都是同地域小型团队的合作，并不关注安全性、 可靠性或安保性问题；而且没有与电子或机械部件的联合开发。因此，系统工程师想要知道 的是“这种方法如何适用于‘我’和我的工作”。敏捷文献没有给出答案。 有一些关于系统工程的很好的书籍，也有一些关于SysML与基于模型的系统工程 (MBSE)的很好的书籍。有许多关于软件的敏捷方法的书籍(其中一些书籍也是很好的)。然 而，目前还没有书籍来尝试将这些概念综合为一种一致且可用的系统工程方法。本书的目的 就在于满足这种需要。 我们首先简单地介绍了系统工程学科，之后又简短讨论了敏捷方法，因为它们在大多 数系统文献中都有论述，包括其益处。除前言部分外，还有一章内容关于基本的SysML。接 着，我们就开始理解如何在现实生活中应用MBSE。 本书中的方法基于作者的Harmony敏捷系统工程流程。该流程有关软件开发方面的部分 在其他文献中有详细描述a；本书仅涉及系统工程的关注点。Harmony敏捷系统工程流程是 一种敏捷的、以模型为中心的实施途径，用于开发系统工程所需的工程数据；需求、架构、 接口以及可依赖性分析是其中最重要的内容。Harmony流程是依据作者在全球范围内所指 导完成、取得飞速进展并在其他方面发挥作用的实际项目上累积的数十年系统经验提出和 完善的。 在教育工作者中有这样一种说法——“我示你看。我讲你听。你做你懂”。为此，本书 中有大量示例用于阐明执行所涉及的工程步骤的细节。这些示例涉及工程学科的多个方面， 包括软件、电子和机械工程。这些示例中的第一个示例是高端跑步机。第二个更复杂的示例 是能够承载1500千克的可穿戴工业用机器人外骨骼(被称为waldo)。Harmony敏捷系统工程流 程的每个主要活动都是以这些和其他示例展开讨论和演示的。我们鼓励读者针对提出的问题 构建自己的解决方案并建立这些章节中所描述的模型。 a 例如，参见Real-Time Agility (Addison-Wesley, 2009)或Real-Time UML Workshop for Embedded Systems(Elsevier， 2014)