系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是透過(guò)提供實(shí)施系統(tǒng)要素所需和有用的資料及數(shù)據(jù)，以補(bǔ)充系統(tǒng)架構(gòu)。設(shè)計(jì)定義是通過(guò)以適合實(shí)現(xiàn)的形式描述的一套完整的設(shè)計(jì)特征來(lái)開發(fā)、表達(dá)、記錄和交流系統(tǒng)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。

概念和原則

設(shè)計(jì)概念

在工業(yè)實(shí)踐中，“設(shè)計(jì)”一詞經(jīng)常同時(shí)指架構(gòu)和設(shè)計(jì)。在最近，專業(yè)人士在處理較簡(jiǎn)單的技術(shù)產(chǎn)品時(shí)使用了“設(shè)計(jì)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，這些產(chǎn)品不包括硬件、軟件、操作人員、服務(wù)等多種不同且相互關(guān)聯(lián)的技術(shù)組成部分。在開發(fā)新的多技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)的過(guò)程中，專業(yè)人員已經(jīng)認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)概念在處理復(fù)雜性(互聯(lián)水平、多技術(shù)、涌現(xiàn)等)方面的作用。

正是由于復(fù)雜性，才有必要構(gòu)造組成系統(tǒng)的要素。這個(gè)結(jié)構(gòu)解釋了系統(tǒng)架構(gòu)中描述的系統(tǒng)的功能、行為、時(shí)間、物理和其他方面。從業(yè)者發(fā)現(xiàn)期限結(jié)構(gòu)不足以描述系統(tǒng)的所有這些方面。術(shù)語(yǔ)架構(gòu)和架構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)使用了大約30年，特別是在軟件密集型系統(tǒng)和其他領(lǐng)域，如航天工業(yè)中。不同類型和相互關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)的集合可以理解為系統(tǒng)的架構(gòu)。

目前的趨勢(shì)是將系統(tǒng)架構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)看作是不同的、獨(dú)立的活動(dòng)集，但同時(shí)進(jìn)行并且緊密地交織在一起。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括運(yùn)用原則和概念構(gòu)思出一套系統(tǒng)要素，以符合特定的、預(yù)期的目的;它包括評(píng)估和決策，以選擇組成超系統(tǒng)（SoS）要素，適應(yīng)系統(tǒng)的架構(gòu)，并遵守折衷的系統(tǒng)需求。它是將詳細(xì)的模型、屬性和/或特征描述為適合于實(shí)現(xiàn)的形式的完整集合。

設(shè)計(jì)特性和設(shè)計(jì)促成因素

每一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域或?qū)W科都有其特有的規(guī)律、規(guī)則、理論，以及與材料、能源或信息組成部分的轉(zhuǎn)換、結(jié)構(gòu)、行為和時(shí)間屬性相關(guān)的使能因素。這些特定的部件和/或它們的組成被描述為典型的設(shè)計(jì)特征和使能器。這些允許通過(guò)在系統(tǒng)架構(gòu)定義過(guò)程中分配的設(shè)計(jì)特征(如可操作性水平、可靠性率、速度、保障水平)所需的各種轉(zhuǎn)換和交換來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)系統(tǒng)要素的實(shí)現(xiàn)。

設(shè)計(jì)定義提供實(shí)現(xiàn)所需的設(shè)計(jì)特征和設(shè)計(jì)使能器的描述。設(shè)計(jì)特征包括尺寸、形狀、材料和數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)推動(dòng)者包括形式表達(dá)式或方程、繪圖、圖表、指標(biāo)表及其值和邊距、模式、算法和啟發(fā)式。

固體機(jī)械中一般設(shè)計(jì)特性的例子:形狀、幾何圖形、尺寸、體積、表面、曲線、阻力、力的分布、重量、運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間持久性.

軟件中通用設(shè)計(jì)特征的例子:處理的分布、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)持久性、過(guò)程抽象、數(shù)據(jù)抽象、控制抽象、封裝、創(chuàng)建模式(如構(gòu)建器、工廠、原型、單例)和結(jié)構(gòu)模式(如適配器、橋接、復(fù)合、裝飾器、代理)

與系統(tǒng)架構(gòu)的關(guān)系

系統(tǒng)設(shè)計(jì)旨在成為系統(tǒng)架構(gòu)(在系統(tǒng)工程過(guò)程的具體應(yīng)用中定義的這個(gè)里程碑的任何點(diǎn))和構(gòu)成系統(tǒng)物理架構(gòu)模型的技術(shù)系統(tǒng)要素的實(shí)現(xiàn)之間的鏈接。

設(shè)計(jì)定義是由指定的需求、系統(tǒng)架構(gòu)以及更詳細(xì)的性能和可行性分析驅(qū)動(dòng)的。它解決了實(shí)現(xiàn)技術(shù)及其同化問(wèn)題。設(shè)計(jì)提供了定義的“如何”或“實(shí)現(xiàn)”層面。

設(shè)計(jì)涉及到由實(shí)現(xiàn)技術(shù)組成的每一個(gè)系統(tǒng)要素，如機(jī)械、電子、軟件、化學(xué)、人工操作和服務(wù)，這些都需要特定的工程流程。系統(tǒng)設(shè)計(jì)向父系統(tǒng)架構(gòu)提供反饋，以合并或確認(rèn)架構(gòu)特征和設(shè)計(jì)屬性到系統(tǒng)要素的分配和劃分。

設(shè)計(jì)描述符

設(shè)計(jì)描述符是一般設(shè)計(jì)特征及其可能值的集合。如果存在類似但不精確的系統(tǒng)要素，則有可能對(duì)其進(jìn)行分析，以確定其基本特征。每個(gè)特征的可能值的變化決定了潛在的候選系統(tǒng)要素。

原文標(biāo)題：系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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