МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ивановский государственный химико-технологический университет»

Факультет Химической техники и кибернетики

Кафедра Информационных технологий

Утверждаю: проректор по УР

_______________

« » 200 г.

Рабочая учебная программа дисциплины (модуля)

Системная инженерия

Направление подготовки

230400 Информационные системы и технологии

Магистерская программа

Информационные системы и технологии

Квалификация (степень) Магистр

Форма обучения очная

Иваново, 2011

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Системная инженерия» являются:

-  получение обучаемым знаний о методах, процессах и стандартах, обеспечивающих планирование и эффективную реализацию полного ЖЦ систем;

-  получение обучаемым способности к работе по созданию (развитию) систем различного вида и назначения;

2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры

Дисциплина «Системная инженерия» является необходимым компонентом образования магистров. Содержание курса включает такие вопросы, которые при должном рассмотрении и активном изучении дают ключ к разработке крупных, сложных, высокоавтоматизированных технических систем. В ходе изучения дисциплины учащиеся должны приобрести знания методов, процессов и средств, используемых на практике для достижения главной цели – создания в заданные сроки эффективной системы, отвечающей требованиям заинтересованных лиц.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины «Системная инженерия»

-  умение разрабатывать стратегии проектирования, определение целей проектирования, критериев эффективности, ограничений применимости
(ПК–1);

-  умение разрабатывать новые методы и средства проектирования информационных систем (ПК–2)

-  умение разрабатывать новые технологии проектирования информационных систем (ПК–3).

-  способность осуществлять авторское сопровождение процессов проектирования, внедрения и сопровождения информационных систем и технологий (ПК–4).

-  умение находить компромисс между различными требованиями (стоимости, качества, сроков исполнения) как при долгосрочном, так и при краткосрочном планировании, нахождение оптимальных решений (ПК–6).

-  умение проводить разработку и исследование методик анализа, синтеза, оптимизации и прогнозирования качества процессов функционирования информационных систем и технологий (ПК–9);

-  формировать новые конкурентоспособные идеи в области теории и практики информационных технологий и систем (ПК–14);

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

-  методы оценки бизнес-процессов;

-  анализ структур информационных систем;

-  модели ERP, MRP, PLM;

-  механизмы интеграции систем;

-  методологии SSADM, CDM Oracle, Rational Unified Process;

-  стандарты IDEF1, IDEF3, IDEF5;

-  методологию реинжиниринга;

уметь:

-  применять на практике методы и средства проектирования информационных систем;

-  оценивать качество проекта информационных систем;

-  проводить исследования характеристик компонентов и информационных систем в целом;

владеть:

-  методами проектирования информационных систем;

-  средствами автоматизированного проектирования информационных систем;

-  навыками составления инновационных проектов;

4. Структура дисциплины Логика и методология науки

Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единицы, 288 часов.

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины (http://ocw.mit.edu/courses/aeronautics-and-astronautics/16-842-fundamentals-of-systems-engineering-fall-2009/lecture-notes/)

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Введение в системную инженерию

Что такое системная инженерия? Назначение и функции системной инженерии. Место системной инженерии в процессе разработки и эксплуатации информационных систем. Связь системной инженерии с программной инженерии и управлениями проектами. Процессы управления системной инженерией. Стандарты системной инженерии. Обзор процесса системной инженерии

2

Анализ заинтересованных лиц

Процесс определения ожиданий заинтересованных лиц. Управление ожиданиями заинтересованных лиц. Onion-модель.

3

Определение требований

Понятие требования. Классификация требований. Свойства требований. Анализ требований. Управление требованиями. Процедуры анализа требований: 15 задач стандарта IEEE P1220. Декомпозиция, распределение и валидация требований. Практики определения требований

4

Системная архитектура и концептуализация

Понятие системной архитектуры. Функция, концепция, форма. Архитектурный цикл. Концептуализация системы. Функциональная и структурная декомпозиция. FFBD, IDEF0, TLS. Логическая декомпозиция. Методы и модели описания архитектурных решений. Роль и компетенции системного архитектора

5

Исследование рынка и выбор концепции

Анализ решения. Методы и инструменты. Проблемы выбора концепции. Методы выбора решения: матрица решений Пью, анализ полезности, принцип Парето

6

Синтез решения. Проектирование и междисциплинарная оптимизация

7

Человеческий фактор

8

Управления системными интерфейсами и системной интеграцией

Идентификация интерфейсов

9

Верификация и валидация

Цели верификации и валидации. V – модель как основа организации процесса верификации. Задачи верификации. Тестирование. Методы тестирования

10

Безопасность системы

11

Ввод в действие и эксплуатация

12

Управление жизненным циклом системы

5.1. Содержание разделов дисциплины (вариант) (http://books.google.co.uk/books?id=eWFczgAACAAJ&dq=systems+engineering+and+analysis&hl=nl&sa=X&ei=EknsTqrtIcOD-waQmKSKAg&ved=0CEAQ6AEwAg)

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Введение в дисциплину

2

Теория систем и системная инженерия

Определение системы. Система и системные элементы. Классификация систем. Наука о системах. Технология и технические системы. Развитие систем. Определение системной инженерии

3

Обзор системной инженерии

Конструируемые системы. Задачи и функции системной инженерии. Инженерия жизненного цикла систем. Процесс системной инженерии. Положения проектирования систем. Анализ, синтез и оценивание систем. Инженерия реализации систем

4

Концептуальное проектирование системы

Определение проблем и идентификация потребностей. Системное планирование. Системная архитектура. Системное проектирования и анализ осуществимости. Системные требования. Технические показатели производительности систем. Функциональный анализ и распределение. Анализ концепций систем: Trade-off анализ. Спецификация системы

5

Техническое проектирование системы

Технические проектные требования. Спецификации на разработку, продукт, процесс и материалы. Функциональный анализ и распределение (подсистемы). Проектные технические критерии. Активности проектирования. Технологии и инструменты проектирования. Анализ альтернатив и выбор проектного решения. Обзор проекта, оценка и обратная связь.

6

Детальное проектирование и разработка

Детальные проектные требования. Эволюция детального проектирования. Интеграция системных элементов и деятельности, связанные с интеграцией. Инструменты проектирования и вспомогательные средства. Данные, информация и интеграция проекта. Разработка инженерных моделей. Разработка системных прототипов. Объединение проектных изменений.

7

Тестирование, оценивание и валидация системы

Процесс тестирования, оценивания и валидации системы. Категории тестов и оценок системы. Планирование тестирования и оценки системы. Подготовка к тестированию и оценке. Системное тестирование, данные длятестирования и отчеты результатов.

8

Модели принятия решения

Альтернативы при принятии решения. Модели принятия решения. Теория оценивания решений. Решения, основанные на множественных критериях. Отображение оценивания решения. Решения в условиях риска и неопределенности.

9

Модели экономической оценки

Формулы полезности (Interest). Определение экономического баланса. Оценивание единственной альтернативы. Оценивание множества альтернатив. Оценка по мультикретериям.

10

Оптимизация проекта и операций

Классическая теория оптимизации. Безусловная оптимизация. Условная оптимизация. Многокритериальная оптимизация. Линейное программирование.

11

Теория очередей

Системы массового обслуживания. Анализ СМО методом Монте-Карло. Модели одноканальных СМО. Модели многоканальных СМО. СМО с неэкспоненциальным обслуживанием. Finite Population Queuing Models.

12

Принципы и методы управления

Основные принципы управления. Статическое управление. Statistical Control Charts. Политика оптимального управления. Управление проектом с CPM и PERT. TQC – управление тотальным качеством

13

Проектирование надежности

Что такое надежность? Показатели надежности. Надежность в ЖЦ системы. Методы анализа надежности. Испытание и оценивание надежности

14

Проектирование ремонтопригодности

Что такое ремонтопригодность? Показатели ремонтопригодности. Показатели доступности и эффективности. Ремонтопригодность в ЖЦ системы. Методы анализа ремонтопригодности. Демонстрация ремонтопригодности.

15

Проектирование юзабилити (человеческие факторы)

Что такое юзабилити? Показатели в юзабилити. Показатели доступности и эффективности. Человеческие факторы в ЖЦ системы. Методы анализа человеческих факторов. Персональные требования и требования к обучению. Персональные испытания и оценивание.

16

Проектирование логистики и сопровождаемости

Определение понятий логистики и сопровождаемости. Место логистики в системном окружении. Элементы логистики и системы подержки. Показатели. Место в ЖЦ системы. Анализ сопровождаемости. Испытание и оценивание сопровождаемости

17

Проектирование продуктивности, устойчивости

Аналогично

18

Проектирование доступности

Аналогично

19

Планирование и организация системной инженерии

Планирование программ СИ. План управления системной инженерии (SEPM). Организация СИ

20

Управление, контроль и оценка программ

Организационные цели и задачи. Аутсорсинг и определение поставщиков. Program Leadership and Direction. Оценка программ и обратная связь. Управление рисками.

5.1. Содержание разделов дисциплины (вариант) (http://books.google.co.uk/books?id=MRZoj0yAm9oC&printsec=frontcover&hl=nl#v=onepage&q&f=false)

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

В ведение в системную инженерию

Что такое системная инженерия? Причины появления СИ. Примеры систем, требующих СИ. СИ как профессия. Модель карьерного роста системного инженера. Сила системной инженерии

2

Обзор системной инженерии

Точка зрения и перспективы системной инженерии. Предметные области. Поле деятельности СИ. Подходы СИ. Деятельность и продукты СИ.

3

Структура сложных систем

Системные блоки и интерфейсы. Иерархия сложных систем. Интерфейсы и взаимодействие. Сложность современных систем.

4

Процесс разработки систем

Жизненный цикл системы и системная инженерия. Эволюция процесса разработки. Метод системной инженерии. Тестирование (испытание)

5

Управление системной инженерией

Управление разработкой систем и риски. Декомпозиция. SEMP. Управление рисками. Организация системной инженерии.

6

Анализ потребностей

Зарождение новой системы. Операциональный анализ, функциональный анализ, исследование осуществимости. Валидация потребностей. Системные операционные требования.

7

Исследование концепции. Концептуализация

Разработка системных требования. Анализ операционных требований. Формулирование требований производительности. Реализация концептуального исследования. Валидация требований произодительности

8

Определение концепции.

Выбор системной концепции (видения). Анализ требований производительности. Функциональный анализ и формулирование. Распределение функций. Выбор концепции. Оценка концепции. Планирование разработки системы. Построение системной архитектуры (конструирование системы). Язык моделирования систем. Моделеориентированная системная инженерия. Функциональная системная спецификация

9

Поддержка и анализ решения

Принятие решений. Моделирование в ходе разработки системы. Моделирование решений. Имитационное моделирование. Trade-off Анализ. Вероятности. Методы оценивания.

10

Продвинутая разработка

Программа снижения рисков. Анализ требования. Функциональный анализ и проектирование. Разработка прототипов как средство уменьшения рисков. Тестирование разработки. Снижение рисков.

11

Программная системная инженерия

Сходство сложности и абстракции. Природа разработки ПО. Модели ЖЦ разработки ПО. Анализ и проектирования в разработке ПО. Кодирование и модульное тестирование. Интеграция ПО и испытание. Управление программной инженерией

12

Техническое проектирование

Реализация системных строительных блоков. Анализ требований. Функциональный анализ и проектирование. Проектирование компонентов. Валидация проекта. СМ.

13

Интеграция и оценка

Интеграция, тестирование и оценка всей системы. Планирование и подготовка испытаний. Интеграция системы. Верификация и валидация.

14

Поставка и внедрение

Инженерия продукта (поставки). Переход от разработки к внедрению. Операции внедрения. Развитие базы знания продукта

15

Сопровождение

Установка, монтирование и обновление системы. Испытание после установки. Поддержка. Модернизация. Опереационные факторы развития системы.

6. Лабораторный практикум (пока думаем)

№ раздела дисциплины

Тематика семинарских занятий

Трудо-емкость

(час.)

4

6

6

12

6

12

6

4

6

6

4

12