系统工程师(从小白到自动驾驶系统工程师24)-龙华富士康官网招聘

什么是系统工程

如何在有限的时间、有限的经费内，设计并开发出一个复杂的系统，并且还要保证质量？这是摆在管理者和工程师面前的一道难题。

对于复杂的产品，各个公司都不约而同地用系统工程的方法开发新产品，从而使产品从全球化中受益。NASA为了给全体员工提供关于系统工程的最基本的指导和信息，专门编撰了《NASA系统工程手册》；波音飞机的开发采用系统工程组建跨国团队，发动机在美国设计开发、机身在不同的国家设计开发，最后在波音总部集成；苹果手机在美国设计、外壳制造、集成在中国，美国负责定价及销售；福特某款汽车发动机用的日本马自达，底盘是欧洲开发的，最后整车在美国开发、制造。

全球化的今天，一个团队通常包括不同国家、不同地域、不同文化的人员，要想使团队达到最优效果，需要我们采用系统工程的方法把团队中的每一个人串联起来。

钱学森教授在1978年指出：“‘系统工程’是组织管理‘系统’的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有‘系统’都具有普遍意义的科学方法。”

系统工程就是从系统的观念出发，采用多学科的方法和手段来求得系统整体的最优的综合化的组织、管理、技术和方法的总称。

系统的组成

一说到系统，大家可能会认为：不就是由一些东西组合而成的么！实际上，系统是由因素、连接和目标三部分组合而成。简单地说，系统就是一个连接了各个因素，实现某个目标的整体。

系统工程方法需要把复杂系统简化为简单系统，然后一个一个地解决。比如一台自动驾驶汽车可以分解为：自动驾驶系统、动力总成系统、底盘系统、车身系统、内饰系统、电子电气系统；自动驾驶系统又分为感知系统、定位系统、决策规划、控制；感知系统又分为超声波、毫米波、视觉、激光、传感器融合等。

从一个真实需求的产品开始逐级分解，首先要将产品分解至系统级别，系统再分解为子系统，子系统分解为总装件，总装件分解为零件，零件就是构成系统的一个个因素。

各个因素通过接口互相连接，连接的类型可以是物理连接（螺丝与螺母、车轮与传动轴），也可以是功能连接（发动机ECU与点火、进油等机械元器件的链接）。系统的连接其实就是通过信息的交换而存在的，或者说，这些信息流使系统聚合在一起。所以系统的接口、连接必须要定义清楚，不能有任何差错、歧义。

系统的目标只有一个，就是自我存在，且永久存在。一个好的系统要能够保证系统目标和个体目标的一致性。系统要素的更换对整个系统的影响并不大，更关键的是系统内在的连接和目标。

系统的模型

随着科技的发展，为了更便捷、有效、直观地认知系统工程，人们开始思考：“系统工程还可以用什么样的模型来表达？”

随着系统工程的发展，可以看到系统工程有很多的模型，主要有：瀑布模型、螺旋序列模型、V序列模型、KANO模型等。

瀑布模型

瀑布模型（Waterfall Model） 是一个项目开发架构，开发过程是通过设计一系列阶段顺序展开的，从系统需求分析开始直到产品发布和维护，每个阶段都会产生循环反馈，因此，如果有信息未被覆盖或者发现了问题，那么最好 “返回”上一个阶段并进行适当的修改，项目开发进程从一个阶段“流动”到下一个阶段，这也是瀑布模型名称的由来。包括软件工程开发、企业项目开发、产品生产以及市场销售等构造瀑布模型。

瀑布模型优点

1）为项目提供了按阶段划分的检查点。

2）当前一阶段完成后，您只需要去关注后续阶段。

3）可在迭代模型中应用瀑布模型。

增量迭代应用于瀑布模型。迭代解决最大的问题。每次迭代产生一个可运行的版本,同时增加更多的功能。每次迭代必须经过质量和集成测试。

4）它提供了一个模板，这个模板使得分析、设计、编码、测试和支持的方法可以在该模板下有一个共同的指导。

瀑布模型缺点

1）各个阶段的划分完全固定，阶段之间产生大量的文档，极大地增加了工作量。

2）由于开发模型是线性的，用户只有等到整个过程的末期才能见到开发成果，从而增加了开发风险。

3）通过过多的强制完成日期和里程碑来跟踪各个项目阶段。

4）瀑布模型的突出缺点是不适应用户需求的变化。

螺旋模型

螺旋模型（Spiral Model）采用一种周期性的方法来进行系统开发。首先由需求输入，做一个样件用于验证。如果验证不成功，那么再做一个样件，再进行验证；如果验证不成功，再做一个样件……。这会导致开发出众多的中间版本，费用增加、生产周期拖长。

螺旋优点

1）设计上的灵活性,可以在项目的各个阶段进行变更。

2）以小的分段来构建大型系统,使成本计算变得简单容易。

3）客户始终参与每个阶段的开发,保证了项目不偏离正确方向以及项目的可控性。

4）随着项目推进,客户始终掌握项目的最新信息 , 从而他或她能够和管理层有效地交互。

5）客户认可这种公司内部的开发方式带来的良好的沟通和高质量的产品。

螺旋缺点

很难让用户确信这种演化方法的结果是可以控制的。建设周期长，而软件技术发展比较快，所以经常出现软件开发完毕后，和当前的技术水平有了较大的差距，无法满足当前用户需求。

螺旋模型的项目适用：

对于新近开发，需求不明确的情况下，适合用螺旋模型进行开发，便于风险控制和需求变更。

V模型

将客户的要求变成工程设计要求，然后把工程设计要求逐层分解，比如说：将工程设计需求先变成整车设计要求，再变成系统设计要求，再变成零件设计要求。上述逐层分解，称为需求分解，属于V序列模型的左半边。

出于质量把关要求等考虑，从零件自检开始，只有完成了第一级测试验证，才能上升至下一级层面的验证工作。首先是零件自身的出厂验收，需要对应零件设计要求进行验证，保证满足要求才能出厂，其次是系统层面台架测试，需要对应系统设计要求进行验证，保证满足要求才能出厂。最后是整车层面的系统集成联调，需要对应整车设计要求进行验证，保证满足整车要求才能交付整车。

将上述一个个验证环节集成起来（零件验证、系统验证、整车验证），就构成了V序列模型的右边，我们暂且称为集成验证上升沿。

整个V模型的构成，带给我们的启发就是产品研发其实就是一个不断设计、不断验证的过程。通过应用这个模型，客户对产品的要求与产品验证形成一体，从而保证了产品质量，减少了开发时间与开发成本。

V模型优点

包含了底层测试（单元测试）和高层测试（系统测试）；清楚的标识了开发和测试的各个阶段；自上而下逐步求精，每个阶段分工明确，便于整体项目的把控。

V模型缺点

自上而下的顺序导致测试工作在编码后，不能及时地进行修改；实际工作中，需求经常变化，导致V模型步骤反复执行，返工量很大，灵活度较低。

KANO模型

KANO 模型是东京理工大学教授狩野纪昭(Noriaki Kano)发明的对用户需求分类和优先排序的有用工具，以分析用户需求对用户满意的影响为基础，体现了产品性能和用户满意之间的非线性关系。

根据不同类型的质量特性与顾客满意度之间的关系，狩野教授将产品服务的质量特性分为五类：

基本（必备）型质量——Must-be Quality/ Basic Quality

期望（意愿）型质量——One-dimensional Quality/ Performance Quality

兴奋（魅力）型质量—Attractive Quality/ Excitement Quality

无差异型质量——Indifferent Quality/Neutral Quality

反向（逆向）型质量——Reverse Quality，亦可以将 'Quality' 翻译成“质量”或“品质”。

前三种需求根据绩效指标分类就是基本因素、绩效因素和激励因素。

基本型需求

也称为必备性需求、理所当然的需求，是顾客对企业提供的产品或服务因素的基本要求。是顾客认为产品“必须有”的属性或功能。当其特性不充足(不满足顾客需求)时，顾客很不满意；当其特性充足(满足顾客需求)时，顾客也可能不会因此而表现出满意。对于基本型需求，即使超过了顾客的期望，但顾客充其量达到满意，不会对此表现出更多的好感。不过只要稍有一些疏忽，未达到顾客的期望，则顾客满意度将一落千丈。对于顾客而言，这些需求是必须满足的，理所当然的。对于这类需求，企业的做法应该是注重不要在这方面失分，需要企业不断地调查和了解顾客需求，并通过合适的方法在产品中体现这些要求。

期望型需求

也称为意愿型需求。是指顾客的满意状况与需求的满足程度成比例关系的需求，此类需求得到满足或表现良好的话，客户满意度会显著增加，企业提供的产品和服务水平超出顾客期望越多，顾客的满意状况越好。当此类需求得不到满足或表现不好的话，客户的不满也会显著增加。

期望型需求没有基本型需求那样苛刻，要求提供的产品或服务比较优秀，但并不是“必须”的产品属性或服务行为有些期望型需求连顾客都不太清楚，但是是他们希望得到的，也叫用户需求的痒处。这是处于成长期的需求，客户、竞争对手和企业自身都关注的需求，也是体现竞争能力的需求。对于这类需求，企业的做法应该是注重提高这方面的质量，要力争超过竞争对手。

在市场调查中，顾客谈论的通常是期望型需求；质量投诉处理在我国的现状始终不令人满意，该服务也可以被视为期望型需求。如果企业对质量投诉处理得越圆满，那么顾客就越满意。

魅力型需求

又称兴奋型需求。指不会被顾客过分期望的需求。对于魅力型需求，随着满足顾客期望程度的增加，顾客满意度也会急剧上升，但一旦得到满足，即使表现并不完善，顾客表现出的满意状况则也是非常高的。反之，即使在期望不满足时，顾客也不会因而表现出明显的不满意。

当顾客对一些产品或服务没有表达出明确的需求时，企业提供给顾客一些完全出乎意料的产品属性或服务行为，使顾客产生惊喜，顾客就会表现出非常满意，从而提高顾客的忠诚度。这类需求往往是代表顾客的潜在需求，企业的做法就是去寻找发掘这样的需求，领先对手。

例如，一些著名品牌的企业能够定时进行产品的质量跟踪和回访，发布最新的产品信息和促销内容，并为顾客提供最便捷的购物方式。对此，即使另一些企业未提供这些服务，顾客也不会由此表现出不满意。

无差异型需求

不论提供与否，对用户体验无影响。是质量中既不好也不坏的方面，它们不会导致顾客满意或不满意。例如：航空公司为乘客提供的没有实用价值的赠品。

反向型需求

又称逆向型需求，指引起强烈不满的质量特性和导致低水平满意的质量特性，因为并非所有的消费者都有相似的喜好。许多用户根本都没有此需求，提供后用户满意度反而会下降，而且提供的程度与用户满意程度成反比。例如：一些顾客喜欢高科技产品而另一些人更喜欢普通产品，过多的额外功能会引起顾客不满

注意事项

第一，需求会因人而异；一百个人眼中有一百个林黛玉。要做的是满足目标用户人群中多数人的需求。

第二，需求会因为文化差异而不同；如国内的互联网产品比国外的互联网产品要做得好，

第三，需求会随着时间变化。昨天的期望型需求，甚至魅力型需求，到今天可能已变成了必备型需求。

需要持续调研需求、产品需要持续迭代，与时俱进才能取得成绩。而不是照搬过去的、别人的方法或理论。