多重不确定因素影响的高端装备研制任务仿真建模

张西林, 谭跃进, 杨志伟

(1. 国防科技大学系统工程学院, 湖南 长沙 410073; 2. 江苏师范大学商学院, 江苏 徐州 221116)

0 引 言

高端装备是指技术含量高、涉及学科多、资金投入大、具有高附加值、服役寿命长,一般需要跨领域、跨行业、跨区域的多个企业共同协作才能完成的一类技术装备,如航空航天装备、海洋工程装备、轨道交通装备、卫星、智能制造装备等。高端装备研制任务通常包含许多子任务,子任务之间存在串行、并行、重叠和耦合等关系,而且任务网络复杂、随机性大、影响因素多、返工迭代多。各个子任务的成功概率、完成时间、消耗成本、返工迭代次数等都存在着一定的不确定性,需要综合考虑这些因素,以便对其工期、成本、风险等进行更准确的预测、评估和控制。

计划评审技术(program evaluation and review technique,PERT)是美国研制北极星导弹时提出并发展起来的一种网络计划技术,主要用于项目的工期优化、关键路线识别、敏感性分析等。文献[1-2]利用PERT网络模型研究了项目管理和装备研制的工期估算问题。但是PERT是一个确定性的网络,而且不允许存在回路,难以对高端装备研制任务的迭代、重叠等进行描述。图示评审技术(graphical evaluation and review technique,GERT)方法可以将研制任务或项目的各个活动的参数设为随机分布,而且网络中允许存在自环和回路。文献[3-6]利用GERT网络模型从不同角度研究了复杂装备研制问题。但是GERT无法描述高端装备研制任务中的子任务重叠和学习曲线。

文献[7]将设计结构矩阵(design structure matrix,DSM)应用到复杂系统分析与管理,DSM在产品的流程优化、协同设计、风险分析等领域得到了广泛的应用[8-10]。……