原创 精进学思行 精进学思行
在系统架构8 概念|需求和具体方案的探索空间中，我们介绍了概念是建立意图和架构之间的桥梁，那么我们如何从桥上走到桥的那头呢？就想概念车毕竟是概念，如何变成真正的量产车呢？
本文会从三个方面分享这个话题：
如何从概念到1级架构？
如何从1级机构到2级架构？
如何选择架构中模块化的要素？
1 从概念到1级架构
在中，我们提到概念是对功能的一个初步构思，比如设计一种交通工具，飞机、汽车还是轮船是三种不同的概念。如果选择了汽车这个概念，那么具体怎么实现？就需要进一步构思这个汽车需要具备的功能，比如它肯定要能动，所以肯定要具备提供动力的功能；动起来后还要能控制方向，就需要有转向功能；能动还要能停下，就需要制动功能，依此类推，逐步识别汽车这个概念所需要考虑的功能，功能确定后，选择实现它的形式，比如为了实现动力功能（功能），可以用内燃机或者电机（形式），它们共同就构成了第一级的结构，具体的映射方式，可以参考系统架构7：功能和形式如何映射？。
2 从1级架构到2级架构
确定了1级架构，如何确定2级架构呢？这里有个很重要的概念——递归。什么是递归？它在软件程序中用的比较多，指的是运行中调用自己。你估计听过一个典型故事：
从前有座山，山里有座庙，庙里有个和尚，和尚在讲故事，从前有座山，山里有座庙，庙里有个和尚，和尚在讲故事，从前有座山...”，
把这个故事加一个结束条件，就是典型的递归。这种现象在层级制的组织中也比较常见，总裁管着几个副总裁，几个副总裁管着几个总监，总监再管几个经理，经理再……，当然每一层级的管理方式可能有些差异。
这和系统机构的分解有什么关系？从1级架构到2级架构的分解过程，也是类似递归的过程。比如上面汽车一级架构分解到了动力系统，选择了电机，那么二级架构就可以通过相似的方式，先识别电机应该具备的功能，以及其对应的形式是什么。
3 架构中的模块化
按照递归原理，可以继续进行第三级和第四级的分解，这个要看目的和必要性。正如在系统架构2：分解-管理复杂的利器提到的"2下1上"原理，下一级分解是为了确认上一级的分解是否合理；其次，还有一个重要的目的，通过分解到2级，可以更好对1级进行模块化，后面会介绍。还有一个重要原因，通常分解到3-4级后，对应的实体很可能超过几百个，很难理解和管理。
接下来，我们简单介绍一下模块化的一个工具和三个步骤。
3.1 一个工具：DSM
DSM可以是对三个不同内容的缩写：Design Structure Matrix（设计结构矩阵），Decision Structure Matrix（决策结构矩阵），或者是Dependency Structure Matrix. 无论哪种简写，共同的特点是通过矩阵表格的形式来描述要素的关系，在系统架构中，根据行和列的不同，可以表示三种不同类型关系：形式-形式，形式-过程，过程-过程，其中前两者最常见。
形式-形式常常用来表示要素间连接关系，比如下图泵结构中的连接关系：
形式-过程可以用来表示实现过程的工具和载体，比如在系统架构8 概念|需求和具体方案的探索空间中的下图：
3.2 模块化的3步
结合前面的2级架构的分解，以及DSM，我们可以对1级架构进行模块化，更准确说是分组，把架构中紧密联系的实体归为一组，为什么要这样？这样可以尽量缩小模块之间的交互，并增大模块的内聚性。那怎么利用DSM进行分组？有如下的三步：
步骤1：选定分组的标准；
在系统架构中，分组的常常按照过程或形式来划分。以汽车为例，如果按照形式分，我们可以将其分为车身，底盘、动力总成等，如果按照过程，可以分为启动、行驶、转向、制动等。
步骤2：表达相关信息；
相关信息指的是形式之间的静态连接关系；或者是通过过程和操作数建立的链接；或者是过程之间通过操作数形成的链接，可以用数字表示链接的数量或强弱，用于下一步计算。
步骤3：进行信息计算，确定分组。
当把2级架构表达为包含相关信息的DSM后，就可以通过算法进行归类和分组，常用的是“聚类算法”（Clustering Algorithm），有机会单独介绍。其目的就是对DSM中的实体进行重新排列，目的是把联系紧密的放在一组。
这种模块处理方式，在工作中也很常见，比如在进行部门划分的时候，常常会把业务紧密度高的放到一起，比如“市场&品牌”，“产品开发”，“生产制造”，而在产品开发中，可以按照相同的逻辑，比如汽车企业会有车身、底盘、动力总成部门的划分。
而以我的专业NVH（噪声振动）为例，仿真和试验常常是需要紧密配合的，所以划分在一起也有利于工作的开展。
总结
概念是连接意图和架构的桥梁，但是要走过桥梁，让构想接近现实，需要进行细化，就像要把概念车转化为量产车，需要更多更加具体的落地动作。这个过程可以通过多级架构分解得到，不同级的分解方式（功能-形式）可以遵循“递归原理”。
考虑到必要性和复杂性，常常会将架构分解到2级，通过2级来判断1级的合理性，更重要的是基于二级对一级进行模块化分组，分组的方向是增强模块的“内聚性”。如何分组？问题提到的DSM工具和三个步骤可供参考。
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