敏捷性作为系统工程项目迭戈·阿曼多·迪亚兹·巴尔加斯引用此版本：迭戈·阿曼多·迪亚兹·巴尔加斯。敏捷性作为系统工程项目管理的工具人类学习技术。图卢兹INSA，2019年。英语。NNT：2019 ISAT0007。电话：02917962v2HAL ID：电话：02917962https://hal.laas.fr/tel-02917962v2提交日期：2019年HAL是一个多学科的开放存取档案馆，用于存放和传播科学研究论文，无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构，也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire论文为了图卢兹大学博士学位由图卢兹国家应用科学研究所提供提交和支持者迭戈·阿曼多·迪亚兹·瓦尔加斯2019年2月15日敏捷性作为管理系统工程项目的工具博士学校：系统专业：计算机科学研究单位：LAAS -系统分析与体系结构实验室论文指导人克劳德·巴伦和菲利普·埃斯特班陪审团M. Emmanuel CAILLAUD，报告员M. Christophe MERLO，报告员M. Marc ZOLGHADRI，审查员M. Rob Vingerhoeds，审查员Claude Baron女士，论文主任M. Philippe ESTEBAN，论文联合主任Citlalih Y.A.女士GUTIERREZ ESTRADA，嘉宾确认书我想从分享做博士论文的意义开始。作为一个外国学生，博士学位是一个挑战和一个美好的终身学习，我敢把它描述为一次登山。在徒步旅行的开始，你只看到山顶，你知道有一条路要走，但你不知道沿途会发现的细节和惊喜，随着你的进步，山会挑战你，考验你的身体和精神能力，有时会面临挑战，让你怀疑是否能到达山顶，但当你停下来，观察你周围的东西时，你会意识到总是有可能到达山顶。一旦你到了那里，你会意识到这是一次独特的学习，你会提高你的一些技能，重新学习，然而，当你到达山顶时，最重要的课程之一是你对自己、对环境、对生活的谦卑。我想感谢我的国家，感谢通过CONACyT提供的资金，我已经能够从不同的采矿国家体验和学习许多东西。我还要感谢法国所有支持我在博士期间完成所需程序的人（INSA、LAAS-CNRS和EDSYS）我想感谢我的导师Porfessor Baron Claude和Esteban Philippe教授允许我来到LAAS-CNRS实验室，并抽出时间进行我的论文工作。感谢Citlalih GUTIERREZ ESTRADA教授和Rob VINGERHOEDS教授对我工作的建议。我想感谢我在ISI团队的所有同事，Min，Karla，Guillaume，Xin，Cathy和Vatsal，在LAAS-CNRS，我们一起分享的时刻，我觉得很幸运能与你们所有人分享难忘的时刻!感谢我在法国的墨西哥朋友们，看到你们如何成为我生活的榜样，我感到很高兴。我还要感谢尚塔尔和马歇尔，当日子艰难的时候，你们是最好的室友，让我笑。感谢格特鲁德和塞尔日允许我进入他们的家，回忆我的童年。谢谢伊莎贝尔一直和我在一起，在我的生活黑暗的时候成为我的光明，倾听和理解我，这份工作也属于你。感谢巴蒂斯特成为我生命中的一部分，向我展示勇敢，分享冒险，并在我生命的这个阶段释放我。你们都是我在法国的家人，我将永远爱你们。最后但并非最不重要的是，我想感谢我的家人。我的父母一直支持我实现我的职业目标，他们是我生命中爱、幸福和耐心的最好我亲爱的姐妹们，妮芙，侄女们，还有姐夫们，我太爱你们了，这份工作是给你们的!摘要项目绩效被认为是确保项目成功的重要因素。公司有兴趣通过有效的方法和工具使用有效的实践来设计和提供创新的产品和服务，并缩短上市时间。项目持续时间、成本和绩效是项目开发过程中通常会发生变化的方面。这些变化应该通过使用调整和优化的过程来处理，以便更好地控制、协调、管理和改进项目。敏捷方法似乎是管理成功项目的有效方法，尽管它们在业务领域是软件的公司中被广泛使用敏捷方法最近受到了业界越来越多的关注，现在在软件工程中得到了很好的接受和部署。本文讨论了将敏捷方法从软件转移到系统工程的问题。报告首先介绍了敏捷的概念和敏捷运动的诞生，以及敏捷软件开发的原则和价值。它还介绍了主要的敏捷方法，以及其他与敏捷有许多相似之处的哲学。项目属性可以从文献中定义，以帮助将敏捷项目置于情境中。我们描述并使用这些项目属性来比较不同的敏捷方法并识别它们之间的差异。比较敏捷和精益，以确定为什么精益被用于软件开发，以及它与其他敏捷方法有何不同。最后，我们确定了在系统工程背景下转移敏捷方法的几个问题。然后，我们关注对系统工程中敏捷性的理解。在文献中发现了"敏捷"的两种含义考虑到敏捷性的重点是以一种简单的方式约定、设计和实现产品和系统的过程的快速变化，我们探讨了在系统工程中引入敏捷性的问题初步分析旨在确定系统工程标准中的任何敏捷性概念。这一分析的结果有助于我们阐明将敏捷性转移到系统工程中的问题和挑战。以问题为重点，提出了四步研究方法。第一步是定义系统的模型工程开发。模型包含工程项目的组织因素和项目属性。这种情境化引导我们确定敏捷方法是否以及哪些可以用于工程项目的管理（步骤2）。第三步证明了我们在敏捷方法中选择Scrum框架来管理工程项目的合理性。Scrum实践在工程项目的项目属性中定义和评估。然而，在工程项目中使用Scrum实践时，已经确定并列出了几个困难。最后，第四步提出了一些解决方案来解决一系列问题。本文最终提出了Scrum实践在两个工程项目中的应用。首先分析一个教育项目。这个项目旨在开发一个连接的机器人。从系统工程开发的模型开始（参见在第III.4.2.d）节中，我们描述了项目的特征，以确定项目的类型，然后我们建议使用Scrum框架的图形视图来规划机器人的开发。按照同样的方案，分析了第二个工业项目。第二个项目旨在开发用于发动机管理的汽车应用程序。摘要项目的绩效被认为是确保其成功的重要因素。公司有兴趣通过有效的方法和工具使用有效的项目的持续时间、成本和绩效是在项目开发过程中通常会发生变化的方面这些变化必须通过调整和优化的流程来解决，以便更好地控制、协调、管理和改进项目。敏捷方法似乎对成功的项目管理很有效，但它们主要用于以软件为业务领域的公司。敏捷方法最近引起了业界越来越多的兴趣，并且现在在软件工程中被很好地接受和部署。因此，本文讨论了将敏捷方法从软件转移到系统工程的兴趣，以及由此产生的问题。本文首先介绍了敏捷性的概念和敏捷运动的诞生，以及敏捷软件开发的原则和价值它还介绍了主要的敏捷方法，以及其他与敏捷有许多相似之处的哲学。文献中有一些项目属性有助于描述敏捷项目，这些项目属性被描述并用于比较不同的敏捷方法，以确定它们之间的差异。对敏捷和精益进行了比较，以确定为什么精益被用于软件开发，以及它与其他敏捷方法有何不同。最后，我们确定了敏捷方法在系统工程背景下的几个转移问题。然后，我们将重点关注对系统工程中敏捷性的理解。在文献中可以找到敏捷的两种含义考虑到敏捷性的核心是以简单的方式设计和实施的引人注目的产品和系统流程的快速变化，我们探讨了在系统工程中引入敏捷性的问题。进行初步分析以确定系统工程标准中的任何敏捷性概念此分析的结果有助于我们突出问题和挑战系统工程中的敏捷性转移。通过关注这些问题，我们提出了一个四阶段的研究方法第一步是为系统工程的开发定义一个上下文模型。上下文模型包含工程项目的组织因素然后，在第二步中提出了可用于工程项目管理的第三步介绍了Scrum的使用。Scrum实践在工程项目的项目属性中定义和评估在工程项目中使用Scrum实践时，会识别并列出困难最后，第四步提出了解决一系列困难的备选方案。最后，本文提出了Scrum实践在两个工程项目中的应用。首先分析一个教育项目。该项目旨在开发一种互联机器人。从系统工程开发的上下文模型开始按照同样的方案，分析了第二个工业项目。第二个项目旨在开发用于发动机管理的汽车应用程序内容I. 引言1I.1. 研究背景和目标1I.2. 报告的组织II. 文献综述5II.1. 敏捷概述5II.1.1 敏捷术语5II.1.2 敏捷运动7II.1.3 敏捷宣言9II.1.4 敏捷方法分析II.1.5 企业中敏捷性部署的领域和级别II.1.6 今天的敏捷性15II.2. 精益概述38II.3. SAFe概述40II.4. 敏捷方法比较II.4.1 了解敏捷方法之间的差异47II.4.2 了解敏捷和精益之间的区别51II.5. 结论53II.5.1 敏捷性和部署挑战的价值53II.5.2 问题分析55III. 系统工程项目的敏捷性57III.1. 敏捷..........................................................................................................................................III.2. 探索在系统工程中引入敏捷性III.3. 在系统工程标准III.3.1 通用系统工程标准和指南63III.3.2 系统工程标准和指南比较64III.3.3 ISO/IEC 15288中是否存在敏捷性？.............................................................................66III.4. 将敏捷性集成到系统工程项目中III.4.1 研究方法71III.4.2 第一步：确定系统工程开发的特征。73 III.4.3第二步：分析敏捷方法III.4.4 第三步：分析Scrum框架III.4.5 第四步：选择要分析III.5. 结论146IV.1. 第一个项目：教育项目149IV.1.1 项目说明和背景150IV.1.2 根据系统工程开发的模型表征项目152IV.1.3 Scrum在互联机器人IV.2. 第二个项目：工业项目158IV.2.1 项目描述和背景158IV.2.2 根据系统工程开发的模型表征项目165IV.2.3 Scrum在汽车发动机管理应用程序开发中的应用IV.3. 结论172V. 结论173V.1. 对研究的贡献V.2. 观点和进一步工作175出版物176参考文献177图列表F.伊古尔 1.论文报告的综合......................................................................................................................................................................... 化42.第二章。《敏捷的外观和元素》（C. Onforto等人，2014年7月F.伊格尔 3. AGILE METHODS P被IFECOVERAGE和 GSTAIL的帮助（PMI，2017年A）114.第四章G SCRUMFRAMEWORK的整体.................................................................................................................................................组织 125.GLOBAL SCRUM FRAMEWORK（SCHWABER SUTHERLAND，2017）156.第六章GEXtreme PROGRAMMING FRAMEWORK的.................................................................................................................... 全球分销167.BASIC EXtreme PROGRAMMING PRACTICES（JEffries，1998）188.第八章K-ANBAN M-................................................................................................................................................................................ 21的全球分布F.图 9. 他的晶体方法家族（COFFIN LANE，2016）2410. DSDM框架工作的角色（AGILE BUSINESS CONSORTIUM，2015）2911.第十一章FDDLIFE C循环（AMBLER，2014年）3012.第 12话《敏捷解决混沌与瀑布》（HAstie WOjewoda，2015）13.第十三章. 《精益思维之家的六个概念》（KNASTER LEffingwell，2017）14岁。ESSENTIAL SAFE配置（KNASTER LEffingwell，2017）45FIGURE 15.TTHE THREE-水平安全E配置（KNASTER LEffingwell，2017）45F图 16.TTHE FOUR-安全级别E配置（KNASTER LEffingwell，2017）4617.软件项目中组织层和项目层之间的关系（K.RUCHTEN，2013年）5018岁。《敏捷之岛》（BROCARD，2017）62第十九章.自己的标准和指南（XEU，2016）6420岁。S系统生命周期过程（IEC/IEEE，2015）6721岁。PROject PLANNING PROCESS的活动和任务（IEC/IEEE，2015）第二十二章.在与项目规划过程相关的任务中，对敏捷原则的反馈................................................................................................................................................ 69第二十三章.R对技术管理......................................................................................................................................................................... 中敏捷原则的影响70第二十四章.他研究M伦理学..................................................................................................................................................................... 7225. 74号公路..................................................................................................................................................................................................的结构26. 敏捷软件开发的关键要素（KRUCHTEN，2013）75第二十七章.IFEC自行车模型的比较（FORSBERG，MOOOZ，COtterman，2005）87第二十八章.系统工程开发的自..................................................................................................................................................................定义M模型91第二十九章.S步骤 TWO........................................................................................................................................................................... 92的结构30. S步骤 THree............................................................................................................................................................................................ 96的结构第三十一章.相关性和Scrum角色、事件和人工..................................................................................................................................... 制品的相互作用32. GRAPHICAL查看Scrum框架工作中的角色、事件、人工制品.....................................................................................................和枕头97第三十三章.他的心的CRUM：他的打印.............................................................................................................................................98第三十四章.我对PRoject的影响程度是否相当于SCrum P反应物中的一个小故障..................................................................图列表35岁。PROject LEVEL CONText对反应堆的影响............................................................................................................................ 11136. 我是否影响了PROject在9月实践中的........................................................................................................................ 一次尝试112第三十七章.在严格的实践中确定项目属性的中等和高影响。.............................................................................................................................................. 第一百一十二章第三十八章.P项目的数量是影响P反应物的试验（I影响的高水平）。.............................................................................................................................................. 114第三十九章.我对CrumP反应..................................................................................................................................................................性115项目的影响很高40岁。P项目的数量影响SCrum P反应物的试验（MEdium水平第133章：我是你的41. 在CrumP反应物中，我对P RojectATributes的影响的MEdium水平.................................................................................42. P负责SCrum TEAM每个..................................................................................................................................................................角色的STP实践的评估13643. 审查负责SCrum TEAM每个角色...................................................................................................................................................的 SEP实践13644岁。S步骤 F的结构.............................................................................................................................................................................. 13845岁。受项目奖励高度影响的SCRUM P反应物的作用.............................................................................................................................................. 13946岁。项目的..............................................................................................................................................................................................六个阶段15147. C- 152号实验室项目的特征.........................................................................................................................................................48. 部署SCrum P反应............................................................................................................................................................................. 堆的三个阶段49岁。他是否相信C·奥伯特项目........................................................................................................................................................的发行版15450岁。机器..................................................................................................................................................................................................人154的整体架构51. GRAPHICAL V使用Crum................................................................................................................................................................... 155的52. 机器人子系统内部.................................................................................................................................................................................零件的配置15553.他对S打印............................................................................................................................................................................................. 的定义 15654.第一个春天..............................................................................................................................................................................................的结构15755. 使用Crum............................................................................................................................................................................................... 157开发C型车载机器人56. O生产开始前的................................................................................................................................................................................. 项目计划159第57章.161号项目................................................................................................................................................................................... 的开始第58章. IMOCK的引入-UPS在软件开发路径.........................................................................................................................................162中第59章.我影响不工作的IC 164.........................................................................................................................60. I冲击传感器拆卸.................................................................................................................................................................................... 164第61章.他分发的SCRUM TEAM.......................................................................................................................................................... 16762. P管道 B饰面.........................................................................................................................................................................................记录168第63章.他发行的S打印 P兰宁............................................................................................................................................................... 169第64章.S打印输出PLanning.................................................................................................................................................................. 170第65章.S打印............................................................................................................................................................................................. 的最终分发171表列表。TABLE 1。BASIC E XTREME PROGRAMMING Practices描述（JEFRIES，1998）。19TABLE 2. E XTreme PROGRAMMING的反应（PMI，2017年A）。19TABLE 3. 《K·安班原则》发行（《一个女孩的联盟》，2018年）。22TABLE 4. 敏捷方法活动的证据47TABLE 5. 敏捷方法的主要特征48TABLE 6. 一个女孩和一个EAN在P级的相似性51TABLE 7. 一个女孩和她的方法。53TABLE 8. 一个女孩的特征--她的系统、工程和一个女孩的系统工程师E（H·阿贝费尔纳·德·韦·埃克，2005年）58TABLE 9. 在最常用的标准和指南之间进行比较（XEU，2016）66TABLE 10.敏捷软件项目与工程项目之间差异的综述。8511. C系统工程开发的自组织模型9112号。C某个项目级奖励的奖励9313. 系统工程开发项目属性中敏捷方法的VISION9314号桌。V项目级背景中的SCrum和 CRystal ISION 9415.他相信你的反应10016号桌。他崩溃了，风吹了，10317.影响的三个层次10418.项目奖励编号10519号桌。项目级背景属性对SCrum P反应的影响109TABLE 20. STP和 SEP高实践受到T-EAM的影响11721. STP和 SEP实践受到其系统规模的严重影响22. STP和 SEP高实践受到C系统复杂性的影响12723. STP和 SEP高实践受到CHANGE 129事件的影响24. STP和 SEP高实践受到T型种族灭绝的影响132TABLE 25.按角色分配SCRUM P试剂13926. 受ROLE139高度影响的SCRUM P反应物的D阶段分布27. 五个项目属性中常见的CRUMP反应物受到严重影响28.第146章第一次见面29.从161开始的项目假设的细节TABLE 30. C项目特征165第一章导言1I. 简介本节介绍了研究工作的背景。本论文期间完成的所有研究工作均由法国图卢兹系统分析和架构实验室（LAAS-CNRS）的系统工程和集成团队（ISI）进行。ISI团队涵盖航空航天、汽车、铁路工业和微系统领域的复杂系统设计。ISI团队致力于提供有效简化和管理工程流程的解决方案，并改进设计复杂系统的流程和方法。本报告中介绍的工作涉及三个知识体系：系统工程（SE）、项目管理（PM）和敏捷管理。本论文由国家科学技术委员会（CONACyT）的墨西哥奖学金资助。I.1. 研究背景和目标公司需要不断改进其实践和绩效，以便使用高效的方法和工具来设计和提供创新的产品和服务，并缩短上市时间。在项目和计划环境中，复杂性是由于人类行为、系统行为和模糊性而难以管理的特征（Rebentisch，2017）。在当今竞争激烈的经济今天，大多数公司都在使用敏捷方法，如Scrum框架、极限编程、Crystal、动态系统开发等。这已被证明是非常有效的领导成功的软件工程项目，但我们注意到，他们是在系统工程项目中使用的scarcado。尽管如此，敏捷方法现在在软件行业中广泛传播，但像系统工程这样的领域仍在考虑这些方法，以确定它们是否能以这种方式引导复杂系统开发项目。即使在系统工程中引入敏捷性是有意义的，但公司还没有部署这样的方法。第一章导言2为什么？这是由于缺乏适当的方法吗？软件工程中最流行的敏捷方法是否不适合系统工程应用程序？这是否是由于符合国际标准的问题？这些实例标准建议在开始设计之前有一个完整的精确需求列表，而敏捷方法建议与客户不断互动，以迭代地定义需求（Meyer，2014）。本文以利用敏捷性管理和提高系统工程项目的性能为研究目标。这包括几个问题：敏捷方法从软件工程到系统工程的转移是否可以立即进行？如果不是，有什么困难？敏捷性是指产品、流程还是项目？系统工程标准是否已经隐含地考虑了某种敏捷性，或者它们是否符合敏捷性？本研究中使用的科学方法从分析敏捷方法在软件工程项目中的使用开始。确定敏捷原则和最佳实践是我们在工程项目中进一步集成敏捷性的第
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