基于设计结构矩阵的复杂产品系统伙伴选择研究

摘要

随着社会经济的不断发展和市场竞争的日益激烈,项目管理越来越成为实践和理论关注的热点问题。而作为其核心领域的项目组合调度及合作伙伴选择问题研究也得到了广泛关注。近来,随着大型复杂产品、项目或工程数量的日益增多,以及其重要性的日渐显现,很多学者开始针对这些产品或项目复杂的特点进行研究,并应用一些较为成熟的工具方法,构建一些模型来寻求这些复杂产品或项目开发过程中项目层面的最优组合及其合作伙伴的最优选择。
　　 本研究选取设计结构矩阵工具作为扩展和应用研究的对象,对常规的设计结构矩阵及其应用范围做了有益的扩展研究,使其能较好的适应复杂产品系统及其伙伴选择的特点。在研究中,既考虑了活动之间信息传递的实际开始和持续时间,又根据项目整体优化的实际需要允许对参与优化过程的各活动做进一步拆分,并基于拆分信息等已知的启发式信息项目内部信息流优化和活动调度模型,避免了传统设计结构矩阵仅考虑一个活动全部完成后其信息的一次性瞬时传递以及不允许做对活动做进一步拆分而产生的影响。最后采用遗传智能算法,设计了新的染色体表达方式,并运用改进后的遗传算法对扩展后的设计结构矩阵进行了整体的一阶段式优化,以获取最佳项目执行序列,弥补了传统设计结构矩阵两阶段优化方法的不足。
　　 本研究的另一个重点是复杂产品系统合作伙伴的优化选择,合作伙伴的选择组合是复杂产品系统研发成功的关键因素。在本研究中,选取了项目费用、项目工期、项目风险及合作伙伴间的协作关系作为主要考虑因素,构建了复杂产品系统项目伙伴选择的多目标数学规划模型。旨在为优化后的项目组合找到最优的合作伙伴组合,以实现总项目失败风险最小化和总项目费用与拖期惩罚最小化的目标。文章最后则通过实际算例来验证本文构建的两阶段模型的实用性和算法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

致谢

图目录

表目录

1 引言

1.1 项目及项目管理

1.2 项目合作伙伴的选择

1.3 复杂产品系统

1.4 课题研究目的及意义

1.5 本文主要研究内容

2 文献综述

2.1 合作伙伴选择的研究现状

2.1.1 供应链合作伙伴选择研究

2.1.2 虚拟企业的合作伙伴选择研究

2.2 复杂产品系统研究现状

2.2.1 复杂产品系统研究现状综述

2.2.2 设计结构矩阵在复杂产品系统开发过程中的应用

2.3 设计结构矩阵相关研究

2.3.1 基本的设计结构矩阵及其应用描述

2.3.2 设计结构矩阵的典型优化方法

2.3.3 设计结构矩阵的相关扩展研究

3 基于设计结构矩阵的复杂产品系统伙伴选择模型

3.1 问题描述

3.1.1 复杂产品系统的开发过程描述

3.1.2 设计结构矩阵的扩展描述

3.1.3 伙伴选择部分的问题描述

3.2 模型构建

3.2.1 基于扩展后的DSM优化模型的构建

3.2.2 伙伴选择模型的构建

3.3 蒙特卡罗仿真模拟

3.3.1 蒙特卡罗模拟方法简述

3.3.2 蒙特卡罗模拟仿真部分模型

4 遗传算法设计

4.1 遗传算法综述

4.2 设计结构矩阵部分遗传算法的设计和实现

4.3 伙伴选择部分遗传算法的设计和实现

5 算例分析

5.1 算例描述

5.2 基于算例的DSM优化结果与分析

5.3 基于算例的蒙特卡罗模拟仿真计算与分析

5.4 基于算例的伙伴选择优化结果与分析

6 参数测试及结果讨论

6.1 模型参数测试相关实验设计

6.2 参数测试结果分析

6.2.1 任务数量和候选企业数量影响分析

6.2.2 项目成功率的影响分析

6.2.3 拖期惩罚和完工截止时间的影响分析

6.3 遗传算法参数的设计和比较

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

附录

作者简历及在学期间所取得的主要科研成果