姚 元,周傳睿,梁 浩

(南京電子技術(shù)研究所, 江蘇 南京 210039)

0 引 言

從20世紀60年代開始,系統(tǒng)工程 (SE) 在航天、國防等領(lǐng)域一直被用于對復雜系統(tǒng)的研發(fā)管理[1-5]。傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程以文檔和實物等形式為依托。以系統(tǒng)工程的典型V型模型為例,系統(tǒng)的設(shè)計階段主要包括需求分析與規(guī)格定義、系統(tǒng)功能與架構(gòu)設(shè)計、子系統(tǒng)設(shè)計等,該階段自頂向下,根據(jù)需求將任務(wù)進行分解,再將任務(wù)下發(fā)到不同部門,各部門之間的信息傳遞載體主要為書寫文檔、數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)的實現(xiàn)階段主要包括零部件、組件、設(shè)備、子系統(tǒng)再到整個系統(tǒng)的集成,集成完成以后進行技術(shù)測試和確認交付等。

隨著國防技術(shù)的不斷發(fā)展,系統(tǒng)的規(guī)模和復雜度都在不斷增長,傳統(tǒng)基于文檔的系統(tǒng)工程 (TBSE) 難以滿足復雜系統(tǒng)的研制需求[5]。一般而言,系統(tǒng)復雜度越高,研發(fā)文檔數(shù)量越多,出現(xiàn)問題的風險就會越大,傳統(tǒng)TBSE的不足也就越加凸顯。在系統(tǒng)設(shè)計階段,各部門內(nèi)部的文檔書寫習慣以及數(shù)據(jù)表達格式等存在差異,不同的學科領(lǐng)域可能使用不同的術(shù)語或公式,導致部門內(nèi)外之間信息傳遞過程的效率降低。部門研發(fā)人員在閱讀技術(shù)文檔時費時費力,甚至產(chǎn)生誤解,導致各部門協(xié)同效率大大降低。在實物集成階段,常規(guī)通過對實物樣機進行測試的方式雖然真實有效,但也存在弊端。一方面,如果設(shè)計方案中存在的問題在實物集成階段才被發(fā)現(xiàn),解決問題的成本和周期會大大增加。另一方面,實物樣機與產(chǎn)品的設(shè)計方案以及責任單位之間的映射關(guān)系不嚴格、不規(guī)范,在出現(xiàn)問題時,不利于問題的追查定位與回溯。

隨著信息技術(shù)及數(shù)字建模仿真技術(shù)的快速發(fā)展,基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)[6-12]成為近年來復雜系統(tǒng)設(shè)計和技術(shù)管理的研究熱點。與傳統(tǒng)TBSE不同,MBSE采用數(shù)字模型來承載信息,具備知識統(tǒng)一表述、溝通交流效率高、知識再利用增強、系統(tǒng)研發(fā)風險減小等潛在優(yōu)勢,有望大幅提升復雜系統(tǒng)研發(fā)的效益[11-14]。

然而,在許多實際系統(tǒng)研發(fā)案例中,應(yīng)用MBSE并沒有獲得期望中的高得益,有些案例中甚至出現(xiàn)效果不及TBSE的情況。文獻[12]通過文獻計量學分析,對2022年以前出版的MBSE重要文獻進行了調(diào)查,認為當前處于開發(fā)和應(yīng)用第二代MBSE技術(shù)的初期階段,未進入技術(shù)成熟期。從技術(shù)發(fā)展階段上解釋了MBSE應(yīng)用不及預期的根源,但缺少細化的原因分析。探究MBSE應(yīng)用不及預期的原因并提出改進建議十分重要。但目前針對以上問題的分析較少,往往歸咎于MBSE尚處于發(fā)展完善階段[12]、設(shè)計師接納新設(shè)計模式動力不足、投入精力不夠等,卻忽視了實際系統(tǒng)研發(fā)場景與期望應(yīng)用場景的差異、應(yīng)用MBSE的代價等因素,導致所采取的改進措施效果不甚理想。

本文建立了一種應(yīng)用MBSE的效能模型,從得益和代價兩個方面分析了相比傳統(tǒng)的TBSE,MBSE帶來的效能提升指標,用以表征MBSE在系統(tǒng)研制過程中發(fā)揮作用的有效程度;使用提出的效能模型針對應(yīng)用MBSE不及預期的原因進行了分析;基于得益最大化且代價最小化原則,提出了MBSE應(yīng)用于系統(tǒng)研發(fā)以及MBSE試點和推廣的相關(guān)建議。

1 應(yīng)用MBSE的效能模型

1.1 基本效能模型

為了比較應(yīng)用MBSE相比傳統(tǒng)TBSE帶來的效能差異,給出基本效能模型

E=G-L

(1)

式中:E表示應(yīng)用MBSE相比應(yīng)用TBSE的效能變化,主要體現(xiàn)為以系統(tǒng)研發(fā)成功為基本前提的成本和周期變化;G表示應(yīng)用MBSE的得益與應(yīng)用TBSE的得益之差,包括研發(fā)效率提升和質(zhì)量改善的變化等;L表示應(yīng)用MBSE的代價與應(yīng)用TBSE的代價之差,包括學習成本、人力物力資源消耗的變化等。

1.2 應(yīng)用MBSE的得益

1.2.1 應(yīng)用MBSE的期望得益Ge

諸多文獻均提到了應(yīng)用MBSE相比傳統(tǒng)TBSE可以帶來的益處,本文將其定義為應(yīng)用MBSE的期望得益Ge,即聲稱、預計可以獲得的研發(fā)質(zhì)量的改善。期望得益Ge主要包括以下內(nèi)容:

(1) 消除歧義,統(tǒng)一語言,提升溝通效率

在傳統(tǒng)TBSE中,由于個人理解的不同,文字描述有時會產(chǎn)生不同的解讀,造成歧義和誤解。MBSE使用統(tǒng)一、規(guī)范、嚴格的模型對系統(tǒng)的功能、接口等進行準確描述。直觀、無歧義的模型可以有效避免信息傳遞過程中可能產(chǎn)生的多義性,從而提高團隊成員之間信息理解的一致性。此外,MBSE模型可以在多學科、多領(lǐng)域之間互聯(lián)且協(xié)同,有利于不同領(lǐng)域的設(shè)計人員以易于理解的方式描述各子系統(tǒng)之間的接口規(guī)范以及關(guān)聯(lián)關(guān)系,提高跨學科、跨領(lǐng)域的溝通交流效率[9]。

(2) 需求、狀態(tài)變更關(guān)聯(lián)傳遞

在傳統(tǒng)TBSE中,當需求、技術(shù)狀態(tài)發(fā)生變更時,需要人工更改相關(guān)聯(lián)的所有文檔。當相關(guān)文檔數(shù)量較多時,變更工作量大且容易發(fā)生遺漏,導致不同文檔內(nèi)容相互之間不一致。MBSE拋棄了傳統(tǒng)的文檔管理方式,更加明確了系統(tǒng)模型和需求之間的關(guān)系,各系統(tǒng)模型之間相互聯(lián)動,當發(fā)生需求、狀態(tài)變更時,各類變更自動關(guān)聯(lián)、傳遞,系統(tǒng)更改帶來的影響也更透明。

(3) 及早發(fā)現(xiàn)問題,支持跨系統(tǒng)設(shè)計

MBSE可以通過模型對系統(tǒng)進行多角度分析,在設(shè)計的早期進行系統(tǒng)驗證,從而降低風險,同時縮短設(shè)計更改周期。在系統(tǒng)視角層面,MBSE通過構(gòu)建數(shù)字化設(shè)計成果,可以通過工具輔助自動生成任意跨系統(tǒng)視角視圖,幫助工程師在系統(tǒng)間發(fā)現(xiàn)問題,彌合傳統(tǒng)手段下因系統(tǒng)視角缺失導致的設(shè)計遺漏、系統(tǒng)間數(shù)據(jù)不匹配等問題。

(4) 降低重復開發(fā)工作量

MBSE模型嚴格、規(guī)范,具有模塊化特征,可以重復利用,避免功能類型相同模塊的重復開發(fā),并使得系統(tǒng)研發(fā)過程中的信息獲取以及再利用變得便捷高效,進而實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計重用、設(shè)計自動化,提高設(shè)計效率[9]。對同一個項目產(chǎn)品的生命周期維度,系統(tǒng)前期的架構(gòu)設(shè)計成果可以向后期詳細設(shè)計成果(軟件接口、電原理圖、線纜圖等)進行模型傳遞,避免人為二次勞動。

1.2.2 應(yīng)用MBSE的實際得益Gr

將MBSE應(yīng)用于某個具體系統(tǒng)的研發(fā)時,實際能收獲到的相比于傳統(tǒng)TBSE的益處,與其期望或者聲稱的得益Ge往往存在一定差距。本文將某個具體系統(tǒng)實際能獲得的研發(fā)質(zhì)量上的改善定義為應(yīng)用MBSE的實際得益Gr,定義

Gr=rGe

(2)

式中:r表示應(yīng)用MBSE的實際得益與期望得益的匹配度,0

(1) 系統(tǒng)的復雜度

與TBSE相比,MBSE可以滿足具有更高復雜性產(chǎn)品的系統(tǒng)開發(fā)要求,因此產(chǎn)品越復雜,基于MBSE研發(fā)模式的得益越高。但是當某個具體系統(tǒng)的復雜度不夠高時,應(yīng)用MBSE相比于TBSE,獲得的得益會較低。以系統(tǒng)復雜度C為因變量,應(yīng)用MBSE相比于TBSE的實際得益曲線如圖1所示。隨著系統(tǒng)復雜度增高,應(yīng)用MBSE得益越高。但是在一定的復雜度門限CT以下,應(yīng)用MBSE相比于TBSE的得益非常低。只有系統(tǒng)復雜度超過門限CT后,MBSE的實際得益才迅速提升,并逐漸接近MBSE的期望得益。

圖1 應(yīng)用MBSE相比TBSE的得益隨系統(tǒng)復雜度的變化

值得注意的是,系統(tǒng)的復雜度是一個相對概念,而非絕對概念。同一個系統(tǒng)的復雜度C會因不同研發(fā)團隊的專業(yè)能力、研發(fā)經(jīng)驗等因素的不同而存在差異。以雷達系統(tǒng)為例,某個大型雷達系統(tǒng)對沒有雷達設(shè)計經(jīng)驗的研發(fā)團隊而言,復雜度非常高,但是對擁有豐富雷達設(shè)計經(jīng)驗的團隊而言,其復雜度則可能為中等。在相對復雜度不高的情況下,應(yīng)用MBSE相比于TBSE的得益也會相應(yīng)降低。

(2) 系統(tǒng)面臨的實際瓶頸問題

系統(tǒng)研發(fā)過程中會遇到許多瓶頸問題,如需求變更頻繁、溝通交流效率低下、關(guān)系協(xié)調(diào)困難、技術(shù)風險高等。不同的系統(tǒng)所面臨的研發(fā)瓶頸問題并不相同。

一方面,當某個具體系統(tǒng)的主要瓶頸問題,與MBSE期望所能解決的問題完全匹配時,應(yīng)用MBSE將獲得較高的得益。反之,當其主要瓶頸問題與應(yīng)用MBSE的期望得益不匹配時,應(yīng)用MBSE將難以獲得期望的得益。另一方面,當系統(tǒng)研發(fā)中存在MBSE所能解決的問題,但是這些問題并不是核心關(guān)鍵問題時,應(yīng)用MBSE解決該問題所獲得的實際得益也較低。例如,當研發(fā)團隊成員彼此溝通交流經(jīng)驗豐富,依托傳統(tǒng)TBSE模式已經(jīng)形成了高效、準確的溝通渠道與方式時,MBSE所期望的消除溝通歧義性得益將變得較低;而當研發(fā)團隊成員彼此較為陌生,缺乏溝通交流經(jīng)驗且專業(yè)跨度較大時,MBSE所期望的消除溝通歧義性得益將會較高。

1.3 應(yīng)用MBSE的代價

應(yīng)用系統(tǒng)工程本身也需要付出人力、物力、時間等資源代價。同樣,相比TBSE,應(yīng)用MBSE也可能付出一定的額外成本,主要包括建模成本、學習成本、試錯成本以及匹配成本等,即

L=Lm+Ls+Lf+Lo

(3)

1.3.1 建模成本Lm

復雜產(chǎn)品往往包含多個子系統(tǒng),不同子系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)關(guān)系不同,每個子系統(tǒng)內(nèi)部的功能特性也不同,內(nèi)在機理難以具體描述,因此具有很高的復雜度,使得建立可信的復雜產(chǎn)品模型需要面對高昂的建模成本。

復雜產(chǎn)品的研制任務(wù)往往具有復雜性、多元性、自主性等特點。系統(tǒng)模型的建立通常以系列化、通用化、標準化為指導思想,需要制定一系列建模的標準規(guī)范,并按照統(tǒng)一的規(guī)范開發(fā)各種仿真系統(tǒng)。建模過程中,需要投入總體到分系統(tǒng)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的產(chǎn)品研制人員與數(shù)字化建模實施人員,需要配備為相應(yīng)規(guī)范、系統(tǒng)模型、建模工具提供支撐的供應(yīng)商和科研院所等。需要各研究部門、生產(chǎn)和管理部門共同協(xié)作完成,且該過程需要覆蓋從需求分析到設(shè)計論證、生產(chǎn)加工、組裝、測試,直到最終交付、維護的完整生命周期,導致利用建模手段研究復雜工程體系的全過程需要大量的人力、物力以及時間成本。

1.3.2 學習成本Ls

應(yīng)用MBSE的前提是學習理解并熟練掌握MBSE。

傳統(tǒng)TBSE已經(jīng)在國內(nèi)系統(tǒng)研發(fā)中應(yīng)用了幾十年,隨著系統(tǒng)研發(fā)實踐的不斷深入,各企業(yè)結(jié)合實際情況在標準TBSE流程基礎(chǔ)上進行了改良與裁剪,各自形成了非常成熟、深度匹配的企業(yè)流程規(guī)范。研發(fā)團隊學習TBSE的成本付出較低。

MBSE作為系統(tǒng)工程最新的發(fā)展方向,正處于發(fā)展變化之中,其自身比較復雜,而且與各企業(yè)系統(tǒng)研發(fā)的實際情況匹配還不夠深入,研發(fā)團隊學習MBSE原理需要付出額外的時間、金錢和人力成本,并且學習越深入,學習成本越高。

此外,對MBSE工具的熟練掌握也需要付出學習成本。MBSE工具包括建模工具以及軟件,對這些新型工具的學習也需要付出一定的成本。相比之下,在傳統(tǒng)TBSE中,對文檔類設(shè)計工具的掌握已成為設(shè)計師的基本必備技能,學習成本相對小很多。

1.3.3 試錯成本Lf

應(yīng)用MBSE的試錯成本主要包括:

(1) 未正確理解和應(yīng)用MBSE的試錯成本

MBSE作為系統(tǒng)工程的新興發(fā)展方向,其自身的知識體系較為復雜,對其概念內(nèi)涵、運行機理的理解尚未形成統(tǒng)一、規(guī)范、成熟的標準。同時,目前主流MBSE方法基本來自國外[10],如IBM的Harmony-SE、Vitech MBSE方法論以及INCOSE面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)工程方法等。方法論的外源性導致國內(nèi)研發(fā)人員在學習MBSE方法論過程中容易存在一定的認識障礙。不具備資深MBSE研究經(jīng)驗的設(shè)計人員,很容易進入傳統(tǒng)的研究路徑并對MBSE抵觸。當對MBSE的理解與運用掌握存在偏差時,會因為錯誤的應(yīng)用方式而帶來一定的試錯成本。例如建立模型的顆粒度不滿足要求需要重新建模,機械套用MBSE流程導致不達標等。

(2) MBSE設(shè)計工具不夠完善導致的試錯成本

當前面向MBSE的建模及設(shè)計軟件和工具仍處于發(fā)展完善之中,一些設(shè)計工具存在模型運行速度慢、不支持協(xié)同建模設(shè)計、不支撐復雜系統(tǒng)的全要素動態(tài)行為仿真、與其他設(shè)計工具交互困難等問題,還需要設(shè)計師在試用中反饋問題以促進MBSE設(shè)計工具的優(yōu)化迭代和完善。設(shè)計師在試用這些尚未完善的MBSE設(shè)計工具時,就會造成額外的試錯成本。

1.3.4 過度應(yīng)用成本Lo

MBSE作為系統(tǒng)工程最有前途的發(fā)展方向之一,往往被寄予厚望,希望被廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)研發(fā)的各個方面。然而,大量系統(tǒng)研發(fā)的工程實踐表明,在系統(tǒng)研發(fā)中應(yīng)用系統(tǒng)工程并不是越多越好,因為應(yīng)用系統(tǒng)工程本身也需要付出人力、物力、時間等資源代價。實踐表明,系統(tǒng)工程付出占項目總付出的比例為14%左右時[5],可以獲得收益和代價的最佳平衡。在系統(tǒng)工程上的投入超過14%時,系統(tǒng)研發(fā)會因為在MBSE上付出了過多的投入而造成額外的進度拖期和成本超支。

1.3.5 應(yīng)用MBSE代價的時間遞減性

上述應(yīng)用MBSE的各類代價,均會隨著MBSE技術(shù)的逐漸成熟與日益推廣而逐步降低。在應(yīng)用初期,需要建立大量模型,對MBSE接觸不多、對MBSE理解不深入、 MBSE設(shè)計工具不夠完善、對MBSE應(yīng)用過度,往往導致各類成本均較高。

在應(yīng)用中后期,隨著模型庫里的內(nèi)容逐步豐富,建模技術(shù)的不斷成熟和規(guī)范化,以及模型可重用特征帶來的模型重復利用率提升,建模成本將會越來越低。當MBSE普及程度比肩TBSE時,MBSE相比于TBSE的學習成本就可以忽略不計,而隨著對MBSE理解的深入和MBSE設(shè)計工具的逐步完善,試錯成本也會越來越低。當系統(tǒng)工程師對MBSE持有理性的期望時,其過度應(yīng)用成本也會降低。

總而言之,應(yīng)用MBSE的成本和代價主要集中于初級階段。隨著時間的推移,各類代價將呈現(xiàn)穩(wěn)定下降的趨勢,如圖2所示。

圖2 應(yīng)用MBSE的代價隨時間逐漸降低

2 應(yīng)用MBSE效能未及預期原因分析

基于應(yīng)用MBSE的效能模型,可以解釋為何在許多實際系統(tǒng)研發(fā)案例中,應(yīng)用MBSE并沒有獲得期望的高于TBSE的效能。當?shù)靡鍳小于代價L,致使總效益E<0時,應(yīng)用MBSE并不能獲得更好的系統(tǒng)研發(fā)效果和體驗。

應(yīng)用MBSE未達到預期效能的典型情況包括:

(1) 選擇了相對簡單的系統(tǒng)應(yīng)用MBSE,導致相比于TBSE的得益較低。

(2) 所選擇系統(tǒng)面臨的主要風險與挑戰(zhàn)與MBSE所能解決的問題匹配度不高,導致相比于TBSE的得益較低。

(3) 系統(tǒng)可復用的模型較少,需要重新建立大量的模型,導致建模成本較高。

(4) 選擇缺乏MBSE知識背景的設(shè)計師開展MBSE的學習和應(yīng)用,導致學習成本較高。

(5) 選用的MBSE設(shè)計工具成熟度較低,導致試錯成本較高。

(6) 對MBSE的效能預期過高,過度應(yīng)用MBSE導致成本較高。

3 應(yīng)用MBSE的優(yōu)化建議

基于應(yīng)用MBSE的效益分析模型,為了指導系統(tǒng)研發(fā)實踐,提高應(yīng)用MBSE相比于傳統(tǒng)TBSE的效益,提出以下建議。

3.1 最大化得益

(1) 選擇具有合適復雜度的系統(tǒng)應(yīng)用MBSE

在嘗試對某特定系統(tǒng)應(yīng)用MBSE之前,首先需要評估TBSE的適用性,根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)的復雜度和成熟度,決定是否應(yīng)用MBSE。對簡單或成熟類型的系統(tǒng),當TBSE已經(jīng)可以很好解決該系統(tǒng)研發(fā)所面臨的技術(shù)管理等問題,且應(yīng)用MBSE獲得的得益較少時,建議優(yōu)先考慮傳統(tǒng)的TBSE。只有當系統(tǒng)復雜度較大,超出TBSE的應(yīng)用范疇時,應(yīng)用MBSE才更為必要。

(2) 評估MBSE與所選系統(tǒng)主要矛盾之間的匹配性

當系統(tǒng)研發(fā)面臨多專業(yè)的溝通協(xié)調(diào)、數(shù)量龐大的需求管理、頻繁的需求變更、數(shù)量巨大的文檔及其版本更迭等主要矛盾時,應(yīng)用MBSE是合適的。而當系統(tǒng)研發(fā)中上述問題并不突出(用傳統(tǒng)的TBSE就能很好解決),甚至上述問題并不存在時,應(yīng)用MBSE得益不高。

3.2 最小化代價

(1) 保證一定的模型重用度

完善模型相關(guān)的開發(fā)標準,包括模型的描述組件標準、建模語言標準、模型接口標準、模型關(guān)聯(lián)關(guān)系描述標準等,建立一套領(lǐng)域相關(guān)性低,能夠?qū)崿F(xiàn)多學科、多團隊并行開發(fā)的建模方法,保證MBSE能較好運用于不同復雜度系統(tǒng)的研發(fā),并降低建模成本。

(2) 保證設(shè)計師對MBSE具備一定的掌握程度

首先,已經(jīng)具備一定系統(tǒng)工程技術(shù)能力的骨干需將所學知識進行傳授。其次,應(yīng)讓更多的員工參與到系統(tǒng)工程的相關(guān)培訓和學習當中,加強考核。最后,各部門員工應(yīng)按計劃保障項目的開展。新員工將重點放在相關(guān)工具軟件的學習應(yīng)用上,老員工則將重點放在工程經(jīng)驗的傳承上,新老員工一起完成軟件的學習和相關(guān)模型的建立,同時保障項目的應(yīng)用推廣。

(3) 保證MBSE設(shè)計工具的基本可用性

加大對MBSE軟件研發(fā)的投入,通過自主研發(fā),不斷降低對國外建模工具等的依賴,降低MBSE工具和軟件的使用成本。

(4) 適度應(yīng)用MBSE

對MBSE的發(fā)展熱潮持理性態(tài)度,保持對應(yīng)用MBSE所能帶來得益的合理預期,努力將系統(tǒng)研發(fā)中對應(yīng)用MBSE的投入占系統(tǒng)研發(fā)總投入的比重控制在14%左右,以避免過度應(yīng)用MBSE造成的成本。

(5) 提升企業(yè)的整體數(shù)字化水平

企業(yè)在系統(tǒng)研發(fā)中應(yīng)用MBSE時,其付出的代價受到企業(yè)的整體數(shù)字化水平影響,包括數(shù)字化氛圍、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施完備程度等,數(shù)字化水平越高,應(yīng)用MBSE的阻力及代價越小,故需要努力提升企業(yè)的整體數(shù)字化水平。

3.3 明確試點應(yīng)用和推廣應(yīng)用的區(qū)別

一般而言,應(yīng)用MBSE的過程分為試點和推廣兩個階段。如果不加以區(qū)分,可能產(chǎn)生錯誤的應(yīng)用MBSE的預期。

試點階段的主要目標,并不是單純演示和證明應(yīng)用MBSE相比于TBSE的優(yōu)勢和先進性,而應(yīng)充分考察應(yīng)用MBSE的得益和付出的代價,為后續(xù)推廣應(yīng)用階段提供有參考價值的指導建議。在試點階段,為了便于快速打通MBSE的流程,通常會選取相對成熟和簡單的系統(tǒng)進行應(yīng)用,并安排新人使用還不夠完善的MBSE設(shè)計工具進行嘗試。依據(jù)上文分析,此種試點配置往往會導致應(yīng)用MBSE相比于TBSE的得益較低、代價較高,往往難以形成更好的研發(fā)體驗和示范。此時,不能因為試點效果不佳而否定MBSE,因為試點階段的主要目標在于走通流程、仔細考察應(yīng)用MBSE的得益和代價,以指導后續(xù)推廣階段的應(yīng)用。

在推廣階段,則需要按照得益最大化、代價最小化原則,仔細評估將MBSE應(yīng)用于某一個特定系統(tǒng)后可能獲得的得益和付出的代價,并竭力提高得益、降低代價。若經(jīng)過評估和策劃仍不能保證得益超過代價時,選擇傳統(tǒng)TBSE則更為明智。

4 結(jié)束語

MBSE作為系統(tǒng)工程最新的發(fā)展方向,為解決系統(tǒng)研發(fā)所面臨的日益增長的系統(tǒng)復雜度問題帶來了有潛力的解決方案。本文主要針對應(yīng)用MBSE不及預期的問題進行探究。首先,建立了一種MBSE的效能分析模型,提供了定量評估MBSE在系統(tǒng)研制過程中發(fā)揮作用的有效程度的解決方案。模型從得益和代價兩個方面分析了相比于傳統(tǒng)TBSE,MBSE帶來的效能變化。接著,結(jié)合模型對應(yīng)用MBSE不及預期的問題給予了解釋。基于得益最大化和代價最小化原則,提出了MBSE應(yīng)用于系統(tǒng)研發(fā)的優(yōu)化建議,并對MBSE的試點和推廣提供參考意見。

時至今日,國內(nèi)MBSE的應(yīng)用依然處于初級階段,大量相關(guān)問題亟待解決。MBSE的未來發(fā)展需要大量的基礎(chǔ)理論和方法的研究,并在長期的工程實踐中不斷完善和優(yōu)化。