Основы системной инженерии

Москва  2019
МИНИС ТЕРС ТВО НАУКИ И ВЫСШ ЕГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ  
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Кафедра инженерной кибернетики
Б.И. Заманский
Ф.Г. Кирдяшов
ОСНОВЫ СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ
Учебник
Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета
№ 3323

УДК  
681.3.06 
З-26
Рецензенты:
канд. техн. наук, доц. Н.В. Крапухина
канд. филол. наук. Е.И. Жукова (АО «Телекомпания НТВ»)
Заманский Б.И.
З-26  
Основы системной инженерии : учебник / Б.И. Заманский, 
Ф.Г. Кирдяшов. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2019. – 80 с.
ISBN 978-5-907061-86-6
Учебник «Основы системной инженерии» разработан на базе дисциплин 
«Системная инженерия», «Формирование требований к инновационным системам», «
Инновационные стартап-проекты».
Учебник посвящен важным для изучения специалистами в области информационных 
технологий вопросам. Приведены определения основных понятий 
системной инженерии – науки, служащей теоретической основой для реализации 
сложных систем. Представлена структура инженерного проекта, описан 
системный подход как основной подход системной инженерии.
В учебнике описаны основы инженерного проекта, управление жизненным 
циклом системы, определены стили и методы разработки систем. При этом особое 
внимание уделено таким современным подходам, как agile-методы: Scrum и Kanban. 
Также в учебнике рассмотрена практика использования контрольных вопросов, ин-
женерия предприятия и основы операционного управления процессами, включая 
ведение проектов, управление процессами и делами. Приведены сведения по управ-
лению знаниями, данными и нормативно-справочной информацией.
Обширный список источников позволяет читателю при желании значи-
тельно расширить свои знания в рассматриваемых вопросах.
Предназначен для студентов, обучающихся в магистратуре по направле-
нию подготовки 09.04.03 «Прикладная информатика».
Учебник может быть использован для обучения студентов любых техниче-
ских вузов по аналогичной и смежным специальностям.
УДК 681.3.06

Б.И. Заманский,  
Ф.Г. Кирдяшов, 2019
ISBN 978-5-907061-86-6

НИТУ «МИСиС», 2019

Светлой памяти Миши Донского, 
математика и программиста, 
друга и учителя
Светлой памяти С.В. Емельянова, 
академика РАН РФ, 
основателя КИК МИСиС, 
скончавшегося во время подготовки 
этой книги к изданию

Оглавление
Обозначения и сокращения 
..................................................................... 7
Введение: для кого и для чего этот курс 
................................................ 8
1. Основные понятия системной инженерии .........................................9
1.1. Предмет системной инженерии ...................................................... 9
1.2. Профессия системного инженера ................................................. 10
1.3. Инженерный проект........................................................................ 12
1.4. Системный подход .......................................................................... 14
1.5. Вопросы для проверки к разделу .................................................. 15
2. Определение и воплощение системы 
................................................16
2.1. Определение системы 
..................................................................... 16
2.2. Описание системы .......................................................................... 16
2.3. Требования к системе ..................................................................... 17
2.4. Архитектура системы ..................................................................... 19
2.5. Неархитектурная часть проекта .................................................... 21
2.6. Воплощение системы ..................................................................... 21
2.7. Вопросы для проверки к разделу .................................................. 22
3. Жизненный цикл системы 
..................................................................24
3.1. Определение жизненного цикла системы 
.................................... 24
3.2. Управление жизненным циклом.................................................... 24
3.3. Практики жизненного цикла 
.......................................................... 26
3.4. Диаграмма основного жизненного цикла .................................... 28
3.5. Практики жизненного цикла по ISO 15288 
.................................. 29
3.6. Вопросы для проверки к разделу .................................................. 31
4. Методы разработки систем ................................................................32
4.1. Стили разработки «каскад» и «agile»............................................ 32
4.2. Agile-манифест разработки программного обеспечения ........... 35
4.3. Метод управления проектами Scrum ............................................ 37
4.4. Внедрение метода Scrum в организации ...................................... 43
4.5. Метод Kanban, его сходства и отличия от Scrum 
......................... 45
4.6. Вопросы для проверки к разделу .................................................. 47
5. Практика контрольных вопросов ......................................................48
5.1. Чеклисты и их место в ходе жизненного цикла .......................... 48
5.2. Контрольные вопросы к основам инженерного проекта ........... 50
5.3. Вопросы для проверки к разделу .................................................. 53
6. Инженерия предприятия ....................................................................55
6.1. Виды дисциплин инженерии предприятий 
.................................. 55

6.2. Сущности предпринятия 
................................................................ 56
6.3. Архитектура предпринятия............................................................ 60
6.4. Матрица Захмана 
............................................................................. 61
6.5. Бизнес-архитектура 
......................................................................... 64
6.6. Органиграмма предприятия 
........................................................... 64
6.7. Управляющие и информационные связи ..................................... 65
6.8. Системный подход к архитектуре предпринятий ....................... 66
6.9. Стратегический план предприятия ............................................... 67
6.10. Вопросы для проверки к разделу ................................................ 67
7. Управление операциями .....................................................................69
7.1. Основы операционного управления ............................................. 69
7.2. Проектное управление 
.................................................................... 70
7.3. Управление процессами ................................................................. 71
7.4. Ведение дел 
...................................................................................... 71
7.5. Управление жизненным циклом и его отличие  
от управления проектами ...................................................................... 72
7.6. Управление знаниями, нормативно-справочной  
информацией, данными 
......................................................................... 74
7.7. Вопросы для проверки к разделу .................................................. 75
8. Технологии и программное обеспечение .........................................76
9. Рекомендуемая литература 
.................................................................77
Основная литература ............................................................................. 77
Дополнительная литература ................................................................. 77
Список иллюстраций ..............................................................................78

Обозначения и сокращения
Agile
Принцип построения «гибких» методов  
управления проектами
CIO
Chief information officer – Директор  
по информационным технологиям
CTO
Chief Technology officer – Технический директор
DO-CONFIRM
Сделать – подтвердить. Тип контрольного  
вопроса
INCOSE
International Council of Systems Engineering
Kanban
Agile-метод управления проектами
Lean
Lean production – бережливое производство
OMG
Object Management Group
OMG BMM
Business motivation model
OMG VDML
Value delivery modeling language
READ-CONFIRM
Прочитать – подтвердить. Тип контрольного 
вопроса
READ-DO
Прочитать – сделать. Тип контрольного вопроса
SMART
S.M.A.R.T. – подход к определению целей
Scrum
Схватка – самый распространенный agile-метод 
управления проектам
РФ
Российская Федерация

Слона надо есть по частям. 
Системноинженерная мудрость
Введение: для кого и для чего этот курс
Представим себе выпускника технического вуза, который устроил-
ся на работу по своей специальности. Он работает (гипотетически) 
в компании, занимающейся разработкой IT-проектов.
Теперь представим, что в компании возникла потребность в реали-
зации проекта. Руководить проектом, скорее всего, будет самый опыт-
ный и уважаемый сотрудник, больше всех знающий, набивший руку 
и уверенный в себе.
Далее – в компании появляется заказ на второй проект. Его отдадут 
сотруднику, имеющему максимум связей с топ-менеджментом компании 
(племянник генерального директора, сын главного бухгалтера и т.д.)
И вот – неожиданно приходит заказчик, которому необходимо реали-
зовать проект, не имеющий аналогов в деятельности компании. Никто 
не знает, как к нему подступиться, с какой стороны взяться за дело… 
Вот тут зовут нашего героя и говорят ему: «Ты – молодой! Умный! 
Образованный! Амбициозный! Давай, прояви себя!»
Весь курс системной инженерии, равно как и настоящий учебник, 
учат студента, что же он должен делать в данной ситуации. Причем 
независимо от сложности проекта, наличия у самого молодого специ-
алиста и всей компании наработок в области тематики проекта, необ-
ходимости разбираться в большом количестве областей знаний.
Когда пройдет первый испуг, сотрудник должен вспомнить все, 
чему его учили в курсе системной инженерии, и… начать действо-
вать!

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМНОЙ 
ИНЖЕНЕРИИ
1.1. Предмет системной инженерии
Системная инженерия – это междисциплинарный подход и набор 
средств, предназначенных для воплощения успешных систем.
Каждое слово в этом определении имеет значение:
«Система» – термин в смысле, используемом в системном подхо-
де. Применение этого слова означает последующий разговор про за-
интересованные стороны, их интересы и требования, а также архи-
тектуру, жизненный цикл и т.д.
«Успешная» – система должна удовлетворять нуждам заинтересо-
ванных сторон.
«Междисциплинарный» – означает, что системная инженерия 
претендует на работу с другими специальностями, в первую очередь 
(но не обязательно) – инженерными.
«Подход» – это значит, что наработки в одной предметной области 
могут с успехом быть перенесены на другие предметные области.
«Воплощение» – создание материальной успешной системы.
В системной инженерии вместо сочетания «заинтересованные сто-
роны» употребляется термин «стейкхолдеры» (stakeholders), обозна-
чающий тех, кого затрагивает система или кто затрагивает систему: 
заказчики, пользователи и т.д.
Системная инженерия базируется на системном подходе. Систем-
ноинженерное мышление – использование системного подхода в ин-
женерии.
Англоязычный термин «системная инженерия» претерпел измене-
ние: из «system engineering» превратился в «systems engineering», т.е. 
из «инженерии систем» превратилось именно в «системную инжене-
рию». Это подразумевает применение системного подхода, а не просто 
тот факт, что объект для повышения значимости назвали «системой».
Более длинное определение системной инженерии включает еще 
одну фразу: «Она фокусируется на целостном и одновременном/па-
раллельном понимании нужд стейкхолдеров, исследовании возмож-
ностей; документировании требований и синтезировании, проверке, 
приемке и постепенном появлении инженерных решений, в то время 

как в расчет принимается полная проблема, от исследования концеп-
ции системы до вывода системы из эксплуатации»1.
Системная инженерия предполагает, что разные практики приме-
няются параллельно, а не последовательно.
Инженерная сложность – это число различных элементов, совокуп-
ность и взаимодействие которых должны обеспечить воплощение це-
левой системы. Системная инженерия необходима, чтобы победить эту 
сложность, снизить зависимость процесса разработки от наличия «гени-
ев», одинаково сильных в различных предметных областях, дать в руки 
разработчикам инструмент для решения задач любой сложности.
1.2. Профессия системного инженера
Системный инженер – это инженер, который отвечает за успеш-
ность системы в целом. Он является лидером в инженерном коллек-
тиве. Термин «системный инженер» в русском языке имеет аналог 
«инженер-конструктор». Если среди системных инженеров выделяет-
ся один главный системный инженер, его часто называют «главный 
конструктор» или «генеральный конструктор».
Существует несколько профессиональных организаций системных 
инженеров, наиболее значимая из них – INCOSE (International Council 
of Systems Engineering, http://incose.org).
INCOSE декларирует такие цели своей деятельности:
• распространение знаний по системной инженерии;
• обеспечение международного сотрудничества и обмен опытом 
системных инженеров;
• установление стандартов профессионального мастерства и про-
ведение сертификации системных инженеров на соответствие этим 
стандартам;
• обеспечение поддержки корпоративных и правительственных 
образовательных программ в области системной инженерии.
Технический директор этой организации Билл Миллер классифи-
цирует системных инженеров по интересам в системной инженерии 
следующим образом:
• технические практики всего жизненного цикла (работа с требо-
ваниями, архитектурой, проверкой и приемкой и т.д.);
1 Левенчук А. Системноинженерное мышление. 2-е изд.: TechInvestLab, 2015. С. 7.

• системноинженерный менеджмент, который озабочен практика-
ми, но иного вида (управление конфигурацией, управление информа-
цией и т.д.);
• моделеориентированная системная инженерия, которая пытается 
трансформировать практику использования неявных описательных 
и вторичных по отношению к спецификациям моделей в практику ис-
пользования явных первичных и богатых выразительными возможно-
стями моделей;
• нетрадиционные промышленные экосистемы (т.е. за преде-
лами аэрокосмической инженерии) часто включают и «местные» 
практики;
• «мягкие системы», системное мышление и системная наука, 
которые имеют дело со сложными, вероятностными или недетерми-
нистскими системами;
• системноинженерное лидерство – заинтересовано объединить 
практики всех остальных и катализировать их совместную работу.
Одна из важнейших частей работы системного инженера – управ-
ление рисками.
Начиная с советского времени и до сих пор в России, генеральный 
или главный конструктор часто совмещает конструкторскую и адми-
нистративную деятельность. Это противоречит системному подходу 
и предъявляет сверхвысокие требования к главному конструктору. Во 
главе любого подразделения или проекта должны стоять «две голо-
вы», одна из которых занимается административной деятельностью 
(главная компетенция – работа с людьми и ресурсами), а другая – 
принятием конструктивных и инженерных решений, определением 
используемых технологий и проектированием архитектуры системы.
С инженерией тесно связаны следующие виды менеджмента:
• инженерный, в основе которого лежит операционный мене-
джмент (исследования операций, логистика, проектное и процессное 
управление);
• технологический (можно перевести и как «технологичный менед-
жмент», и как «менеджмент технологий», в зависимости от проставля-
емого акцента) – cтратегирование (предпринимательство, инновации) 
и маркетинг (продажи). Сюда же часто относят работу CTO и CIO;
• системноинженерный, или, в российской традиции, «управление 
жизненным циклом»: часть системной инженерии, обеспечивающая 
целостность и преемственность в выполнении всех необходимых работ 

по мере того, как система проходит стадии замысла, проектирования, 
воплощения в жизнь, использования и вывода из эксплуатации.
1.3. Инженерный проект
Общая диаграмма инженерного проекта приведена на рис. 1.1. 
По сути эта диаграмма представляет собой диаграмму основ систем-
ной инженерии. Изучение диаграммы дает понимание основ инженер-
ного проекта, сторон, на которых расположены основы, взаимосвязей 
основ. На диаграмме видно, что основами инженерного проекта явля-
ются:
• возможности;
• стейкхолдеры (заинтересованные стороны);
• определение системы;
• воплощение системы;
• работы;
• команда;
• технология.
При этом «возможности» и «стейкхолдеры» расположены на сто-
роне клиента системы. «Определение» и «воплощение» являются ча-
стями инженерного решения. «Работы», «команда» и «технология» 
располагаются на стороне предпринятия (этот термин будет разъяс-
нен в дальнейшем, пока же – заменим его термином «предприятие»).
Рис. 1.1. Диаграмма инженерного проекта