设计结构矩阵在新产品开发项目计划中的应用_毕星

2008年3月Mar.2008天津大学学报(社会科学版)JO URNA LOF TIANJIN UNIVERSIT Y (SO CIA L SCIEN CE S)第10卷第2期V ol.10 N o.2设计结构矩阵在新产品开发项目计划中的应用毕 星,巩明强(天津大学管理学院,天津300072)摘 要:项目任务之间有顺序、平行和交叉三种关系,大多数网络图方法都侧重解决顺序和平行任务的问题,而忽略了交叉任务的问题。

阐述了设计结构矩阵的原理、动态联盟新产品开发项目的特点,明确了在动态联盟新产品开发项目中应用设计结构矩阵的意义,提出了在动态联盟新产品开发项目计划制定中应用设计结构矩阵的方法。

此研究有利于增加联盟体整体竞争力、降低新项目的风险、实现规模经济,能实现资源共享、优势互补和防止过度竞争。

关键词:设计结构矩阵;动态联盟;新产品开发;项目计划制定中图分类号:F22419 文献标志码:A 文章编号:100824339(2008)022*******收稿日期:2007206225.基金项目:国家/8630基金资助项目(2004A A41030).作者简介:毕 星(1964) ),男,博士,副教授.通讯作者:巩明强,男,gonggmq@.新产品开发过程是一种典型的项目实施过程,通常采用项目管理的方法对新产品开发进行管理。

但由于动态联盟新产品开发主体的动态性和虚拟性,故传统的新产品开发项目的管理方式不能完全满足动态联盟新产品开发项目管理的需要,这就给项目管理研究提出了新的课题。

一、设计结构矩阵的提出制定项目计划的工具很多,最常用的有里程碑法、甘特图、网络图法(包括关键路径法CP M 和计划评审技术法PERT)[1],但这些都只适应顺序任务和平行任务较多的项目,而不能适应相互交叉任务较多的项目的需要(见图1)。

相对于交叉任务而言,可以将具有顺序和平行关系的任务都看做是简单任务。

虽然有些项目可能包括数百项或更多不同的任务,但如果这些任务都是简单任务,那么即使任务再多,只要能确定执行各项任务的时间和地点,则排序在前的任务就不会因为随后产生的某些信息而必须返工。

新产品开发需要的是创新,而创新需要复杂的学习/反馈循环,其任务多为相互依赖、相互交叉的耦合任务。

经常是一项任务在完成后,又从后续的任务中图1 两个任务的三种可能关系学习,然后重新完成这项任务,这就需要一边从后面的任务学习,一边重新完成先前的任务。

因此,许多公司都在它们的新产品开发过程中,鼓励反馈(feedback)和迭代(iteration),这种做法被称为/并行工程0[2]。

由于新产品开发项目中存在大量的交叉、循环任务,故利用传统的网络技术难以制定项目计划[3]。

与传统的制定计划工具不同,设计结构矩阵(design structure matrix,DS M)是一种基于信息流的计划工具[4],它是一种二维表格,在表格中的行和列中列出了相同的任务序列,它们可以表示各种任务信息的相互需求关系,图2是用DS M 表示的三种任务关系(见图2)。

图2 DSM 表示的任务关系对角线下面的黑色方块表示前馈信息交流,即来自前期任务的信息可以被后面的任务所利用;而对角线上面的黑色方块表示的是反馈,即后期任务中所产生的信息可能会导致对前期任务的返工。

这些就是耦合任务。

二、设计结构矩阵在动态联盟新产品开发项目中的应用分析动态联盟新产品开发是由不同企业联合起来组成动态联盟的形式共同实施新产品的开发。

虚拟性和动态性是动态联盟新产品开发项目的主要特点,而且与单一企业的新产品开发相比相互依赖的任务更多,更加需要实施并行开发[5]。

动态联盟新产品开发项目有利于各企业之间更好地交流与合作。

运用设计结构矩阵调整开发项目任务结构,可以大大减少开发过程中出现的反复和迭代任务,缩短开发周期和降低开发成本。

在动态联盟的新产品开发项目中,应用设计结构矩阵可划分为任务分解、绘制设计结构矩阵图、优化信息流和管理无法返工的任务四个步骤(见图3)。

图3 应用设计结构矩阵的四个步骤1.任务分解动态联盟项目团队首先要确定新产品开发需完成的任务,并进行任务分解[6]。

任务分解的方法与普通的项目任务的分解相同。

可以利用WB S 工具。

如一项新产品的开发需完成1~10共10项任务,每一项又有不同的分任务。

2.绘制设计结构矩阵图认真分析识别各种任务的信息要求,按照当前的执行顺序列出全部任务,然后绘制设计结构矩阵图。

图4是一个假设的动态联盟新产品开发项目的设计结构图(见图4)。

图4 简单的DSM从图4可以看到任务2需要来自任务7的信息,而任务7的执行远在任务2之后,于是执行任务2就需要猜测或假设任务7中暂缺的信息。

当最终从任务7中获得完整而精确的信息时,可能会有必要对任务2进行返工,开发过程不得不重新从任务2开始,介于2和7之间的任务也要返工,以反映任务2输出信息的变化。

用方框标注那些并行任务,也就是相互交叉的任务。

这些是计划内的迭代,即确认要进行返工的任务,将这些任务划归一个联盟企业或部门实施。

因此,要对它们进行组织,以促进并加快它们之间的信息流动。

如果对角线以上所有的黑色方块都在方框之内,则说明已经为这些迭代做出了计划,并对流程做出了安排,以尽可能高效地处理这些任务(见图5)。

图5 标记计划外迭代的DSM图5显示任务5到任务9是同步执行的。

然而在对角线以上仍然有四个反馈记号(在这里以o 表示)被第10卷第2期毕 星等:设计结构矩阵在新产品开发项目计划中的应用#111 #划在方框标注的任务之外。

这些是计划外的迭代,需要进一步优化。

3.优化信息流(1)调整任务的顺序。

调整任务顺序是优化信息流的第一步,通过重新排列DS M 中的横排,将尽可能多的黑色方块从对角线上方移到下方。

首先要从确定最开始和最终任务的备选项入手,逐步找出能确定顺序的任务。

在前面的DS M 中,任务1排在第一位,接下来是任务3,因为它只需要来自任务1的信息。

这两项任务属于顺序任务。

下一步选择的是任务4和任务6,因为它们只需要来自任务1和任务3的信息,注意任务4和任务6之间不需要信息交流,因此,它们可以同步进行。

任务8成为项目中的最后一项任务。

当再也无法找到可以确定执行顺序的任务时,必须将剩余的任务圈入方框中,使其接近对角线。

在我们的例子中,最高效的排序方法显示出两个包含耦合任务的方框:任务2、任务10和任务7必须一起执行,而任务5和任务9也必须一起执行。

这一DS M 将所有的迭代都纳入计划中。

简单的D S M 可以用手工确定出任务的顺序和耦合,但对于复杂的DS M 来说,就需要借助计算机来进行了。

(2)重新分组。

调整了任务顺序之后,就需重新考虑它们的组织编排,图6是调整顺序重新分组后的结果。

将任务1和任务3视为一组,它们是顺序任务;将任务4和任务6视为一组,它们是平行任务;将任务2、任务10和任务7视为一组,将任务5和任务9分别归为一组,它们都是耦合任务;将任务8单独视为一组,它是结束任务(见图6)。

图6 调整结构后的DSM4.减少信息交流重新排列矩阵只是制定出高效开发流程的一部分,还需要通过改变任务的内容来减少不必要的信息交流。

可以通过更改任务规范,将耦合任务分解成较小的组。

在动态联盟新产品开发项目中,可以采用在承担耦合性较强任务的联盟企业之间互派专业知识人员的方法,来解决本来需要通过一次或多次迭代而交流得到的信息,或通过信息技术实现信息的同步,来减少不必要的信息迭代;也可以在产品开发初期引入一项新任务,以简化承担耦合任务的联盟企业随后需耗费大量时间进行的迭代工作。

由承担耦合任务的企业选出代表,来完成新增任务,及早对耦合任务中的共同方面取得一致认可,可以取消一些不必要的迭代;还可以重新界定承担耦合任务联盟企业内部的任务,通过在联盟企业现有任务中插入一两项额外任务,来消除联盟企业内部不必要的信息交流,这样就可通过计划内的迭代消除计划外的迭代。

5.管理无法返工的任务上述讨论的都是规模较小易于管理的流程。

而动态联盟新产品开发是一个庞大而复杂的流程,所有的耦合都能一起执行的情况是极为罕见的。

通常会有一些任务只能在流程后期执行,但确要为数月前完成的任务提供信息。

那些具有相互依赖性的任务可能相距太远,这时有效地加入后期信息会导致任务耽搁,并意味着整个流程要从头开始。

这种情况的出现通常是项目初期的假设犯了根本性的错误,如果错误严重,设计就不得不重新进行。

而动态联盟新产品开发是面向市场的开发,联盟企业不愿重做已开发好的产品,因为这将使它在一个产品周期中落后于竞争对手。

所以,如果有关信息暴露出致命的错误,应彻底放弃该项目;而如果暴露出的只是较小的缺陷,那么就应该按原先的设计推出新产品。

动态联盟新产品开发项目组应尽可能减少由于后期任务信息而导致返工的可能性,并将新产品开发过程中出现的这些问题做详细记录,以提供下一代产品开发和设计时参考。

三、结 语动态联盟新产品开发项目是各联盟企业之间的分工合作,运用设计结构矩阵可以理清开发任务之间的信息交流需求,这有利于各企业之间更好的交流合作。

运用设计结构矩阵,调整开发任务结构,可以大大减少开发过程中出现的反复和迭代任务,大大缩短开发周期,降低开发成本。

利用设计结构矩阵,明确了各联盟企业在开发中的作用,为实施并行开发提供了可能。

在动态联盟的新产品开发项目计划制定中应用设计结构矩阵,虽然无法解决所有的计划外迭代,但它肯定能降低迭代出现的几率。

#112#天 津 大 学 学 报 (社会科学版)2008年3月参考文献:[1]毕星,翟丽.项目管理[M].上海:复旦大学出版社,2000.[2]徐晓飞.未来企业的组织形式:动态联盟[J].中国机械工程,1996,7(4):15220.[3]Bro wning T R.An Intro ductio n to the Use o f D esign StructureMatrices for Systems Engineering,Project Management,and Organization Planning[R].Cambridge,Massachusetts:Massachusetts Institu te o f Technolo gy,Lean Aircraft Initiative,1998.[4]Eppi nger S D.A mo del2based method for organizing tasks inproduct development[J].Jo urnal o f En gineering Design,1994(6):1213.[5]Bo nd A H,Ricci R J.Cooperation in aircraft desig n[J].Research in Engineerin g Design,1992(4):1152130.[6]Pi mmler T U,Eppin ger S D.Integrati on Analy sis of ProductDeco mpo sitions[C].AS ME6th Internatio nal Conference on Desig n Theory and Methodolo gy.Minneapolis,Uni ted State ofA merica:1994,68:3432351.Application of Design Structure Matrix to Planning of New Product Development ProjectsBI Xing,G O NG M ing2qiang(School of Management,Tianjin University,Tianjin300072,China)Abstr act:There are three kinds of logical relationships betw een project tasks,in sequence,parallel,and in sequence with alead.Mo st network diagrams represen t the first tw o,and do no t represent the last.This paper introduces the principles o f designstructure matrix(DS M),the characteristics o f new product dev elopment projects based o n dy namic alliance,and the v alue o fapplying DS M to the new pro duct develo pment projects.The method o f applyi ng D SM to planning o f new product dev elopmentprojects based o n dy namic alliance,was put forward,which can help enhance the overall competiti ve po wer o f the dy namicalliance,reduce the risk of new project,achieve econo mic size,sharing resources,advantages co mplement,and avoid overco mpetition.Keywor ds:design structure matri x;dynamic alliance;new product develop ment;project planning第10卷第2期毕星等:设计结构矩阵在新产品开发项目计划中的应用#113#。