本书对STAR-CCM+几何、网格、物理模型、求解器、后处理进行了详细的介绍，对其所能计算的物理类型，采用的计算方法以及数据分析方法进行了陈述。对STAR-CCM+的图形界面，包括菜单、工具栏、树形窗口、属性窗口、图形窗口、输出窗口进行了描述，对在计算中需要用到的一些重要概率进行了阐述。解释了CFD求解的方程，湍流模型，各个湍流模型的特点以及壁面函数的处理方法等。在此基础上，介绍了气动、传热、燃烧、多相流、运动、固体应力、气动声学等不同类型设计航空、汽车和船舶的算例，并将计算结果和试验结果进行了对比。针对STAR-CCM+的优化模块，介绍不同的优化方法使用方法，包括伴随形状优化、流体拓扑优化、参数化优化。

系统辨识与建模是控制科学与工程学科的一门重要课程。本书主要内容包括引言、数学预备知识、动态系统的数学模型、最小二乘估计、系统辨识法、闭环系统辨识、自校正控制、沃尔泰拉模型及其辨识、哈默斯坦与维纳模型辨识、基于NARMAX模型的非线性系统辨识、基于K睱分解的时空建模、基于卷积神经网络的时空建模、线性系统的最优状态估计等。 本书可以作为控制科学与工程学科及相关学科高年级本科生与研究生的教材，也可以作为相关领域科技人员的参考书。

本书以系统可用性理论为基础，阐述了其与可靠性的不同，以维修决策、韧性策略及其应用为目标，系统地介绍了涵盖可用性、检测、维修性、韧性等特性的设计和分析，并创新性地增加了智能机器人系统的重要度、可用性、维修和韧性等相关研究内容和结论。本书注重介绍系统工程实践中的方法和流程，旨在帮助读者掌握系统工程的实际应用。读者能够了解到当前系统领域的热点问题、挑战和趋势，从而具备对未来发展的预测和应对能力。通过具体的案例分析和技术讨论，读者能够获得解决实际工程问题的能力，并在实际工程项目中应用所学知识。

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数据包络分析（data envelopment analysis，DEA）是管理运筹学领域中的重要数学工具方法，被广泛应用于效率评价领域。本书通过理论方法与实践运用相结合的方式介绍了DEA的常用模型和实践应用案例。本书内容主要包括CCR模型、BCC模型、SBM模型、超效率DEA模型、交叉效率DEA模型、Cobb-Douglas型DEA模型、考虑非期望产出的DEA模型、网络DEA模型、成本与资源配置DEA模型、固定和产出DEA模型、固定和投入DEA模型、模糊DEA模型等。

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当前，基于模型的系统工程（model - based systems engineering，MBSE）和 SysML 语言在国内工业界和学术界得到广泛应用，但大多停留在作图、描述或建模层面，利用系统模型开展问题分析的案例鲜见。国际业界和研究机构早期也有类似问题，SysML v2 将加强基于模型的分析能力。

基于模型的分析在复杂系统研究领域应用广泛，形式化验证是基础且重要的方面，能确保系统逻辑建模的合理性，在 MBSE 中作用关键，但利用 SysML 系统模型开展形式化模型验证存在诸多不足与挑战，如应用场景和方法难形成标准化框架、对数学和逻辑背景要求高、缺少工具支持等，许多工程团队更依赖传统方法，限制了系统模型价值，制约数字化转型。

本书介绍通过数学方法验证系统模型是否符合预期需求和规范的方法，开展基于系统模型的形式化分析，以解决高端装备和复杂体系设计与评估问题，确保系统正确运行。内容安排上，前 4 章是系统工程、体系架构与框架和建模语言等基础内容；从第 5 章开始，介绍基于系统模型的验证、确认和认证的方法。

在基于模型的设计实践中，形式化验证是确保系统符合严格安全标准和法规的重要手段，与 MBSE 工具链集成实现自动化验证后，可大幅提高验证效率和准确性。译者希望借此为提升国内复杂系统设计能力、加速数字化转型落地提供支撑。

本书在广泛收集各个领域的评价实践资料的基础上，进行归纳整理。全书包括：基础篇13章和应用案例篇6章，共19章，包含大小应用案例117个，涉及日常生活、教育、科研、医院、企业、经济、农业、社会、旅游等领域。

本书聚焦于高可靠动态系统的形式化设计与验证研究，提出了一种形式化描述与验证方法，主要对利用可执行时序逻辑语言XYZ/RE来精确描述系统、XYZ/RE到时间自动机的映射规则的建立、嵌入式动态系统的建模等进行了详细介绍，并对借助基于时间自动机的验证工具UPPAAL对系统进行形式化验证，以提高系统的正确性、可靠性、可信度等进行了讲解。此外，本书结合智能制造、智能家居等典型场景开展实证，并提出在进行工业控制动态系统设计时可融入先进测试技术的理念，同时介绍了动态系统的质量保证方法。

本书详细介绍了基于MATLAB和Python的动态系统建模与分析所需的一系列控制主题及高级编程技能。首先对姿态估计与控制进行了全面介绍，包括姿态运动学、传感器以及用于姿态估计的扩展卡尔曼滤波器。然后对自动驾驶车辆任务规划进行了实用讨论，包括无人机路径规划和移动目标跟踪。接着对生物系统建模进行了综合探索，包括生物分子网络和随机建模。最后对使用生物系统的控制算法以及其实现进行了深入研究。

"本书系统地发展了复杂思维的概念框架，将其建立在关系实用主义世界观的基础之上，既是理论探索，也是实践指南。作者指出，在这个充满不确定性和不断变化的时代，人类比以往任何时候都更需要接受复杂性，理解其基本过程，并建立有效的管理方法。本书通过定义一系列维度和属性，为复杂思维概念提出了实用框架，这些维度涵盖了结构复杂性、动态过程复杂性、因果和解释复杂性、对话复杂性、观察者复杂性等多个方面。作者特别强调了一阶、二阶或涌现性思维的重要性，将复杂思维与归纳思维形式联系起来，探索了在思维层面上为复杂性实现创造条件的可能性。
本书独特之处在于其非线性思维方式，书中内容是在探索复杂性思维理念的过程中逐渐建立起来的，强调部分间的动态关系。虽然书中的很多观点并非全新，但作者通过整合这些观点，为理论、研究和实践的发展开辟了一个新的跨学科领域。"

本书重点阐述了系统开发步骤中最复杂的需求识别状态，包含解决问题和确定概念解决方案的早期状态系统工程活动，讨论了包括备选方案分析和可行性研究等系统工具。着重分析了系统和子系统设计状态的两个子状态，即包括系统需求评审(SRR)至初步设计评审(PDR)的状态和详细系统设计子状态(PDR)到关键设计评审(CDR)的状态。也研究了系统工程和项目管理中的风险管理、风险识别、不同类型的风险、基于技术可用性的风险、风险矩形和风险形2式、风险缓解或风险预防以及级联风险等，并总结了应急和应急计划。

混沌系统的同步控制是控制领域的一个热点和难点问题。本书针对多种不同类型的整数阶及分数阶混沌系统的同步控制问题进行研究，包括参数型不确定性、函数型不确定性、状态不可测、控制方向未知等情况，综合利用反演控制、动态面控制、滑模控制、神经网络、观测器技术、Nussbaum函数技术、重复学习控制等方法，提出了一系列创新性控制方案，系统解决了多类不确定混沌系统的自适应同步控制方案设计问题。
本书可以为国内从事相关理论和技术研究工作的学者和研究生提供参考。

国际系统工程委员会（INCOSE）编写的《系统工程手册》为系统工程师所从事的关键流程活动提供说明。本手册的目标读者是新的系统工程师、需要从事系统工程的非系统工程专业的工程师或需要进行参考的有经验的系统工程师。本手册描述了每个系统工程流程活动在可承受性和性能设计背景中的必需性方面的内容。　　本书为中英文对照版。