复杂系统

复杂系统需求管理

1介绍

成功的系统研制必须有一个目标，一系列目标的影响是直接的。系

统工程把这些目标作为“需求”。系统变的越来越复杂，关键是如何管

理这些需求变的尤其关键。管理需求之所以不仅是系统工程应用的关

键，而且也是复杂项目成功的先决条件。

2需求管理的重要性

项目和系统研制需要目标。目标和需求关系是明显的。然而研究

显示需求管控的失败是一个项目失败的主要原因。这些是和需求管理直

接相关的。

影响需求的问题归类：

1）缺少用户输入一12.8%;2）不完整的需求一12.3%

3）模糊的需求一5.3%;4）不且实际的期盼一5.9%

5）需求的一致性一7.0%;6）更改控制一11.8%

7）新技术一8%8）缺乏可执行的支持一7.5%

9）缺少资源一6.4%；10）其它一23%

3需求的源和捕获

考虑到需求的源能帮助更好的理解需求，能实现一个目标，源可以

按照以下类别来归类：

利益相关方，环境，接口，系统的具体实现方，具体应用方。

需求捕获活动流程的目的是，实现以一种统一的方式记录相关方的

需求，并确保需求被正确理解，以实现在项目开始即确保满足利益攸

关方的需要和期望。需求捕获的目的是挖掘并且与相关方认可所有的需

要和限制，以确保这些内容已经在产品定义过程中予以考?]。目标是

确保所有对飞机感兴趣的人都能够表达各自的需求。在捕获需求时，还

要记录需求的、源、以及来自的相关方。

4需求的类型

功能性需求：功能性需求定义了通过飞机/系统/设备执行的行

为。例如：提供推力。

非功能性需求：非功能性需求是指那些与飞机功能分配无直接关

系，但是必须满足的要求。例如，可以重复使用的需求，设计限制。

客户需求：随着飞机型号，特定功能或者特殊考虑的系统类别的

不同，客户需求将变化。需求包括与运行相关的载重、航线系统、操作

实践、维修概念以及必备的运行特性。

操作需求：定义飞机机组和每个功能系统之间，维修人员和飞机

系统之间，以及其它不同飞机支持人员和相关功能或设备之间的接口关

系。操作需求的内容包括行为、决断、信息需求以及时间。在正常和非

正常情况下都要考虑何时定义操作需求。

性能需求：定义了功能或系统的特性，这些特性对于飞机及其操

作来说是有用的。除了定义要考虑性能的类别以外，性能需求包括功

能的特性，例如：准确性，真实性，范围，解决方案，

速度以及响应时间

物理和安装需求：把系统的物理环境与飞机环境联接起来。包括：

尺寸、安装便利性、能源、制冷、环境限制、能见度、可达性、调整、

处理和存储。生产限制对于建立这些需求也有影响。

维修性需求：包括定期和非定期的维修需求，以及与特定安全性

关联功能之间的任何链接。失效探测的百分比或故障隔离的百分比，这

些要素很重要。在这些需求中，还应定义外部测试设备信号以及连接。

接口需求：包括带有相关特定通讯信息特性的物理系统和组件的内

部连接关系。应将该接口定义为带有源数据输入和目的数据的输出。接

口描述应全面描述信号的特征

5需求管理的过程

5.1识别需求对象工程师把所有需求相关方的需求捕获出来，确定

需求的来源。飞机研制周期的顶层过程包括确定飞机功能及其相关的需

求。飞机级功能（包括功能接口和相应的安全性需求）是建立系统架构

的基础。架构的选择确立了必需的补充需求。在需求确定和分配过程

（即系统、项目和软硬件）的每一个阶段都需要对现有需求的详细补充

的和新的衍生需求进行确定。在实施阶段作出的选择和遇到的问题是衍

生需求出现的一个主要来源，并可能会产生新的系统安全性需求。详

细设计活动将不断引入新的需求或者修正现有的需求。

5.2需求数据架构

5.2.1需求层次

定义需求的层次，提供需求组织和分解的标准，描述项目开发阶

段和需求文件层次的关系。对多系统项目建立需求组织架构。

5.2.2模块化需求由飞机和系统产生的需求模块并对每份模块进行

编号，对每份在需求管理工具中的模块进行编号规则定义。每一个需

求模块都按照分类的需求模板填写章节的相关内容。

5.2.3规范化需求

根据每份需求的类别建立不同的属性，在研制的不同阶段建立不同

的属性可以便于需求捕获，需求确认，需求验证等活动的展开。每个

属性都应可见，其值可更新。需求管理工具产生的系统属性有创建日

期、版本号，并且允许客户定义其他类型的属性。比如：需求ID，需求

类型，假设，需求源，成熟度。

应该存储有关每个需求的各种信息，或者属性。团队中的每个人

必须能够浏览这些属性，并且选定的人必须能够更新它们的数值。需求

管理工具生成几个系统定义的属性，例如产生的日期和版本号，它们

还可以让你定义数据各种类型的附加属性。考虑定义的属性，比如作

者、责任人、出处或者说明、发放号、状态、优先级、成本、难度、

稳定性以及风险。

6需求的表述

根据好的需求标准，需求的编写要具体、可测量、可接受、可实现

和可追溯5大标准来初步规范化。根据每份需求的类别建立不同的属

性，在研制的不同阶段建立不同的属性便于需求捕获、需求确认、需求

验证等活动的展开。每个属性都应可见，其值可更新。

7需求数据库自动化的需求管理工具可以针对工程和管理的需求的

进行管理。此类工具必须对技术和项目的需求均能收集和管理。

工具要求的管理功能包括衡量需求集和通过更改控制监控需求稳定

性。更改控制包括对现有需求的添加、删除或者更改的持续跟踪。跟

踪更改和更改的原因可以使得过程得到完善，以便，在以后的项目中减

少更改，并节约成本。通过这类数据收集，能够不断提高，以减少今后

的不稳定性。

8需求管理应避免的缺点

1）需求管理的复杂化。2）需求可变更的控制。3）划定需求管

理的合理范围。

9结论

这篇文章得出好的需求管理是必要的，尤其是针对复杂系统的管

理，需求管理做为复杂系统设计的一部分，它是必须递项目和满足客

户的需求，需求的质量随着产品成熟度的不断提高而增长，尤其是做为

一个复杂系统要和客户的需求保持一致。

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