考虑交互与冲突的产品服务系统需求管理方法研究

Requirements of Product-Service System (PSS) have features of heterogeneity, concealment, interactivity, and multiple conflicts, etc. It is difficult to manipulate such complex problem with traditional requirement management methods. Considering the interactions between product, service, and stakeholders, this research mainly focuses on PSS requirement identification and analysis, requirement mapping and requirement conflict resolution, and requirement trends forecasting and proactive response. A prototype system for PSS requirement management is also developed, and all the proposed methods in this research will be verified with typical industrial case. The merits of this research are summarized as follows: (1) PSS requirement identification method based on interactive task scenarios is proposed to support extracting generalized PSS requirement in different customer activity cycles. (2) To achieve the PSS requirement mapping and conflict resolving of technical characteristics, a collaborative mapping model based on house of quality (HoQ) is provided, which considers product-service interactions and conflicts. (3) PSS requirement trends forecasting approach is also proposed to mine for change mode of user preferences to achieve personalized PSS recommendation. This research will further improve the existing theories and methods of requirement management. It will also provide theoretical guidance and methodology support for PSS development management of service-oriented manufacturers.

产品服务系统的需求具备异质性、隐蔽性、交互性、冲突多发性等特征，传统需求管理方法难以解决这一复杂问题。本课题从产品、服务、相关利益方交互的角度出发，重点开展了产品服务系统的需求识别与分析、需求映射与冲突消解、需求变化趋势预测与主动响应等三方面的研究，并开发原型系统，通过典型的实际案例进行验证分析。本课题的创新点如下：（1）提出基于任务情景交互的产品服务系统需求识别方法,支持不同客户活动周期内产品服务系统广义需求的提取。（2）提出考虑产品-服务交互与冲突关系的质量屋协同映射模型，实现产品服务系统需求的映射和混合技术特性冲突的解决。（3）提出产品服务系统的需求变化趋势预测方法，挖掘用户偏好变迁模式，在此基础上实现产品服务系统的个性化推荐。本课题研究将进一步发展和完善现有的需求管理理论和方法，为服务型制造企业的产品服务系统开发管理提供理论指导和方法支持。

为了应对同质化竞争和客户需求多样化，越来越多的制造企业开始提供“产品服务系统（Product-Service Systems, PSS）”。然而，产品服务系统的需求具备异质性、交互性、冲突多发性等特征，传统需求管理方法难以解决这一复杂问题。因此，本项目开展了产品服务系统需求识别、产品服务系统需求冲突识别与消解、产品服务系统需求响应方法研究。具体研究包括：（1）针对产品服务系统需求的异质交互特征，提出了考虑交互的产品服务系统需求识别与分析方法，利用粗糙决策实验分析法处理不确定环境下的产品服务系统需求交互依赖问题，并对产品服务系统需求进行有效分类，识别出根本需求，指导设计资源的有效分配；（2）针对产品服务系统需求的冲突多发性特征，提出了基于功能特性分析法和冲突矩阵的产品服务系统需求冲突识别与消解方法，使用功能特性分析法导出产品服务系统技术特性，在此基础上，利用发明问题解决理论中的冲突矩阵和发明原理，解决产品服务系统技术特性间的冲突，减少产品服务系统设计与交付过程的不确定性；（3）针对产品服务系统需求的情景变动性特征，提出了一种考虑属性关联的产品服务系统多维推荐方法，解决用户面对海量产品服务系统方案的选择困境问题。本项目的实施为产品服务系统的早期规划和开发提供理论基础和切实可行的管理方法。