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题目:基于设计结构矩阵(DSM)的产品开发项目管理研究

关键词:产品开发;项目管理;设计结构矩阵;资源约束;组织管理;蒙特卡罗仿真

  摘要

企业的新产品开发能力在很大程度上决定了自身的成败,不合理的组织安排和过程设计是导致项目失败的重要原因。如何科学组织开发过程、提升管理绩效成为项目管理研究领域的重要研究内容。产品开发项目任务之间通常存在高度信息耦合关系,这种耦合关系是导致任务执行过程存在不确定性的重要原因,也是开发项目区别于传统项目的重要特征。本文利用设计结构矩阵(DSM)描述任务之间的信息耦合关系,研究产品开发项目任务间耦合关系的度量问题、组织结构优化问题以及返工迭代情况下的开发流程优化问题。本文研究内容的主要创新点在以下几个方面:(1)提出任务信息耦合度测量模型。该模型以任务间参数耦合关系为衡量基础,考虑参数的不确定性及影响范围(包括参数之间的直接影响及间接影响),避免主观打分所产生的随意性,使测量过程更加合理。(2)提出将任务单元组合成任务包的聚类算法。考虑到信息在产品研发项目中的关键作用,本文的组合方法主要考虑任务单元之间的信息耦合关系,利用聚类算法将信息关联关系紧密的任务单元组合到一起,同时保证每个任务包所包含的单元数目不超过一定的规模。(3)建立项目组织结构判断模型。该模型采用模式识别思想,根据历史信息和项目特征判断当前项目适宜采用何种组织结构形式,可以辅助管理人员进行决策。(4)构建识别项目关键成员的度量指标。如何正确识别项目关键成员是大型产品开发项目普遍存在的一个难题,本文提出五项指标来测量成员在信息输出、接收和传递等多个方面的控制能力,为定量分析成员在项目中的作用提供了新的衡量标准。(5)研究无资源约束的产品开发过程优化问题。建立返工情况下计算项目完工时间和费用的蒙特卡罗仿真模型,提出两种流程优化算法:基于解耦的流程优化排序算法和基于遗传算法的优化排序算法。前种算法通过破除任务之间的信息循环依赖来优化开发过程,后种算法通过智能搜索来寻找近似最优的任务执行序列。仿真结果表明,项目规模不大时,后者能得到更优良的结果;项目非常复杂时,前者效率更高。(6)研究资源约束开发过程优化问题。考虑项目资源约束,建立返工迭代情况下计算项目完工时间和费用的蒙特卡罗仿真模型;设计基于优先级的资源调度算法:信息算法和遗传算法。前者根据任务在信息网络中的控制能力来确定资源分配优先级,简单有效,为优化资源分配提供了便捷的途径;后者计算过程比较复杂,但优化结果更理想。(7)对某移动通讯基站设备产品开发项目进行优化分析。该案例为资源约束开发过程优化问题。利用信息算法、遗传算法和Cooper的GRPW算法对项目资源配置进行优化分析。分析结果表明,以Cooper算法为基准,本文提出的信息算法节省约7.6%的执行时间和10.9%的执行费用;而遗传算法分别节省11.0%的执行时间和17.6%执行费用。