基于活动重叠的DSM项目时间计算及排序优化

研发活动之间常存在顺序重叠和反馈重叠,重叠并行性会加快项目的进度,但又存在返工风险.为此,采用设计结构矩阵(DSM)信息输出和信息输入时间因子矩阵及返工风险矩阵,以更完整地描述活动重叠及其对返工的影响.提出了基于顺序重叠的项目持续时间计算方法和基于反馈重叠导致的返工时间计算方法.针对某案例活动排序优化问题,采用遗传算法以基于重叠的时间计算模型为目标函数进行优化,项目的持续时间和返工时间得到了明显的降低.     

基于返工风险传播和预处理的研发项目流程DSM优化

为分析产品开发过程中的迭代对研发项目时间和成本的影响,本文首先研究了返工变更的传播过程,在直接返工概率和间接返工概率的基础上建立了返工因子设计结构矩阵(DSM),分析了返工变更传播和返工时间、范围对返工风险的影响.然后,提出采用返工预处理的方法降低返工影响强度,构建了预处理后的返工影响强度计算模型.进一步,基于返工预处理和返工因子DSM构建了项目净收益模型,并以项目净收益最大化作为流程DSM优化目标.最后,通过案例验证了本文提出的模型,优化与仿真结果表明采用本文提出的方法可有效控制返工风险.     

带有活动重叠的资源受限项目调度问题建模与求解

在新产品研发项目中,常常通过活动重叠缩短工期,但是重叠会带来返工风险,进而造成额外的时间和资源的消耗.将活动重叠分为自然重叠和强制重叠,采用设计结构矩阵、紧前重叠活动时间因子矩阵、紧后重叠活动时间因子矩阵和重叠返工影响矩阵量化重叠返工对时间和资源的影响.以最小化研发项目工期为目标,建立了带有活动重叠的资源受限项目调度问题优化模型,并设计了改进的遗传算法进行求解.该算法采用基于优先规则的编码机制,并将考虑活动重叠的进度生成机制作为解码方法.实例研究结果表明,提出的考虑活动重叠的模型与算法,不仅可以缩短项目工期,而且同时使项目资源的使用更加均衡.最后在随机生成的算例集合上测试了算法的有效性.     

基于赶工的产品研发项目活动并行策略与优化

针对产品研发项目中活动并行与赶工的特点,深入分析了研发活动并行时,赶工对上游活动的信息变更速度及对上、下游活动间的信息依赖度的影响。研究了信息变更对下游活动进程的影响,建立了研发活动赶工和并行时下游活动的返工工作量模型;进一步,基于返工工作量模型,构建了考虑机会成本和赶工成本的项目净收益函数,以及优化模型。并对模型进行了最优性分析,得出了在赶工条件下上、下游活动的最优并行度。并分析了工作强度,机会成本等参数对最优并行度的影响。最后,将模型应用到模块化集成电地暖系统研发项目,计算得到了在赶工策略与并行策略下研发项目的总收益。进一步验证模型的有效性和实用性。     

基于DSM返工风险评价矩阵的项目优化与仿真

针对项目中活动返工的不确定性,由返工概率矩阵和返工影响强度矩阵共同构成了DSM返工风险评价矩阵,提出了基于返工风险的遗传算法(Rework risk GA,RRGA),同时考虑返工风险、反馈个数、反馈距离及活动的时间和费用建立了DSM优化目标函数,改进了传统遗传算法的变异算子和变异概率.通过对典型案例进行优化及其结果的仿真,验证了RRGA算法可明显降低返工导致的项目费用和时间,并降低其结果的波动性.     

研发项目产品与流程架构的跨领域集成与优化

为揭示复杂产品开发项目中部件间的依赖关系对活动的影响,本文采用多领域矩阵(MDM)分析产品与流程架构之间的依赖关系,并对研发项目中的产品架构与流程架构进行集成及其优化首先,依据产品设计结构矩阵(DSM)中部件间的依赖度及部件与活动之间的耦合关系,本文提出了由产品DSM建立流程DSM的方法,构建了由部件依赖度测度活动之间依赖度的量化模型.其次,提出了基于依赖度平均增量的产品IDSM聚类方法,因此,由MDM推导的流程DSM形成若干的活动组,降低了管理的复杂性.最后,结合典型案例,在产品DSM聚类的基础上,对初始的流程DSM以最小化项目总协调成本进行排序优化,并对优化结果进行仿真,结果表明本文提出的方法可降低项目时间和成本.     

研发项目产品与流程架构的跨领域集成与优化

为揭示复杂产品开发项目中部件间的依赖关系对活动的影响，本文采用多领域矩阵（MDM）分析产品与流程架构之间的依赖关系，并对研发项目中的产品架构与流程架构进行集成及其优化. 首先，依据产品设计结构矩阵（DSM）中部件间的依赖度及部件与活动之间的耦合关系，本文提出了由产品DSM建立流程DSM的方法，构建了由部件依赖度测度活动之间依赖度的量化模型. 其次，提出了基于依赖度平均增量的产品DSM聚类方法，因此，由MDM推导的流程DSM形成若干的活动组，降低了管理的复杂性. 最后，结合典型案例，在产品DSM聚类的基础上，对初始的流程DSM以最小化项目总协调成本进行排序优化，并对优化结果进行仿真，结果表明本文提出的方法可降低项目时间和成本.     

活动重叠对缩短资源受限项目工期有效性研究

活动重叠是项目赶工的一种常用手段,但并非所有活动的重叠执行均能有效缩短项目工期.识别和评估项目中活动重叠对缩短项目工期的有效性,避免无效的活动重叠及资源的浪费,对于解决资源受限项目调度问题具有重要的理论和现实意义.针对现有进度生成机制在处理带有活动重叠的资源受限项目调度问题上的不足,本文建立整数线性规划模型并对小规模算例进行精确求解.在对求解结果统计分析的基础上识别影响活动重叠有效性的关键因素,为项目调度中制定重叠策略提供指导.通过一个算例验证预先识别有效的活动重叠对提升启发式算法性能和优化项目调度结果具有积极作用.     

考虑质量传导的项目调度与人员配置集成优化

研究表明,质量问题是项目返工的主要原因之一,而人员技能水平是影响项目活动完成质量的关键因素。基于一般性的多技能资源受限项目调度问题,综合考虑人员技能水平以及活动间质量传导作用对活动完成质量的影响,进一步数学表达级联作用下的返工子网以及重构的项目网络,并结合一个大型船舶制造项目案例进行实验分析。对比实验结果表明：所提出的模型可有效平衡有限人力资源在不同活动间的分配,有利于减少返工风险的级联,缩短项目总工期。进一步,通过质量评估区间和人员技能水平参数波动的随机实验,验证模型对两类参数波动具有一定的鲁棒性。     

基于复杂网络和随机游走算法的研发项目组合风险分析

针对项目组合中的风险分析问题,本文通过构建"项目组合-风险"双层网络模型,提出了基于随机游走算法的项目组合风险定量分析方法,以更准确地预测项目组合风险.首先,本文在研发项目间依赖关系分析的基础上,构建了项目组合网络,并采用设计结构矩阵(DSM)法建立了基于复杂网络中"邻接节点"的项目间连接强度模型.然后,采用多领域矩阵建立了由风险事件推导风险因素间依赖关系的模型.进一步,通过集成项目组合中项目间依赖关系、项目与风险因素间对应关系、以及风险因素间初始的依赖关系,构建了"项目组合-风险"双层网络模型,采用随机游走算法得到稳定状态下最终的"项目-风险因素"域映射矩阵(DMM)和风险因素DSM.最后,以某研发项目组合为例,采用随机游走算法进行项目组合风险的精准预测,并采用PageRank方法对风险因素进行排序,验证了本文提出模型和方法的有效性.     

考虑活动随机重叠和资源冲突的复杂产品开发流程仿真建模

构建描述活动随机重叠的设计结构矩阵,考虑复杂产品开发流程中活动的重叠迭代、顺序迭代,以及活动工期与成本的不确定性,建立复杂产品开发流程仿真模型。针对项目执行过程中的资源限制,建立考虑随机迭代的处理资源冲突的优先规则,并设计仿真算法。以某无人作战飞机初步研制流程为研究对象,对仿真输出数据进行统计分析,估计项目费用、工期及风险。通过与已有模型仿真输出结果的比较分析,说明本仿真模型与算法更加符合复杂产品开发流程实际。     

基于综合活动敏感性的动态缓冲分配及监控方法

经典缓冲管理方法只考虑了活动对工期的敏感性,而成本对项目的影响也至关重要,而且两者对不同项目的影响也各不相同。考虑活动对成本的敏感性,确定出活动对时间和成本的综合敏感性系数,在此基础上,根据活动对成本和时间的综合敏感性和活动持续时间,将项目缓冲进行分配,使得缓冲的分配更加合理。根据综合活动敏感性将活动分为高、一般以及低敏感性活动,从而能够更加有效地确定项目的监控重点。分别设置监控触发点,对缓冲消耗实行动态监控。最后,结合案例,采用Matlab仿真模拟验证优化结果。实验结果表明,该方法使缓冲利用更加高效,突出监控重点,能够实现成本降低和工期缩短的双重目标。     

基于活动重叠的随机活动网络时间费用模型仿真研究

活动重叠是压缩项目工期的手段之一,也是并行工程思想的重要体现。针对活动重叠模式特性进行了深入分析,在重叠机理研究的基础上,运用仿真工具分析了活动重叠条件下的时间费用模型。通过对仿真结果的分析,将活动重叠时的时间费用交换问题与活动压缩时的时间费用交换问题统一起来。     

基于仿真的武器装备研制系统性能风险评估

性能风险是指在预定的资源条件（如费用和进度）下,研制系统从原有设计水平向较高性能设计水平演进过程中技术性能水平达不到预期要求所带来的风险。根据武器装备研制过程中各子系统活动的研制失败概率及相应的多反馈分支,建立图示评审技术随机网络仿真模型,通过设定仿真时钟实现对研制工期的约束。对仿真输出结果进行统计分析,建立在研制费用与研制工期约束下子系统级和项目级性能风险概率评估模型,分析项目级与子系统级性能风险概率分布之间的关系。最后,结合某武器装备研制项目给出详细的分析过程,并已验证仿真模型和风险评估模型的实用性和有效性。     

考虑风险相关性的软件风险多目标优化控制研究

研究软件风险控制的理论和方法,对提高软件开发成功率有着重要作用.面对软件风险管理的精细化要求,已有的单目标风险控制模型难以有效管理软件风险.本文将软件风险控制成本和软件风险暴露值作为控制目标,提出软件风险多目标优化控制模型.进一步将风险损失层面的相关性纳入风险控制模型,建立了考虑风险损失非可加性的风险控制多目标优化模型,刻画软件风险管理实践中存在的风险相关性问题.采用多目标粒子群算法对风险控制多目标优化模型进行求解,并采用一个软件开发项目的风险控制问题进行案例分析.分析结果表明,在软件风险暴露和软件风险控制成本两个目标之间近似呈现非线性置换关系,可以根据项目中风险控制成本的实际情况,快速找到对应的最优风险控制策略.考虑风险相关性的风险控制模型能刻画出软件风险管理实践中更加复杂的关系,给出更加符合实际情况的风险控制策略,对提高软件风险管理水平有着重要意义.     

LOT SIZING WITH NON-ZERO SETUP TIMES FOR REWORK

In this paper we consider a single machine multi-product lot scheduling problem in which defective items are produced in any production run of each product. In each cycle after the normal production of each product the machine is setup for the rework of the defectives of the same product and then the rework process starts. We assume that the setup time for the normal production process as well as the rework process is non-zero. Further we consider the waiting time cost of defectives for rework. This paper has two objectives. The first objective is to obtain the economic batch quantity （EBQ） for a single product. The second objective is to extend the result of the first objective to the multi-product case. Adopting the common cycle scheduling policy we obtain optimal batch sizes for each product such that the total cost of the system per unit time is minimized.