本書內容分三大部分共24章：第一部分"事故自動響應”，通過逐步建立"汽車碰撞響應系統”模型，引出建模原則和建模方法，進而對對象過程方法論（以下簡稱OPM）和系統建模語言（以下簡稱SysML）做了簡單介紹。第二部分"OPM與SysML基礎”，對OPM和SysML從本體、概念建模及應用等方面進行理論上的探索分析。第三部分"結構和行為”，對系統模型的結構與行為進行深入研究，是概念建模的核心。 本書的一大特色是提供大量的案例和免費的軟件工具，可以讓讀者親自動手進行實戰練習。同時，每章后的習題也為讀者動手實踐提供了很好的題材。
多夫?多里（Dov Dori）教授，就職于以色列理工學院工程工業與管理系&企業系統建模實驗室，同時是麻省理工學院信息與系統工程系客座教授。（1）研究領域：基于模型的系統工程，復雜系統概念建模，系統工程概念建模，系統架構設計，軟件工程，系統生物學。（2）突出著作：《新ISO19450標準：對象過程方法論（OPM）》對象過程方法論（簡稱OPM）是一種實現簡約表達的方法或者語言，是對建模和自動化系統知識體現的方法論。從基本部件簡單組裝到復雜多學科動態系統，OPM都有應用，且主要適用于依靠信息工具或者計算機技術實現或者支持的領域。（3）成就地位：9個國際會議或研討會主席IAPR模式分析和機器智能學報 副主編系統工程副主編 IAPR國際模式識別協會 研究員INCOSE系統工程國際委員會 研究員ΩΑ國際系統工程榮譽協會會員IEEE電氣電子工程師學會高級會員IEEE MBSE技術委員會 主席ACM計算機協會高級會員
楊峰，國防科學技術大學信息系統與管理學院教授，科研方向：體系工程與體系仿真，重點研究復雜系統/體系架構建模、計算實驗、仿真評估、知識挖掘、認知演化計算等理論方法；
目 錄
第一部分 基于模型的系統工程入門
第1章 開始建模 1
1．1 事故自動響應系統 2
1．2 OPM功能作為種子原理 2
1．3 識別系統功能 3
1．4 識別系統受益者 3
1．5 過程變換對象 4
小結 4
習題 5
第2章 文本描述和仿真推演 6
2．1 OPL――英語的一個子集 6
2．2 狀態和推演 7
2．2．1 過程對對象的影響 7
2．2．2 從隱式影響到顯式狀態變化 8
2．2．3 狀態命名 8
2．3 OPM模型的仿真推演 9
小結 9
習題 10
第3章 用鏈接聯系事物 11
3．1 過程鏈接與結構鏈接 11
3．2 添加支持對象 11
3．2．1 添加主體和主體鏈接 12
3．2．2 添加手段和手段鏈接 12
3．3 添加結構鏈接 13
3．4 物理事物與信息事物 14
3．5 模型的事實和OPL段落 14
3．6 環境事物與系統事物 15
3．7 初始狀態和終止狀態 16
3．8 觸發狀態和事件鏈接 17
小結 17
習題 18
第4章 SysML――用例圖、模塊圖、狀態機圖 19
4．1 SysML用例圖 19
4．2 SysML模塊和模塊圖 21
4．3 SysML狀態機圖 22
小結 23
習題 24
第5章 通過放大進行細化 25
5．1 測量事故嚴重程度 25
5．2 放大：在一個新OPD圖中細化一個過程 25
5．3 OPD對象過程圖樹 26
5．4 OPM模型事實表示原理 27
5．5 事故嚴重程度屬性及其測量 27
5．6 系統模擬：推演測試 28
小結 29
習題 29
第6章 系統的動態行為 30
6．1 在輕度毀傷時退出 30
6．2 消息創建和發送 31
6．3 過程執行順序：OPM時間軸原理 31
6．4 救援來了 32
6．5 當前設計的執行線程 33
小結 33
習題 34
第7章 控制系統的行為 35
7．1 布爾對象作為分支條件 35
7．2 條件鏈接與手段鏈接 36
7．3 繼承關系 37
7．4 放大到事故嚴重程度測量 38
7．5 參與約束 39
7．6 邏輯運算符：OR與XOR 39
7．7 事故嚴重程度測量過程的細化 39
7．8 事物的范圍：信號作為臨時對象 39
7．9 診斷如何完成 40
小結 41
習題 41
第8章 抽象和細化 43
8．1 放大――在新圖中細化過程 43
8．2 放大后的消息處理過程 45
8．3 ACR系統結構視圖 46
小結 47
習題 47
第二部分 OPM與SysML基礎
第9章 概念建模――目的與背景 50
9．1 系統、模型和系統工程 50
9．1．1 科學與工程的異同點 50
9．1．2 概念建模和基于模型的系統工程 51
9．2 一種基礎的系統工程OPM本體 51
9．2．1 何為對象存在和過程發生及一些啟發性的Q＆A 52
9．2．2 對象-過程定理 53
9．2．3 對象-過程推論 53
9．2．4 對象-過程斷言：OPM基礎 53
9．2．5 為什么不止用一種事物？圖形是否由節點和連接構成 54
9．2．6 OPM事物重要度原理 54
9．3 對象、狀態、變換和過程的定義 55
9．4 系統及相關概念 55
9．4．1 默認的系統定義 57
9．4．2 參與者―利益相關方、受益者、客戶、用戶和供貨商 58
9．4．3 系統資源：自然資源或人工資源 58
9．4．4 功能、結構和行為 59
9．4．5 結構―行為同步建模需求 59
9．4．6 系統架構 60
9．4．7 系統環境及事物聯系 60
9．4．8 功能與行為 60
9．5 語言和建模 61
9．5．1 模型和建模 61
9．5．2 形式化模型與非形式化模型 61
9．5．3 復雜度管理 62
小結 62
習題 63
第10章 事物――對象與過程 64
10．1 面向對象與對象過程法 64
10．2 存在、事物和變換 64
10．2．1 對象細化 65
10．2．2 對象和人類記憶 65
10．3 對象標識 66
10．3．1 信息對象的標識 66
10．3．2 過程作為一個變換的隱喻 66
10．3．3 過程定義細化 66
10．3．4 變換對象的概念 67
10．3．5 因與果 67
10．4 語法和語義對比 68
10．4．1 對象和過程是否為名詞和動詞的語義類似物 68
10．4．2 語法語義對比分析句子 68
10．4．3 前置對象集 69
10．4．3 后置對象集 70
10．4．4 相關對象集 71
10．5 OPM過程鏈接獨特性原理 71
10．6 過程的判定 74
10．6．1 變換對象標準 74
10．6．2 時變特性標準 74
10．6．3 動詞關聯標準 75
10．6．4 OPM模型的過程測試系統 75
10．7 OPM元素命名 75
10．7．1 首字母大寫、加粗、短語和命名 76
10．7．2 OPM命名獨特性原理 76
10．7．3 過程命名 77
10．8 事物的定義 77
10．9 OPM事物的性質 78
10．10 事物的臨界情況 79
10．10．1 保持狀態的過程 80
10．10．2 如何利用結構鏈接對狀態保持過程建模 80
10．10．3 瞬態對象及其替代――激活鏈接 81
10．11 運算符、運算對象和變換 81
小結 82
習題 83
第11章 對象過程語言――文本描述 84
11．1 OPL――文本描述 84
11．2 OPL的兩個目的 84
11．2．1 面向人類的OPL 84
11．2．2 面向機器的OPL 85
11．3 OPM圖、文等價原理 85
11．4 OPM模型結構的元模型 85
11．5 OPL的保留短語和非保留短語 87
11．6 OPM雙模式描述的動機 88
11．6．1 雙通道假設 88
11．6．2 雙模式描述的好處 89
11．6．3 吸引客戶――社會方面 89
11．6．4 消除需求、設計之間的鴻溝 90
11．7 世界語――人類可讀的自動生成的文本 90
小結 90
習題 91
第12章 SysML――基礎和視圖 92
12．1 UML――統一建模語言 92
12．2 SysML的支柱 93
12．3 需求視圖 94
12．4 模塊和結構 94
12．5 活動圖 95
12．5．1 活動中動作的展開 95
12．5．2 接收、發送和時間事件行動節點 97
12．6 序列圖 97
12．7 需求圖 99
12．8 參數圖和約束屬性塊 101
12．9 SysML與OPM比較 103
12．9．1 過程作為“一等公民” 104
12．9．2 物理事物和信息事物 104
12．9．3 模型視圖多樣性與模型視圖統一性 104
12．9．4 圖形描述與圖文結合描述 104
12．9．5 活動圖與對象過程圖 105
12．9．6 活動圖中的控制流與對象過程圖 106
12．9．7 需求圖與OPM的需求描述 106
12．10 SysML與OPM的綜合運用 107
小結 108
習題 108
第13章 系統動態特性 109
13．1 變換和影響 109
13．2 存在與變換 109
13．2．1 創建與消耗：對象狀態變換的極端情況 109
13．2．2 狀態變化還是特性變化 111
13．2．3 生物的變換 111
13．2．4 人工對象的變換 112
13．3 過程鏈接 113
13．3．1 變換與相應的過程鏈接 113
13．3．2 變換對象 113
13．4 變換鏈接 114
13．4．1 消耗和結果生成的時間 115
13．4．2 影響鏈接的演變 115
13．5 支持鏈接 116
13．5．1 主體――人類支持對象 116
13．5．2 手段――非人類支持對象 117
13．5．3 支持鏈接：主體和手段鏈接 117
13．5．4 支持對象與影響對象 118
13．6 前置和后置對象集 119
13．7 特定狀態的過程鏈接 120
13．8 特定狀態的支持鏈接 120
13．9 特定狀態的變換鏈接 122
13．10 特定狀態的影響鏈接 123
小結 126
習題 128
第14章 系統結構特性 130
14．1 結構關系 130
14．1．1 關注二元關系 130
14．1．2 正向和反向結構關系 131
14．1．3 結構鏈接與結構關系 132
14．1．4 結構標簽和帶標簽的結構鏈接 132
14．1．5 帶標簽的雙向結構鏈接 133
14．2 結構關系的對稱性和傳遞性 134
14．2．1 結構關系的對稱性 134
14．2．2 結構關系的傳遞性 135
14．2．3 空標簽、空結構鏈接及其默認OPL短語 136
14．2．4 特定型號的空標簽 137
14．3 結構關系作為狀態保持過程 137
小結 138
習題 139
第15章 參與約束和分支 140
15．1 結構和過程參與約束 140
15．2 結構參與約束 140
15．2．1 參數化結構參與約束 141
15．2．2 范圍參與約束 141
15．3 速記符和保留字 142
15．4 基數 143
15．4．1 四種常見的基數類 143
15．4．2 16種基數類 144
15．5 過程參與約束 144
15．5．1 參數化過程參與約束 145
15．5．2 支持對象和變換參與約束 145
15．6 結構關系的分配律 146
15．7 分支、柄和齒 147
15．8 齒事物集 149
15．8．1 分支度 149
15．8．2 分支完備性 150
15．8．3 分支有序性 151
15．8．4 齒事物集排序規則 152
小結 152
習題 153
第16章 基本結構關系 154
16．1 關系符號和參與者 154
16．2 關系命名和OPL語句 155
16．3 結構層次、傳遞性和用戶自定義符號 155
小結 156
習題 156
第三部分 結構和行為
第17章 組成關系 157
17．1 基本概念 157
17．1．1 完形理論 158
17．1．2 整體論和涌現 158
17．1．3 分解的深度 158
17．1．4 用“consists of”（由……組成）而不是“has a”（有） 158
17．2 組成關系作為分支 159
17．3 語義Web實例 160
17．4 組成關系命名 161
17．5 UML和SysML中強組成關系與弱組成關系 162
17．6 表示部分的順序 163
17．7 組成關系和帶標簽的結構關系 164
17．8 非完備的組成關系 165
17．9 參數化的部分約束――微語言 167
小結 169
習題 169
第18章 表征關系 171
18．1 事物和特征 171
18．2 屬性和操作：兩類特征 172
18．3 UML/SysML和OPM中特征的對比 173
18．4 OPM事物和特征命名的唯一性 174
18．5 四類表征關系 175
18．5．1 對象-屬性組合 175
18．5．2 對象-操作組合 176
18．5．3 過程-屬性組合 176
18．5．4 過程-操作組合 177
18．6 基本的結構層次 178
18．7 屬性命名問題 179
18．8 特征和鏈接的屬性 180
18．8．1 顯式度 180
18．8．2 模式 180
18．8．3 模糊度――定量屬性的屬性 181
18．8．4 涌現性 181
18．8．5 鏈接同質性屬性 181
小結 182
習題 182
第19章 狀態與取值 183
19．1 狀態定義 183
19．1．1 狀態示例 183
19．1．2 初始狀態、終止狀態和默認狀態 183
19．2 狀態隱藏和顯示 184
19．3 取值：狀態的數值化 185
19．4 狀態轉移：當過程起作用 186
19．5 路徑標簽和觸發器 188
19．6 大腦“自組織臨界”模型 190
19．7 特定狀態的結構鏈接定義 191
19．8 復合狀態與狀態空間 194
19．8．1 OPL中的多重條件分句 195
19．8．2 使用過程確定復合狀態 195
小結 196
習題 196
第20章 繼承關系與實例關系 197
20．1 繼承與實例化：簡介 197
20．2 繼承 199
20．2．1 從候選特殊事物創建一般事物 200
20．2．2 特征的繼承 200
20．2．3 結構關系的繼承 201
20．2．4 狀態和鏈接繼承 201
20．3 通過辨別屬性來特殊化 202
20．4 特定狀態的表征鏈接 203
20．5 類型-實例 204
20．5．1 類型與實例 204
20．5．2 實例化與特殊化 205
20．6 實例的相對性 205
20．7 約束屬性值 206
20．8 過程實例 207
小結 208
習題 209
第21章 復雜性管理――細化與抽象 210
21．1 復雜性管理的需求 210
21．2 模型復雜度聲明 211
21．3 基于側面與基于細節分解 211
21．4 完備性和簡明性的權衡 212
21．5 狀態顯示和狀態隱藏 213
21．6 展開和折疊 214
21．7 圖內展開和新圖展開 215
21．8 端口折疊 215
21．9 放大和縮小 216
21．9．1 圖內放大和新圖放大 217
21．9．2 對象的放大和縮小 217
21．10 同步和異步過程細分 218
21．11 放大和展開的對等 219
21．12 系統框圖和最終對象過程圖 220
21．13 OPD對象樹和對象林 222
21．14 縮小 223
21．15 簡化一個OPD 224
21．16 考慮過程鏈接優先級的抽象 226
21．16．1 變換鏈接間的優先級 226
21．16．2 變換鏈接和支持鏈接間的優先級 227
21．16．3 同類非控制鏈接和控制鏈接之間的優先級 227
21．16．4 過程鏈接優先級的總結 228
21．17 放大時的鏈接遷移 228
21．18 視圖創建：第四類細分機制 228
21．19 自中間向兩頭作為架構設計的常見做法 229
21．19．1 OPM能夠滿足方法混合使用的需要 229
21．19．2 何時需要創建一個新的OPD 229
21．20 OPM系統模型中的導航 230
21．20．1 OPM圖的標號和樹邊的標號 230
21．20．2 整體系統的OPL規范 230
小結 231
習題 232
第22章 OPM操作語義和控制鏈接 234
22．1 事件―條件―動作控制機制 234
22．2 前置條件、過程前置對象集和后置對象集 235
22．3 控制鏈接的種類 235
22．4 事件鏈接 235
22．4．1 通過事件鏈接激活非首子過程 236
22．4．2 支持事件鏈接和變換事件鏈接 236
22．4．3 特定狀態的支持和變換事件鏈接 237
22．4．4 激活鏈接 238
22．5 條件鏈接 239
22．5．1 跳過語義優先于等待語義 239
22．5．2 條件變換鏈接 240
22．5．3 條件支持鏈接 241
22．5．4 特定狀態的條件變換鏈接 241
22．5．5 特定狀態的條件支持鏈接 242
22．6 異常鏈接 243
22．6．1 過程的持續時間及其分布 243
22．6．2 超時異常鏈接 244
22．6．3 欠時異常鏈接 244
22．7 變換率 246
22．8 基于OPM的運算 246
22．9 集合和反復 248
22．10 放大過程語境中的操作語義 248
22．10．2 隱性平行激活鏈接集 250
22．10．3 跨過程語境的鏈接分配率 251
22．10．4 分離的特定狀態的鏈接對 253
22．11 相關對象集實例變換 254
22．12 UML的對象約束語言 254
小結 255
習題 256
第23章 邏輯算子與概率 257
23．1 邏輯“與”的過程鏈接 257
23．2 邏輯“非” 258
23．3 邏輯“異或”與“或”鏈接符 259
23．3．1 邏輯“異或”運算符 260
23．3．2 邏輯“或”運算符 260
23．4 分散和匯聚“異或”和“或”鏈接 261
23．5 “異或”組合和“或”組合 264
23．5．1 組合型“異或” 264
23．5．2 組合“或” 265
23．6 邏輯“異或”與“或”：特定狀態的鏈接扇形 265
23．6．1 控制修飾鏈接扇形 266
23．6．2 特定狀態的控制修飾鏈接扇形 266
23．7 多控制鏈接的“或”語義 267
23．8 鏈接概率和概率鏈接扇形 268
小結 270
習題 271
第24章 ISO 19450標準概述 272
24．1 The ISO 19450 介紹 272
24．2 ISO 19450術語、定義和符號 273
24．3 OPM原理和概念 274
24．4 ISO 19450的4個附件 276
24．4．1 附錄A“規范：基于EBNF形式的OPL規范語法” 276
24．4．2 附錄B“提示：OPM指南” 277
24．4．3 附錄C“提示：運用OPM的OPM建模” 277
24．4．4 附錄D“信息：OPM的動態性和仿真性” 279
附：OPM原理一覽 280
參考文獻 282
新書資訊