ISOIECIEEE 24748-62023 系统和软件工程.生命周期管理.第6部分系统和软件集成标准立项发展报告

ISO/IEC/IEEE24748-6:2023《系统和软件工程生命周期管理第6部分：系统和软件集成》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ISO/IEC/IEEE24748-6:2023—SystemsandSoftwareEngineering—LifeCycleManagement—Part6:SystemandSoftwareIntegration摘要随着系统复杂度的持续攀升与软件密集型技术的深度渗透，系统集成已成为产品研发与交付过程中的关键瓶颈环节。为应对这一挑战，国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）及电气与电子工程师协会（IEEE）三大权威机构于2023年7月联合发布了ISO/IEC/IEEE24748-6:2023《系统和软件工程生命周期管理第6部分：系统和软件集成》。该标准是ISO/IEC/IEEE24748系列标准的重要组成部分，为系统与软件集成过程提供了统一的术语体系、管理框架和技术指导，填补了国际标准在集成过程规范化方面的空白。本报告系统阐述了该标准的立项背景、编制历程、核心内容、技术特点及推广应用价值，分析了其对航空航天、国防、交通运输、医疗健康等安全关键领域的重大影响，并就该标准在中国的本土化实施与未来发展趋势提出了建设性意见。该标准的发布标志着系统与软件集成从经验驱动向标准驱动的根本性转变，为全球系统工程实践提供了权威的方法论支撑，具有深远的行业影响力与学术研究价值。关键词：系统集成；软件集成；生命周期管理；系统工程；ISO/IEC/IEEE24748；接口管理；集成验证Keywords:SystemIntegration;SoftwareIntegration;LifeCycleManagement;SystemsEngineering;ISO/IEC/IEEE24748;InterfaceManagement;IntegrationVerification一、引言1.1研究背景当代复杂产品系统的研发呈现出前所未有的技术挑战——系统规模急剧膨胀、软硬件深度耦合、多学科交叉渗透、供应链全球化协作，这些因素共同使得系统集成成为决定项目成败的核心环节。从航空航天器的飞控系统到自动驾驶汽车的感知决策链路，从工业控制系统的信息物理融合到医疗设备的多模态协同，系统集成能力直接关系到产品的功能性能、安全性、可靠性与经济可承受性。然而，长期以来，系统集成过程缺乏统一、权威的国际标准指导。各组织依据内部经验与最佳实践进行集成工作，导致过程理解不一致、术语体系混乱、方法路径各异、质量水平参差不齐。这种标准缺失的现状，不仅增加了跨组织协作的成本与风险，也制约了系统工程学科的整体进步。1.2标准定位ISO/IEC/IEEE24748-6:2023正是在这一背景下应运而生。作为ISO/IEC/IEEE24748《系统和软件工程生命周期管理》系列标准的第6部分，该标准聚焦于系统和软件集成过程，为组织提供了一套完整、可裁剪、可实施的过程框架与方法指南。该标准与ISO/IEC/IEEE12207（软件生命周期过程）、ISO/IEC/IEEE15288（系统生命周期过程）以及ISO/IEC/IEEE24748-1（生命周期管理通用指南）等核心标准紧密衔接，共同构建了系统工程领域完整的标准体系。1.3报告目的本报告旨在全面梳理ISO/IEC/IEEE24748-6:2023标准的立项依据、制定过程、核心技术内容及其行业影响，为标准化工作者、系统工程实践者、科研人员及相关决策者提供系统性的参考与指导。二、标准立项背景与制定历程2.1行业需求驱动21世纪以来，全球制造业和服务业经历了深刻的数字化转型。根据国际系统工程委员会（INCOSE）的调研数据，在大型复杂系统项目中，集成相关活动通常占据项目总工期的30%至50%，而集成缺陷导致的返工成本可占项目总成本的20%以上。与此同时，随着基于模型的系统工程（MBSE）和数字孪生等新范式的兴起，传统以文档为中心的集成管理模式已难以适应快速迭代和持续交付的新需求。2.2技术演进推动软件定义系统的理念日益普及，系统功能越来越多地通过软件实现，硬件平台趋向通用化、标准化。这种趋势使得软件集成与硬件集成在方法论上的边界逐渐模糊，迫切需要一套涵盖系统层面与软件层面、兼顾管理与技术的统一指南。此外，DevOps、持续集成/持续交付（CI/CD）等敏捷实践在嵌入式系统和安全关键领域的逐步应用，也对现有标准体系提出了更新要求。2.3标准制定历程ISO/IEC/IEEE24748-6的制定工作由ISO/IECJTC1/SC7（软件与系统工程标准化技术委员会）联合IEEE计算机学会软件与系统工程标准委员会共同推进。项目历经以下关键阶段：-2018年—2019年：标准预研阶段，工作组广泛收集行业需求，梳理现有相关标准中的集成相关内容，识别标准空白。-2019年—2020年：形成委员会草案（CD），就标准框架、核心术语、过程模型展开多轮国际研讨。-2021年—2022年：完成国际标准草案（DIS）投票，收到来自美、中、英、德、日、韩等主要成员国的数百条反馈意见，工作组逐条处理并完善。-2023年：通过最终国际标准草案（FDIS）投票，于2023年7月18日正式发布，标准编号为ISO/IEC/IEEE24748-6:2023。三、标准核心内容解析3.1标准框架与适用范围ISO/IEC/IEEE24748-6:2023共分为8个主要条款和2个附录，内容涵盖从基本概念到实施指南的完整知识体系。标准适用于各类组织的系统和软件集成工作，不受项目规模、应用领域或系统类型的限制。该标准既可用于指导单个项目的集成活动，也可用于组织级集成能力的建设与评估。3.2核心术语与概念模型标准系统定义了集成领域的关键术语，包括"集成"（integration）、"集成策略"（integrationstrategy）、"集成计划"（integrationplan）、"集成环境"（integrationenvironment）、"集成就绪"（integrationreadiness）等。其中，标准明确区分了"系统集成"与"软件集成"的概念层次关系，指出软件集成通常作为系统集成的组成部分，但在特定场景下也可独立开展。标准提出的集成概念模型涵盖以下关键维度：-纵向集成：从组件级、子系统级到系统级、系统之系统（SoS）级的逐层集成；-横向集成：同一层级内不同功能域或技术域之间的接口连接与交互协调；-时间维度：贯穿整个生命周期中从概念阶段到退役阶段的所有集成活动。3.3集成过程框架标准将系统与软件集成过程划分为以下关键活动簇：3.3.1集成策划集成策划是确保集成活动有序开展的基础。标准要求制定集成策略，明确集成的层级顺序、推进路径和关键节点；建立集成计划，定义集成的范围、资源需求、时间表、职责分工和验收准则；确定集成使能系统，包括集成所需的设施、设备、工具、测试环境等。集成策划还需遵循基于风险的集成顺序原则，根据各组件或子系统的技术成熟度和风险水平确定集成批次与优先级。3.3.2集成准备集成准备阶段的核心工作是确认各待集成单元是否达到"集成就绪"状态。标准要求检查待集成的系统元素或软件单元是否完成规定的单元测试或验收测试，验证接口定义的一致性，确认配置项的版本匹配关系，审查各组件来源的合规性和兼容性。本阶段同时需要搭建和验证集成环境，确保仿真设备、测试仪器、数据记录工具等满足集成要求。3.3.3集成执行集成执行是依据既定策略与计划，将系统元素逐步组合为完整系统的过程。标准强调以下要点：依据集成计划中的顺序逐步组装组件或子系统；每次集成后立即执行规定的检查与验证活动，尽早暴露接口问题和交互缺陷；在整个集成过程中持续管理接口，确保各组成元素之间的物理、电气、逻辑和信息接口保持正确与兼容；将集成过程中发现的问题以及每一次集成活动的详细信息完整记录到集成报告中。3.3.4集成验证与确认集成验证旨在确认集成后的系统或其组成部分满足规定的需求和接口规范，集成确认则进一步确保系统在目标环境中满足用户预期。标准明确了集成验证的层次递进关系，建议依据"自底向上、逐层验证"的原则。标准同时强调了对集成过程中所使用的验证工具和测试平台本身的可信度评估。3.3.5集成管理与记录标准明确要求在组织层面建立集成管理机制，包括集成过程的质量保证、配置管理、风险管理、测量分析和过程改进等项目管理支撑流程。所有集成活动应做到可跟踪、可审查、可追溯。3.4关键使能技术与方法标准在正文和资料性附录中重点阐述了多项集成使能技术与方法：-基于模型的集成：利用MBSE方法建立系统架构模型、接口模型和行为模型，通过模型仿真和模型检查手段，在实物集成之前尽可能消除设计层面的集成风险，实现"左移"策略。-持续集成与DevOps实践：标准在系统与软件集成领域中引入持续集成理念，推荐采用自动化构建、自动化测试、持续部署等技术手段，加速集成反馈循环，适用于快速迭代的软件密集型系统开发场景。-接口管理方法：接口管理是集成管理的核心构成要素。标准给出了接口的识别、定义、控制与验证的系统化方法，包括接口控制文档（ICD）的编制与维护要求、接口基线管理等关键实践。-集成就绪度评估：借鉴技术就绪度（TRL）的思想，标准提出了集成就绪度的评估框架，帮助组织量化评估各集成单元的准备程度，支撑集成顺序的优化决策。3.5与相关标准的协调关系ISO/IEC/IEEE24748-6:2023与一系列系统工程核心标准形成了紧密的体系化关系。作为ISO/IEC/IEEE24748系列的重要组成，该标准在过程模型和术语定义上与24748-1保持严格一致。在过程参考模型上，该标准与ISO/IEC/IEEE15288和ISO/IEC/IEEE12207形成内容映射关系，是上述两大标准中"集成过程"条款的细化和展开。在术语体系层面，该标准遵循ISO/IEC/IEEE24765《软件与系统工程词汇》中的统一定义，同时其接口管理和集成验证方法也与ISO/IEC/IEEE29148《需求工程》和ISO/IEC/IEEE26702《系统工程应用与管理》形成方法论对应。此外，该标准与IEC61508（功能安全）、ISO26262（道路车辆功能安全）、DO-178C（机载软件）等安全领域标准也存在实践层面的衔接，为安全关键系统的集成活动提供了过程支撑。四、标准的主要技术特点与创新4.1全生命周期视角不同于以往将集成视为开发阶段后期活动的传统认知，该标准将集成理念贯穿从概念探索到退役处置的全部生命周期阶段，强调"设计为集成"（designforintegration）和"持续集成"的思维模式。这一视角的转变对提升系统整体质量和降低全生命周期成本具有重要意义。4.2系统与软件的一体化处理标准在结构上同时覆盖系统集成与软件集成，明确了两者的联系与差异，特别是软件集成在持续集成、自动化工具链、版本管理等方面的独特要求。该标准不再将系统集成和软件集成视为两个孤立的过程域进行分散处理，而是注重两者在实践活动中的统一协调与相互嵌套，体现了当代系统工程建设中软硬件协同集成的客观规律。4.3灵活性与可裁剪性标准延续了ISO/IEC/IEEE24748系列的一贯风格，提供了一套通用的过程框架和大量可选的具体做法，允许组织根据项目特征、风险状况和组织能力进行灵活裁剪。标准中多个条款提供了"应考虑"和"可选择"等多层级要求表述，为不同行业和不同规模组织的适配实施保留了充分空间。4.4风险管理导向标准将风险管理深度嵌入集成过程——从基于风险的集成顺序决策，到集成就绪评估，再到集成过程中的动态风险监控，形成了完整的集成风险管理闭环。传统实践中集成往往被视为"最后时刻的验证活动"，而该标准将集成提升为贯穿全生命周期的、以风险识别与消减为核心的技术管理过程。五、主要参与编制单位5.1ISO/IECJTC1/SC7ISO/IECJTC1/SC7是国际标准化组织与国际电工委员会联合设立的第一联合技术委员会下属的第7分技术委员会，全称为"软件与系统工程标准化技术委员会"，负责软件工程、系统工程及其相关领域的国际标准化工作。该分委会秘书处目前由美国国家标准协会（ANSI）承担。SC7的成员包括来自全球数十个国家的标准化机构代表，以及IEEE、INCOSE等A类联络组织。近年来，SC7在系统与软件生命周期管理、过程评估与改进、软件质量、架构评估、知识管理等领域发布了大量具有广泛影响力的国际标准，是全球软件与系统工程标准化工作的核心力量。5.2IEEE计算机学会软件与系统工程标准委员会IEEE计算机学会软件与系统工程标准委员会是ISO/IECJTC1/SC7的重要合作伙伴。凭借IEEE在航空航天、通信、电力等关键工程领域的技术积累和标准制定经验，IEEE在ISO/IEC/IEEE24748-6的编制过程中重点贡献了关于复杂系统集成实践、工程管理方法以及术语体系等方面的重要内容。在联合制定机制下，本标准的正式编号冠以"ISO/IEC/IEEE"三前缀，体现了三个国际组织深度合作的成果，也在全球范围内得到了更广泛的认可与采用。5.3主要参与单位介绍INCOSE（国际系统工程委员会）在全球系统工程领域具有广泛影响力。作为ISO/IECJTC1/SC7的A类联络组织，INCOSE深度参与了ISO/IEC/IEEE24748-6的编制工作。INCOSE系统工程手册中规定了技术过程、技术管理过程和协议过程三大过程类别，这一框架为24748-6中集成活动的体系化描述提供了重要的参考依据。此外，INCSE在基于模型的系统工程、敏捷系统工程以及系统之系统集成方法等前沿方向的研究成果也被充分吸纳到该标准的编制过程中，为该标准的前瞻性和实用性提供了有力支撑。六、标准应用与影响分析6.1行业应用场景ISO/IEC/IEEE24748-6:2023适用于广泛的应用领域。在航空航天与国防领域，标准可用于指导大型武器装备系统、卫星系统、航空电子系统的集成工作；在交通运输领域，适用于高铁信号系统、自动驾驶系统等安全关键系统的集成管理；在工业制造领域，可用于智能制造系统、工业机器人系统的集成与调试；在能源领域，适用于智能电网、核电仪控系统的集成实施；在医疗健康领域，可用于大型医疗设备、医院信息系统的集成规范。此外，在智慧城市、车联网、物联网平台等新兴交叉领域，该标准同样具有重要的参考价值。6.2标准的实践意义该标准的发布对行业实践产生了多方面的积极影响。在组织层面，它帮助企业建立健全集成管理体系和标准化的集成流程；在项目层面，它提供了一套完整、可操作的集成方法论，有助于降低集成风险和返工成本；在人员层面，它为系统工程从业者提供了统一的知识框架，促进了行业共同语言的形成。对系统集成中的关键问题——如接口失控、集成顺序混乱、集成环境不充分等业界长期痛点，该标准均给出了具有针对性的指导。6.3国际影响与采标情况自发布以来，该标准已在全球范围内获得广泛关注。多个国家标准化机构正在积极推动将其采纳为本国国家标准的工作。在我国，全国信息技术标准化技术委员会软件与系统工程分技术委员会（TC28/SC7）已将该标准纳入采标计划，正在推进等同采用（IDT）的转化工作。七、结论与展望ISO/IEC/IEEE24748-6:2023的发布是系统工程标准化进程中的一个重要里程碑。该标准以全生命周期视角、系统与软件一体化处理为核心理念，首次构建了一套涵盖策划、准备、执行、验证、管理全过程的集成标准框架。该标准不仅为组织提供了当下可操作的集成方法论，更在理念层面推动了行业对集成过程价值的重新认知。展望未来，标准和技术的互动将持续深化。随着基于模型的系统工程、数字孪生、人工智能辅助开发等新范式的快速发展，系统集成的方法和工具将持续演进，相应的标准化需求也将不断涌现。可以预见，ISO/IEC/IEEE24748-6将为后续系统集成领域的标准深化提供坚实的框架性基础，例如在集成就绪度评估的量化指标、人工智能使能系统的集成方法、安全关键系统在合规框架下的敏捷集成策略以及数字化集成环境的成熟度模型等方向上，均有进一步细化和扩展的空间。与此同时，该标准在推进过程中形成的跨组织协作模式，也为未来复杂系统标准的编制提供了可借鉴的范式。国际标准化组织在系统集成领域的探索远未止步，ISO/IEC/IEEE24748-6:2023的发布既是阶段性的收官，更是持续推进系