复杂产品费用估算系统及关键技术研究

摘要

随着先进生产制造技术的广泛应用和社会经济的发展，复杂产品的结构和功能上的复杂性也在不断增加，对产品的费用投入也越来越成为关注的焦点，如果在产品投入研制或使用之前，不提前对产品未来的费用消耗进行估算和评估，其带来的费用消耗可能会以不可控的方式大幅增加，这不但会成为沉重的经济负担，还会影响到对新型号产品的研制和投资，因此，考虑到复杂产品需求对经济可承受性的影响，很有必要提前对复杂产品的费用进行估算，而如何采用科学的费用估算方法来控制产品寿命周期费用成为加强产品采办决策的关键问题之一。
　　通过借鉴国内外的研究成果及复杂产品费用估算系统的实际业务需求，本文对产品费用估算算法、多目标决策等关键技术进行了研究，并设计实现了一个通用的面向复杂产品的费用估算系统。主要研究内容如下:
　　(1)以项目为导向并结合复杂产品项目的特点，给出了面向复杂产品的费用估算系统的总体设计目标和系统结构，对系统的总体操作流程进行了描述，其中包括基于多维度和基于历史费用数据的费用估算算法流程，以及基于CAIV的费用-效能-风险多目标决策算法流程，最后根据系统的业务需求，对系统的功能进行了结构分析和模块划分。
　　(2)通过对已有费用预测方法的分析，考虑到实际情况中用于复杂产品费用估算的费用样本数据往往很少，提出小样本条件下的基于WPCA&WSVR的费用预测算法，算法主要包括两个处理过程，即利用主成分分析法对属性加权的样本数据进行降维处理以及利用对不同样本给予不同权重的支持向量回归机对经主成分转换处理的数据进行训练，最后给出实例对算法的可行性进行验证。
　　(3)针对复杂产品全方面决策的实际需求，在传统的基于CAIV的效能-费用分析理论的基础上，将复杂产品的研制风险纳入决策考虑范围，提出了基于CAIV的复杂产品费用-效能-风险多目标决策算法，通过对费用、效能、风险建立模型以及建立方案评价准则，对各产品方案进行评价筛选，确定最佳方案，最后通过具体的实例对所提出的基于CAIV的费用-效能-风险多目标决策算法进行了实例研究，验证了算法的可用性。
　　(4)基于上述的系统功能模块分析、费用估算算法模型以及提出的基于CAIV多目标决策方法，设计并实现了一个通用的面向复杂产品的费用估算系统。对本系统用到的开发技术、平台以及运行环境进行了说明，同时介绍了系统数据库的逻辑设计和物理设计，并通过详细的界面展示了系统的功能等。