與傳統(tǒng)系統(tǒng)工程相比，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）充分發(fā)揮模型的優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)全周期信息表示的一致性，增強(qiáng)系統(tǒng)功能性能的早期驗(yàn)證和多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)能力。然而，MBSE在我國的實(shí)施面臨協(xié)調(diào)范圍廣、學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成本高、基礎(chǔ)建設(shè)工作量大等挑戰(zhàn)。因此，實(shí)現(xiàn)MBSE轉(zhuǎn)型需要長遠(yuǎn)規(guī)劃，同步推進(jìn)系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)和MBSE建模方法研究，整合力量，夯實(shí)轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)，推動(dòng)MBSE實(shí)施。

近年來，各國復(fù)雜工程系統(tǒng)的開發(fā)任務(wù)數(shù)量顯著增加，涉及的學(xué)科和子系統(tǒng)數(shù)量增多，性能指標(biāo)要求不斷提高，系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，開發(fā)成本仍然很高。美國國家航空航天局（NASA）在2011年指出，系統(tǒng)工程未來將面臨嚴(yán)峻的問題：首先，航空航天工程的規(guī)模和復(fù)雜性逐年增加，但工程師處理能力的增長速度卻在加快。復(fù)雜的系統(tǒng)問題跟不上系統(tǒng)的復(fù)雜性。從邏輯上講，系統(tǒng)項(xiàng)目各階段之間、項(xiàng)目之間知識(shí)的繼承和復(fù)用是困難的。國防工業(yè)協(xié)會(huì)（NDIA）也在其2013年年終報(bào)告中分析了系統(tǒng)工程面臨的問題。除了指出與NASA報(bào)告中類似的問題外，還指出系統(tǒng)工程工作成果的利用率和可移植性較差，以及不同領(lǐng)域的具體工作。粒度和成熟度差異很大，集成困難。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和工程技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，使用面向?qū)ο?、圖形化、可視化的系統(tǒng)建模語言描述系統(tǒng)變得越來越容易，模型在系統(tǒng)開發(fā)中所占的比例也越來越大。隨著時(shí)間的推移，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）應(yīng)運(yùn)而生。 MBSE方法可以有效解決基于文檔的系統(tǒng)工程方法在參數(shù)獲取和技術(shù)狀態(tài)管理方面面臨的問題。它是有效處理系統(tǒng)復(fù)雜性的強(qiáng)大工具。已廣泛應(yīng)用于國外航空、航天、造船等領(lǐng)域。中國也是受到廣泛關(guān)注的研究和實(shí)踐熱點(diǎn)。

MBSE的發(fā)展歷史20世紀(jì)中后期，許多學(xué)者對(duì)完美系統(tǒng)模型理論進(jìn)行了深入研究，發(fā)展了各種系統(tǒng)建模思想和理論。具有代表性的系統(tǒng)模型理論包括Tarski模型理論、Klir和Lin的一般系統(tǒng)方法論、Nahm的公理化設(shè)計(jì)理論等。在過去的幾十年里，學(xué)者們?cè)谀Ｐ屠碚擃I(lǐng)域取得了令人矚目的成就，形成了眾多基于模型的方法來描述、分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在實(shí)踐中，一些基于數(shù)理邏輯、更加直觀、易于理解、易于交流的圖形化建模方法正逐漸應(yīng)用于軟件工程和系統(tǒng)工程中。 1993年，美國學(xué)者Wymore在《基于模型的系統(tǒng)工程》中提出了通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表達(dá)式來抽象表達(dá)系統(tǒng)工程過程中的各種狀態(tài)和要素的方法，也在數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)中建立了系統(tǒng)工程的各個(gè)方面。狀態(tài)要素之間的關(guān)系是系統(tǒng)工程模型描述方法的雛形。 1997年，對(duì)象管理組織（OMG）發(fā)布了統(tǒng)一建模語言（UML），用于對(duì)軟件工程過程進(jìn)行建模，以提高軟件開發(fā)效率，降低開發(fā)成本。 UML在軟件工程中的成功促進(jìn)了系統(tǒng)工程界對(duì)建模方法的認(rèn)可，即利用可視化、可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)建模語言來提高系統(tǒng)工程過程的效率。 2003年，OMG在UML的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展和重新開發(fā)，提出了系統(tǒng)建模語言（SysML）作為系統(tǒng)工程的標(biāo)準(zhǔn)化建模語言，為MBSE的實(shí)際應(yīng)用提供了現(xiàn)實(shí)可行的實(shí)現(xiàn)。途徑和技術(shù)支持。 2007年，國際系統(tǒng)工程研究所（INCOSE）在《系統(tǒng)工程 2020 愿景》中提出了MBSE的定義：“對(duì)系統(tǒng)需求、設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證和確認(rèn)活動(dòng)的建模行為的形式化和標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。這種建模應(yīng)用始于”INCOSE強(qiáng)調(diào)MBSE是未來系統(tǒng)工程方法和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，是系統(tǒng)工程領(lǐng)域的一場革命，并提出了MBSE愿景計(jì)劃。第一次參加會(huì)議。計(jì)劃2007年至2020年實(shí)現(xiàn)MBSE理論與實(shí)踐體系的逐步成熟，這意味著MBSE將成為未來系統(tǒng)工程的重要發(fā)展方向。 INCOSE的MBSE規(guī)劃路徑如圖1所示。

圖1 INCOSE規(guī)劃MBSE的發(fā)展愿景和路徑

與基于模型的設(shè)計(jì)（MBD）和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）等概念不同，MBSE并不專注于解決特定學(xué)科的設(shè)計(jì)問題。 MBSE強(qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)工程過程進(jìn)行建模，集成系統(tǒng)需求、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。將驗(yàn)證等過程涉及的分析要素進(jìn)行建模并有機(jī)鏈接，再現(xiàn)系統(tǒng)演示和設(shè)計(jì)思路，保持系統(tǒng)信息在整個(gè)生命周期的一致性和可追溯性。簡而言之，MBD和CAD是面向設(shè)計(jì)的，而MBSE是面向系統(tǒng)工程的。就MBSE概念的內(nèi)涵而言，“基于模型”是手段，屬于媒體范疇，“系統(tǒng)工程”是業(yè)務(wù)范疇。因此，MBSE 并不是一種可以立即使用的通用方法。 MBSE在具體應(yīng)用過程中需要將建模理念與實(shí)際業(yè)務(wù)相結(jié)合進(jìn)行深度定制設(shè)計(jì)。通過清晰的系統(tǒng)工程業(yè)務(wù)流程的指導(dǎo)，以模型為工作媒介，合理組織系統(tǒng)工程工作流程，并用模型化的輸出來表示系統(tǒng)。最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各工作節(jié)點(diǎn)的結(jié)果和結(jié)論，實(shí)現(xiàn)建模方法。

MBSE典型應(yīng)用分析2010年，OMG對(duì)美國各軍工企業(yè)MBSE的應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果顯示：47.2%的企業(yè)已將系統(tǒng)建模融入到業(yè)務(wù)流程中，24.1%的企業(yè)正在制定系統(tǒng)建模應(yīng)用計(jì)劃。 19.4%的企業(yè)正在考慮制定計(jì)劃，而只有9.3%的企業(yè)根本沒有計(jì)劃。此外，66.3%的企業(yè)愿意參與系統(tǒng)建模語言的改進(jìn)和開發(fā)。德國《工業(yè)4.0實(shí)施計(jì)劃》將“利用模型掌握系統(tǒng)復(fù)雜性”列為未來八個(gè)重要活動(dòng)領(lǐng)域之一。這些數(shù)據(jù)信息表明，以美國、德國為代表的工業(yè)強(qiáng)國充分重視MBSE，并對(duì)MBSE進(jìn)行了廣泛的實(shí)際應(yīng)用和不斷創(chuàng)新。國內(nèi)已有相關(guān)論文對(duì)國外的一些案例進(jìn)行了解釋和介紹。在此，我們圍繞MBSE典型應(yīng)用的目的，對(duì)國內(nèi)外一些典型應(yīng)用案例進(jìn)行分類分析。通過MBSE統(tǒng)一系統(tǒng)工程描述基線復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)生的海量信息和數(shù)據(jù)給系統(tǒng)工程活動(dòng)的管理和維護(hù)帶來了許多嚴(yán)重的問題，主要體現(xiàn)在：眾多的信息分散在各種文檔中，給系統(tǒng)工程活動(dòng)的管理和維護(hù)帶來了許多嚴(yán)重的問題。確保完整性和一致性；傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程文檔很難描述復(fù)雜、高度動(dòng)態(tài)和交互的活動(dòng)。表達(dá)能力不夠，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生歧義，導(dǎo)致工程人員溝通時(shí)產(chǎn)生誤解。項(xiàng)目細(xì)節(jié)難以維護(hù)和跟進(jìn)。當(dāng)某個(gè)文檔的內(nèi)容發(fā)生改變后，與該文檔相關(guān)的文檔就很難需要進(jìn)行相應(yīng)的改變，工作量很大，維護(hù)起來也很困難。通過統(tǒng)一的圖形建模語言描述復(fù)雜的工程系統(tǒng)可以有效緩解甚至解決上述問題。國外針對(duì)此類應(yīng)用已經(jīng)開展了大量工作。 NASA十大中心明確要求系統(tǒng)演示成果必須是模型。洛克希德·馬丁公司潛艇設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在新型潛艇電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，花了一年的時(shí)間將所有原始文檔轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)模型。建模對(duì)象包括對(duì)20個(gè)項(xiàng)目處的35套子系統(tǒng)、3500個(gè)接口需求、500個(gè)服務(wù)、5000個(gè)接口實(shí)體模型、15000個(gè)模型元素之間的關(guān)系進(jìn)行建模，以描述過去復(fù)雜的系統(tǒng)工程過程的變化。難以管理的問題。此外，美國國防部特別注重系統(tǒng)工程開發(fā)模式的創(chuàng)新。 2013年，美國國防部“負(fù)責(zé)系統(tǒng)工程的副助理部長”和“海軍航空系統(tǒng)司令部”聯(lián)合支持美國國防部系統(tǒng)工程研究中心開展“通過MBSE進(jìn)行系統(tǒng)工程轉(zhuǎn)型”的研究，旨在使用MBSE 來改造當(dāng)前系統(tǒng)。全面梳理重組研發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過MBSE加強(qiáng)復(fù)雜系統(tǒng)的預(yù)先驗(yàn)證。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程過程中，各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域都使用專業(yè)的模型和仿真方法來驗(yàn)證設(shè)計(jì)。然而，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)工程來說，文本描述主要用于描述系統(tǒng)的運(yùn)行邏輯和狀態(tài)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)的驗(yàn)證主要依靠物理驗(yàn)證。驗(yàn)證周期長，技術(shù)狀態(tài)無法保證。如果早期系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問題沒有提前發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入物理階段后設(shè)計(jì)修正的成本將會(huì)極高，也會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度。利用MBSE方法，通過可執(zhí)行的動(dòng)態(tài)視圖模型，在一些模型執(zhí)行機(jī)制的支持下，可以提前驗(yàn)證系統(tǒng)運(yùn)行邏輯。例如，IBM Harmony-SE方法主要從“服務(wù)請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)”的角度來分析復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)。針對(duì)系統(tǒng)交互和響應(yīng)問題，將系統(tǒng)活動(dòng)邏輯和狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯轉(zhuǎn)化為時(shí)序進(jìn)行比較和驗(yàn)證，從而保證系統(tǒng)頂層邏輯設(shè)計(jì)的正確性，進(jìn)而產(chǎn)生功能分配方案和物理組件接口方案，并提供特定的軟件和硬件開發(fā)。

此外，通過SysML語言中需求、行為、結(jié)構(gòu)、參數(shù)等四類模型之間的關(guān)聯(lián)，可以構(gòu)建動(dòng)態(tài)可執(zhí)行的任務(wù)整體模型，以驗(yàn)證系統(tǒng)在具體任務(wù)中的運(yùn)行情況尤其是通過技術(shù)手段整合系統(tǒng)模型和個(gè)體專業(yè)模型提升模型計(jì)算能力后，整體先進(jìn)能力能夠顯著增強(qiáng)。對(duì)于此類應(yīng)用，國內(nèi)外均已開展工作。國際系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)與美國國家科學(xué)基金會(huì)合作開展“黎明探測(cè)器”立方體衛(wèi)星的論證、設(shè)計(jì)和研制，提出國家驅(qū)動(dòng)的需求-行為-結(jié)構(gòu)-參數(shù)聯(lián)合運(yùn)行的任務(wù)分析機(jī)器圖模型，并集成了部分軌道設(shè)計(jì)模型（STK）和專業(yè)計(jì)算模型（Simulink）。通過設(shè)計(jì)參數(shù)和任務(wù)參數(shù)的調(diào)整，可以直接觀察對(duì)系統(tǒng)整體運(yùn)行的影響，大大提高了系統(tǒng)的早期驗(yàn)證能力。美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）于2014年啟動(dòng)的“自適應(yīng)車輛制造”（AVM）項(xiàng)目，采用基于模型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)/分析/驗(yàn)證等技術(shù)，使項(xiàng)目早期能夠基于模型研究和開發(fā)階段?？焖僬撟C可行、可靠的整體系統(tǒng)解決方案，避免開發(fā)過程中的重復(fù)迭代，顯著縮短復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)周期。國內(nèi)中航工業(yè)與IBM合作，引進(jìn)IBM Harmony-SE方法和整套工具系統(tǒng)，開展航空系統(tǒng)工程。在其機(jī)電一體化項(xiàng)目“智能伺服控制系統(tǒng)”中，將目標(biāo)系統(tǒng)分為三個(gè)頂級(jí)用例并進(jìn)行Harmony。 -SE方法規(guī)定的需求分析、功能分析、設(shè)計(jì)綜合等步驟形成包含95個(gè)狀態(tài)的系統(tǒng)可執(zhí)行功能模型，并通過仿真測(cè)試、驗(yàn)證和優(yōu)化來優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。中國商飛采用Harmony-SE方法進(jìn)行大飛機(jī)需求功能邏輯驗(yàn)證，解決飛機(jī)需求項(xiàng)目多、需求復(fù)雜、論證難的問題。通過MBSE集成多專業(yè)工具鏈過去，在缺乏系統(tǒng)模型的情況下，各個(gè)專業(yè)模型相對(duì)分散，難以進(jìn)行全面的集成應(yīng)用，也很難進(jìn)行多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)。系統(tǒng)模型能夠描述系統(tǒng)的整體和頂層信息，通過數(shù)據(jù)、模型轉(zhuǎn)換和封裝方法，從技術(shù)角度整合多學(xué)科專業(yè)模型，成為系統(tǒng)中多學(xué)科設(shè)計(jì)的樞紐。系統(tǒng)工程過程，通過系統(tǒng)模型實(shí)現(xiàn)多學(xué)科設(shè)計(jì)。學(xué)科協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)。為此，國內(nèi)外開展了大量工作。 DARPA在自適應(yīng)車輛制造（AVM）項(xiàng)目中深度應(yīng)用MBSE，構(gòu)建了基于模型的設(shè)計(jì)、分析和驗(yàn)證平臺(tái)，建立了零部件模型庫，提供了模型化和參數(shù)化的零部件以及各種模型化零部件。類車材料屬性庫支持車輛整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基于模型的仿真和仿真驗(yàn)證，支持車輛性能分析、人機(jī)環(huán)境分析、機(jī)動(dòng)性分析、可制造性等多個(gè)層次的工程分析。分析、采購分析等，形成全面、一體化的系統(tǒng)工程運(yùn)行環(huán)境，提高系統(tǒng)工程效率。洛克希德馬丁公司利用MBSE來統(tǒng)一需求管理和系統(tǒng)架構(gòu)模型，并向后延伸到機(jī)械、電子設(shè)備和軟件的設(shè)計(jì)和分析，如System、ANSYS軟硬件設(shè)計(jì)和分析、Adams性能分析、SEER的成本分析、等，為航空航天和國防產(chǎn)品構(gòu)建完整的基于模型的開發(fā)環(huán)境，促進(jìn)整個(gè)工程鏈的集成。

北京航天器總體設(shè)計(jì)部運(yùn)用MBSE理論指導(dǎo)航天器研制實(shí)踐?；趨f(xié)同設(shè)計(jì)和并行工程理念，建立了適合復(fù)雜航天器產(chǎn)品各研制階段、支持多學(xué)科、多專業(yè)綜合集成的設(shè)計(jì)環(huán)境。 ——協(xié)同設(shè)計(jì)中心，成立了由總體、結(jié)構(gòu)、熱控、結(jié)構(gòu)技術(shù)、總裝技術(shù)等相關(guān)技術(shù)人員組成的綜合產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)（IPT），通過協(xié)同設(shè)計(jì)中心開展航天器協(xié)同開發(fā)。

我國MBSE實(shí)施難點(diǎn)分析與思考MBSE實(shí)施涉及面廣、專業(yè)性多、協(xié)調(diào)難度大。從國外MBSE的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，要充分發(fā)揮MBSE的優(yōu)勢(shì)和效果，不能僅僅停留在系統(tǒng)工程本身，或者僅僅實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。項(xiàng)目實(shí)施過程中的整體設(shè)計(jì)文件是建模的，但針對(duì)具體問題，MBSE涉及的系統(tǒng)工程規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)平臺(tái)和人員必須整合成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、邏輯封閉的整體。例如，要利用MBSE管理復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的各類信息，技術(shù)上需要實(shí)現(xiàn)MBSE平臺(tái)與現(xiàn)有的需求管理平臺(tái)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）平臺(tái)等的互聯(lián)互通，在管理方面，要實(shí)現(xiàn)總體和子系統(tǒng)等相關(guān)單位接受以MBSE表達(dá)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)結(jié)果；要利用MBSE實(shí)現(xiàn)總體方案的早期論證，技術(shù)上需要將任務(wù)模擬系統(tǒng)接入MBSE平臺(tái)，并且需要在管理上盡早實(shí)現(xiàn)軍事需求的確認(rèn)和對(duì)接。上述MBSE實(shí)踐中遇到的技術(shù)和管理工作是保證MBSE有效性的前提，也是制約MBSE實(shí)施的難題。這是因?yàn)橄到y(tǒng)工程的實(shí)施主體是總體部門，而總體部門往往是最有動(dòng)力開展MBSE實(shí)踐的部門。但僅依靠部門整體很難將上述基礎(chǔ)工作落到實(shí)處。它需要任務(wù)需求者和支持單位。信息技術(shù)部門、業(yè)務(wù)主管部門協(xié)調(diào)配合。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的缺失都會(huì)極大地影響MBSE實(shí)施的績效，挫傷領(lǐng)導(dǎo)者實(shí)施MBSE的信心和決心，甚至導(dǎo)致MBSE實(shí)施的整體失敗。系統(tǒng)工程難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。 MBSE自誕生以來就受到嚴(yán)格的數(shù)學(xué)邏輯的支持。與其說MBSE的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)工程過程的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，不如說系統(tǒng)工程的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化是MBSE實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 MBSE 無法自動(dòng)將原本不明確的設(shè)計(jì)變成詳細(xì)且邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)。相反，它迫使設(shè)計(jì)者通過基于模型的表達(dá)和基于信息的驗(yàn)證方法遵循嚴(yán)格的演示過程。表達(dá)它以實(shí)現(xiàn)論證過程和結(jié)果的緊密耦合和完全透明。目前，系統(tǒng)工程被理解為設(shè)計(jì)藝術(shù)。系統(tǒng)工程開發(fā)流程不夠細(xì)化。系統(tǒng)工程各步驟、各階段的粒度和輸出形式的控制仍普遍依靠總工程師和總經(jīng)理。各級(jí)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范化、指導(dǎo)性的系統(tǒng)工程操作標(biāo)準(zhǔn)尚不完善。系統(tǒng)工程缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，成為制約MBSE實(shí)施的重要瓶頸。 MBSE的強(qiáng)制機(jī)制要求設(shè)計(jì)者在MBSE實(shí)施過程中重新審視、重組和總結(jié)以往的系統(tǒng)工程流程。然而，過去沒有解釋清楚的實(shí)施過程往往是最難表達(dá)清楚的部分。復(fù)審過程進(jìn)一步增加了設(shè)計(jì)者實(shí)施MBSE的工作難度。如何在MBSE實(shí)施過程中獲得對(duì)這些任務(wù)的廣泛理解和支持也是設(shè)計(jì)人員必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)開發(fā)人員的學(xué)習(xí)和改造成本較高。 MBSE不是單一的工具，而是一個(gè)完整的系統(tǒng)工程方法。因此，系統(tǒng)開發(fā)者需要付出大量的改造成本來實(shí)施MBSE改造。

轉(zhuǎn)型成本體現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先，MBSE的應(yīng)用過程必須與具體業(yè)務(wù)領(lǐng)域相結(jié)合。目前還沒有一種一刀切的方法可以指導(dǎo)MBSE在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)踐，這就需要探索MBSE方法。這是一個(gè)試錯(cuò)的過程，需要權(quán)衡、比較不同的路徑，甚至回到起點(diǎn)重新出發(fā)。試錯(cuò)過程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)是MBSE從業(yè)者必須承擔(dān)的成本；其次，在轉(zhuǎn)型過程中，MBSE從業(yè)者必須從頭開始構(gòu)建一個(gè)完整的MBSE實(shí)現(xiàn)體系，比如MBSE的模型庫、模型描述規(guī)范、計(jì)算公式等。理論上來說，MBSE可以提高整體設(shè)計(jì)的效率，但這些繁瑣的工作任務(wù)是提高效率的前提，也是實(shí)踐MBSE必須付出的成本。方法探索的不確定性和額外的工作量帶來的改造成本很容易引起一線開發(fā)人員的不滿，從而影響MBSE的實(shí)施。

我國MBSE發(fā)展對(duì)策表明堅(jiān)定信念并逐步實(shí)現(xiàn)MBSE轉(zhuǎn)型。 MBSE是系統(tǒng)工程的一次重大變革。需要在技術(shù)、管理、標(biāo)準(zhǔn)、人員思維等方面做好充足的準(zhǔn)備，任何單位都無法一蹴而就。 NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）最初實(shí)施MBSE用了7年時(shí)間，國際系統(tǒng)工程協(xié)會(huì)實(shí)施MBSE的計(jì)劃也達(dá)到了10年。雖然目前國內(nèi)外MBSE實(shí)施單位的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但真正實(shí)現(xiàn)MBSE全面轉(zhuǎn)型仍將是一個(gè)漫長的過程。面對(duì)這種情況，實(shí)現(xiàn)MBSE需要堅(jiān)定的信念和承受轉(zhuǎn)型過程的能力。在工作開展方面，要以長遠(yuǎn)目標(biāo)為牽引，同時(shí)在每個(gè)階段提出明確的階段目標(biāo)，以當(dāng)前系統(tǒng)工程面臨的一兩個(gè)難題為抓手，合理控制MBSE實(shí)施范圍，集中資源，克服制約MBSE實(shí)施的各種瓶頸，夯實(shí)實(shí)施基礎(chǔ)，充分顯現(xiàn)實(shí)施效果，堅(jiān)定MBSE實(shí)施信心，確保各階段、各環(huán)節(jié)取得突破。長期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)化研究必須與建模研究并行迭代推進(jìn)。 MBSE的實(shí)施需要結(jié)合研發(fā)領(lǐng)域的特點(diǎn)，結(jié)合我國系統(tǒng)工程的實(shí)際情況進(jìn)行研究和推進(jìn)。第一個(gè)方面是對(duì)目前依靠各級(jí)開發(fā)人員的經(jīng)驗(yàn)和智慧的非標(biāo)準(zhǔn)化流程進(jìn)行重組，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)流程的凝結(jié)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工程業(yè)務(wù)本身的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。這方面也構(gòu)成了建模的基礎(chǔ)和基礎(chǔ)。土壤；二是在標(biāo)準(zhǔn)化、凝練的系統(tǒng)工程流程的基礎(chǔ)上，研究探索與之相匹配的標(biāo)準(zhǔn)化建模工作流程的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)系統(tǒng)工程各階段的建模內(nèi)容、建模粒度和產(chǎn)品進(jìn)行分析。規(guī)范形式等基本問題的定義。通過這兩方面研究的并行推進(jìn)，將形成符合相關(guān)研發(fā)領(lǐng)域現(xiàn)狀和習(xí)慣的MBSE標(biāo)準(zhǔn)方法，保證方法研究與實(shí)際需求的緊密結(jié)合，形成符合相關(guān)研發(fā)領(lǐng)域現(xiàn)狀和習(xí)慣的MBSE標(biāo)準(zhǔn)方法。適合我國制度發(fā)展現(xiàn)狀，符合我國軍工發(fā)展特色文化和習(xí)慣。可用、易用、易用的MBSE解決方案和標(biāo)準(zhǔn)提高了MBSE方法應(yīng)用的有效性，加速了MBSE的實(shí)施。建立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，降低開發(fā)者M(jìn)BSE轉(zhuǎn)型成本。要實(shí)現(xiàn)MBSE，必須建立一個(gè)由軟件供應(yīng)商、MBSE專業(yè)顧問和總體設(shè)計(jì)人員組成的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)：軟件供應(yīng)商負(fù)責(zé)在各個(gè)工程領(lǐng)域?qū)嵤㎝BSE建模工具和設(shè)計(jì)。分析軟件集成，實(shí)現(xiàn)模型自動(dòng)傳輸，減輕一線開發(fā)人員負(fù)擔(dān)； MBSE專業(yè)顧問負(fù)責(zé)為開發(fā)人員提供方法探索的指導(dǎo)，也可以幫助整體設(shè)計(jì)人員構(gòu)建建模的基本單元，讓開發(fā)人員可以專注于本領(lǐng)域業(yè)務(wù)相關(guān)的設(shè)計(jì)工作，降低改造成本，構(gòu)建適合的高效組織開展MBSE研究建議，各司其職，發(fā)揮所長，加快推進(jìn)MBSE研究和應(yīng)用。經(jīng)過近10年的發(fā)展，MBSE已在國外業(yè)界廣泛應(yīng)用，并成為國內(nèi)的研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)系統(tǒng)工程相比，MBSE采用模型來描述系統(tǒng)，從而充分發(fā)揮模型的優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)全周期信息表示的一致性，增強(qiáng)系統(tǒng)功能性能的早期驗(yàn)證和多學(xué)科交叉。協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)能力。但MBSE的實(shí)施面臨協(xié)調(diào)范圍廣、學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成本高、基礎(chǔ)建設(shè)工作量大等挑戰(zhàn)。

因此，MBSE轉(zhuǎn)型的實(shí)現(xiàn)需要有一個(gè)階段性明確的長遠(yuǎn)規(guī)劃，系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)研究和MBSE建模方法研究同步推進(jìn)的策略，以及一支由MBSE研究者、模型開發(fā)者和軟件供應(yīng)商組成的團(tuán)隊(duì)。主力。從而為轉(zhuǎn)型奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，推動(dòng)MBSE的實(shí)施。 （責(zé)任編輯：徐麗嬌） 參考文獻(xiàn)（略）

關(guān)于作者

本文作者：鄧雨辰、毛銀軒、盧之昂、夏倩文

作者簡介：鄧玉辰，中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院高級(jí)工程師。研究方向?yàn)橄到y(tǒng)工程及系統(tǒng)工程。

注：本文發(fā)表于《科技導(dǎo)報(bào)》 2019年第7期，敬請(qǐng)關(guān)注。