基于项目多不确定性的关键设计结构矩阵研究

The complexity of project multi-uncertainty is the key reason for the failure of traditional project management method. Multi-uncertainty of the project is regarded as a complex system in this research. Based on the extention and iteratation of project process, linear system state conversion equation and change prediction method tools are used to develop the Critical Design Structure Matrix. Main researches include: (1)mechanism analysis of critical design structure matrix based on multi-uncertainty of project; (2) developing method of critical design structure matrix based on multi-uncertainty of project; (3) robustness measurement of critical design structure matrix based on multi-uncertainty of project; (4) simulation and optimization of critical design structure matrix based on multi-uncertainty of project; (5) empirical research of critical design structure matrix based on multi-uncertainty of project . This research mainly bases on understanding the mechanism of the multi-uncertainty of projects and developing the the synergy mechanism of the critical chain and the design structure matrix. The advancement of project management methods endures both theoretical and practical significance.

项目多不确定性的复杂化是导致传统项目管理方法失效的关键原因。本课题将项目多不确定性看作一个复杂系统，针对项目进度管理中工期延长与工序迭代等现象，利用线性系统状态转换方程、变更预测法等工具，基于关键链与设计结构矩阵技术提出关键设计结构矩阵。主要研究包括：（1）基于项目多不确定性的关键设计结构矩阵机理分析；（2）基于项目多不确定性的关键设计结构矩阵构建方法；（3）基于项目多不确定性的关键设计结构矩阵鲁棒性测度；（4）基于项目多不确定性的关键设计结构矩阵仿真优化；（5）基于项目多不确定性的关键设计结构矩阵实证研究。本研究主要在于认识项目多不确定性的作用机理，构建关键链与设计结构矩阵的协同机制，提升项目管理方法，具有重要的理论和实践意义。

关键链设计结构矩阵方法旨在建立适用于不确定性返工情形的项目进度计划。本项目中的CCDSM充分利用了max-plus代数的状态转换能力和DSM处理返工的能力，建立起处理项目中大范围返工工序的底层机制，并对不确定性返工情形做出界定和独特假设。同时，在底层机制上引入“界面关键度”和“潜在影响关键度”等概念对活动及其信息层级进行定量分析，以确定项目进度管控的优先级顺序；在优化机制中，使用遗传算法进行前馈的活动执行排序，以及绑定算法进行动态并行工序识别，极大程度上规范了DSM返工调度框架的拓展使用。另一方面，本项目取关键链管理中的缓冲区设置理念，建立“返工影响区（RFA）”，以处理返工引起的项目内生复杂性。返工影响区不仅定量测度了特定活动在进度中的影响范围，也在设置上独立于调度机制。本项目分别从完工概率和潜在影响关键度视角提出了两种项目缓冲区的方法，分别满足项目最终交付标准和实际经济性等不同要求。同时，本项目通过计算机建模和模拟，建立了基于CCDSM的可视化进度管理平台，并通过实证分析证明了其优越性：1）可以对高返工可能性的活动或搭接关系进行预测；2）精确地在项目进度中表达不确定返工情形；3）精确地对返工影响进行测度；4）具有灵活设置的项目缓冲区设置方案以满足完工概率和项目经济性等不同需求。因此，本项目提出的关键链结构矩阵方法对于提升项目管理方法，具有重要的理论和实践意义。