系統建模語言（SysML）是一種用於建模複雜系統的建模語言。它是統一建模語言（UML）的延伸，而UML通常用於軟體開發。SysML的開發旨在讓工程師能夠以系統化的方式建模複雜系統，捕捉系統的功能與物理特性。SysML是一種基於UML的圖形語言，但包含了專屬於系統工程的新構造。
SysML專為系統工程師設計，用於建模複雜系統。它特別適用於建模同時包含軟體與硬體組件的系統，因為它能讓工程師建模這些組件之間的互動。該語言包含專屬於系統工程的構造，例如需求、約束與參數。SysML也包含UML中常見的構造，例如類別、物件與關係。
SysML的優勢
SysML的一個關鍵優勢是它為工程師提供了一種共同語言，以便彼此溝通。它讓工程師能使用一組標準的構造來建模系統，使其他人更容易理解該模型。這在涉及多位工程師的複雜系統開發中尤為有用。
SysML的另一個優勢是它能讓工程師同時建模系統的功能與物理方面。這很重要，因為許多系統都包含軟體與硬體組件，而建模這些組件之間的互動至關重要。SysML提供了構造，讓工程師能建模系統的邏輯與物理組件，以及這些組件之間的互動。
SysML與UML的比較
SysML是UML的延伸，由物件管理群組（OMG）與國際系統工程理事會（INCOSE）合作開發，專門針對系統工程。它被設計為UML的外觀擴展，以避免將系統工程概念混入現有的語言中。SysML被視為一種獨立的建模語言，它增加了專屬於系統工程的新模型元素，同時移除了在此情境下無用的元素。
與UML相比，SysML是一種較小的語言，僅有九種不同的圖表類型，而UML則有十四種。SysML的圖表包括區塊定義圖（BDD）、內部區塊圖（IBD）、需求圖、參數圖、序列圖、狀態機圖、活動圖、用例圖與套件圖。這些圖表類型涵蓋了廣泛的系統工程活動，從定義系統組件及其關係，到建模系統行為與需求。
SysML圖表的九種類型
SysML是一種強大的建模語言，廣泛應用於基於模型的系統工程（MBSE）中。它提供標準化的符號與術語，用以捕捉系統需求、結構、行為以及系統組件之間的互動。SysML圖表用於建模系統的不同方面，包括其物理與功能特徵、需求與約束。
SysML共有九種圖表類型，每種都有其特定用途，並搭配對應的配置表。
SysML圖表的三大類別
SysML是一種用於系統工程設計與分析的建模語言，提供多種圖表類型，以協助建模與呈現系統的不同方面。SysML圖表大致可分為三類：結構圖、需求圖與行為圖。
- 結構圖：結構圖用於表示系統的物理或邏輯架構。SysML中的兩種主要結構圖為區塊定義圖（BDD）與內部區塊圖（IBD）。BDD用於展示系統組件的層級結構與組成關係，而IBD則展示區塊的內部結構及其各部分之間的連接。套件圖是另一種結構圖，用於展示模型組件如何被組織成套件及其依賴關係。
- 需求圖：需求圖用於定義與管理系統的需求。需求圖用於捕捉與整理系統的需求。它有助於定義系統的範圍、識別利害關係人，並追蹤需求至系統的特定組件或部分。
- 行為圖：行為圖用於表示系統的動態行為，包括其活動、狀態與互動。SysML中的行為圖有多種類型，包括活動圖、狀態機圖、序列圖與用例圖。活動圖顯示系統中活動的流程，狀態機圖顯示系統在面對事件與狀態變更時的行為，序列圖顯示系統組件或部分之間的互動，用例圖則顯示系統與使用者或外部實體之間的互動。
簡而言之，SysML擁有九種圖表類型，可分為三大類：結構圖、需求圖與行為圖。這些圖表有助於建模與呈現系統的不同方面，例如其物理與邏輯架構、需求與動態行為。
以下是每種圖表類型及其用途的概覽：
1. 區塊定義圖（BDD）： BDD用於定義構成系統的區塊及其關係。區塊代表系統的組件及其互動，且可具有層級結構。
2. 內部區塊圖（IBD）： IBD用於呈現區塊的內部結構，顯示構成區塊的各部分及其關係。
3. 需求圖： 需求圖用於捕捉系統需求，包括功能、效能與介面需求。它提供追蹤需求並確保其被滿足的方法。
4. 參數圖： 參數圖用於透過展示系統對不同輸入與環境條件的回應，來建模系統的行為。它顯示系統參數與其值之間的關係。
5. 序列圖： 序列圖用於模擬系統組件之間隨時間的互動。它們顯示組件之間訊息的順序，可用於驗證系統行為。
6. 狀態機圖： 狀態機圖用於模擬系統隨時間的行為，顯示系統可能處於的不同狀態以及狀態之間的轉移方式。
7. 活動圖： 活動圖用於模擬系統中活動的流程，顯示流程中涉及的步驟及其相互關係。
8. 使用案例圖： 使用案例圖用於模擬系統與其使用者之間的互動，顯示系統中涉及的不同使用案例和參與者。
9. 套件圖： 套件圖用於組織系統的不同元件，包括模塊、需求和圖表。
除了這些圖表之外，SysML還包含配置表，用於將系統需求分配給特定的系統組件並追蹤其實施情況。
總結
SysML 是一種用於基於模型的系統工程的建模語言。它提供了一種圖形化符號來模擬複雜系統，並支援系統的規格說明、分析、設計、驗證與確認。SysML 包含九種圖表類型，包括需求圖、使用案例圖、模塊定義圖、內部模塊圖、參數圖、序列圖、狀態機圖、活動圖和通訊圖。此外，SysML 提供配置表，用於將需求、功能和組件相互分配，確保可追溯性與系統組件的無縫整合。總體而言，SysML 是系統工程師模擬複雜系統並確保所有系統需求均被滿足的強大工具。