基于信息流的产品开发项目流程优化研究
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源 的可获取量不足 以使这些任务 并行开展时 , 要将 资源分配 需
给那些优先级较高 的任务 , 以保证这些任务率先完成。 在 Bo n g等人 的研 究基 础上 , 文采用 离散事 件仿 rw i n 本 真模型来计算项 目的完工 时间 和费用 。仿真模 型 的输 入信息 为任务执行时间 、 任务执行顺 序列 表 、 任务学 习向量 、 任务 信息 流矩阵 、 工概率矩 阵和返工影响矩阵。触 发事件以一个或多 返 个任务 的完工为标志 ; 状态包 括三个方面 : 各任务 的未完工量 、 各任务 的可执行状态 、 各任务的返工次数 。给定任务执行顺序 列表 , 返工迭代情况下产品开发仿真过程如下 : a 初始化模型输入变量 , ) 确定各任务 的执行 时间。 b 根据 任务顺 序 约束 条 件来 确 定 当前 时 间可 以执行 的 )
t in r et ce ue t rsne n i om t nf w bsda o tm t ot i r et c eue iua o eu s i z gpo c shd l.I peet a n r a o—o ae l rh o pi z po c shdl.Sm lt nrsh m i j d f i l gi m e j i
S h d l gagrh b sdo fr t nf w o rd c dv lp n rjc c e ui loi m ae ni omai o sfr o u t e e me t oet n t n o l p o p
C HEN Do g y n — u ,WANG e HANG n p n L i ,Z Ha - e g
收稿 日期 : 0 0 1 —7 2 1 -2 0 ;修回 日期 : 0 1O —8 2 1- 10
算法与人工智 能搜 索算 法相结合 , 究人 员开发出了众多的资 研 源分 配算 法 , 这些算法都在一定程度 上压缩了项 目的执行时间
基金项 目:国家自然科学基金资助项 目( 0 00 9 G 14 ; 7 8 14 / 0 1 ) 西南财经 大学“ 1 工程” 21 三
则在不 同项 目条件 下 的执行 效率 。这 些 优先 规则 在不 同
1 相 关 文献综 述
产品开发项 目的流程 优化 问题是基 于资 源约束 的进度 规
项 目执行模式 下也 都具 有较好 的效果 。在 不考虑返 工迭代
的情况下 , 采用上述优先规则对资源进行分 配能得 到比较理想 的项 目绩 效 , 中基 于 优 先权 规 则 的秩 最大 位 置 权 重规 则 其 ( R W) G P 尤其稳定 、 可靠 。
d 1 1ຫໍສະໝຸດ Baidu hn ) 6 13 .C i a
Abta t nodr oot i e akf wo ecm l rd c dvl m n po c w i a caatre yt ea src:I re t pi z t s o fh o pe pou t ee p et r et hc w s h rc i db ei r— m eh t l t x o j h ez h t
总费用与各项任务的工期和费用之 间的关系很难用解析的方法
计算 , 只能用仿真的办法得到项 目执行过程的特征参数 , 如项 目 执行时间期望 值的估计 值 、 目执行 费用期望 值 的估 计值 等。 项 根据项 目中各任务的资源调度优先级 以及任务之问的逻辑约束 关系和信息关联关系 , 以通过模 拟实际项 目开发过 程估 算整 可 个项 目的完工周期和费用 。当多个任 务竞 争同一种资 源 , 且资
优先规则搜索算法是解 决调 度优化 问题最重 要 的搜 索算 法。这些 算法 比较直观且易 于使用 , 在计算量方面相对于其他 方法 如遗传算法等要小 , 因此易于与局部搜索算法以及人工智 能算 法等其他 搜索方法相结 合 J 。将 基 于优 先规则 的启发 式
如蚁群算法 、 禁忌搜索算法 、 拟退 火算法 、 模 遗传算 法等。 由于 资源受 限项 目 调度 问题 为 N — d Ph 问题 , r a 精确算 法无法 在合理
期建设项目 Q 0. 8 ; 财经大学四 ( N91 )西南 0 川省金融智能与金融工程重羔实 验室资助项目 F E00 O ) (I 21 A1 F .
作者简介 : 陈冬宇( 9 1 ) 男, 18 一 , 浙江人 , 士, 博 主要研 究方向为项 目管理、 信息管理 (h no gu sue m i cm) 王磊 ( 9 9 ), 河南人 , ced ny .w f@g al o ; . 17 一 男,
2 问题 描述及 基本 假设
产品开发项 目存在高度不确定性 , 致使返工迭代情况 时有 发生 。为了便于分 析且 不失 一般 性 , 根据 Bo nn rw ig等人 的 研究成果 , 假定产 品开发项 目满足如 下条件 : ) 品开发项 目 a产 可 以分解成多个任务 , 每个任 务的完工时间和费用服从一定的 统计规律 ; 任务之 间的关 系可 以用信 息流 矩 阵进行 表示 。b ) 项 目完工之后会给其他任务输 出信息 , 导致其他任务开工或返 工, 返工概率和返工影响可 以事先估 计得 到, 用返 工概率 矩阵
陈冬宇 王 , 磊 张汉鹏 ,
( 南财 经大 学 a 济信 息工程 学 院 ; .工 商管理 学 院 , 西 .经 b 成都 6 13 ) 110 摘 要 :为优化返 工情 况下产 品开发 项 目的流 程 , 分析 了基 于优 先规 则 的启 发 式 资 源分 配规 则 的优 点和 不足 ,
划问题 , Jbso 即 o - p问题 。当项 目任 务数 目逐 渐增 大时 , h 精确 计算 各任务的最佳执行时 间就变 得非常 困难 。因此 人们在 寻找 问题 精确 解的 同时 , 也设计 了许多启发式算法来寻找 问题 的近似解 或满意解 。精确算 法主要 有线性 规划法 和分枝 定界 法 。启发式算法 则 主要有 优先 规 则算 法 和智 能搜索 算 法 ,
提 出 了基 于信 息流 的资 源分配规 则 , 用仿 真 实验对 资 源分 配 规 则 的有 效 性进 行 了检 验 。仿 真 结果 表 明 , 并利 提 出的 资源分 配规 则相 对 于基 于任 务顺序 分 配资 源的优 先规 则和秩 最 大位 置权 重资 源分配规 则 , 能够更 显 著优 化 项 目的执行 时 间和 费用。
Ke o d :poet ce u n ;nom t nf w; e rt grh pout ee p et yw rs rj hd l g i r ai o hu sca oi m; rdc dvl m n cs i f ol i il t o
时 间内得 到大规模 问题 的最优解 , 以对启发式算法 的研 究成 所
规划 。当前项 目规划研究 领域主要 分析 非返工 迭代情 况下
为该领域 的主流 , 亦产生 了大量 的成果 。启发式算法 主要有基
于优先权规则 的启发式算法 和智 能搜索算法 两大类 。 基于资源分配优先权 规则 的启 发式 算法是 基于不 同 的优 先权规则 , 可安排 任务集合 中选择 任务 , 而将 部分进 度扩 从 从 展为完全进度 的一种启 发式算 法。启发式 优先规 则算法 通常
第 2 卷第 7 8 期
21 0 1年 7月
计 算 机 应 用 研 究
Ap l a in Re e r h o mp tr p i t s a c fCo u e s c o
Vo . 8 No 7 I2 .
J1 2 1 u. 01
基 于信 息流 的产 品开发 项 目流 程 优 化 研 究 木
讲师, 博士 。 主要研究方向为智能优化 ; 张汉鹏 ( 96 ) 男, 17 一 , 山东人 , 师, 士, 讲 博 主要研 究方向为新 产品开发 管理.
・
23 5 2・
计 算 机 应 用 研 究
第2 8卷
和费用 , 提高 了项 E的执行效率 。 t 虽然 以前 的研 究在资源 约束 的进 度规划方 面做 了深入研
和返 工冲击矩 阵表示 , 不 随时 间而 变化 。c 每个 任务存 在 且 )
最大返工次数 , 当某任务 的返工次 数超过 指定值 时 , 即使 再有
其他任务给它提供信息, 该任务也不再返工。d 项 目执行过 )
程存在资源约束 , 可再生资源 的数量会影 响任务执行 过程 。 产品开发项 目执行过程存在的不确定性使得项 目总工期和
包 含调度过程 ( 进度 ) 产生机制 和优 先规则两 部分。进度 产生 机制 用于确定 如何构造一个可行调度 ; 而优先规则用于确定在
的项 目调度优 化 问题 , 而返 工情 况 下 的调度 问题 尚少 有人 涉
及 。由于产 品开发 过程 充满 不确 定性 , 工 迭代 情况 时有 发 返
s o h t h sag r h i v l n f ce tc mp r d wi h e u n e b s d a d GRP p o t ls h w t a i lo t m s a i a d ef in o a e t t e s q e c — a e n t i d i h W r r yr e . ii u
关 键词 :流程 优化 ; 息 流 ;启发 式算 法 ;产 品开发 信 中图分 类号 :T 3 1 T 1 P 0 ;P 8 文 献标 志码 :A 文章 编号 :10 — 6 5 2 1 )7 2 3 3 0 13 9 ( 0 1 0 —5 10
d i1 .9 9 ji n 10 -6 5 2 1 . 7 0 7 o:0 3 6 /.s .0 13 9 . 0 10 . 3 s
( . colfE oo i non i n i ei b Sh o o  ̄ie A mns ai Suh et nU i rt f Fn ne cnmi , hn — U Sh o o cn mcl r ̄tnE gn r g, . colfB ns d iirtn, o tws r nv syo iac &Eo o c C eg f o e n s t o e ei s
t n o e i n a t i e , h s a e n lz d t e a v n a e n ia v n a e f r r y r l a e e r t lo t ms o p i fd sg ci t s t i p ra ay e h d a tg sa d ds d a t g so ii — e b s d h u si ag r h r — o vi p p ot u i c i f 0
0 引言
产 品开发项 目是存 在高度 风险 的企业行 为 , 根据 Sads t i n h 的一项统计 ,0 0年美 国产 品开发 项 目失败 率高 达 7 % 。项 20 2 目失 败的主要原 因是 由于产 品开发项 目本 身所具有的复杂性 、 不确定 性 、 耦合性等特点 , 致使项 目进度 、 成本 以及消耗资源往 往难 以准确估 计 , 使得产 品开发 过程混 乱 , 缺乏 良好 的组 织和
究, 但是经典 的项 目规划求解 问题假定项 目的执行 过程 是确定
的 , 目执行 过程 中没 有返 工迭代 的情 况发生。在 复杂产品开 项 发过程 中, 目任 务之间存在着 复杂 的关联关 系 , 项 这种关联 关
系导致项 目开发过程充满 了不确定性 , 因此对于实际的产品开
发 问题 , 仅仅考虑任务的逻辑顺序关系和资源约束是远远不够 的, 还应该考虑项 目执行过程 中的返工迭代情形 。
搜索 过程 中会 选择哪一个后序任务进行调度 。
当前 已有 多种不同的资源分配规则 , 这些规则 可以分成五
生, 因此如何优化该情况下 的项 目执行 过程 是一个需要深入研
究 的 问题 。
个大类 : 于任务 、 基 基于 网络 、 于关键路径 、 于资源 以及混 基 基 合 的优先规则 。研 究人员分别 用数值 算例验 证 了不 同优先 规
给那些优先级较高 的任务 , 以保证这些任务率先完成。 在 Bo n g等人 的研 究基 础上 , 文采用 离散事 件仿 rw i n 本 真模型来计算项 目的完工 时间 和费用 。仿真模 型 的输 入信息 为任务执行时间 、 任务执行顺 序列 表 、 任务学 习向量 、 任务 信息 流矩阵 、 工概率矩 阵和返工影响矩阵。触 发事件以一个或多 返 个任务 的完工为标志 ; 状态包 括三个方面 : 各任务 的未完工量 、 各任务 的可执行状态 、 各任务的返工次数 。给定任务执行顺序 列表 , 返工迭代情况下产品开发仿真过程如下 : a 初始化模型输入变量 , ) 确定各任务 的执行 时间。 b 根据 任务顺 序 约束 条 件来 确 定 当前 时 间可 以执行 的 )
t in r et ce ue t rsne n i om t nf w bsda o tm t ot i r et c eue iua o eu s i z gpo c shd l.I peet a n r a o—o ae l rh o pi z po c shdl.Sm lt nrsh m i j d f i l gi m e j i
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C HEN Do g y n — u ,WANG e HANG n p n L i ,Z Ha - e g
收稿 日期 : 0 0 1 —7 2 1 -2 0 ;修回 日期 : 0 1O —8 2 1- 10
算法与人工智 能搜 索算 法相结合 , 究人 员开发出了众多的资 研 源分 配算 法 , 这些算法都在一定程度 上压缩了项 目的执行时间
基金项 目:国家自然科学基金资助项 目( 0 00 9 G 14 ; 7 8 14 / 0 1 ) 西南财经 大学“ 1 工程” 21 三
则在不 同项 目条件 下 的执行 效率 。这 些 优先 规则 在不 同
1 相 关 文献综 述
产品开发项 目的流程 优化 问题是基 于资 源约束 的进度 规
项 目执行模式 下也 都具 有较好 的效果 。在 不考虑返 工迭代
的情况下 , 采用上述优先规则对资源进行分 配能得 到比较理想 的项 目绩 效 , 中基 于 优 先权 规 则 的秩 最大 位 置 权 重规 则 其 ( R W) G P 尤其稳定 、 可靠 。
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总费用与各项任务的工期和费用之 间的关系很难用解析的方法
计算 , 只能用仿真的办法得到项 目执行过程的特征参数 , 如项 目 执行时间期望 值的估计 值 、 目执行 费用期望 值 的估 计值 等。 项 根据项 目中各任务的资源调度优先级 以及任务之问的逻辑约束 关系和信息关联关系 , 以通过模 拟实际项 目开发过 程估 算整 可 个项 目的完工周期和费用 。当多个任 务竞 争同一种资 源 , 且资
优先规则搜索算法是解 决调 度优化 问题最重 要 的搜 索算 法。这些 算法 比较直观且易 于使用 , 在计算量方面相对于其他 方法 如遗传算法等要小 , 因此易于与局部搜索算法以及人工智 能算 法等其他 搜索方法相结 合 J 。将 基 于优 先规则 的启发 式
如蚁群算法 、 禁忌搜索算法 、 拟退 火算法 、 模 遗传算 法等。 由于 资源受 限项 目 调度 问题 为 N — d Ph 问题 , r a 精确算 法无法 在合理
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作者简介 : 陈冬宇( 9 1 ) 男, 18 一 , 浙江人 , 士, 博 主要研 究方向为项 目管理、 信息管理 (h no gu sue m i cm) 王磊 ( 9 9 ), 河南人 , ced ny .w f@g al o ; . 17 一 男,
2 问题 描述及 基本 假设
产品开发项 目存在高度不确定性 , 致使返工迭代情况 时有 发生 。为了便于分 析且 不失 一般 性 , 根据 Bo nn rw ig等人 的 研究成果 , 假定产 品开发项 目满足如 下条件 : ) 品开发项 目 a产 可 以分解成多个任务 , 每个任 务的完工时间和费用服从一定的 统计规律 ; 任务之 间的关 系可 以用信 息流 矩 阵进行 表示 。b ) 项 目完工之后会给其他任务输 出信息 , 导致其他任务开工或返 工, 返工概率和返工影响可 以事先估 计得 到, 用返 工概率 矩阵
陈冬宇 王 , 磊 张汉鹏 ,
( 南财 经大 学 a 济信 息工程 学 院 ; .工 商管理 学 院 , 西 .经 b 成都 6 13 ) 110 摘 要 :为优化返 工情 况下产 品开发 项 目的流 程 , 分析 了基 于优 先规 则 的启 发 式 资 源分 配规 则 的优 点和 不足 ,
划问题 , Jbso 即 o - p问题 。当项 目任 务数 目逐 渐增 大时 , h 精确 计算 各任务的最佳执行时 间就变 得非常 困难 。因此 人们在 寻找 问题 精确 解的 同时 , 也设计 了许多启发式算法来寻找 问题 的近似解 或满意解 。精确算 法主要 有线性 规划法 和分枝 定界 法 。启发式算法 则 主要有 优先 规 则算 法 和智 能搜索 算 法 ,
提 出 了基 于信 息流 的资 源分配规 则 , 用仿 真 实验对 资 源分 配 规 则 的有 效 性进 行 了检 验 。仿 真 结果 表 明 , 并利 提 出的 资源分 配规 则相 对 于基 于任 务顺序 分 配资 源的优 先规 则和秩 最 大位 置权 重资 源分配规 则 , 能够更 显 著优 化 项 目的执行 时 间和 费用。
Ke o d :poet ce u n ;nom t nf w; e rt grh pout ee p et yw rs rj hd l g i r ai o hu sca oi m; rdc dvl m n cs i f ol i il t o
时 间内得 到大规模 问题 的最优解 , 以对启发式算法 的研 究成 所
规划 。当前项 目规划研究 领域主要 分析 非返工 迭代情 况下
为该领域 的主流 , 亦产生 了大量 的成果 。启发式算法 主要有基
于优先权规则 的启发式算法 和智 能搜索算法 两大类 。 基于资源分配优先权 规则 的启 发式 算法是 基于不 同 的优 先权规则 , 可安排 任务集合 中选择 任务 , 而将 部分进 度扩 从 从 展为完全进度 的一种启 发式算 法。启发式 优先规 则算法 通常
第 2 卷第 7 8 期
21 0 1年 7月
计 算 机 应 用 研 究
Ap l a in Re e r h o mp tr p i t s a c fCo u e s c o
Vo . 8 No 7 I2 .
J1 2 1 u. 01
基 于信 息流 的产 品开发 项 目流 程 优 化 研 究 木
讲师, 博士 。 主要研究方向为智能优化 ; 张汉鹏 ( 96 ) 男, 17 一 , 山东人 , 师, 士, 讲 博 主要研 究方向为新 产品开发 管理.
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第2 8卷
和费用 , 提高 了项 E的执行效率 。 t 虽然 以前 的研 究在资源 约束 的进 度规划方 面做 了深入研
和返 工冲击矩 阵表示 , 不 随时 间而 变化 。c 每个 任务存 在 且 )
最大返工次数 , 当某任务 的返工次 数超过 指定值 时 , 即使 再有
其他任务给它提供信息, 该任务也不再返工。d 项 目执行过 )
程存在资源约束 , 可再生资源 的数量会影 响任务执行 过程 。 产品开发项 目执行过程存在的不确定性使得项 目总工期和
包 含调度过程 ( 进度 ) 产生机制 和优 先规则两 部分。进度 产生 机制 用于确定 如何构造一个可行调度 ; 而优先规则用于确定在
的项 目调度优 化 问题 , 而返 工情 况 下 的调度 问题 尚少 有人 涉
及 。由于产 品开发 过程 充满 不确 定性 , 工 迭代 情况 时有 发 返
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关 键词 :流程 优化 ; 息 流 ;启发 式算 法 ;产 品开发 信 中图分 类号 :T 3 1 T 1 P 0 ;P 8 文 献标 志码 :A 文章 编号 :10 — 6 5 2 1 )7 2 3 3 0 13 9 ( 0 1 0 —5 10
d i1 .9 9 ji n 10 -6 5 2 1 . 7 0 7 o:0 3 6 /.s .0 13 9 . 0 10 . 3 s
( . colfE oo i non i n i ei b Sh o o  ̄ie A mns ai Suh et nU i rt f Fn ne cnmi , hn — U Sh o o cn mcl r ̄tnE gn r g, . colfB ns d iirtn, o tws r nv syo iac &Eo o c C eg f o e n s t o e ei s
t n o e i n a t i e , h s a e n lz d t e a v n a e n ia v n a e f r r y r l a e e r t lo t ms o p i fd sg ci t s t i p ra ay e h d a tg sa d ds d a t g so ii — e b s d h u si ag r h r — o vi p p ot u i c i f 0
0 引言
产 品开发项 目是存 在高度 风险 的企业行 为 , 根据 Sads t i n h 的一项统计 ,0 0年美 国产 品开发 项 目失败 率高 达 7 % 。项 20 2 目失 败的主要原 因是 由于产 品开发项 目本 身所具有的复杂性 、 不确定 性 、 耦合性等特点 , 致使项 目进度 、 成本 以及消耗资源往 往难 以准确估 计 , 使得产 品开发 过程混 乱 , 缺乏 良好 的组 织和
究, 但是经典 的项 目规划求解 问题假定项 目的执行 过程 是确定
的 , 目执行 过程 中没 有返 工迭代 的情 况发生。在 复杂产品开 项 发过程 中, 目任 务之间存在着 复杂 的关联关 系 , 项 这种关联 关
系导致项 目开发过程充满 了不确定性 , 因此对于实际的产品开
发 问题 , 仅仅考虑任务的逻辑顺序关系和资源约束是远远不够 的, 还应该考虑项 目执行过程 中的返工迭代情形 。
搜索 过程 中会 选择哪一个后序任务进行调度 。
当前 已有 多种不同的资源分配规则 , 这些规则 可以分成五
生, 因此如何优化该情况下 的项 目执行 过程 是一个需要深入研
究 的 问题 。
个大类 : 于任务 、 基 基于 网络 、 于关键路径 、 于资源 以及混 基 基 合 的优先规则 。研 究人员分别 用数值 算例验 证 了不 同优先 规