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五、Arcadia工作层级之系统分析(System Analysis)

Arcadia工作层级的第二层是系统分析。系统分析的主要工作是识别出满足操作需求的系统能力(Capabilities)和功能(Functions)(“系统必须为用户完成的工作”)。

这涉及对正在研究的系统进行外部功能分析,以便在非功能属性的约束下,识别出用户所需的系统功能(例如“计算最佳行程”,“检测威胁”)。

注:在该层级上,系统是建模元素。 它是一个不包含任何结构元素的“黑盒”,仅分配了功能。

Arcadia在该层级上涉及的主要概念如下:

  • 1) 系统(System):响应用户需求的黑盒单元。系统拥有与外部参与者交互的组件端口(Component Ports)。
  • 2) 参与者(Actor):与系统交互的任何外部元素(人类或非人类),例如飞行员,测试操作员等。
  • 3) 系统能力(System Capability):系统提供高级服务的能力,使其能够执行操作目标(例如,提供气象数据等)。
  • 4) 功能(Function):系统或参与者提供的行为或服务(例如检测威胁,测量高度等)。功能拥有与其他功能进行通信的功能端口(Function Ports)。功能可以分解成多个子功能。
  • 5) 功能交换(Functional Exchange):在两个功能之间,链接两个功能端口的信息或物质的单向交换。
  • 6) 组件交换(Component Exchange):系统与其外部参与者之间的连接,允许功能交换的流通。
  • 7) 场景(Scenario):动态过程,用于描述系统及其角色在系统能力(System Capability)上下文中是如何交互的。通常以时序图的形式表示,垂直轴表示时间。
  • 8) 功能链(Functional Chain):一种模型元素,用于在所有可能的路径中指定一条路径(使用特定的功能和功能交换)。这对于分配约束(等待时间,关键程度等)以及组织测试特别有用。

如图1所示,我们首先可以看到结构元素(蓝色矩形),即系统和参与者。 参与者是系统外部的实体(无论是否为人类)。接下来,我们可以看到功能(绿色矩形),它们位于系统或参与者内部:这是分配关系。可以将一个或多个功能分配给同一个结构元素。分配给参与者3的功能2和4,以及分配给系统的功能1和3就是这种情况。功能之间的是功能交换(绿色箭头),将一个功能输出的功能端口(绿色正方形)链接到另一个功能输入的功能端口(橙色正方形)。可以将一个或多个功能交换分配给同一个组件交换(蓝线)。如图1中将功能端口链接到组件端口的虚线所示,功能交换1和2都分配给了组件交换1。组件交换必须通过组件端口(白方块)建立系统与参与者之间的链接。组件端口可以是单向或双向的。在图1所示的情况下,端口是双向的,因为这些功能交换的方向是相反的。

五、Arcadia工作层级之系统分析(System Analysis) - 第1张
图1 系统分析中的主要概念

如果有必要,还可以使用其他更高级的概念:任务(Mission),模式和状态(Mode and State),交换项(Exchange Item),类(Class),接口(Interface)等。

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