基于TCPN的产品开发过程建模和成本计算方法的研究

摘要

随着现代产品复杂程度的提高，新产品的开发难度迅速增加，对产品开发过程进行建模有助于开发者及早发现并解决产品开发过程中可能遇到的问题。Petri网能准确描述产品开发过程的细节信息，支持并行开发建模方式，并且能通过数学方法对系统进行分析，本文选择petri网作为建模工具。
　　 提出了基于时间着色petri网(TCPN)的产品开发过程建模方法，将产品开发过程模型的表达层次分为子过程描述层、结构描述层和活动描述层，给出了产品开发活动、产品开发过程结构、子过程的petri网表达方法。然后引入面向对象的建模思想，提出了产品开发过程模型构建流程，根据流程构建了一个通用的产品开发过程模型。最后给出了TCPN模型的数学定义，赋予托肯色彩属性，赋予变迁时间属性。
　　 给出了产品开发过程成本的计算方法，将开发成本分为时间成本和资本成本分别求解计算。对产品开发过程的资源进行分类，定义了相关时间向量、非关时间向量以及单位资源成本向量，进而设计了资本成本计算公式;给出了通过计算系统关联矩阵的P不变量，从而求解整个开发过程所需时间的方法;最后采用曲线无量纲方法将时间成本和资本成本的量纲统一，得到总成本计算公式。对选择结构进行了分析，给出了循环结构的简化方法和确定并行结构变迁优先级的方法，最后通过实例验证了计算方法。
　　 运用C++开发了一个产品开发过程建模工具，将软件分为绘图模块、数据模块和计算模块。详细说明了绘图模块中各个绘图函数的结构，在数据模块中运用矩阵来定义各个元素的属性及元素间的逻辑关系，使用文本文档来对系统的数据模型进行操作，并将数据模型导入数据库进行保存，计算模块实现了单变迁时间成本和资本成本的计算。运用MATLAB程序实现了产品开发过程总成本的计算。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容与文章结构

第2章 产品开发过程建模方法与理论

2．1 产品开发过程建模方法的选择

2．1．1 开发模式比较

2．1．2 产品开发过程建模方法比较

2．1．3 产品开发过程建模方法选择

2．2 petri网基础理论

2．3 本章小结

第3章 基于TCPN的产品开发过程建模

3．1 产品开发过程模型的层次结构

3．2 产品开发活动的petri网表达

3．3 产品开发过程结构的petri网表达

3．4 子过程描述层的petri网表达

3．5 产品开发过程模型的构建

3．6 TCPN模型的数学定义

3．7 本章小结

第4章 基于TCPN的产品开发过程成本计算

4．1 成本计算流程

4．1．1 产品开发过程资本成本计算

4．1．2 产品开发过程时间计算

4．1．3 总成本计算公式

4．1．4 选择结构的分析

4．1．5 循环模式的简化

4．1．6 并行结构中变迁优先级的确定

4．2 实例分析

4．3 本章小结

第5章 产品开发过程建模及成本计算工具

5．1 程序结构

5．2 绘图模块的程序设计

5．2．1 模型绘制功能设计流程

5．2．2 绘图函数具体结构

5．2．3 绘图文档的打开与保存

5．3 数据模块的程序设计

5．4 计算模块的程序设计

5．5 计算工具的实例验证

5．6 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢