一種系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于系統(tǒng)工程領(lǐng)域，具體涉及一種系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 系統(tǒng)構(gòu)架，是對已確定的需求的技術(shù)實現(xiàn)構(gòu)架、作好規(guī)劃，運用成套、完整的工具， 在規(guī)劃的步驟下去完成任務。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用系統(tǒng)工程的方法論及相關(guān)工具進行架構(gòu)設計，比如采用UML 或SysML的可視化工具，從不同的角度去分析、描述系統(tǒng)，比如UML采用用例圖從用戶角度描 述系統(tǒng)功能，是用戶所能觀察到的系統(tǒng)功能的模型圖。類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。順序 圖表示對象之間的動態(tài)合作關(guān)系，強調(diào)對象之間消息發(fā)送的順序，同時顯示對象之間的交 互關(guān)系。狀態(tài)圖去說明系統(tǒng)的工作狀態(tài)及切換邏輯，此外還有對象圖、協(xié)作圖、活動圖、構(gòu)件 圖、部署圖，SysML除了與UML-樣的用例圖、順序圖、活動圖和狀態(tài)圖，還包括組成定義圖、 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖、需求圖、參數(shù)圖等。UML和SysML都是通過不同的模型圖從多角度分析系統(tǒng)，首 先將系統(tǒng)看成黑盒，從外部關(guān)系入手，多維度的分析系統(tǒng)，最終將系統(tǒng)從黑盒轉(zhuǎn)化為白盒， 進行正向設計，這種設計方法從系統(tǒng)邊界、外部利益相關(guān)者、狀態(tài)等角度分析系統(tǒng)，這種分 析比較全面，不容易遺漏需求，尤其是前期用戶需求還不是很明確的時候，通過層層分析得 到系統(tǒng)架構(gòu)，缺陷在于上手困難，需要專業(yè)培訓才能進行，對于復雜系統(tǒng)的多人協(xié)同工作模 式，多人對于同一系統(tǒng)繪制了多個系統(tǒng)模型，即使定制了系統(tǒng)模型設計的標準，模型之間仍 存在匹配性差，對接困難、模型無法使用等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建方法，該方法應降低對設計 人員的依賴，盡量簡單、直觀、容易操作，同時該方法要適用于復雜系統(tǒng)的架構(gòu)設計，綜合考 慮系統(tǒng)設計中的多種因素，如現(xiàn)有成品的技術(shù)成熟度、成本、重量等因素，此外，該方法還應 具有一定的拓展性，如果設計不全面的地方，通過多層迭代，可以彌補，無須重復操作。該方 法還應涵蓋系統(tǒng)架構(gòu)設計的不同階段，對于不同的物理方案，將備選架構(gòu)構(gòu)權(quán)衡分析后得 到一種對現(xiàn)有需求覆蓋度最高的系統(tǒng)架構(gòu)。
[0005] 本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建方法包括以下步驟：
[0006] 步驟一、根據(jù)系統(tǒng)功能需求繪制系統(tǒng)的擴展功能流程圖，即EFFBD圖；
[0007] 步驟二、根據(jù)所述擴展功能流程圖繪制具有功能間通訊關(guān)系的第一 N2圖；
[0008] 步驟三、構(gòu)建架構(gòu)分配表，所述架構(gòu)分配表包括多個架構(gòu)方案，任一架構(gòu)方案內(nèi)選 購若干個物理設備，并將所述若干個物理設備分配給實現(xiàn)所述第一 N2圖內(nèi)的各功能需求， 對所述任一物理設備，判斷實現(xiàn)上述對應的功能時的多個能夠產(chǎn)生影響的外界因素，并將 影響程度添加到所述架構(gòu)分配表中；
[0009] 步驟四、列舉所述架構(gòu)分配表中的各個物理設備在其實現(xiàn)對應的功能時應具有的 所有物理接口關(guān)系，并根據(jù)所述物理接口關(guān)系構(gòu)建具有物理接口關(guān)系的第二N 2圖；
[0010] 步驟五、找出所述第二N2圖內(nèi)不同架構(gòu)方案下物理接口關(guān)系相似度達到閾值的多 個架構(gòu)方案，在所述架構(gòu)分配表中，找出多個構(gòu)架方案下具有不同指標的同一種物理設備， 并構(gòu)建該物理設備的蜘蛛圖，所述蜘蛛圖的各個起始于同一原點的線條分別表示所述多個 指標，所述指標為物理設備實現(xiàn)對應功能時，外界因素對其影響的程度；
[0011] 步驟六、根據(jù)所述蜘蛛圖選出最優(yōu)系統(tǒng)架構(gòu)方案。
[0012] 優(yōu)選的是，在所述步驟五中，所述閾值為80%~90%。
[0013] 在上述方案中優(yōu)選的是，所述步驟五中，同一種物理設備包括能夠?qū)崿F(xiàn)相同功能 的設備。
[0014] 在上述方案中優(yōu)選的是，在所示步驟五中，所述蜘蛛圖的線條數(shù)量與所述架構(gòu)分 配表中外界因素數(shù)量相同。
[0015] 在上述方案中優(yōu)選的是，在所示步驟六中，所述選出最優(yōu)系統(tǒng)架構(gòu)方案包括將任 一構(gòu)架方案下的多個指標值相連圍成封閉圖形，并比較多個構(gòu)架方案的所述封閉圖形的面 積，面積最小的為最優(yōu)系統(tǒng)架構(gòu)方案。
[0016] 該方法相較于UML或SysML的可視化模型，圖形、表格較少，而且直觀、易懂，易學， 該方法完善了架構(gòu)設計的方法論，解決了系統(tǒng)架構(gòu)設計影響因素龐雜，架構(gòu)設計方案發(fā)散 的問題。
[0017]發(fā)明在國外EFFBD圖和N2圖的基礎上，提出了一種新的圖形一一架構(gòu)分配圖，該架 構(gòu)分配圖不僅將成本、重量、機載設備的成熟度等對架構(gòu)有影響的因素考慮進去，而且該圖 形具備擴展性，對架構(gòu)設計有影響的因素均可通過定量或定性的方法納入該圖，為架構(gòu)設 計提供了一種新的設計思路，避免架構(gòu)設計中考慮因素不全的問題。
[0018] 該發(fā)明將N2圖擴展了使用，不僅將N2圖用在功能數(shù)據(jù)流的分析上，而且將N2圖用在 物理設備的數(shù)據(jù)流分析上，擴展了 N2圖的使用范圍。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建方法的一優(yōu)選實施例的飛機架構(gòu)構(gòu)建的EFFBD示意圖。
[0020] 圖2為圖1所示實施例的N2圖。
[0021] 圖3為圖1所示實施例的蜘蛛圖。
[0022] 圖4為本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建方法的另一優(yōu)選實施例的接聽電話的系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)建的 EFFBD示意圖。
[0023]圖5為圖4所示實施例的蜘蛛圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中 的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明 一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用 于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下 面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護 范圍的限制。
[0026]該發(fā)明在國外EFFBD圖和N2圖的基礎上，提出了一種新的圖形一一架構(gòu)分配圖，該 架構(gòu)分配圖不僅將成本、重量、機載設備的成熟度等對架構(gòu)有影響的因素考慮進去，而且該 圖形具備擴展性，對架構(gòu)設計有影響的因素均可通過定量或定性的方法納入該圖，為架構(gòu) 設計提供了一種新的設計思路，避免架構(gòu)設計中考慮因素不全的問題。
[0027]該發(fā)明將N2圖擴展了使用，不僅將N2圖用在功能數(shù)據(jù)流的分析上，而且將N 2圖用在 物理設備的數(shù)據(jù)流分析上，擴展了 N2圖的使用范圍。
[0028]該發(fā)明提出了一種基于EFFBD圖+N2圖+架構(gòu)分配圖+蜘蛛圖的架構(gòu)設計方法，該方 法將系統(tǒng)的功能需求以層級化的形式進行展開，同時還展示了功能之間的順序關(guān)系和數(shù)據(jù) 流，通過直觀的圖形展示了系統(tǒng)功能架構(gòu)，并將功能架構(gòu)轉(zhuǎn)化為功能N 2圖，根據(jù)N2圖的繪制 結(jié)果，考慮設備的技術(shù)現(xiàn)狀、成本、重要等因素，進行系統(tǒng)架構(gòu)設計，架構(gòu)設計后得到不同的 技術(shù)方案，通過物理設備