《MBSE与装备总体设计工程实践》课程第三讲（下）

用了一节课的时间，回顾了上次课的内容。主要是围绕MBSE究竟是什么？（What，本体论）究竟为什么？（Why，认识论）应该怎么做？（How,方法论）这三个问题进行了论述。有以下几个观点值得一述：

1、从DoDAF1.0的系统、技术、运用三个维度来分析复杂产品开发

复杂产品开发是多学科、多目标、多约束的复杂系统优化问题。而工程哲学是站在跨学科的层面，研究复杂工程活动的本体论、方法论和认识论，研究共性和普适性的学问。因此，值得总体工程师认真体会和掌握。

比如，上图中，“放到手里的两概竹棍才是餐具”，餐具是普适性术语，而筷子则是餐具的一个特解。

要从对象系统（工程活动七个系统中的S2）、工程哲学（普遍性知识，如MBSE）、传统专业技术领域（如车辆构造、理论、设计）三个视点看工程活动，也就是DoDAF1.0的系统、技术、运用三个维度来看问题，亦即美军全球信息栅格（GRID）的源模型（Reference model）。

系统、技术、运用这三个视点，也对应于哲学的本体论（系统维度）、方法论（技术维度）和认识论（运用维度，实践出真知）。

《sysML精粹》中讲mbse的三大支柱是建模方法，建模语言和建模工具，这三个都属于划入系统工程的认识论。我们可以通过这三大支柱来识别系统的内部要素。

2、研究生要学会自己干活；按《华盛顿协议》的认证要求，本科生毕业5年之内要把大学四年学到的知识消化掉。

研究生毕业以后，要能够发现问题、解决问题，找到面临的一些难点，然后通过自己去找寻知识，找寻方法，然后去解决问题。就是说要学会自己干活，要能够独当一面，能够发现问题，并通过自学相关知识而解决问题。

遇到新的技术概念，可以先百度一下扫盲，然后“文心一言”一下解惑，然后再到电子书店搞本专业书（有的电子书店的好多专业书VIP用户免费读），个把小时大体能弄明白概念术语的梗概。如果有必要深入研究，建议买本纸书。读透一本书，还是要纸书。

至于本科生，毕业后的工作期间（或者研究生在读期间），要重温本科的相关课程，要通过做课题消化吸收本科学到的专业知识。学而时习之，就像《射雕英雄转》中郭靖和西毒打架时掌握“九阴真经”的过程一样。

如果是跨专业读学位，课题技术领域所涉及的本科专业的技术知识，必须补课掌握。否则，基础不牢，终究会一事无成。而如果跨专业领域而能够学习通透，那么，如下图所示，创新能力会有跨跃式提升。

学科间跨度越大，对创新能力的提升越好。如果是跨大专业领域的情形，如果你能用工程哲学和方法论把两个系统、两个学科之间搭个桥，你就肯定会升化一个层次。

专业对口和专业不对口，实际上就是你的课题和本科所学的知识是否对应。甚至，本科是车辆专业，研究生搞无人车辆的环境感知，图像处理的本科知识也需要狂补。这时也存在着“跨学科”的情形，毕竟“车辆”专业只是搞的是系统，从事具体专项学科技术，也算是跨专业。

3、课程过半，需要反省：能否兑现开课的初衷，是否能够实现上课的期待？

MBSE，模型来自于建模，建模需要系统思维。

建模方法已经讲过DoDAF，也包括复杂适应系统（CAS）理论；第二讲介绍的SECI模型的知识挖掘，和将隐性知识显性化、将显性知识社会化、将社会知识本能化的知识工程，也可以视为一种对于复杂社会工程系统的建模方法。

视点思维和层次分解，以及这节课要讲的系统复杂度控制都是建模方法的理论支撑。这节课还会简单介绍一下sysML建模语言。

传统专业领域的计算模型，如汽车系统动力学模型，都随着汽车技术的发展，逐渐成为了“定式”，所以，完全可以说，传统的复杂产品系统专业技术领域，如汽车工程、船舶工程、飞行器工程等等，都是“基于模型的系统工程”，是MBSE的特解，这门课讲的是泛解，用来助力在掌握跨学科领域知识时高效通透，让“T字”模型的变形（见作为总体设计师的“T型”人才成长过程）更快更好。

4、建模是为了有效地积累“权威数据”，为实现目标而系统分析和决策

“不识数”意味着还未“启蒙”。装备立项论证，要先明确由数据定义的技术范畴。比如，作战协同的建制规模？多少台车？装备的吨位量级？火力打击的具体范围和效能？等等

教科书也一样。曾经读过几本前苏联的教科书，几乎可以当作设计手册来用。经验数据多的专业技术书籍，一定是本好书。

上图的“数据-信息-知识-智慧-模型”（DIKWM）方法，底层是数据，顶层是模型，然后再循环迭代：模型是用来结构化数据，从而实现“积（MBSE）土（Data)成山，风雨兴焉”。做模型是为了让数据在组织的框架内能够积累传承。

5、要感悟英文术语的“双关、三关性”，理解“操作数”这个概念，学好《系统架构》这本书

function这个词，有函数、公式的意思，也有关联关系的意思，还有个外在功能的意思。英文单词是多义词，可以把所有的含义放在一起解读。所以，英文单词不一定只有双关，还可以是三关。

操作数可以是个工况，也可以是对象系统的消耗物品。对于离心水泵而言，“操作数”是内部的低压流、渗出的水等等。

《系统架构》这本书的内容结构和总体设计师（架构师）工作要素间的关系如下表所示，可以作为指导阅读本书的一个导读（课件：《系统架构：复杂系统的设计与开发》领读）。

6、日光底下并无新事——历史可以告诉未来，但无法告诉现在该怎么干。搞科技，终究还是要靠人，人的智慧，就象汽车工程知识无法包打汽车设计的天下一样，MBSE也无法包打系统工程的天下。知识的意义，只是在于提升专家的能力。

圣经上说，日光之下并无新事。换个角度来解读，历史可以告诉过去，可以告诉未来，但不可能帮助历史人物在决策时能做出正确决断。

计无定规，兵无常势。MBSE属于知识工程，是方法、工具。对于复杂产品系统而言，最终还是事在人为。

7、真正的底层逻辑和规律是经得起历史的考验的。第一讲讲过的这个建模过程提出来有50年了，值得体会。

讲科学，创概念，钻技术，做工程。

科技热潮是起伏不定的。判断是否有跨越性的发展，一定要识别是否有机理性突破，也就是科学层面的突破。其次，再看看在技术层面有没有突破。技术层面一定是渐进的是可预测的，比如“摩尔定律”。

本世纪以来，曾经热火朝天的几个技术，都是昙花一现：纳米、3D、超导......

人工智能呢？20世纪80年代前后，曾经有过人工智能的一次热潮。这次是阿尔法go带动起来，图像处理跟上了。不过也可以反省一下，除了卷积神经网络（CNN），还有什么可圈可点的算法？

8、可以将sysML语言视为工程技术领域思维导图的一套画法

有一定阅读量的人都知道思维导图。或可说，sysML语言是一种复杂工程活动系统分析的导图画法。

以下这两节课的内容，PPT的内容还算全，不再费时间改写课堂录音了。

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