2022年上半年系统分析师案例分析，估分

阅读以下关于基于模型的系统工程方法的描述，在答题纸上回答问题1至问题3。 【说明】 某公司长期从事宇航系统的研制任务。随着宇航系统能力的不断提升，软件的规模急剧增加，对应的缺陷密度呈现出几何增长，失效问题越来越严重。为了保证产品的质量，公司领导要求在重点项目中实施基于模型的系统工程（MBSE）。由于辅助动力控制系统关系着飞行器的飞行安全，有必要作为试点工程首先实施MBSE方法。王工作为安该系统的主要负责人，承担起了此项工作。 【问题1】（10分） 王工以前一直负责用传统开发方法进行系统设计，深知基于文本的系统设计方式存在天然的局限性。王工接到指示后，研究了MBSE的相关理论基础和工程实现方法，提出了用MBSE方法设计辅助动力控制系统的实施方案。请用300字以内的文字说明什么是MBSE方法，并列举出三个基于文本设计方式的局限性。 【问题2】（9分） MBSE的核心技术是模型方法论，王工对目前主流建模方法Harmony-SE（harmony for System Engineering）方法、RUP-SE（Rational Unified Process for System）方法和Vitech MBSE 方法进行了分析、对比，鉴于该系统具备安全攸关系统的特殊性，强调验证的有效性，王工认为Harmony-SE 方法比较适合宇航环境开发。图3-1给出了Harmony-SE 方法的产品生命周期结构。请根据以下三种有关建模方式的描述，判定哪种描述是 Harmony-SE 方法的正确说明？并简要说明王工在本项目中选择 Harmony-SE 方法的理由。 描述1：一种面向对象的设计方法，可以将设计工作按照角色、工件和任务类型进行分解，生成新的分解结构，实现并行设计与迭代开发。 描述2：系统模型贯穿系统研发的整个生命周期，能够较好处理复杂与整体问题。 描述3：一种并行系统工程活动，由四个基本系统工程活动组而成，这四种活动通过公共系统设计库相关联。 【问题3】（6分） MBSE方法可以通过软硬件建模来预先评估系统的可靠性。王工带领项目成员针对其负责的辅助动力控制系统中的进排气门控制器组件开展了基于MBSE系统分析工作。 图3-2给出了进排气门控制器的可靠性分布图。 王工指出：系统是由软硬件组成，以往考虑可靠性指标仅仅关注硬件失效问题，而不考虑软件失效对系统可靠性的影响。如果不考虑软件失效对系统可靠性的影响，本系统可靠性的MTTF（Mean Time To Failure，平均失效前时间）应该为125.9h（参考公式： 请对照图3-3给出的考虑软件失效情况下的系统可靠性分布图（这里，假设SYS1软件非常可靠，系统仅仅将圈中的软件可靠性加入系统可靠性的评估过程），说明此时的系统可靠性应大于还是小于不考虑软件失效的MTTF？并计算出此时的系统可靠性（MTTF）是多少？ 答案解析【问题1】 基于模型的系统工程（MBSE）是一种形式化的方法，用于支持与复杂系统的开发相关的需求，设计，分析，验证和确认。与以文档为中心的工程，MBSE将模型放在系统设计的中心。MBSE是向以模型为中⼼的⼀系列⽅法转变这⼀长期趋势的⼀部分，这些⽅法被应⽤于机械、电⼦和软件等⼯程领域，以期望取代原来系统⼯程师们所擅长的以⽂档为中⼼的⽅法，并通过完全融⼊系统⼯程过程来影响未来系统⼯程的实践。 基于文档的设计方法的局限性主要有： （1）在基于文档的方法中，许多文档是由不同的作者生成的，以从各种利益相关者的观点（例如系统行为，软件，硬件，安全，安全性或其他学科）中捕获系统的设计。不利于利益相关者之间的沟通，容易产生歧义。 （2）开发复杂系统的能力有限，基于⽂本的设计⽅案⽆法进⾏前期仿真验证。 （3）自然语言容易引入形容词等模糊描述，很难保证准确性 【问题2】 正确的描述是【描述2】。 【描述1】描述1是对RUP-SE方法的描述。 【描述3】描述3是对vitech MBSE方法的描述。 根据王工对MBSE的研究，RUP-SE是一种面向对象的设计方法，vitech MBSE方法是一种并行系统，并不满足宇航系统所要求的高安全性和强调验证性的要求。而Harmony-SE建模方法是贯穿系统研发的整个生命周期，用于支持与复杂系统的开发相关的需求、设计、分析、验证和确认。符合宇航系统所描述的安全性和验证性的要求。 【问题3】 （1）小于不考虑软件失效的MTTF。 （2）系统可靠性的计算如下： 1/280+1/(5.01*104) +1/104+1/600+1/387+(1/0.3968+1/0.3968) =0.007942+(1/0.3968+1/0.3968) =0.007942+2/0.3968 =0.007942+5.040322 =5.048264（1/h） 所以系统的可靠性为：1/5.048264==0.1980879H。 希赛网试题解析【问题1】 基于模型的系统工程（MBSE）是一种形式化的方法，用于支持与复杂系统的开发相关的需求，设计，分析，验证和确认。与以文档为中心的工程，MBSE将模型放在系统设计的中心。MBSE是向以模型为中⼼的⼀系列⽅法转变这⼀长期趋势的⼀部分，这些⽅法被应⽤于机械、电⼦和软件等⼯程领域，以期望取代原来系统⼯程师们所擅长的以⽂档为中⼼的⽅法，并通过完全融⼊系统⼯程过程来影响未来系统⼯程的实践。 基于文档的设计方法的局限性主要有： （1）在基于文档的方法中，许多文档是由不同的作者生成的，以从各种利益相关者的观点（例如系统行为，软件，硬件，安全，安全性或其他学科）中捕获系统的设计。不利于利益相关者之间的沟通，容易产生歧义。 （2）开发复杂系统的能力有限，基于⽂本的设计⽅案⽆法进⾏前期仿真验证。 （3）自然语言容易引入形容词等模糊描述，很难保证准确性 【问题2】 正确的描述是【描述2】。 【描述1】描述1是对RUP-SE方法的描述。 【描述3】描述3是对vitech MBSE方法的描述。 根据王工对MBSE的研究，RUP-SE是一种面向对象的设计方法，vitech MBSE方法是一种并行系统，并不满足宇航系统所要求的高安全性和强调验证性的要求。而Harmony-SE建模方法是贯穿系统研发的整个生命周期，用于支持与复杂系统的开发相关的需求、设计、分析、验证和确认。符合宇航系统所描述的安全性和验证性的要求。 【问题3】 （1）小于不考虑软件失效的MTTF。 （2）系统可靠性的计算如下： 1/280+1/(5.01*104) +1/104+1/600+1/387+(1/0.3968+1/0.3968) =0.007942+(1/0.3968+1/0.3968) =0.007942+2/0.3968 =0.007942+5.040322 =5.048264（1/h） 所以系统的可靠性为：1/5.048264==0.1980879H。