體系工程：基礎(chǔ)理論與應(yīng)用

第1章 體系介紹
1．1 概述
1．2 體系定義
1．3 體系中的挑戰(zhàn)性問題
1．3．1 理論問題
1．3．2 實(shí)施問題
1．4 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 實(shí)現(xiàn)體系工程的開放式系統(tǒng)方法
2．1 引言
2．2 開放式系統(tǒng)的概念
2．3 開放式系統(tǒng)的原則
2．3．1 開放接口的原則
2．3．2 協(xié)作的原則
2．3．3 自治的原則
2．3．4 突現(xiàn)的原則
2．3．5 保護(hù)的原則
2．3．6 可重構(gòu)的原則
2．3．7 互利的原則
2．3．8 模塊性的原則
2．4 實(shí)現(xiàn)體系工程的開放式系統(tǒng)方法
2．5 總結(jié)
2．6 討論問題
參考文獻(xiàn)
第3章 體系工程
3．1 引言
3．2 背景
3．2．1 角色和職責(zé)
3．2．2 傳統(tǒng)系統(tǒng)工程與體系工程
3．2．3 ISO/IEC/IEEE 15288系統(tǒng)工程――系統(tǒng)生命周期過程
3．3 定義
3．3．1 系統(tǒng)（目標(biāo)系統(tǒng)）
3．3．2 體系
3．3．3 系統(tǒng)聯(lián)邦
3．3．4 體系工程和目標(biāo)系統(tǒng)工程
3．3．5 首席系統(tǒng)整合師（LSI）
3．3．6 企業(yè)系統(tǒng)工程
3．3．7 復(fù)雜系統(tǒng)
3．3．8 復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)
3．4 體系工程的動(dòng)機(jī)
3．4．1 政府會(huì)計(jì)辦公室的研究
3．4．2 國(guó)防科學(xué)委員會(huì)/空軍科學(xué)顧問委員會(huì)關(guān)于國(guó)家太空安全計(jì)劃采購(gòu)的研究
3．4．3 太空系統(tǒng)
3．5 聯(lián)邦制度的管理原則
3．5．1 Handy五原則
3．5．2 Handy五原理
3．6 結(jié)構(gòu)化方法――為系統(tǒng)工程定義人員角色和職責(zé)
3．6．1 定義關(guān)鍵術(shù)語和概念
3．6．2 為系統(tǒng)工程和管理功能開發(fā)框架
3．6．3 總結(jié)與體系工程及管理相關(guān)的挑戰(zhàn)
3．6．4 構(gòu)建體系內(nèi)各系統(tǒng)工程團(tuán)體間的信息流模型
3．6．5 評(píng)估Handy（1992）的聯(lián)邦制度原則和原理應(yīng)被實(shí)行至何種程度
3．6．6 通過調(diào)整ISO/IEC/IEEE 15288中的協(xié)議流程把角色和職責(zé)用文件記錄下來
3．6．7 示例
3．7 涉及體系工程的案例研究
3．7．1 驗(yàn)證
3．7．2 案例學(xué)習(xí)研究的好處
3．8 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 體系架構(gòu)
4．1 復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4．1．1 復(fù)雜系統(tǒng)的屬性
4．1．2 體系
4．1．3 體系架構(gòu)對(duì)比系統(tǒng)架構(gòu)：架構(gòu)挑戰(zhàn)
4．2 可進(jìn)化的系統(tǒng)架構(gòu)
4．2．1 全球信息柵格
4．2．2 網(wǎng)絡(luò)中心化運(yùn)作
4．2．3 動(dòng)態(tài)變化的元架構(gòu)
4．3 體系架構(gòu)支撐器：人工生命的作用
4．3．1 群體智能
4．3．2 多個(gè)體模型
4．3．3 可進(jìn)化的建模
4．3．4 架構(gòu)突現(xiàn)行為分析
4．4 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 體系工程建模與仿真
5．1 介紹
5．1．1 互操作性級(jí)別
5．2 M＆S基礎(chǔ)框架回顧
5．2．1 DEVS建模和仿真
5．2．2 XML和DEVS
5．3 基于模型的工程
5．4 SoS 體系結(jié)構(gòu)建模：DoDAF、UML和系統(tǒng)工程法則
5．5 使用DEVS M＆S進(jìn)行系統(tǒng)的系統(tǒng)測(cè)試和評(píng)估
5．5．1 DEVS測(cè)試和評(píng)估的技術(shù)狀態(tài)
5．5．2 把基于模型連貫性的生命周期方法分為兩部分
5．6 試驗(yàn)框架概念
5．7 SoS 測(cè)試和評(píng)估試驗(yàn)框架
5．8 DEVS統(tǒng)一處理過程和其面向服務(wù)的實(shí)現(xiàn)
5．8．1 DEVSML的協(xié)同運(yùn)作開發(fā)
5．8．2 DEVS/SOA：使用仿真服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中心化實(shí)現(xiàn)
5．8．3 完整的DEVS統(tǒng)一處理過程
5．9 應(yīng)用：無線異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)下的體系工程仿真
5．9．1 SoS的威脅探測(cè)仿真（數(shù)據(jù)搜集）
5．9．2 小結(jié)
5．10 應(yīng)用：代理實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀器系統(tǒng)
5．10．1 示例：協(xié)作會(huì)話計(jì)時(shí)儀器
5．10．2 分布式測(cè)試聯(lián)盟
5．10．3 分布式多級(jí)測(cè)試聯(lián)盟
5．10．4 分析能力
5．10．5 測(cè)試儀表系統(tǒng)的校核/驗(yàn)證
5．10．6 潛在的問題和缺點(diǎn)
5．11 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 網(wǎng)絡(luò)中心化和體系
6．1 網(wǎng)絡(luò)中心化綜述
6．2 網(wǎng)絡(luò)支撐的系統(tǒng)交互
6．2．1 按需提供信息
6．2．2 按需提供服務(wù)
6．2．3 普遍性和連通性程度
6．2．4 語法和語義協(xié)同能力
6．3 服務(wù)交互的機(jī)構(gòu)范圍和上下關(guān)聯(lián)表示
6．4 信息保證
6．5 網(wǎng)絡(luò)中心化體系架構(gòu)
6．5．1 面向服務(wù)的架構(gòu)
6．5．2 一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)中心化體系架構(gòu)的例子
6．5．3 網(wǎng)絡(luò)中心化SOA的誕生
6．5．4 人在SOA中的角色
6．5．5 形成網(wǎng)絡(luò)中心化架構(gòu)文檔資料
6．5．6 網(wǎng)絡(luò)中心化SOA的公共部分
6．5．7 NCE架構(gòu)考慮
6．5．8 網(wǎng)絡(luò)中心化系統(tǒng)架構(gòu)師的角色
6．6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第7章 體系的突現(xiàn)性
7．1 體系問題域
7．1．1 體系問題域的特性
7．1．2 體系工程
7．2 突現(xiàn)性的性質(zhì)
7．2．1 突現(xiàn)性的哲學(xué)看法
7．2．2 突現(xiàn)性的方法論觀點(diǎn)
7．2．3 突現(xiàn)性的公理基礎(chǔ)
7．3 應(yīng)對(duì)突現(xiàn)性
7．3．1 體系中應(yīng)對(duì)突現(xiàn)性的設(shè)計(jì)考慮
7．3．2 運(yùn)作并維護(hù)突現(xiàn)性考慮
7．4 對(duì)認(rèn)識(shí)和挑戰(zhàn)的總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 體系管理
8．1 引言
8．2 構(gòu)筑基礎(chǔ)：體系哲學(xué)
8．3 體系管理中的悖論
8．3．1 邊界悖論
8．3．2 控制悖論
8．3．3 團(tuán)隊(duì)悖論
8．4 構(gòu)建背景：體系特征
8．4．1 自治性
8．4．2 從屬性
8．4．3 連通性
8．4．4 多樣性
8．4．5 突現(xiàn)性
8．4．6 這些特征的悖論
8．5 描述一個(gè)體系――紐約黃色出租車系統(tǒng)案例研究
8．5．1 自治性
8．5．2 從屬性
8．5．3 連通性
8．5．4 多樣性
8．5．5 突現(xiàn)性
8．6 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 國(guó)防部體系工程
9．1 背景
9．2 體系工程的國(guó)防部考慮
9．3 目前國(guó)防部的體系
9．4 系統(tǒng)地比較系統(tǒng)和體系
9．5 體系工程的核心元素
9．5．1 將體系能力目標(biāo)轉(zhuǎn)換成隨時(shí)間變化的高級(jí)需求
9．5．2 理解體系的組成部分及其隨時(shí)間變化的關(guān)系
9．5．3 評(píng)估體系隨時(shí)間變化滿足能力目標(biāo)的范圍
9．5．4 開發(fā)、演進(jìn)并維護(hù)體系的設(shè)計(jì)
9．5．5 監(jiān)控并評(píng)估體系性能變化產(chǎn)生的潛在影響
9．5．6 在體系和解決方案可選項(xiàng)上應(yīng)對(duì)新需求
9．5．7 精心策劃的體系升級(jí)
9．6 體系工程的突現(xiàn)法則
9．7 未來方向
感謝
參考文獻(xiàn)
第10章 波音公司電子支持商用航線的體系工程方法
10．1 波音電子支持介紹
10．2 波音的電子支持航線項(xiàng)目規(guī)劃
10．2．1 捆綁思路
10．3 波音電子支持技術(shù)體系結(jié)構(gòu)
10．3．1 機(jī)載必需體系結(jié)構(gòu)
10．3．2 機(jī)載必需體系結(jié)構(gòu)要素
10．3．3 映射到實(shí)現(xiàn)
10．3．4 基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)
10．4 電子支持應(yīng)用
10．4．1 電子飛行包
10．4．2 飛機(jī)健康管理
10．4．3 維護(hù)性能工具箱
10．5 電子支持的波音787
10．6 波音787的波音Gold Care
10．7 總結(jié)
第11章 關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施的體系觀點(diǎn)
11．1 概念
11．2 通用概念和模型
11．2．1 關(guān)于參考模型：基礎(chǔ)設(shè)施層次模型
11．2．2 行業(yè)比較
11．3 可持續(xù)的居住型能源基礎(chǔ)設(shè)施
11．4 靈活的合成燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施
11．5 研究概述
11．5．1 基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中的可靠性和危險(xiǎn)性
11．5．2 基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不確定性
11．5．3 如何捍衛(wèi)公共目標(biāo)
11．5．4 如何應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)變
11．5．5 跨行業(yè)的通用問題
11．6 總結(jié)和討論
參考文獻(xiàn)
第12章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展：體系視角下的案例研究
12．1 體系綜述
12．2 作為體系的傳感器網(wǎng)絡(luò)
12．3 容錯(cuò)設(shè)計(jì)
12．4 決策制定
12．4．1 交互指標(biāo)
12．4．2 Choquet積分
12．4．3 激勵(lì)的例子
12．5 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第13章 服務(wù)體系
13．1 服務(wù)系統(tǒng)
13．1．1 突現(xiàn)的電子服務(wù)
13．1．2 與制造的關(guān)系
13．1．3 走向大規(guī)模定制
13．2 系統(tǒng)組成部分
13．2．1 人
13．2．2 流程
13．2．3 產(chǎn)品
13．3 系統(tǒng)集成
13．3．1 組成部分集成
13．3．2 決策集成
13．3．3 組織集成
13．4 總結(jié)
感謝
參考文獻(xiàn)
第14章 空間探測(cè)體系工程
14．1 空間探測(cè)體系的關(guān)鍵問題
14．1．1 軟件變成了什么
14．1．2 需求的復(fù)雜性及增長(zhǎng)
14．1．3 接口復(fù)雜性及增長(zhǎng)
14．1．4 技術(shù)性能測(cè)量和技術(shù)裕量管理
14．1．5 電子、電氣和電動(dòng)機(jī)械（EEE）零部件和常見故障
14．1．6 一體化的風(fēng)險(xiǎn)管理
14．1．7 關(guān)鍵路線執(zhí)行和失敗的后果
14．1．8 跨巨大團(tuán)體的ITAR和所有權(quán)問題
14．1．9 地理分布
14．1．10 體系工程師的關(guān)鍵品質(zhì)、訓(xùn)練和實(shí)踐
14．2 空間探測(cè)體系工程的發(fā)展
14．2．1 國(guó)際空間站（ISS）
14．2．2 火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（Mars Science Laboratory，MSL）
14．2．3 星座計(jì)劃
14．3 空間探測(cè)體系工程未來的挑戰(zhàn)
14．3．1 編隊(duì)飛行
14．3．2 火星樣本回送
14．3．3 人類探測(cè)火星
14．4 總結(jié)
感謝
參考文獻(xiàn)
第15章 航天體系中的通信與導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)
15．1 歷史概況
15．1．1 早期的通信衛(wèi)星
15．1．2 第一顆地球同步通信衛(wèi)星
15．1．3 早期的商用通信衛(wèi)星
15．1．4 美國(guó)國(guó)防部（DoD）通信衛(wèi)星
15．1．5 航跡和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星體系（TDRSS）
15．1．6 深空網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
15．1．7 阿波羅中早期體系的通信和導(dǎo)航
15．2 航天體系
15．2．1 通信與導(dǎo)航網(wǎng)系
15．3 通信和導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
15．3．1 太空通信體系結(jié)構(gòu)類型
15．4 通信與導(dǎo)航基于基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)方法
15．4．1 體系結(jié)構(gòu)分解過程
15．4．2 定義空間探索任務(wù)系統(tǒng)及其接口
15．5 構(gòu)建點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信體系結(jié)構(gòu)的過程
15．5．1 IP中心的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
15．5．2 拓展太空導(dǎo)航體系結(jié)構(gòu)
15．6 國(guó)防部體系結(jié)構(gòu)框架（DoDAF）的應(yīng)用
15．6．1 示例圖表
15．7 通信和導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)的建模、仿真與系統(tǒng)工程
15．8 總結(jié)
15．8．1 系統(tǒng)工程的挑戰(zhàn)
15．8．2 發(fā)展和運(yùn)營(yíng)的挑戰(zhàn)
15．8．3 技術(shù)挑戰(zhàn)
參考文獻(xiàn)
第16章 電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)與控制
16．1 背景
16．2 電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)與控制的現(xiàn)行方法
16．3 電力系統(tǒng)正在變化的性質(zhì)
16．4 廣域監(jiān)測(cè)與控制
16．5 靈活的交流輸電系統(tǒng)
16．6 電力系統(tǒng)控制的趨勢(shì)
16．7 新方法和新機(jī)遇
16．7．1 實(shí)例
16．7．2 頻率穩(wěn)定性評(píng)估
16．7．3 傳輸通路中的電壓穩(wěn)定性評(píng)估
16．7．4 功率震蕩評(píng)估
16．7．5 熱監(jiān)測(cè)
16．8 總結(jié)
16．9 未來電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)與控制的挑戰(zhàn)
參考文獻(xiàn)
第17章 未來交通燃料體系
17．1 簡(jiǎn)介
17．1．1 第一步：聯(lián)邦目標(biāo)
17．1．2 目的和范圍
17．2 體系概述
17．3 交通燃料系統(tǒng)的體系
17．3．1 能力
17．3．2 背景
17．4 未來交通燃料體系愿景
17．4．1 近期和中期愿景（2007―2030年）：基于生物燃料的能源的經(jīng)濟(jì)
17．4．2 長(zhǎng)期愿景（2030年以后）：基于氫能源的經(jīng)濟(jì)
17．5 挑戰(zhàn)
17．6 體系的短期演進(jìn)：向生物交通燃料體系轉(zhuǎn)型
17．6．1 當(dāng)前的乙醇產(chǎn)業(yè)
17．6．2 向生物燃料體系轉(zhuǎn)型
17．7 體系的長(zhǎng)期演進(jìn)：向氫能源交通燃料體系轉(zhuǎn)型
17．7．1 氫能源經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀
17．7．2 未來實(shí)現(xiàn)氫能源轉(zhuǎn)型
17．8 利用體系工程工具管理轉(zhuǎn)型
17．8．1 利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)掌握/加速生物燃料轉(zhuǎn)型過程
17．8．2 使用基于模型的體系工程方法研究氫能源經(jīng)濟(jì)
17．9 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第18章 體系視角下的可持續(xù)環(huán)境管理
18．1 環(huán)境體系
18．1．1 系統(tǒng)和體系
18．1．2 體系種類
18．2 環(huán)境問題
18．2．1 自然、社會(huì)、環(huán)境體系
18．2．2 能源系統(tǒng)和環(huán)境
18．3 體系決策方法
18．3．1 政策發(fā)展和政府資源的體系思維
18．3．2 自適應(yīng)一體化管理的體系決策工具
18．4 體系方法應(yīng)用實(shí)例
18．4．1 引言
18．4．2 咸海對(duì)抗的戰(zhàn)略研究
18．4．3 加拿大南薩斯喀徹溫河流域的公平資源分布
18．4．4 管理北美勞倫森大湖的水位
18．5 總結(jié)和討論
參考文獻(xiàn)
第19章 機(jī)器人群體系
19．1 簡(jiǎn)介
19．1．1 群智能
19．1．2 群機(jī)器人和機(jī)器人群
19．2 體系
19．3 機(jī)器人群的體系方法
19．3．1 互操作性
19．3．2 一體化
19．4 機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)例：地面?zhèn)刹毂?br /> 19．5 硬件模塊性
19．5．1 運(yùn)動(dòng)
19．5．2 控制
19．5．3 傳感
19．5．4 通信
19．5．5 驅(qū)動(dòng)
19．6 軟件模塊性
19．6．1 操作系統(tǒng)
19．6．2 動(dòng)態(tài)任務(wù)上載（DLE）
19．7 通信：適應(yīng)性和穩(wěn)定性
19．7．1 物理層
19．7．2 媒介訪問控制層
19．7．3 數(shù)據(jù)鏈路層
19．7．4 實(shí)現(xiàn)結(jié)果
19．8 應(yīng)用：地雷探測(cè)和基于蟻群的群智能
19．8．1 蟻群中螞蟻的行為
19．8．2 地雷探測(cè)問題
19．8．3 狀態(tài)轉(zhuǎn)換事件
19．8．4 地雷的實(shí)現(xiàn)原理
19．8．5 氣味的實(shí)現(xiàn)
19．8．6 主程序
19．8．7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
19．9 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
第20章 對(duì)運(yùn)輸作為一個(gè)體系問題的理解
20．1 引言
20．1．1 挑戰(zhàn)概述
20．1．2 綜合多個(gè)領(lǐng)域
20．1．3 本章簡(jiǎn)介
20．2 一般性問題描述
20．2．1 體系特性區(qū)分
20．2．2 體系描述
20．2．3 進(jìn)化和突發(fā)行為
20．3 作為體系的航空運(yùn)輸
20．3．1 簡(jiǎn)介――運(yùn)輸是一個(gè)體系問題
20．3．2 框架
20．3．3 定義階段
20．3．4 抽象階段
20．3．5 實(shí)施階段
20．4 總結(jié)
20．5 未來挑戰(zhàn)
參考文獻(xiàn)
第21章 醫(yī)療體系
21．1 概述
21．2 文獻(xiàn)調(diào)查
21．3 醫(yī)療體系
21．3．1 Sage和Cuppan給出的醫(yī)療體系定義
21．3．2 將體系的其他定義應(yīng)用于醫(yī)療系統(tǒng)
21．4 以網(wǎng)絡(luò)為中心的醫(yī)療
21．5 全球健康信息柵格
21．6 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第22章 全球觀測(cè)體系（GEOSS）工程
22．1 全球觀測(cè)體系：背景和目標(biāo)
22．2 建立全球觀測(cè)體系的組織結(jié)構(gòu)
22．3 體系工程及其在全球觀測(cè)體系中的應(yīng)用
22．3．1 體系工程方法
22．3．2 從體系工程角度看全球觀測(cè)體系面臨的挑戰(zhàn)
22．3．3 建造全球觀測(cè)體系的參與者
22．4 觀測(cè)體系的體系工程活動(dòng)
22．4．1 實(shí)現(xiàn)可用系統(tǒng)和技術(shù)資源可視化
22．4．2 實(shí)施獎(jiǎng)勵(lì)和降低成本
22．4．3 推動(dòng)工作計(jì)劃任務(wù)協(xié)調(diào)和演進(jìn)
22．5 總結(jié)及未來展望
參考文獻(xiàn)