[發(fā)明專利]基于設計結構矩陣的復雜產品開發(fā)時間預測及優(yōu)化方法

有效

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• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110348623B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 林軍;文牧晨;錢艷俊;黃偉浩
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.基于設計結構矩陣的復雜產品開發(fā)時間預測及優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對于一個由n個平均完成時間已知、信息依賴關系已知的耦合設計活動構成的復雜產品開發(fā)過程，其所有設計活動組成設計活動集N；根據設計活動集N構建產品開發(fā)項目所對應的設計結構矩陣，并構建能夠預測產品開發(fā)項目總時間的優(yōu)化目標函數：

2)根據優(yōu)化目標函數，求解設計活動數不大于15個的中小規(guī)模產品開發(fā)項目所對應的設計結構矩陣以及求解設計活動數大于15個的大規(guī)模產品開發(fā)項目所對應的設計結構矩陣；

步驟1)中構建優(yōu)化目標函數的具體過程如下：

設計結構矩陣中對角線元素d_i表示活動i的平均完成時間；非對角線元素a_ij表示活動i對活動j的信息依賴程度；

按照n個設計活動的首次開始時間進行劃分，將整個產品開發(fā)過程分為n個階段；每一個設計階段所包含的設計活動數等于此時所有已完成的設計活動數；

對于n個設計活動組成的復雜產品開發(fā)項目，初始執(zhí)行序列是{1,2,...,n}，構建包括n個階段的馬爾科夫鏈，那么對于第k階段，第一個要完成的活動是設計活動k，因而第k階段的第一個設計活動的期望執(zhí)行時間為：

d_k×1

其中，1≤k≤n，d_k表示活動k的平均完成時間；

如果設計活動k引起了設計活動i的一階返工，那么設計活動i一階返工的期望執(zhí)行時間為：

a_ik×d_i

其中，1≤ik，a_ik表示活動i對活動k的信息依賴程度，d_i表示活動i的平均完成時間；那么第k階段所有設計活動一階返工的期望執(zhí)行時間為：

如果設計活動k在引起了設計活動i的一階返工后，設計活動i又導致了設計活動j的二階返工，那么設計活動j二階返工的期望執(zhí)行時間為：

a_ik×a_ji×d_j

其中，1≤j≤k,j≠i，a_ik表示活動i對活動k的信息依賴程度；a_ji表示活動j對活動i的信息依賴程度；d_j表示活動j的平均完成時間；那么第k階段所有設計活動二階返工的期望執(zhí)行時間為：

則第k階段的總時間T_k為：

因此，對于n個設計活動組成的產品開發(fā)項目，產品開發(fā)項目總時間T為：

同理，當設計活動的執(zhí)行序列發(fā)生改變時，對于任意活動執(zhí)行序列，產品開發(fā)項目總時間T變?yōu)椋?/p>

其中，z_ik、z_jk分別表示活動i和活動k、活動j和活動k的相對位置；當活動i在活動k前完成時z_ik＝1，否則取0；當活動j在活動k前完成時z_jk＝1，否則取0。