發(fā)布時間：2020-10-25 07:59

　　 復(fù)雜裝備研制能力是一個國家工業(yè)技術(shù)水平的重要標志,復(fù)雜裝備研制對于帶動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,建設(shè)創(chuàng)新型強國具有重大意義。復(fù)雜裝備研制是一項系統(tǒng)工程,涉及數(shù)百家研制單位,技術(shù)難度大,不確定因素多,研制進度計劃制定面臨極大挑戰(zhàn)。而進度計劃是進度控制、采購計劃等工作的基礎(chǔ),因此針對復(fù)雜裝備研制過程的特點,構(gòu)建可操作性的進度計劃模型對保證研制進度,提升復(fù)雜裝備研制進度管理水平具有重要作用。制定復(fù)雜裝備研制進度計劃十分復(fù)雜,分階段分層管控模式被研制企業(yè)廣泛采用。本文從該模式的內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)入手,分析了復(fù)雜裝備研制過程不同階段不同層次進度計劃工作的主要任務(wù)和難點。具體來說,項目立項論證階段需要確定研制周期,其面臨的主要困難有市場、技術(shù)等信息不足;涉及主制造商、供應(yīng)商、客戶、競爭者、政府主管部門等眾多參與方且各自利益訴求不同,需要綜合權(quán)衡各方利益訴求。接下來,項目研制階段的任務(wù)是在保證研制周期前提下,制定各層級的進度計劃,需要處理復(fù)雜裝備研制過程不確定性大,返工、迭代工作頻繁等難題,并進一步識別進度計劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為進度控制提供基礎(chǔ)。針對這些難題,本文構(gòu)建了系列新模型、新方法,主要內(nèi)容歸納如下:(1)研制周期決策的偏好應(yīng)變式?jīng)_突分析模型。研制周期決策需要綜合權(quán)衡各方不同的利益訴求,但初期市場、技術(shù)信息等較少,博弈模型難以適用,沖突分析模型由于所需信息量較少,故被用來分析不同利益訴求。近一步考慮復(fù)雜裝備研制周期長,決策者偏好會隨未來發(fā)展變化的情況,構(gòu)造了偏好情景應(yīng)變型沖突分析模型,定義了該模型的全局穩(wěn)定和偏好集結(jié)型穩(wěn)定。最后考慮前期獲得的均衡可能并不是滿意的。假設(shè)決策者的部分偏好可以被調(diào)解者或者具有較高談判協(xié)調(diào)能力的決策者改變,本文分別以最小化投入成本和協(xié)調(diào)工作量為目標,以獲得滿意均衡結(jié)果為約束,構(gòu)建了兩類偏好優(yōu)化型沖突決策模型,并基于遺傳算法設(shè)計了求解算法。(2)面向復(fù)雜裝備研制過程表征的CF-GERT網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。復(fù)雜裝備研制過程不確定性因素多,邏輯關(guān)系復(fù)雜,且常出現(xiàn)返工、迭代,形成工作回路,本文構(gòu)建了以特征函數(shù)和傳遞概率為傳遞函數(shù)的CF-GERT(Characteristic Function based GERT)模型,證明了其與信號流圖的等價關(guān)系,并設(shè)計了CF-GERT的矩陣式求解算法,最后利用傅里葉逆變換或數(shù)值法設(shè)計了概率密度函數(shù)推導(dǎo)方法,為表征研制過程及后續(xù)進度計劃制定、進度風險分析提供了工具。(3)基于聯(lián)合機會約束規(guī)劃的復(fù)雜裝備研制進度計劃分解反向CF-GERT模型構(gòu)建。大量采用的新材料、新技術(shù)以及其他不確定因素等會導(dǎo)致復(fù)雜裝備研制過程CF-GERT網(wǎng)絡(luò)存在部分未知參數(shù)。在研制周期或其他上層計劃已確定的情況,如何優(yōu)化這些參數(shù)是進度計劃分解工作的主要問題。本部分以最小化期望完成時間為目標,以按時完工概率、資源總量限制等為約束,構(gòu)建了反向CF-GERT的聯(lián)合機會約束規(guī)劃模型,并設(shè)計了求解算法,為總周期確定時的子任務(wù)進度計劃制定提供了新方法。(4)CVaR準則下復(fù)雜裝備產(chǎn)品交貨期優(yōu)化模型構(gòu)建。針對研制周期隨機情況下的交貨期優(yōu)化問題,設(shè)計了包含生產(chǎn)成本、產(chǎn)品價格、提前與延期懲罰成本的項目收益函數(shù)。進而引入決策者風險態(tài)度,構(gòu)建項目收益的CVaR模型,最后求解了固定產(chǎn)品價格、線性可變產(chǎn)品價格以及分段可變產(chǎn)品價格三種情形下的最優(yōu)交付期,分析了懲罰系數(shù)等相關(guān)因素對最優(yōu)交付期的影響。(5)基于進度風險的復(fù)雜裝備研制CF-GERT關(guān)鍵環(huán)節(jié)識別技術(shù)。識別進度控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)可為管理者提供管控重點,有利于保證CF-GERT計劃與交付期。本部分綜合延期概率和延期成本定義了進度風險,進而將進度風險變動百分比與CF-GERT網(wǎng)絡(luò)參數(shù)取值變動百分比定義為彈性,計算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)彈性,最后進行彈性分析遴選影響項目進度風險的關(guān)鍵路徑。偏好應(yīng)變式?jīng)_突分析模型拓展了偏好隨情景或協(xié)調(diào)優(yōu)化可變情形下的沖突分析方法,解決了涉及多方利益主體的復(fù)雜裝備研制周期沖突決策難題;CF-GERT模型及其矩陣方法求解算法除可獲得與經(jīng)典GERT模型相同結(jié)果,更易推導(dǎo)出概率密度函數(shù)等,且大大減輕了計算工作量;CF-GERT反問題的聯(lián)合機會約束模型考慮了活動時間的隨機不確定性,提高了進度計劃分解結(jié)果的穩(wěn)健性;CVaR準則下的復(fù)雜裝備產(chǎn)品交付期優(yōu)化模型綜合考慮了產(chǎn)品價格和交付期的映射關(guān)系、生產(chǎn)成本、懲罰成本以及決策者風險態(tài)度,給出了隨機完成時間情形下的最優(yōu)交付期;最后基于CF-GERT的關(guān)鍵環(huán)節(jié)識別技術(shù)從延誤概率和延誤成本兩個角度定義了進度風險,并利用彈性分析識別出進度風險管控關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以CF-GERT網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)的后四個模型,為描述復(fù)雜裝備研制過程,進度計劃制定分解與交付期優(yōu)化,識別進度風險管控關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供了新方法。
【學位單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：N945
【部分圖文】：

圖 3.1 成本導(dǎo)向型偏好優(yōu)化算法迭代圖章小結(jié)裝備研制項目初期（立項階段）在制定研制周期決策時需要綜合考慮各方利沖突分析模型進行分析。但是復(fù)雜裝備研制周期很長，在立項階段的決策需技術(shù)、客戶需求等變化對決策者偏好的影響。針對這種決策者偏好受未來發(fā)分析問題，本部分構(gòu)建了偏好情景應(yīng)變式?jīng)_突分析模型。首先利用情景分析決策者需要考慮的未來潛在情景。在不同情景下偏好各異，各潛在情景下的成了偏好情景應(yīng)變式?jīng)_突分析系統(tǒng)。針對此系統(tǒng)的均衡分析，本文從全局穩(wěn)角度分別設(shè)計了兩類沖突均衡——全局穩(wěn)定和偏好集結(jié)型穩(wěn)定。進一步假設(shè)具有較高談判能力的沖突決策者，他們可以影響到其他決策者偏好信息，構(gòu)分析模型，以較小的成本或協(xié)調(diào)量優(yōu)化決策者偏好信息，保證獲得最優(yōu)的均備研制周期決策提供可行工具。

0( )|EX EE tWt WW 1 01( ) | 249.213EE tE Xi t 222 02 21( ) | 63583.65776EE tE Xi t 2 2VAR( X ) E ( X ) E ( X) 1476.462667計算結(jié)果顯示，緊急逃生系統(tǒng)研制項目期望完成時間為 249.2 天，方差為 1476，完成的概 1。后者表明只要給予足夠多的時間，該緊急逃生系統(tǒng)定會研制成功。.5.2 研制完成時間的累積分布函數(shù)在已知緊急逃生系統(tǒng)研制時間分布的特征函數(shù) 基礎(chǔ)上，完成時間的概率函數(shù)是 ，其中 a 0, b 500。其累積分布函數(shù)是。最后利用 Matlab7.0 生成的累積分布函數(shù)如圖 4.9 所示0( )|EX EE tWt WW 1'0( ) cos( )NE kkx af x F kb a 1'0( ) ( ) cos( )Nb bE ka akx ax f x F kb a

分層管控模式下復(fù)雜裝備研制項目進度計劃模型研究果。這主要因為即使具有相同期望和方差的兩個隨機變量也會呈.2 所示的均值方差分別為 6 和 4/3 的兩個隨機變量，其中一個是均但是這兩個隨機變量具有不同的分布特征。如果某項活動完成時位以內(nèi)完成的概率為 0，相反如果此項活動完成時間是正態(tài)分布概率為 0.0416。因此考慮復(fù)雜裝備研制過程隨機性，不能僅僅優(yōu)化完工概率、資源等約束，構(gòu)建 CF-GERT 反問題的聯(lián)合約束規(guī)劃
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本文編號：2855674