基于灰色设计结构矩阵的产品研制过程规划与风险分析

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1、中图分类号：C931论文编号：102870915-S046学科分类号：120100硕士学位论文基于灰色设计结构矩阵的产品研制过程规划与风险分析研究生姓名丁剑锋学科、专业管理科学与工程（工业工程）研究方向评价优化与风险研究指导教师徐海燕教授南京航空航天大学研究生院经济与管理学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEconomicsandManagementProcessPlannin

2、gandRiskAnalysisofProductDevelopmentBasedonGreyDesignStructureMatrixAThesisinIndustrialEngineeringbyDingJianfengAdvisedbyProf.XuHaiyanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofManagementMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研

3、究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要产品的研制开发过程是一个具有技术性、协同性的系统工程，涉及任务信息数量大、种类繁多、网络化交互等问题，设计结构矩阵（Designstru

4、cturematrix,DSM）可清晰合理地描述设计任务间复杂的信息交互关系并对研制项目进行过程建模和规划分析，使过程信息协调一致。但传统DSM的规划分析需要精确的信息支持，而在实际研制过程中，部分任务信息是设计者可精确衡量的，但也存在一部分信息，它的评估是不确定的，如活动间关于信息交互的返工影响程度、信息依赖程度等，对这些内容的测量评估本身就带有一定的主观性。灰色理论是一种解决实际生活中信息不完全性的有效工具，通过分析处理提取有价值的信息进而描述和认识系统运行规律。因此本文结合设计结构矩阵与灰色理

5、论，就不确定信息环境下DSM表达和过程规划模型展开研究，建立灰色设计结构矩阵模型，从而用于解决存在任务信息不确定的DSM过程管理问题。首先，本文根据灰色理论建立灰色设计结构矩阵模型并对其进行概念分析，同时细分其不同类别矩阵。在此基础上，设计灰色DSM下的研制过程规划框架并构建关于结构矩阵的反馈评估函数用以评估灰色DSM的规划效果。其次，对于灰色设计结构矩阵的规划过程方面，从分解-解耦规划和关联结构树规划两个角度分别设计灰色DSM的优化模型算法并进行比较分析，所分析的两种规划方法不仅丰富了不确定信息D

6、SM的优化模型，而且为不确定环境下有效利用DSM分析提供了科学有效的方法。再次，根据蒙特卡洛仿真技术从风险评价矩阵、时间费用参数和仿真时钟等角度设计灰色DSM的仿真过程方法和流程，利用仿真结果的研制进度、费用及联合的概率密度和分布情况结合风险概率和风险影响度量函数分析产品研制过程的进度、费用及综合风险，并分析过程规划和资源设定调整对过程风险的控制作用。仿真过程的设计使用将为模型的规划效果和风险量化分析提供科学、有效的方法。最后，将灰色设计结构矩阵的过程规划和风险分析与控制模型运用于某型军用飞机的研制

7、项目过程中。通过灰色设计结构矩阵进行过程优化控制，利用计算机仿真进行风险分析，说明规划过程的有效性及其对风险的控制。同时以时间费用的资源角度分析资源设定对风险的影响控制。本论文提出的灰色设计结构矩阵模型拓展了基于不确定信息环境下的DSM研究理论框架，丰富并完善其依据；同时对不确定信息DSM下的产品研制过程进行蒙特卡洛仿真风险分析过程设计，为理论模型的使用及分析提供了应用性的辅助支持，旨在为不确定性环境下的生产研制系统建模提供科学有效的方法。关键词：产品研制，过程规划，设计结构矩阵，灰色理论，优化算法

8、，风险控制IABSTRACTTheproductdevelopmentprocessisasystemsengineering,andisrelatedtotheproblemsoflargeamountsofdata,varietiesoftasksandinteractivenetwork.Designstructurematrix(DSM)candescribethecomplexinformationexchangerelationshipreasonably