理论篇

第1章　基于模型的系统工程概论

传统的系统设计方法依赖文档形式进行管理，需要手动建立设计与需求之间的联系，对于较复杂的系统来说，需要建立的文档数量就变得相当多。经验表明，在使用文档管理系统设计过程中容易出现许多问题，如周期长、难以验证需求的符合性、系统间接口不明确，以及更改流程复杂、耗时等。

随着全球经济一体化、制造业信息化和数字化的快速发展，CAD/CAM技术逐渐成熟，基于模型的概念得以不断丰富，并在系统工程的各个子系统中出现了不同领域下的系统模型。虽然模型的利用极大地细化了文档管理的不足，但由于不同子系统模型采用的建模语言和方法各异，仍然无法做到统一协调的管理。因此，国际系统工程协会（INCOSE）于2007 年提出了基于模型的系统工程（MBSE）概念，以满足系统设计者在产品建模中统一管理的要求。

基于模型的系统工程旨在应对传统基于文档的系统工程工作模式在复杂产品和系统研发时所面临的挑战。它以逻辑连贯、一致的多视角通用系统模型为桥梁和框架，实现跨领域模型的可追踪性、可验证性及全寿命周期内的动态关联。因此，本章从MBSE的历史背景、定义、研究现状、关键技术及应用五个层面对其进行概述，为研究基于MBSE的系统设计与仿真奠定理论基础。