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

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:SystemsandSoftwareEngineering—LifeCycleManagement—Part6:SystemandSoftwareIntegration摘要随着数字化时代的纵深发展，系统和软件的复杂程度持续攀升，系统集成已成为决定大型工程项目成败的关键环节。在此背景下，国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）与国际电气和电子工程师协会（IEEE）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》。本报告系统梳理了该标准的立项背景、研制历程与技术内容，分析了其相较于既有标准的核心技术改进与创新点，全面阐述了该标准在跨行业复杂系统集成实践中的方法论指导价值。报告指出，该标准首次在ISO/IEC/IEEE24748系列框架内为“集成”过程提供了独立、完整且可操作的过程模型与活动定义，填补了系统工程与软件工程在集成领域标准协同的空白。结合国内外标准化发展趋势，报告对该标准在航空航天、智能制造业、自动驾驶、国防装备等领域的推广前景进行了展望，并提出了中国在相关领域开展标准应用与转化的具体建议。关键词：系统和软件工程；生命周期管理；系统集成；软件集成；ISO/IEC/IEEE24748一、引言1.1标准立项背景系统集成是将子系统、组件及使能系统进行组合，使之成为一个协同运作的整体，以实现既定能力与性能目标的过程。在现代工业实践中，系统集成不仅是技术活动，更是贯穿于系统全生命周期的管理性工程活动。随着产品智能化程度不断提高，软硬件之间的耦合关系日趋复杂，系统集成活动的科学性、规范性和可重复性直接关系到产品交付质量、项目进度控制以及长期运维保障。然而，长期以来，国际标准化领域缺乏一项专门针对“系统与软件集成”过程的独立标准。虽然ISO/IEC/IEEE15288（系统生命周期过程）和ISO/IEC/IEEE12207（软件生命周期过程）分别从系统和软件维度勾勒了集成过程框架，但各行业在具体执行集成活动时，面临着过程裁剪依据不足、活动间接口模糊、集成策略选择缺乏系统方法等问题。为此，ISO/IECJTC1/SC7（软件与系统工程分技术委员会）联合IEEE计算机学会，于2019年正式启动ISO/IEC/IEEE24748-6的研制工作，历经四年多轮国际研讨与投票，于2023年7月正式发布。1.2标准定位与作用ISO/IEC/IEEE24748-6:2023是ISO/IEC/IEEE24748系列标准（"系统和软件工程—生命周期管理"）的重要组成部分。该系列标准旨在为ISO/IEC/IEEE15288与ISO/IEC/IEEE12207中定义的生命周期过程提供统一的实施指南与细化说明。24748-6作为该系列中专门针对“集成”过程的独立分册，填补了两个基础标准在集成领域操作性指导方面的空白。该标准适用于范围广泛的组织类型（从中小型企业到大型跨国企业）、项目类型（从单系统开发到系统之系统）以及行业门类（从商业软件到安全关键型嵌入式系统）。二、标准范围与核心技术内容2.1标准适用范围ISO/IEC/IEEE24748-6:2023明确规定了系统和软件集成过程的目的、目标与实施要求，并提供了集成过程的全生命周期实施指南。标准适用于人类及人造系统，覆盖从概念构思到退役处置的全生命周期各阶段中的集成活动。具体适用范围如下：-系统层面：涵盖硬件主导型系统、软件主导型系统及软硬件混合型系统的集成活动；-过程层面：适用于技术过程域中的集成过程，同时涉及项目管理过程、协议过程及组织使能过程与集成活动相关的交互接口；-工程实践层面：适用于集成策略制定、集成环境构建、集成顺序规划、增量集成实施、集成验证与缺陷诊断等具体工程活动。标准本身并不规定具体的集成方法或工具，而是提供一个灵活的过程框架，组织可依据自身特点进行裁剪和落地。2.2集成过程的目的与目标标准明确指出，系统和软件集成过程的目的是将系统元素（包括硬件、软件、人员、数据、设施、材料、流程等）逐步组合，形成满足架构设计中定义的系统功能与性能要求的完整系统，同时确保集成过程中的工程信息可追溯、可验证、可管理。具体目标包括：1.渐进式集成：通过增量和迭代的方式分阶段实施集成，降低集成风险；2.及早发现缺陷：在集成过程中尽早发现接口不匹配、功能冲突和性能偏差，减少后期返工成本；3.集成可追溯性：确保每个集成步骤均可追溯至架构定义与需求规格；4.集成就绪确认：在启动集成活动前，确认各系统元素已达到可集成的成熟度；5.集成过程可管理性：为集成活动的计划制定、进度跟踪、资源调配和风险管理提供管理基准。2.3标准核心框架该标准将集成活动组织为如下关键过程组：（1）集成策略与计划编制标准要求组织在实施集成之前，基于系统架构特征、项目风险状况和交付节奏，制定明确的集成策略。集成策略须综合考虑以下因素：系统元素的接口复杂度、各组件技术成熟度、可用集成设施与工具、项目进度约束、分包商协作模式、安全与保密要求等。标准特别强调了增量式集成与连续集成两种策略的适用场景，并提供了策略选型的决策依据。（2）集成使能系统准备（3）系统元素集成就绪确认在将各系统元素纳入集成流程之前，须确认其已完成相应的单元验证活动，达到进入集成的成熟度门槛。标准详述了就绪确认的评审要素，包括：元素交付文件完整性、已知缺陷清单、接口协议一致性声明、安全放行条件等。（4）集成执行标准将集成执行活动细化为以下步骤循环：-集成顺序编排：根据架构依赖关系确定集成的先后次序；-系统元素装配：进行物理或逻辑意义上的元素组合；-接口检查与连通性验证：确认元素间的接口满足设计规格；-集成级测试：对集成后的中间系统开展功能、性能和接口测试；-问题记录与诊断：记录集成过程中发现的缺陷，进行原因分析和修复；-集成基线更新：将成功集成的中间构型纳入配置管理。（5）集成结果评估与报告标准要求对每一次集成迭代的完成情况进行评估，形成集成报告，并将集成结果与预期的架构设计与需求规格进行比较，识别偏差及其影响。三、标准的主要技术创新与改进3.1首次明确区分“系统集成”与“软件集成”的过程层次关系在以往的标准实践中，系统集成与软件集成的边界经常模糊不清，导致大型项目中的责任划分和活动排序缺乏统一尺度。ISO/IEC/IEEE24748-6:2023首次在标准正文中系统性地阐释了系统集成与软件集成之间的关系——软件集成作为系统集成的子过程或并行过程，其执行深度和节奏由系统级集成策略所决定。标准中给出的层级化模型为项目管理者提供了清晰的规划视角。3.2引入基于架构的集成策略概念该标准将“基于架构的集成”（Architecture-BasedIntegration）作为核心方法论提出，强调集成策略必须是系统架构定义的自然延伸。也就是说，系统的逻辑架构和物理架构共同决定了集成的分解结构、集成顺序和中间构型的定义方式。相较于过去纯粹基于组件清单的集成方式，这一方法显著提高了集成活动对架构演化的适应能力。3.3兼容敏捷与DevOps实践3.4强调人与组织因素在集成中的治理作用标准强调，集成不仅是技术挑战，也是组织与管理的挑战。标准建议组织在编制集成计划时，须明确各参与方的职责边界、沟通渠道、决策升级机制以及外包方管理方式，确保多个团队在统一的集成框架下协同工作。四、标准与相关标准的协调关系4.1在ISO/IEC/IEEE24748系列中的地位ISO/IEC/IEEE24748系列目前已发布多个分册，包括：-24748-1：生命周期管理框架与指南；-24748-2：ISO/IEC/IEEE15288应用指南；-24748-3：ISO/IEC/IEEE12207应用指南；-24748-4：系统安全工程应用指南；-24748-5：软件测试过程应用指南；-24748-6：系统和软件集成（本报告所述标准）。24748-6与24748-1的总体框架保持一致，但在过程细化深度上远超姊妹标准。特别是对于集成过程的活动分解、输入输出定义、工作量评估指引等方面，24748-6提供了当前系列中最具操作性的指导内容。4.2与ISO/IEC/IEEE15288和12207的协调ISO/IEC/IEEE15288和12207分别从系统和软件角度定义了集成过程的目的和活动，但两者均未提供足够的“如何做”层面的指导。24748-6以这两个基础标准中定义的过程目的和活动为基准，向下展开提供了详细的方法指引和工程实践考量。该标准在编写过程中严格遵循了SC7对分册类标准的协调规则，确保术语、过程命名和活动编号与基础标准保持高度一致。4.3与其他相关标准的接口该标准与以下标准具有协同支撑关系：-ISO/IEC/IEEE24765（系统和软件工程词汇），提供术语一致性基础；-ISO/IEC/IEEE24748-9（系统之系统的信息交换），在系统之系统集成场景中具有互补作用；-ISO26262（道路车辆功能安全）和DO-178C（机载软件适航认证），在安全关键领域中提供领域-specific的集成验证要求参考。五、主要起草单位与国际协作机制5.1标准研制组织架构ISO/IEC/IEEE24748-6:2023由ISO/IECJTC1/SC7（软件与系统工程分技术委员会）下设的第17工作组（WG17，系统与软件生命周期过程）负责研制。WG17是国际标准化领域生命周期过程标准化的核心工作组，汇集了来自全球30余个成员体的标准化专家、工业界代表和学术研究人员。中国、美国、英国、法国、德国、日本、韩国、加拿大等国均深度参与了该标准的各阶段编制工作。该标准的研制采取滚动式多轮草案评审方式，经历了工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）四个关键阶段，历时近四年。各成员国在此期间提交了大量修改意见和评论，标准的最终文本充分吸收融合了各主要工业国的实践经验和最佳做法。5.2主要参编单位介绍——中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院（CESI，原信息产业部电子工业标准化研究所）作为中国在该标准研制过程中的核心支撑单位之一，深度参与了ISO/IEC/IEEE24748-6的编制与审查工作。CESI是国内电子信息领域标准化工作的权威机构，长期承担全国信息技术标准化技术委员会秘书处工作，并代表中国参与ISO/IECJTC1/SC7的国际标准化活动。在24748-6的研制过程中，CESI组织国内相关企事业单位和科研院所的系统工程专家组成对口工作组，系统梳理了中国在航天、航空、轨道交通、软件评测等领域的集成实践，向国际工作组提交了多项具有中国特色的修改建议，涵盖集成就绪准则的细化、大型复杂系统集成中分包商协同、集成过程中的数据管理等方面。这些建议多数被国际工作组采纳或部分采纳，充分体现了中国在复杂系统集成领域的技术积累与国际影响力的提升。六、标准实施价值与应用前景6.1经济效益系统集成活动在大型装备研发和复杂软件交付中通常占据总工作量20%至35%的份额。集成过程的规范化、系统化推进，能够有效压缩集成阶段的工期成本，降低因集成返工导致的资源浪费。具体而言，该标准的落地实施可在以下方面产生直接经济效益：-缩短集成周期：通过增量式集成和集成就绪管理，将缺陷发现节点前移，显著减少出集成末期集中排故的时间消耗；-降低维护成本：规范化集成过程使系统交付时的技术状态更加透明，后续运维阶段的故障定位更加高效；-降低供应链协同成本：统一了主承包商与分承包商之间关于集成接口和就绪准则的沟通语言。6.2应用场景拓展ISO/IEC/IEEE24748-6:2023的应用前景主要体现在如下方面：|领域|应用场景|关键价值||------|----------|----------||航空航天|航电系统综合、卫星有效载荷集成|高安全标准下集成活动的合规性保障||智能汽车|自动驾驶域控制器软硬件集成|多传感器融合系统的渐进式集成管控||工业互联网|工业软件平台与OT系统集成|异构系统接口的标准化对接||国防装备|武器系统集成与联调联试|大型系统之系统的集成策略规范化||医疗器械|嵌入式软件与硬件系统集成|满足功能安全及可用性工程的集成验证要求||能源电力|智能电网调度系统集成|关键基础设施高可靠性集成的过程保障|6.3对中国的启示与建议当前，中国在高端装备制造、智能网联汽车、工业软件等领域正加速推进自主可控和产业升级。结合本标准的发布，建议国内相关标准化技术机构和企业积极采取以下措施：1.推进标准转化：依托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），适时启动该标准的采标转化工作，形成国家标准或行业标准；2.开展应用示范：在航空航天、智能网联汽车等集成复杂度高的行业遴选试点项目，验证标准方法的适用性并总结中国实践案例；3.完善配套工具链：鼓励国内工具厂商开发支持标准过程模型的集成管理平台，降低标准落地的技术门槛；4.深化国际合作：持续参与SC7/WG17的后续标准制修订工作，在国际标准制定中进一步输出中国经验。七、结论与展望参考文献[1]ISO/IEC/IEEE24748-6:2023,Systemsandsoftwareengineering—Lifecyclemanagement—Part6:Systema