系統(tǒng)工程是分析解決復雜系統(tǒng)的論證、設計、生產(chǎn)和使用中評價決策和權衡優(yōu)化問題的有效方法和手段。系統(tǒng)工程不僅有完整的理論方法和技術手段構成的科學體系，而且在像航天系統(tǒng)這種經(jīng)費預算多、研制周期長、運行使用風險高的復雜系統(tǒng)中的具體應用又體現(xiàn)出多樣性和復雜性。如何有效地利用系統(tǒng)工程理論和方法針對復雜系統(tǒng)進行組織管理并達到預期目的，需要對系統(tǒng)工程思想有深刻的理解和豐富的工程實踐經(jīng)驗。美國國家航空航天局（NASA）的系統(tǒng)工程手冊是對其多年系統(tǒng)工程實踐經(jīng)驗的總結，本書編譯自該手冊2016年的版本，主要包括三部分內(nèi)容：第一部分（第1～3章）結合航天產(chǎn)品的壽命周期介紹由多個系統(tǒng)工程流程構成的航天產(chǎn)品設計開發(fā)和控制管理的系統(tǒng)工程引擎；第二部分（第4～6章）針對系統(tǒng)工程引擎中設計流程和管理流程的每個流程，詳細介紹流程實施的過程和指南；第三部分（第7～8章）介紹在開展系統(tǒng)工程工作時應當把握的關鍵技術和相關標準。本書部分章節(jié)的閱讀需參考“NASA項目壽命周期系統(tǒng)工程視圖—飛行和地面系統(tǒng)工程流程”完整尺寸圖，讀者可登錄www.hxedu.com.cn（華信教育資源網(wǎng)）搜索本書免費下載，或發(fā)送電子郵件到chenwk@phei.com.cn索取。本書內(nèi)容翔實、圖文并茂，許多問題的闡述結合實例，部分具體操作還在附錄中給出了參考樣板。本書可以作為工業(yè)領域產(chǎn)品開發(fā)和系統(tǒng)工程組織管理實踐的有益讀本，供從事產(chǎn)品研發(fā)與項目管理的人員參考閱讀；也可以作為高等學校系統(tǒng)工程專業(yè)或相近專業(yè)高年級本科生、研究生的學習用書。
朱一凡，男，國防科學技術大學教授，博士生導師，長期從事系統(tǒng)工程的研究與教學工作。中國系統(tǒng)仿真學會理事，中國軍事科學學會軍事裝備分會副秘書長。承擔過國家重大專項項目1項，國家自然科學基金重點項目1項，重大計劃培育項目1項，面上項目2項，國防領域項目多項。曾獲得軍隊科技進步一等獎2項、二等獎多項，以及國家級教學成果二等獎1項。
目 錄
第1章 引言 1
1.1 本手冊的目的 1
1.2 本手冊的適用范圍 1
第2章 系統(tǒng)工程基礎 2
2.1 通用技術流程與系統(tǒng)工程引擎 4
2.2 按照項目階段概述系統(tǒng)工程引擎 6
2.3 運用系統(tǒng)工程引擎的示例 7
2.3.1 系統(tǒng)工程引擎詳細示例：空間運輸系統(tǒng)（航天飛機） 8
2.3.2 示例說明 9
2.4 產(chǎn)品驗證和產(chǎn)品確認之間的區(qū)別 18
2.5 費用和效能方面的考慮 19
2.6 系統(tǒng)工程流程中的人因系統(tǒng)集成 22
2.7 系統(tǒng)工程師的任職能力模型 23
第3章 NASA工程/項目壽命周期 26
3.1 工程規(guī)劃和論證階段 29
3.2 工程實現(xiàn)和運用階段 31
3.3 項目A前階段：概念探索 32
3.4 項目階段A：概念研究和技術開發(fā) 33
3.5 項目階段B：初步設計和技術完善 35
3.6 項目階段C：詳細設計和生產(chǎn)制造 36
3.7 項目階段D：系統(tǒng)組裝、集成、試驗和發(fā)射 38
3.8 項目階段E：運行使用和維護 39
3.9 項目階段F：項目終止（退役/廢棄處置） 40
3.10 經(jīng)費：預算周期 41
3.11 NPR 7123.1中相關需求的剪裁和客戶定制 42
3.11.1 引言 43
3.11.2 剪裁的判定準則 43
3.11.3 使用合規(guī)矩陣剪裁NASA系統(tǒng)工程需求規(guī)范中的需求 44
3.11.4 實施系統(tǒng)工程需求剪裁的途徑 45
3.11.5 剪裁和客戶定制示例 47
3.11.6 剪裁的審批 49
第4章 系統(tǒng)設計流程 51
4.1 利益相關者期望開發(fā)流程 52
4.1.1 流程描述 52
4.1.2 利益相關者期望開發(fā)流程指南 58
4.2 技術需求開發(fā)流程 64
4.2.1 流程描述 65
4.2.2 技術需求開發(fā)流程指南 69
4.3 邏輯分解流程 76
4.3.1 流程描述 77
4.3.2 邏輯分解流程指南 80
4.4 設計方案開發(fā) 80
4.4.1 流程描述 81
4.4.2 設計方案開發(fā)流程指南 88
第5章 產(chǎn)品實現(xiàn)流程 99
5.1 產(chǎn)品方案實施流程 100
5.1.1 流程描述 100
5.1.2 產(chǎn)品方案實施流程指南 104
5.2 產(chǎn)品集成流程 105
5.2.1 流程描述 107
5.2.2 產(chǎn)品集成流程指南 109
5.3 產(chǎn)品驗證流程 111
5.3.1 流程描述 112
5.3.2 產(chǎn)品驗證流程指南 118
5.4 產(chǎn)品確認流程 127
5.4.1 流程描述 128
5.4.2 產(chǎn)品確認指南 133
5.5 產(chǎn)品交付流程 134
5.5.1 流程描述 135
5.5.2 產(chǎn)品交付指南 139
第6章 橫向關聯(lián)的技術管理 141
6.1 技術規(guī)劃流程 141
6.1.1 流程描述 142
6.1.2 技術規(guī)劃指南 162
6.2 需求管理流程 175
6.2.1 流程描述 175
6.2.2 需求管理指南 179
6.3 接口管理流程 180
6.3.1 流程描述 180
6.3.2 接口管理指南 182
6.4 技術風險管理流程 185
6.4.1 流程描述 187
6.4.2 技術風險管理流程指南 190
6.5 技術狀態(tài)管理流程 190
6.5.1 流程描述 191
6.5.2 技術狀態(tài)管理指南 197
6.6 技術數(shù)據(jù)管理流程 199
6.6.1 流程描述 199
6.6.2 技術數(shù)據(jù)管理指南 206
6.7 技術評估流程 207
6.7.1 流程描述 207
6.7.2 技術評估指南 213
6.8 決策分析 239
6.8.1 流程描述 241
6.8.2 決策分析指南 247
第7章 項目技術管理的相關專題 260
7.1 合同形式外包的工程 260
7.1.1 引言、目的和范圍 260
7.1.2 采辦策略 261
7.1.3 簽訂合同前的工作 265
7.1.4 履行合同期間的工作 272
7.1.5 合同驗收 275
7.2 并行工程方法 278
7.2.1 引言 278
7.2.2 并行工程的目的和益處 279
7.2.3 并行工程的歷史 280
7.2.4 成功的并行工程團隊需具備的關鍵要素 282
7.3 選擇工程設計工具需考慮的事項 290
7.4 環(huán)境、核安全和行星保護政策方面的約束 294
7.4.1 美國國家環(huán)境政策法案和第12114號行政法令 294
7.4.2 涉核發(fā)射的安全性審批 295
7.4.3 風險溝通交流 297
7.4.4 行星保護 298
7.5 公制度量單位的使用 299
7.6 多層級/多階段工程中的系統(tǒng)工程 301
7.6.1 概念參考模型 302
7.6.2 管理層級命名法 302
7.6.3 多層級系統(tǒng)工程特性 302
7.6.4 多層級系統(tǒng)工程管理的考慮事項 303
7.6.5 多階段設計與組裝需考慮的事項 305
7.6.6 多層級/多階段工程需要額外考慮的系統(tǒng)工程事項 307
7.6.7 多層級/多階段工程開發(fā)在商業(yè)領域的相似場景 307
7.7 故障管理 308
7.7.1 故障管理的要件 308
7.7.2 故障管理和項目壽命周期 311
7.8 技術性余量 314
7.8.1 引言 314
7.8.2 定義 314
7.8.3 項目壽命周期全過程余量管理指南 315
7.8.4 一般性考慮 317
7.8.5 余量管理計劃（技術指標體系計劃） 318
7.8.6 額外閱讀資料和參考文獻 318
7.9 系統(tǒng)工程流程中的人因系統(tǒng)集成 319
7.9.1 人因系統(tǒng)集成的領域 320
7.9.2 人因系統(tǒng)集成的角色和責任 321
7.9.3 將人因系統(tǒng)集成映射到系統(tǒng)工程引擎 323
7.9.4 人因系統(tǒng)集成活動 324
7.9.5 產(chǎn)品和工具 326
7.9.6 人因系統(tǒng)集成與壽命周期費用縮減 328
7.9.7 NASA人因系統(tǒng)集成知識體系 329
第8章 其他相關專題 331
8.1 作為工具的統(tǒng)計工程 331
8.2 基于模型的系統(tǒng)工程 333
8.2.1 引言 333
8.2.2 實施基于模型的系統(tǒng)工程 335
8.2.3 系統(tǒng)工程引擎和MBSE 337
8.2.4 模型 339
8.2.5 MBSE方法論 341
8.2.6 實施MBSE所面臨的挑戰(zhàn) 343
8.2.7 MBSE的益處 344
8.3 概念成熟度水平 345
附錄A 英文縮略語 348
附錄B 專用術語表 357
附錄C 如何撰寫一個好的需求—查驗清單 386
附錄D 需求驗證矩陣 390
附錄E 創(chuàng)建包含需求確認矩陣的確認計劃 391
附錄F 功能分析、時序分析和狀態(tài)分析 393
附錄G 技術評估/技術引入 400
附錄H 集成計劃編寫提綱 407
附錄I 驗證和確認計劃編寫提綱 409
附錄J 系統(tǒng)工程管理計劃編寫提綱 416
附錄K 技術工作計劃 427
附錄L 接口需求文檔編寫提綱 428
附錄M 技術狀態(tài)管理計劃概要 431
附錄N 技術同行評審/檢查指南 432
附錄O 權衡示例 436
附錄P 任務說明評審內(nèi)容清單 438
附錄Q 項目防護規(guī)劃編寫提綱 441
附錄R 人因系統(tǒng)集成計劃編寫提綱 444
附錄S 帶注釋說明的運行使用構想編寫提綱 451
附錄T 項目階段E中的系統(tǒng)工程 454
參考文獻 460
書單推薦
