系统工程是分析解决复杂系统的论证、设计、生产和使用中评价决策和权衡优化问题的有效方法和手段。系统工程不仅有完整的理论方法和技术手段构成的科学体系，而且在像航天系统这种经费预算多、研制周期长、运行使用风险高的复杂系统中的具体应用又体现出多样性和复杂性。如何有效地利用系统工程理论和方法针对复杂系统进行组织管理并达到预期目的，需要对系统工程思想有深刻的理解和丰富的工程实践经验。美国国家航空航天局（NASA）的系统工程手册是对其多年系统工程实践经验的总结，本书编译自该手册2016年的版本，主要包括三部分内容：第一部分（第1～3章）结合航天产品的寿命周期介绍由多个系统工程流程构成的航天产品设计开发和控制管理的系统工程引擎；第二部分（第4～6章）针对系统工程引擎中设计流程和管理流程的每个流程，详细介绍流程实施的过程和指南；第三部分（第7～8章）介绍在开展系统工程工作时应当把握的关键技术和相关标准。

朱一凡，男，国防科学技术大学教授，博士生导师，长期从事系统工程的研究与教学工作。中国系统仿真学会理事，中国军事科学学会军事装备分会副秘书长。承担过国家重大专项项目1项，国家自然科学基金重点项目1项，重大计划培育项目1项，面上项目2项，国防领域项目多项。曾获得军队科技进步一等奖2项、二等奖多项，以及教学成果二等奖1项。

目 录

第1章 引言 1

1．1 本手册的目的 1

1．2 本手册的适用范围 1

第2章 系统工程基础 2

2．1 通用技术流程与系统工程引擎 4

2．2 按照项目阶段概述系统工程引擎 6

2．3 运用系统工程引擎的示例 7

2．3．1 系统工程引擎详细示例：空间运输系统（航天飞机） 8

2．3．2 示例说明 9

2．4 产品验证和产品确认之间的区别 18

2．5 费用和效能方面的考虑 19

2．6　系统工程流程中的人因系统集成 22

2．7　系统工程师的任职能力模型 23

第3章 NASA工程/项目寿命周期 26

3．1　工程规划和论证阶段 29

3．2 工程实现和运用阶段 31

3．3 项目A前阶段：概念探索 32

3．4 项目阶段A：概念研究和技术开发 33

3．5 项目阶段B：初步设计和技术完善 35

3．6 项目阶段C：详细设计和生产制造 36

3．7 项目阶段D：系统组装、集成、试验和发射 38

3．8 项目阶段E：运行使用和维护 39

3．9 项目阶段F：项目终止（退役/废弃处置） 40

3．10 经费：预算周期 41

3．11 NPR 7123．1中相关需求的剪裁和客户定制 42

3．11．1 引言 43

3．11．2 剪裁的判定准则 43

3．11．3 使用合规矩阵剪裁NASA系统工程需求规范中的需求 44

3．11．4 实施系统工程需求剪裁的途径 45

3．11．5 剪裁和客户定制示例 47

3．11．6 剪裁的审批 49

第4章 系统设计流程 51

4．1 利益相关者期望开发流程 52

4．1．1 流程描述 52

4．1．2 利益相关者期望开发流程指南 58

4．2 技术需求开发流程 64

4．2．1 流程描述 65

4．2．2 技术需求开发流程指南 69

4．3 逻辑分解流程 76

4．3．1 流程描述 77

4．3．2 逻辑分解流程指南 80

4．4 设计方案开发 80

4．4．1 流程描述 81

4．4．2 设计方案开发流程指南 88

第5章 产品实现流程 99

5．1 产品方案实施流程 100

5．1．1 流程描述 100

5．1．2 产品方案实施流程指南 104

5．2 产品集成流程 105

5．2．1 流程描述 107

5．2．2 产品集成流程指南 109

5．3 产品验证流程 111

5．3．1 流程描述 112

5．3．2 产品验证流程指南 118

5．4 产品确认流程 127

5．4．1 流程描述 128

5．4．2 产品确认指南 133

5．5 产品交付流程 134

5．5．1 流程描述 135

5．5．2 产品交付指南 139

第6章 横向关联的技术管理 141

6．1 技术规划流程 141

6．1．1 流程描述 142

6．1．2 技术规划指南 162

6．2 需求管理流程 175

6．2．1 流程描述 175

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