系統(tǒng)設計的目的是透過提供實施系統(tǒng)要素所需和有用的資料及數據，以補充系統(tǒng)架構。設計定義是通過以適合實現的形式描述的一套完整的設計特征來開發(fā)、表達、記錄和交流系統(tǒng)架構的實現的過程。

概念和原則

設計概念

在工業(yè)實踐中，“設計”一詞經常同時指架構和設計。在最近，專業(yè)人士在處理較簡單的技術產品時使用了“設計”這個術語，這些產品不包括硬件、軟件、操作人員、服務等多種不同且相互關聯(lián)的技術組成部分。在開發(fā)新的多技術產品和服務的過程中，專業(yè)人員已經認識到系統(tǒng)概念在處理復雜性(互聯(lián)水平、多技術、涌現等)方面的作用。

正是由于復雜性，才有必要構造組成系統(tǒng)的要素。這個結構解釋了系統(tǒng)架構中描述的系統(tǒng)的功能、行為、時間、物理和其他方面。從業(yè)者發(fā)現期限結構不足以描述系統(tǒng)的所有這些方面。術語架構和架構設計已經使用了大約30年，特別是在軟件密集型系統(tǒng)和其他領域，如航天工業(yè)中。不同類型和相互關聯(lián)的結構的集合可以理解為系統(tǒng)的架構。

目前的趨勢是將系統(tǒng)架構和系統(tǒng)設計看作是不同的、獨立的活動集，但同時進行并且緊密地交織在一起。

系統(tǒng)設計包括運用原則和概念構思出一套系統(tǒng)要素，以符合特定的、預期的目的;它包括評估和決策，以選擇組成超系統(tǒng)（SoS）要素，適應系統(tǒng)的架構，并遵守折衷的系統(tǒng)需求。它是將詳細的模型、屬性和/或特征描述為適合于實現的形式的完整集合。

設計特性和設計促成因素

每一個技術領域或學科都有其特有的規(guī)律、規(guī)則、理論，以及與材料、能源或信息組成部分的轉換、結構、行為和時間屬性相關的使能因素。這些特定的部件和/或它們的組成被描述為典型的設計特征和使能器。這些允許通過在系統(tǒng)架構定義過程中分配的設計特征(如可操作性水平、可靠性率、速度、保障水平)所需的各種轉換和交換來實現每個系統(tǒng)要素的實現。

設計定義提供實現所需的設計特征和設計使能器的描述。設計特征包括尺寸、形狀、材料和數據處理結構。設計推動者包括形式表達式或方程、繪圖、圖表、指標表及其值和邊距、模式、算法和啟發(fā)式。

固體機械中一般設計特性的例子:形狀、幾何圖形、尺寸、體積、表面、曲線、阻力、力的分布、重量、運動速度、時間持久性.

軟件中通用設計特征的例子:處理的分布、數據結構、數據持久性、過程抽象、數據抽象、控制抽象、封裝、創(chuàng)建模式(如構建器、工廠、原型、單例)和結構模式(如適配器、橋接、復合、裝飾器、代理)

與系統(tǒng)架構的關系

系統(tǒng)設計旨在成為系統(tǒng)架構(在系統(tǒng)工程過程的具體應用中定義的這個里程碑的任何點)和構成系統(tǒng)物理架構模型的技術系統(tǒng)要素的實現之間的鏈接。

設計定義是由指定的需求、系統(tǒng)架構以及更詳細的性能和可行性分析驅動的。它解決了實現技術及其同化問題。設計提供了定義的“如何”或“實現”層面。

設計涉及到由實現技術組成的每一個系統(tǒng)要素，如機械、電子、軟件、化學、人工操作和服務，這些都需要特定的工程流程。系統(tǒng)設計向父系統(tǒng)架構提供反饋，以合并或確認架構特征和設計屬性到系統(tǒng)要素的分配和劃分。

設計描述符

設計描述符是一般設計特征及其可能值的集合。如果存在類似但不精確的系統(tǒng)要素，則有可能對其進行分析，以確定其基本特征。每個特征的可能值的變化決定了潛在的候選系統(tǒng)要素。

原文標題：系統(tǒng)設計

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