分析變更效應(yīng)傳播的系統(tǒng)框架

張昕，黃思遠(yuǎn)，繆銳，趙建平

（長春理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長春 130022）

分析變更效應(yīng)傳播的系統(tǒng)框架

張昕，黃思遠(yuǎn)，繆銳，趙建平

（長春理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長春 130022）

開展變更管理對產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目而言具有非常關(guān)鍵的意義，是受到許多學(xué)者關(guān)注的重要研究領(lǐng)域。在新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中，變更的產(chǎn)生和引入可以為公司帶來機(jī)會(huì)，變更會(huì)推動(dòng)公司在其產(chǎn)品設(shè)計(jì)中進(jìn)行創(chuàng)新，并以此為契機(jī)改進(jìn)其設(shè)計(jì)流程、供應(yīng)鏈管理等諸多方面。同時(shí)，變更的發(fā)生也會(huì)向產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程引入潛在風(fēng)險(xiǎn)，一旦不能有效識(shí)別和處理變更，會(huì)使公司失去對產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的有效控制和管理。因此，識(shí)別變更事件發(fā)生并掌握其基本特性，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義?；谔岢龅淖兏录l(fā)生和效應(yīng)傳播概念模型，描述和推導(dǎo)感知變更事件發(fā)生及其效應(yīng)傳播的流程，分析變更事件及其效應(yīng)傳播的特性，從而為改進(jìn)變更管理提供理論基礎(chǔ)和建議。

變更事件；變更效應(yīng)傳播；直接參數(shù)；產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目

在產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中，公司需要應(yīng)對來自需求分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)解決方案、供應(yīng)鏈、項(xiàng)目過程等多方面的管理事務(wù)，以期在盡可能短的時(shí)間內(nèi)達(dá)成對客戶需求的滿足，并通過合理有效方式實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)鏈合作伙伴的協(xié)作，涉及到了相當(dāng)廣泛的內(nèi)容。達(dá)成上述目標(biāo)的關(guān)鍵要素之一，即是要求公司能夠?qū)Πl(fā)生的各類變動(dòng)情況進(jìn)行快速有效的應(yīng)對處理，換言之，公司需要開展對各類變更事件的管理。

1 相關(guān)研究

對于變更事件的定義，Eckert等學(xué)者［1］將設(shè)計(jì)領(lǐng)域變更表述為在設(shè)計(jì)過程中引入且用以對已有設(shè)計(jì)方案進(jìn)行的更改或?qū)σ淹瓿稍O(shè)計(jì)方案的改進(jìn)。據(jù)此表述，設(shè)計(jì)領(lǐng)域變更可在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的多個(gè)核心環(huán)節(jié)產(chǎn)生，可將其視為改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原因或開展產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的原始驅(qū)動(dòng)。

在對變更事件進(jìn)行定義的基礎(chǔ)上，變更效應(yīng)傳播則被描述為一個(gè)變更事件引發(fā)另一個(gè)變更事件的現(xiàn)象。在實(shí)際情況中，變更事件很少孤立發(fā)生，其往往是彼此關(guān)聯(lián)、相繼引發(fā)的，即多個(gè)變更事件之間存在相互影響。Eckert等學(xué)者［2］指出變更事件之間的關(guān)聯(lián)能夠形成網(wǎng)狀的關(guān)系集合，反映了產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目中各項(xiàng)要素之間存在的依賴和耦合。

基于對變更事件及其效應(yīng)傳播的描述和定義，在開展變更事件建模和分析研究方面，Riviere和Kocar等人的研究成果支持構(gòu)建變更管理過程模型以支持快速部署變更管理解決方案［3，4］。

2 變更事件及效應(yīng)傳播的識(shí)別

廣義而言，變更事件被描述為“一個(gè)特定的行為或過程，通過其引入的影響使得事物較原始狀態(tài)發(fā)生了變化”。本文中，變更事件被進(jìn)一步描述為“由引入到一個(gè)系統(tǒng)中的變動(dòng)所導(dǎo)致的系統(tǒng)表現(xiàn)偏離原始期望狀況的情形”。其中，系統(tǒng)是一個(gè)相對泛化的概念，可以指代一個(gè)客觀存在的具體實(shí)體，或者特定領(lǐng)域范圍的定義概念。所謂變動(dòng)，指的是導(dǎo)致事物“較原始狀態(tài)發(fā)生了變化”的原因，本文將其作為識(shí)別變更事件發(fā)生的前提條件。

2.1 變更事件發(fā)生的概念模型

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目中，將直接參數(shù)作為定性定量刻畫給定系統(tǒng)在相應(yīng)條件下表現(xiàn)響應(yīng)行為和基本屬性的手段。直接參數(shù)由參數(shù)名稱和參數(shù)取值構(gòu)成，前者用于標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的基本屬性，后者用于刻畫對應(yīng)屬性的量化指標(biāo)。在實(shí)際情況中，直接參數(shù)的取值往往不是一個(gè)定值，而是一段區(qū)間。在該區(qū)間中，該直接參數(shù)的取值一直是有效的、可接受的，以反映系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案所容許的余量或是公差。據(jù)此，將該區(qū)間稱為“設(shè)計(jì)容許區(qū)間”，并相應(yīng)地將該區(qū)間邊界的兩個(gè)極值分別表述為“最大容許邊界值”和“最小容許邊界值”。當(dāng)直接參數(shù)在設(shè)計(jì)容許區(qū)間內(nèi)取值時(shí)，表示對應(yīng)系統(tǒng)屬性表現(xiàn)是有效的。設(shè)計(jì)容許區(qū)間反映了設(shè)計(jì)方案對系統(tǒng)相應(yīng)性能表現(xiàn)的期望。向直接參數(shù)引入變動(dòng)，使其取值發(fā)生偏移，參照設(shè)計(jì)容許區(qū)間的存在考察相應(yīng)后果，構(gòu)建變更事件發(fā)生的概念模型，如圖1所示。

圖1 變更事件發(fā)生的概念模型

在該坐標(biāo)系中，特征曲線表示系統(tǒng)在有效（即可接受的）直接參數(shù)取值情況下相應(yīng)地性能表現(xiàn)。

圖1中，采用二維坐標(biāo)系描述系統(tǒng)給定屬性與直接參數(shù)取值之間的對應(yīng)關(guān)系，其中橫坐標(biāo)標(biāo)定了選定直接參數(shù)的取值區(qū)間，縱坐標(biāo)則標(biāo)定了系統(tǒng)對應(yīng)直接參數(shù)取值具備的性能表現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，向該直接參數(shù)分別引入兩項(xiàng)變動(dòng)（分別記作“alteration1”和“alteration2”），上述變動(dòng)對直接參數(shù)取值形成的偏移效應(yīng)使其取值發(fā)生更改，進(jìn)而呈現(xiàn)出兩種不同后果。變動(dòng)alteration1被引入到給定直接參數(shù)，使后者被賦予新的取值，新的參數(shù)取值仍在設(shè)計(jì)容許區(qū)間之內(nèi)，此時(shí)，對應(yīng)的系統(tǒng)性能表現(xiàn)仍在其系統(tǒng)性能期望之內(nèi)；當(dāng)變動(dòng)alteration2被引入到給定直接參數(shù)，直接參數(shù)被賦予的取值不再落入設(shè)計(jì)容許區(qū)間之內(nèi)，即意味著系統(tǒng)性能表現(xiàn)不再符合系統(tǒng)性能期望。從第二種情況中得以識(shí)別變更事件的發(fā)生，即由變動(dòng)alteration2引發(fā)的現(xiàn)象被識(shí)別為變更事件發(fā)生；而第一種情況中的變動(dòng)alteration1并未導(dǎo)致直接參數(shù)取值超出設(shè)計(jì)容許區(qū)間，未引發(fā)變更事件。

2.2 變更事件效應(yīng)傳播的概念模型

基于變更事件發(fā)生的概念模型，選取兩個(gè)具備潛在關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)作為觀察對象以識(shí)別和分析一個(gè)變更事件發(fā)生導(dǎo)致另一變更事件發(fā)生的具體現(xiàn)象。其中，子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)由其各自直接參數(shù)的依賴關(guān)系具體體現(xiàn)（兩個(gè)子系統(tǒng)被分別標(biāo)識(shí)“System1”和“System2”）。

圖2 變更效應(yīng)傳播的概念模型

在圖2中，每個(gè)子系統(tǒng)均由相應(yīng)的直接參數(shù)集合（分別被標(biāo)識(shí)為“PS1”，“PS2”）表征其具備的系統(tǒng)屬性（即每個(gè)系統(tǒng)內(nèi)對應(yīng)存在屬性集合，并被分別標(biāo)識(shí)為“AS1”，“AS2”）。在兩個(gè)子系統(tǒng)各自的直接參數(shù)集合之間，存在一系列關(guān)聯(lián)。當(dāng)變動(dòng)被引入到子系統(tǒng)System1的某個(gè)直接參數(shù)，鑒于該參數(shù)與另一子系統(tǒng)System2上的某個(gè)直接參數(shù)存有依賴關(guān)系，則引入到System1的變動(dòng)將會(huì)通過該依賴關(guān)系在System2的相應(yīng)直接參數(shù)上產(chǎn)生偏移效應(yīng)（在此，假定兩個(gè)子系統(tǒng)之間的參數(shù)依賴關(guān)系是1對1映射的），從而導(dǎo)致了另一個(gè)變動(dòng)被引入到System2的直接參數(shù)?；谏鲜鲞^程，將變更效應(yīng)傳播表述為：向一個(gè)子系統(tǒng)（即System1）引入的變動(dòng)在導(dǎo)致當(dāng)前子系統(tǒng)上發(fā)生變更事件（稱為起始變更）的同時(shí)，其引發(fā)的偏移效應(yīng)通過直接參數(shù)間的關(guān)聯(lián)向另一個(gè)子系統(tǒng)（System2）引入變動(dòng)，進(jìn)而在其上導(dǎo)致另外一個(gè)變更事件（稱為傳導(dǎo)變更）發(fā)生。

2.3 變更事件發(fā)生及效應(yīng)傳播中的直接參數(shù)

基于上述的變更事件發(fā)生及其效應(yīng)傳播概念模型，將直接參數(shù)的取值區(qū)間劃分為三個(gè)特征區(qū)段，分別是：

（1）設(shè)計(jì)容許區(qū)間：該區(qū)間反映了符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的直接參數(shù)取值范圍，在其中直接參數(shù)的取值可任意變動(dòng)而不會(huì)引發(fā)變更事件，該區(qū)間由“最大容許邊界值”和“最小容許邊界值”共同確定。該區(qū)間是基于對產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中參數(shù)規(guī)格、性能約束、設(shè)計(jì)折衷等多方面約束考慮提出的。

（2）有效表達(dá)區(qū)間：該區(qū)間反映了系統(tǒng)在實(shí)際條件下表達(dá)可行性能所對應(yīng)的直接參數(shù)取值范圍，該區(qū)間大于或等于（即包含或真包含）設(shè)計(jì)容許區(qū)間。該區(qū)間中獲得的所有直接參數(shù)取值均符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求并且能夠正確表達(dá)相應(yīng)系統(tǒng)性能，即能夠保證相應(yīng)系統(tǒng)屬性的正確表達(dá)。當(dāng)該區(qū)間大于設(shè)計(jì)容許區(qū)間時(shí)，上述兩個(gè)區(qū)間的差異部分反映了系統(tǒng)設(shè)計(jì)保留的額外性能存量，使得系統(tǒng)在相應(yīng)直接參數(shù)取值超出設(shè)計(jì)容許情況下仍可保證系統(tǒng)性能表達(dá)有效。因此，該差異部分形成的區(qū)間被表述為系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)魯棒區(qū)間。

（3）溢出區(qū)間：該區(qū)間是指超出有效表達(dá)區(qū)間的部分。在該區(qū)間的所有直接參數(shù)取值已不再符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，無法正確體現(xiàn)相應(yīng)屬性，造成系統(tǒng)性能的無效。

3 變更事件及效應(yīng)傳播的類型

在對直接參數(shù)取值采用上述區(qū)間劃分后，引入的變動(dòng)將會(huì)使直接參數(shù)取值偏移到上述劃分的區(qū)間之中，我們據(jù)此將引發(fā)的結(jié)果劃分為三種類型：

（1）容許偏移：在引入變動(dòng)后，偏移的直接參數(shù)取值仍落在設(shè)計(jì)容許區(qū)間之內(nèi)，即引入的變動(dòng)屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案中預(yù)留的允許偏移量，并不引發(fā)變更事件。

（2）常規(guī)變更事件：引入的變動(dòng)導(dǎo)致直接參數(shù)取值偏移超出設(shè)計(jì)容許區(qū)間，但偏移后的取值落在魯棒區(qū)間內(nèi)，即此時(shí)直接參數(shù)取值仍然有效。

（3）失能變更事件：引入的變動(dòng)導(dǎo)致直接參數(shù)取值偏移至有效表達(dá)區(qū)間之外，即落入溢出區(qū)間，此時(shí)相關(guān)的直接參數(shù)取值已經(jīng)失效且無法表征系統(tǒng)屬性。

4 改進(jìn)變更管理

通過對變更事件及其效應(yīng)傳播的建模和分析，我們在本文中針對改進(jìn)變更管理的需求，提出以下在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的要素。

（1）范圍：變更效應(yīng)傳播應(yīng)當(dāng)被限制在有限可控的范圍內(nèi)，即在引入變動(dòng)后，應(yīng)當(dāng)有效識(shí)別發(fā)生變更事件的子系統(tǒng)以及涉及到的直接參數(shù)。給定一條變更效應(yīng)傳播的邏輯通路，涉及其中的子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)從變更管理的角度被給予關(guān)注，以控制項(xiàng)目管理的風(fēng)險(xiǎn)，排除不可接受的變更事件發(fā)生。

（2）時(shí)機(jī)：在項(xiàng)目進(jìn)展過程中，要針對子系統(tǒng)上可能發(fā)生的變更事件設(shè)定相應(yīng)處理策略和流程，以限定消極意義的變更效應(yīng)傳播或控制其涉及的范圍，從而有助于控制和降低變更管理的代價(jià)。

（3）復(fù)雜的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系：在變更效應(yīng)傳播中，相關(guān)子系統(tǒng)可能通過多條依賴關(guān)聯(lián)接收/擴(kuò)散變更效應(yīng)，因此需要對子系統(tǒng)之間的多種、多通路關(guān)聯(lián)進(jìn)行關(guān)注，降低變更管理的復(fù)雜度。

5 結(jié)論

本文從系統(tǒng)工程的角度將產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目建模成由直接參數(shù)表征的抽象子系統(tǒng)集合，并將直接參數(shù)作為考察變更事件發(fā)生的切入點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，通過分析直接參數(shù)的特征提出了用以識(shí)別和分析變更事件發(fā)生及其效應(yīng)傳播的概念模型，并利用直接參數(shù)的取值含義對概念模型進(jìn)行細(xì)化，從而獲得對變更事件發(fā)生及其效應(yīng)傳播特性的分析和理解。結(jié)合變更事件發(fā)生及其效應(yīng)傳播的可能場景，提出了改進(jìn)變更管理時(shí)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的要素，為企業(yè)提供了理論層面的管理策略。

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［2］Eckert C，Clarkson P J，Zanker W.Change and customisation in complex engineering domains［J］.Research in engineering design，2004，15（1）：1-21.

［3］Riviere A，DaCunha C，Tollenaere M.Performances in engineering changes management［M］.Recent advancesinintegrateddesignandmanufacturingin mechanical engineering.Springer Netherlands，2003：369-378.

［4］Kocar V，Akgunduz A.ADVICE：A virtual environment for Engineering Change Management［J］.Computers in Industry，2010，61（1）：15-28.

A Systematic Framework for Analysing Change Propagations

ZHANG Xin，HUANG Siyuan，LIAO Rui，ZHAO Jianping
（School of Computer Science and Technology，Changchun University of Science and Technology，Changchun 130022）

To keep the competitive power in market，companies often faces and deals with the challenges releasing from various aspects during Product Development（PD）project，such as customer requirements，product design specifications，supply chain management，etc.One of the key research issues is change management that draws a lot of study effort from researchers.Along one PD project，change occurrence would bring some opportunity that might encourage the company to integrate innovation into the product design as well as the other aspects and then drive the company reconsider and improve the design solution，project process，supply chain management and so on.Meanwhile，the brought in changes would also lead in some potential risks and uncertainties that would enhance the complexity of managing projects under various constraints.Therefore，it is quite critical and meaningful for the company to identify change occurrence as well as change propagations during PD project.In this paper，we are going to propose a systematic framework for analyzing change propagations through perceiving change occurrence and propagation based on a pair of conceptual models.Relying on that，we are then to suggest some practices of analyzing change occurrence and propagations during PD projects as the theoretical contribution onto improving change management.

change；change propagation；direct parameter；product development project

TB472

A

1672-9870（2016）06-0095-03

2016-08-21

吉林省科技發(fā)展計(jì)劃國際合作項(xiàng)目（20150414055GH）

張昕（1983－），男，博士，講師，E-mail：zhangxin@cust.edu.cn

趙建平（1964－），男，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail：zhaojpin@aliyun.com