系统工程手册（Systems Engineering Handbook）是国际系统工程协会（INCOSE）编著的一本权威性指导书籍，旨在为系统工程的全生命周期过程和活动提供详细的指南，其内容基本涵盖ISO/IEC/IEEE 15288（系统生命周期过程）和ISO/IEC/IEEE 26771（系统工程管理计划）。这些标准为系统工程的全生命周期提供了清晰的指导，涵盖了需求分析、设计、开发、测试和维护等环节，帮助工程师高效管理复杂项目，确保系统从概念到退役的全过程都能科学运作。
为了方便感兴趣的人士参考，reddish(@srs.pub)基于系统工程手册第四版（2015），借助通义完成翻译，并做校稿，个别地方有做必要的修正和裁剪。
本文是的中文译本的第十章专业工程活动(Specialty Enginerring Activities)的第十四小节：价值工程(value engineering)。
价值工程VE、价值管理（VM）和价值分析（VA）都是与VE过程应用相关的术语（Bolton等人，2008年；Salvendy，1982年；SAVE，2009年）。本章讨论了VE如何支持、补充和为SE学科“增加价值”。
价值工程起源于第二次世界大战期间因材料短缺而引发的产品变化研究。在那个时期，设计中确定的材料被替换，但并未牺牲质量和性能。劳伦斯·D·迈尔斯注意到了这一成功，并开发了一种正式的方法论，利用团队来检查通用电气制造的产品的功能。
VE采用系统化的过程（例如，正式的工作计划）、经过VE认证的促进者/团队领导以及多学科团队方法来识别和评估项目、过程或系统生命周期中复杂问题的解决方案。VE过程利用了多种行业标准的问题解决/决策技术，有组织地独立分析程序、项目、组织、过程、系统、设备、设施、服务和供应的功能。目标是在符合所需性能、可靠性、可用性、质量和安全的前提下，以最低的LCC实现基本功能。VE不是一种成本削减活动，而是一种以功能为导向的方法，旨在提高产品的价值。VE的应用领域没有限制。
执行价值工程的目标是通过审查项目的元素来提高项目的经济价值，以实现以下目标：
- 实现基本功能和要求
- 降低总LCC（资源）
- 达到所需的性能、安全、可靠性、质量等。
- 达成进度目标
价值被定义为交换某物时获得的公平回报或等价的商品、服务或金钱。换句话说，价值是基于“你得到什么”相对于“它花费了什么”。它由以下关系表示：价值 = 功能/成本。功能是根据利益相关者的要求来衡量的。成本是通过完成该功能所需的材料、劳动力、价格、时间等来计算的。
根据美国价值工程师协会（SAVE）国际的规定，要符合价值研究的资格，必须满足以下条件：
- 价值研究团队遵循一个有组织的、六个阶段的价值工程工作计划（见下文），并进行功能分析。
- 价值研究团队是一个多学科小组，根据他们的专业知识进行选择。
- 价值研究团队的负责人（即协调员）接受了价值方法的培训。
1 系统工程适用性
VE支持SE的各个方面和技术，同时也是SE项目启动的全面方法。VE通过一系列基于团队的技术来实施，这些技术包括：
- 任务定义、战略规划或问题解决技术，以确定当前和未来状态。这些过程中可以启动高级需求定义。
- 功能分析用于定义一个系统或系统元素的作用或其存在的理由。这种技术作为技术、功能和/或操作要求的基础或结构。
- 创新、创造或推测性技术，以产生新的替代方案。在VE研讨会中，通常会从更“可行”的替代方案中定义交易研究。可以给予时间进行深入分析，如可行性研究、成本估算等。然后可以重新召开VE研讨会（例如1 - 6个月后），以确定首选的替代方案。
- 选择优选方案的评估技术。这些技术的复杂程度从完全主观到定量不等，取决于所需的责任和理由。
VE可以有效地启动一个SE项目。团队方法将客户和其他利益相关者与工程、规划、财务、营销等人员聚集在一起，以便讨论或开发项目的战略要素。利益相关者的需求可以被识别并确立为要求。功能通过头脑风暴产生，并开发出替代方案。通常，工作范围的边界会被识别和澄清，涉及所有受影响的方面。小组。然后，SE工作可以继续进行，已经建立了初步规划并整合了利益相关者的输入。VE的一些用途和好处包括：
- 明确目标
- 解决问题（获得对解决方案的“认可”）
- 提高质量和性能
- 降低成本和时间表
- 确保合规
- 识别和评估其他概念和选项
- 精简和验证流程和活动
- 加强团队合作
- 降低风险
- 了解客户需求
2 VE工作计划
VE过程使用正式的工作计划，这是一种在过去50年中不断优化的科学问题解决方法。VE的前提是使用一个从开始到结束的过程，以分析功能的方式创造最终的变化或增值改进。典型的六阶段VE工作计划如下：
- 第0阶段：准备/规划——规划VE工作的范围。
- 第一阶段：信息收集——明确识别要解决的问题或工作范围的目标。这包括收集与实现目标相关的背景信息，以及识别和理解客户/利益相关者的要求和需求。
- 第二阶段：功能分析——使用一个主动词和可测量的名词来定义项目功能，然后审查和分析这些功能，以确定哪些是关键的、需要改进的或不想要的。可以使用多种技术来增强功能分析。功能可以在工作分解结构（WBS）中组织，在功能分析系统技术（FAST）图中组织（在下面的文字中讨论），或者在流程图中组织。函数可以被赋予成本。根据价值工程研究的目标，确定成本/函数关系是一种识别在范围内存在不必要的成本的方法。研究。其他用于识别需要改进的领域的标准包括人员、环境安全、质量、可靠性、施工时间等。成本/功能关系为团队提供了方向，这些领域提供了最大的成本改进机会和项目最大的利益。这可以在成本/功能工作表中体现出来。
- 第三阶段：创造力——集思广益，想出不同的方法来实现功能，特别是那些成本高或价值低的方法。
- 第四阶段：评估——确定最有前途的功能或概念。这些功能也可以在这一阶段用于生成实现总体目标的完整替代方案。然后，可以使用适当的结构化评估技术对这些替代方案进行评估。
- 第五阶段：开发——将可行的想法发展成替代方案，提交给决策者以确定前进的方向。或者，第四阶段评估的完整替代方案可以进一步发展为提案，其中可能包括粗略的成本估算、预计时间表、资源等。
- 第6阶段：展示/实施——可能需要向管理层或额外的利益相关者展示备选方案/提案以获得最终指导。这是确定实施计划概念并指定联系人来管理行动的阶段。
3 FAST图
FAST绘图技术是由查尔斯·W·拜特韦在1964年开发的，用于帮助识别功能之间的依赖关系和关系。FAST图（见图10.10）不像计划评审技术(PERT)图表或流程图那样以时间为导向。它是一种面向功能的模型，应用直观逻辑来验证构成关键路径的功能。
有几种不同类型的FAST图，以及不同程度的复杂性。目的是为所研究的项目或过程的每个部分或元素开发一个功能（动词和名词）的陈述。功能被分为基本和次要两类。关键路径由活动或项目范围内的主要功能组成。基本功能是通常，交付成果或努力的最终状态。高级功能是最终目标，也是“为什么”执行基本功能的答案。在关键路径上“同时发生”或“由某些功能引起”的功能被称为“何时”功能，并被放置在关键路径功能之下。始终发生的功能，如安全、美学功能等，则被放置在关键路径功能之上。不需要的功能用双线框标记。它们对范围的性能不是必需的，而是所选设计解决方案的结果。限制不需要的功能并最小化基本/关键路径功能的成本，将产生符合所有性能、可靠性、质量、可维护性、后勤支持和安全要求的“最佳价值”项目。
没有“正确”的FAST模型；团队讨论并达成对最终图表的共识是目标。使用一个开发FAST图的团队有几个好处：
- 应用直观逻辑来验证功能
- 在图表或模型中显示功能
- 识别函数之间的依赖关系
- 为团队创建一种通用语言
- 测试函数的有效性
4 VE认证
应该使用认证的价值专业人士来促进价值工程研讨会。他们接受过培训并拥有管理团队、实施方法论以及最大化客户利益的经验。
认证计划由两个主要部分组成：个人专业认证和教育计划批准。最高级别是认证价值专家（CVS），这是对满足所有技术要求和经验要求，并且主要职业是VE的个人的认可。助理价值专家（AVS）计划认可那些决定成为专业价值工程师但尚未获得所有CVS所需经验和技能的个人。价值方法实践者（VMP）计划旨在认可那些掌握了VE/VA基本技能，但其主要职业并非VE的个人。
CVS和VMP必须每4年重新认证一次。尽管被认为是入门级认证，但只要满足所有条件，AVS可以无限期保持。认证维护费用已支付。成为SAVE的会员不是个人认证或教育计划批准的必要条件。
5 结论
VE是一种最佳商业实践。在生命周期早期阶段使用VE的项目显示出很高的成功率。VE研究比典型的项目审查更为严格。每个VE研究都会聚集一个公正和独立的技术专家团队，共同致力于提高和优化项目的价值。VE被视为一种系统性和创造性方法，用于增加系统、设施和其他产品的“投资回报”。有关VE的更多信息，请访问SAVE International的网站（2009年）。