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文献综述 1 DSM理论模型国内外研究情况 （1）国外研究情况 设计结构矩阵（DSM，Design Structure Matrix）理论模型是由Steward[1-2]在1981年提出的，主要是作为基于矩阵的信息流分析框架。上世纪80年代到90年代初是DSM理论发展的第一阶段，以研究耦合关系为主。到90年代中后期，MIT一些学者对该模型进行了扩展研究和应用，Smith和Eppinger[3]等利用概率表示耦合任务的迭代关系，迭代成为研究的焦点。沿着DSM理论研究的主线，Yassine[4-7]提出了敏感度和进化度分析进一步推进了DSM理论研究，。。。近几年来，DSM的研究已经开始以耦合关系和迭代为基础，向进度规划等方向扩展延伸。随着研究的深入和不断发展，DSM模型在最近的十年内被迅速应用在研发项目、设计项目和组织设计等领域。 DSM 发展至今形成了四种基本类型，Browing(2001)首次提出了这种分类，并归纳出不同类型DSM所适用的不同的分析方法，而后Yassine等又在此基础上对不同类型的DSM进行了进一步的分析，下面对它们分别进行简单介绍： 1）基于团队的模型（Team-Based DSM）：基于团队的模型主要基于组织内不同实体间信息流交换，并在此基础上进行组织分析和设计Yassine（2007）。在基于团队的DSM中，团队之间的信息交互通过多种方式表达，可以是沟通的频率、强度，也可能是其他表示活动之间相互影响的参数。根据相互影响的大小来确定一个团队如何整合和组织，以及如何根据特定的功能、作用和任务的分配来确定团队组织的相互关系。Morelli[16]认为，组织之间的相互影响受到产品框架的制约，给定产品框架的关系，可以很清楚的对组织进行分解和整合。 2）基于组成的模型（component-based DSM）：基于组成的模型主要研究系统组成部分的构架和相互关系。在研究组成部分相互关系的基础上，通过把系统分解为子系统或者更小的部分，以此来协调系统的复杂性。主要采用聚类的方法最大化类内组成部分的相互关系，同时最小化类之间的相互关系[8]，改进的聚类算法。 3）基于活动的模型（Activity-Based (Task-Based) DSM）：基于活动的模型主要研究并行设计过程。基于活动的模型以非对角线上的元素代表设计开发任务的依赖关系，从而能够描述开发过程中的迭代问题。非对角线上元素代表的意思随着研究的深入还在不断的变化中。利用该模型研究的主要目的是重新对任务进行分割、整合和排序，从而减少设计中的迭代，缩短设计的持续时间。发展到现在，成熟的主要算法有算法等。由于DSM理论能够描述设计过程中的耦合关系和任务之间的迭代，而这也是影响设计过程效率和效果的主要因素，因此，利用DSM理论对设计过程进行重构和优化成为并行工程研究中的一项重要内容。 4）基于参数的模型（Parameter-Based DSM）：基于参数的模型主要关注的是开发产品或者系统部件中的设计参数关系，相互参数关联关系来确定设计的先后顺序Sxule Tasxli（2005）认为给予参数的DSM模型表达的是活动之间另一个层面的相互关系，并区分了其与基于团队的模型的区别。如果说基于活动的模型是对并行设计过程的宏观把握，则基于参数的模型就是对具体一部分的微观把握。四种类型的模型适用于不同的研究领域，但最终目的都是把复杂的系统分解为简单的部分，使系统得到优化，变得更容易执行。由于研究的对象不同，矩阵元素代表的意义也不同。近年来，DSM理论在系统工程、组织设计和设计过程领域中进行了更切合实际、更深入的研究。 在基于DSM开发过程建模方面，并行设计过程建模的目的是通过它对过程进行分析与控制，最终达到对过程的改进及优化，从而减少设计反复，缩短开发时间，控制开发风险，节约开发成本。并行设计过程中的一个主要特征是迭代关系的大量存在以及由此导致的大量反复过程。对于并行设计过程中的这种大量相互依存的过程，传统的PERT图和网络法等，仅能指示出项目中一些活动必须结束以后，另一些活动才能开始；指示出一些能并行执行的活动；减少关键路径的策略能减少过程的持续时间。总的来讲，这些方法只能应用在串行开发过程中，而无力解决并行开发中存在的相互依存、相互依赖的复杂迭代关系。而DSM理论模型能够指示和描述并行设计过程中的迭代关系以及反复过程，从而为减少设计任务的复杂程度提供了一个强有力的分析工具，这也是DSM理论模型在并行产品框架下能够得到迅速发展的主要原因。 DSM用于并行工程的分析主要包括以下几个方面的内容。 首先，分解和排序，Eppinger等认为在设计的初期，设计过程还未被凝固，此时应该对并行设计过程进行建模分析，他采用图论方法，把一个复杂的设计过程进行重新组织，对任务进行重新定义，并把一个较