一个系统内部的层级结构
2014-04-29
ISO/IEC 15288:2008认为系统:
是人造的,被创建并用于在定义明确的环境中提供产品和/或服务,使用户和其他利益攸关者受益。这些系统可配置有一个或多个下列系统元素:硬件、软件、数据、人员、流程(如向其他人提供服务的流程)、程序(如操作员指令)、设施、材料和自然界存在的实体。实际上,它们被当做产品或服务。
一个特指的系统及其架构和系统元素的理解和定义取决于观察者的兴趣和职责。一个人所感兴趣之系统可能是另一个人所感兴趣之系统的系统元素。此外,一个人所感兴趣之系统可能是另一个人所感兴趣之系统的运行环境的一部分。
层级结构是用以区划关系的系统或组织的表示形式,其中实体(或系统)被分成更小的且更可管理的实体。层级结构应与适当的控制分布和跨度平衡。合适的控制分布和跨度与层级结构中每个元素的下级的元素数量有关。系统层级结构或系统结构的概念在ISO/IEC 15288:2008中描述如下:
系统生命周期流程是相对于系统进行描述的,系统由一系列相互作用的系统元素组成,其中的每一个系统元素可被实现以完成与之对应的系统需求。因而,任何系统元素实施的职责可通过协议委托给另一方。
对于最简单的所感兴趣之系统,系统与其全部系统元素集合之间的关系可用典型的两级层级结构表示。对于更复杂的所感兴趣之系统,在系统元素全部集合被十分有把握地定义前,一个预期的系统元素本身可能需要被当做系统(又反过来由系统元素构成)来考虑(见图1)。这样,适当的系统生命周期流程被递归地应用于所感兴趣之系统中,使其结构分解到使系统元素可理解、可管理的程度,并可由另一方实施(制作、购买或重用)。所感兴趣之系统可包括任意类型的系统或系统组合。
系统层级结构与组织层级结构类似,两者均可能由于不恰当的平衡而受损,即控制跨度太大或层级结构中的层级过多。在评估这种平衡时,有用的“经验法则”是系统下属的元素数量不应超过7±2个。同样,一个元素下属的子系统数量不应超过7±2个,以此类推。具有过多的下级实体的设计层级会因过高的复杂性而受损,此时设计活动和相应的验证活动存在的风险是,或运行失控,或得到一种非正式的区划,而导致工作不具有适当的控制或可见性。具有太少下级的设计层级,很可能没有明显的设计活动,并且设计和验证的活动都会有冗余。
层级结构的层次和命名能够且应该被调整以适配系统的复杂性。例如,系统元素通常指的是系统层级结构中层级递减的子系统、组件、部件和零件等。在复杂的阿波罗计划中,为分解航天器元素的指令舱和登月舱等,NASA在层级结构中增加了“模块层”。在信息系统中,元素可包括计算机、网络、打印机、数据存储器和人员。与复杂系统相比,简单系统在层级结构中的层次通常较少。