abstract
决策管理过程提供一个结构化的、分析性的框架，以便在生命周期的任何阶段客观地识别、描述和评估一组决策备选方案，并选择最有利的行动方案。
系统生命周期中存在大量决策情况，从技术发展战略 1制定到生产制造决策，从维护计划到处置方法定义。新产品开发涉及一系列相互关联的决策，这些决策需要系统工程学科的整体视角。所有系统工程活动都应该在支持良好决策的背景下进行。
1 概述
1.1 目的
根据ISO/IEC/IEEE 15288的规定，
[6.3.3.1] 决策管理过程的目的是提供一个结构化的、分析性的框架，以便在生命周期的任何阶段客观地识别、描述和评估一组决策备选方案，并选择最有利的行动方案。
表5.1提供了一个系统生命周期中常见的决策情况（机会）的部分列表。Buede（2009）提供了更长的列表。
考虑一下在制定技术发展战略、生成初始能力文档、选择系统架构、达成详细设计、构建测试和评估计划、做出生产制造或采购决策、创建生产加速计划、制定维护计划以及定义处置方法时所涉及的决策数量。新产品开发涉及一系列相互关联的决策，这些决策需要系统工程学科的整体视角。事实上，可以说所有系统工程活动应该在支持良好决策的背景下进行。如果一个SE活动不能指向系统生命周期中至少一个决策，那么就必须怀疑这个活动为什么会被进行。将决策管理定位为关键的SE活动，将确保这些努力被正确地解释为相关和有意义的，从而最大化该学科对新产品开发者及其领导的价值主张。
1.2 描述
一个正式的决策管理过程是将广泛陈述的决策情况转化为推荐的行动方案和相关的实施计划。这个过程可以由一个资源充足的决策团队执行，该团队包括对当前决策负有完全责任、权力和问责的决策者，拥有推理工具套件的决策分析 2师，拥有性能模型的主题专家，以及一组代表性的最终用户和其他利益相关者（Parnell 等人，2013）。决策过程在赞助代理制定的政策和指南范围内执行。决策过程通过结构化的过程实现这种转变。必须认识到，这个过程，就像大多数系统工程过程一样，包含主观元素，两个同样合格的团队可能会得出不同的结论和建议。然而，一个结构良好的权衡研究过程将能够捕捉并传达不同价值判断对整体决策的影响，甚至促进寻找仍然具有吸引力的替代方案。
1.3 输入/输出
决策管理过程的输入和输出如图5.3所示。每个输入和输出的描述在附录E中提供。
1.4 过程活动
决策管理过程包括以下活动：
为决策做准备： - 为系统定义决策管理策略。 - 建立并挑战决策声明，并明确要做出的决策。这是最重要的步骤之一，因为不完整或不正确的决策声明会不适当地限制所考虑的选项，甚至引导团队走向错误的方向。考虑以下决策声明可能产生的差异： - 我应该买什么车？ - 我应该买什么车？ - 我应该购买或租赁哪种车辆？ - 我需要旅行吗？
分析决策信息： - 框架、定制和结构决策。 - 制定目标和措施。 - 生成创造性的替代方案。 - 通过确定性分析评估替代方案。 - 综合结果。 - 识别不确定性并进行概率分析，视情况而定。 - 评估不确定性的影响。 - 改善替代方案。 - 沟通权衡取舍。 - 提出建议和实施计划。
做出并管理决策： - 记录决定，包括相关数据和支撑文件。 - 传达决策中的新方向。
2 详细说明
系统工程师在整个项目生命周期中可能会面临多种类型的决策情况。系统工程师必须选择最适合当前决策问题框架和结构的分析方法。例如，当存在”……在替代方案的实施和最终结果之间有明确、重要且离散的事件……“（Edwards等人，2007年）时，决策树通常是一种合适的分析方法，特别是在决策结构只有少数决策节点和机会节点的情况下。随着决策节点和机会节点数量的增加，决策树很快变得难以处理，并失去了一些沟通能力。此外，决策树要求终端节点的结果用一个数字表示。这通常适用于可以轻松货币化的替代方案价值主张和可以用美元、欧元、日元等表示的最终状态结果的决策情况。当决策问题中的替代方案价值主张无法轻易货币化时，通常可以制定目标函数来综合多个，通常是竞争性的目标。这种类型的问题需要使用多目标决策分析（MODA）方法。
系统工程师最常采用的决策管理方法是贸易研究，而且通常会采用某种形式的MODA方法。其目的是定义、测量和评估股东和利益相关者 3的价值，然后综合这些信息，以帮助决策者寻找一个代表对通常竞争目标的最佳平衡反应的替代方案。MODA方法在替代方案对目标（和子目标）的响应程度、用于聚合此类响应的数学方法、从利益相关者那里获取价值陈述的技术、不确定性处理、敏感性分析的稳健性、筛选技术的使用以及交易空间可视化输出的多功能性和质量等方面通常有所不同。如果时间和资金允许，系统工程师可能希望使用多种技术进行交易研究，比较和对比结果，并协调任何差异以确保发现是稳健的。虽然有许多具体实施MODA的方法，但本节其余部分的讨论代表了最佳实践的简短总结，无论采用何种具体实施技术。
2.1 框架和定制决策
为了确保决策者和利益相关者充分理解决策背景，并提高决策的整体可追溯性，决策分析师应捕捉系统基线的描述以及对设想的系统将如何使用的一些概念，同时提供一些关于系统边界和预期接口的指示。决策背景包括诸如分配给决策的时间框架、决策者和利益相关者的明确列表、关于可用资源的讨论，以及对当前决策和未来预期决策所采取行动类型的期望（Edwards等人，2007年）。
2.2 制定目标和措施
定义如何做出决策可能看起来是一项简单的任务，但通常会成为一项艰巨的任务，需要在大量模糊的利益相关者需求陈述中寻求清晰度，参与关于每个要求的相对优先级 4的不舒服的讨论，并建立退出点和延伸目标。正如Keeney所说，
最重要的决定通常涉及多个目标，而且在多目标决策中，你往往无法全部实现。为了在某些目标上取得更多成就，你必须接受在其他目标上取得较少的成就。但是，为了实现更多的目标，你愿意接受多少减少？（Keeney，2002）
第一步是利用从利益相关者需求 5定义过程、需求分析过程和需求管理过程中获得的信息来制定目标和措施。
对于每个基本目标，必须建立一个度量标准，以便更充分满足该目标的替代方案在该度量标准上获得比那些满足目标程度较低的替代方案更好的分数。度量标准（也称为属性、标准和指标）必须是明确的、全面的、直接的、可操作的和易于理解的（Keeney 和 Gregory，2005）。
2.3 生成创新替代方案
对于许多贸易研究，替代方案将是许多相互关联的系统元素组成的系统。为SOI建立一个有意义的产品结构，并在整个决策分析过程中一致地应用这个产品结构，以帮助提高关于替代方案的沟通的有效性和效率，这一点非常重要。产品结构应该是对SOI物理元素的一个有用的分解。每个替代方案都由每个物理元素的具体设计选择组成。能够快速传达给定替代方案的不同设计特征是决策练习的核心要素。
2.4 通过确定性分析评估替代方案
在确立目标和措施并识别和定义替代方案后，决策团队应邀请主题专家参与，最好配备操作数据、测试数据、模型、模拟和专业知识。决策团队可以通过创建结构化的评分表来最好地准备主题专家的参与。对每个概念相对于每个标准的评估最好在每个替代方案/目标组合的单独结构化评分表上进行。每个评分表包含正在审查的替代方案的简要描述以及对其进行测量的评分标准的摘要。
2.5 合成结果
在这个过程中，决策团队已经生成了大量的数据，这些数据在作为过程步骤的最后任务创建的目标度量后果表中进行了总结。现在，是时候探索这些数据，理解这些数据，并以一种便于理解的方式展示结果了。
2.6 识别不确定性并进行概率分析
作为评估的一部分，主题专家明确讨论围绕评估分数的潜在不确定性和可能影响一个或多个分数的变量非常重要。在SE权衡分析中探索各种系统架构时，常见的不确定性来源是系统概念通常被描述为一系列系统元素设计选择，但缺乏对详细设计过程中通常做出的组件级设计决策的讨论。很多时候，主题专家可以通过进行三次单独的评估来评估上限、名义和下限测量响应：（i）假设低性能，（ii）假设中等性能，以及（iii）假设高性能。一旦所有分数及其相关的不确定性都被适当捕获，就可以执行蒙特卡罗模拟来识别影响决策结果的不确定性，并确定对决策结果无关紧要的不确定性领域。
2.7 评估不确定性的影响：分析风险和敏感性
决策分析使用多种形式的敏感性分析，包括线图、龙卷风图、瀑布图，以及多种不确定性分析，包括蒙特卡洛模拟、决策树和影响图（Parnell等人，2013年）。
2.8 改进备选方案
人们可能会被诱惑在这里结束决策分析，突出总价值最高的备选方案，并声称成功。然而，这种过早的结束并不被认为是最佳实践。挖掘为第一组备选方案生成的数据很可能会揭示修改某些系统元素设计选择的机会，以获取未开发的价值并降低风险。
2.9 沟通权衡
这是决策团队识别关键观察 6点的阶段，这些观察点涉及利益相关者似乎想要什么以及他们必须愿意放弃什么才能实现目标。在这里，决策团队可以突出那些最不重要和/或最有影响力的决策，并提供最佳的利益相关者价值。此外，还应识别重要的不确定性和风险。关于各种设计决策的组合效应的观察也很重要。
这个过程步骤的产品。最后，应该明确强调推动贸易的竞争目标。
2.10 提出建议并实施行动计划
通常，以清晰表述、可操作的任务列表形式描述建议是有帮助的，这可以增加决策分析导致某种行动的可能性，从而为赞助者提供一些有形的价值。报告对于历史可追溯性和未来决策非常重要。花时间和精力创建一份全面、高质量的报告，详细说明研究发现和支持理由。考虑使用静态纸质报告，并辅以动态超链接电子报告。