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机械协同设计中设计结构矩阵运用分析
1
作者 陈坚 《模具制造》 2025年第3期204-206,共3页
介绍了设计结构矩阵(DSM)的技术价值,梳理了DSM的技术用法:分割设计任务、明确矩阵组成、建立设计协同关系、创建指令转移矩阵;开展了基于机械模块协同的设计结构矩阵应用分析,以起重机为例,给出机械模块分类方案,建立各模块的协同关系... 介绍了设计结构矩阵(DSM)的技术价值,梳理了DSM的技术用法:分割设计任务、明确矩阵组成、建立设计协同关系、创建指令转移矩阵;开展了基于机械模块协同的设计结构矩阵应用分析,以起重机为例,给出机械模块分类方案,建立各模块的协同关系,开展设计结构矩阵的技术应用,以此增强起重机各部分机械模块的应用效果,更好地展现技术价值。 展开更多
关键词 设计结构矩阵 起重机 模块
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基于设计结构矩阵变更的设计过程动态规划 被引量：10
2
作者 贡智兵 李东波 于敏健 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期437-441,共5页
在分析传统设计结构矩阵的基础上,将设计结构矩阵扩展为动态设计结构矩阵和静态设计结构矩阵,动态设计结构矩阵连接了设计过程,静态设计结构矩阵用于设计过程的规划,通过映射来实现两者的连接。设计活动改变时,变更动态设计结构矩阵并... 在分析传统设计结构矩阵的基础上,将设计结构矩阵扩展为动态设计结构矩阵和静态设计结构矩阵,动态设计结构矩阵连接了设计过程,静态设计结构矩阵用于设计过程的规划,通过映射来实现两者的连接。设计活动改变时,变更动态设计结构矩阵并映射到静态设计结构矩阵,对静态设计结构矩阵进行重构得到设计活动优化的执行序列并实现其动态规划。以某天文望远镜的关键部件设计过程为例,说明了该方法的可行性和实用性。 展开更多
关键词 动态设计结构矩阵 静态设计结构矩阵 设计结构矩阵变更 动态规划
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一种基于设计结构矩阵的车间机床调度方法
3
作者 陈进平 郭诗怡 +5 位作者 罗昆 黄祖兵 刘元朋 冯宪章 崔艳梅 张树生 《贵州大学学报（自然科学版）》 2024年第6期63-69,共7页
为了解决制造企业内部加工机床合理排产问题,提出了一种基于设计结构矩阵(design structure matrix,DSM)的车间机床调度方法。构建了零件工艺与车间机床之间的关联矩阵调度模型;采用矩阵遍历算法,实现了加工机床根据待加工零件的工序信... 为了解决制造企业内部加工机床合理排产问题,提出了一种基于设计结构矩阵(design structure matrix,DSM)的车间机床调度方法。构建了零件工艺与车间机床之间的关联矩阵调度模型;采用矩阵遍历算法,实现了加工机床根据待加工零件的工序信息自动合理分配机床;提出了最优机床排产方案评价指标、准则,采用多属性决策方法解决了最优机床排产方案的选择问题;通过开发的原型系统,实例验证了本文提出方法的可行性。 展开更多
关键词 机床调度 设计结构矩阵 调度模型 机床排产方案
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基于广义设计结构矩阵的激光装置装校流程分析
4
作者 李梦奇 谢志江 +2 位作者 李冬英 任铮 张林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期159-163,共5页
利用设计结构矩阵(DSM)可以处理反馈和迭代运算的优点,提出包括DSM方阵和DSM长矩阵的广义设计结构矩阵,并采用该矩阵进行激光装置装校流程分析。DSM方阵体现了相同领域的元素关系,DSM长矩阵反映了不同领域的元素关系,利用广义DSM可全面... 利用设计结构矩阵(DSM)可以处理反馈和迭代运算的优点,提出包括DSM方阵和DSM长矩阵的广义设计结构矩阵,并采用该矩阵进行激光装置装校流程分析。DSM方阵体现了相同领域的元素关系,DSM长矩阵反映了不同领域的元素关系,利用广义DSM可全面、科学、有效地收集和分析基本数据。建立了分析流程的一般顺序。以片箱为例进行装校流程分析,结果验证了分析方法的有效性。 展开更多
关键词 设计结构矩阵 流程分析 过程 广义设计结构矩阵
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基于设计结构矩阵的工程变更影响分析 被引量：47
5
作者 唐敦兵 徐荣华 +1 位作者 唐吉成 何睿 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期154-161,共8页
作为产品开发过程中的一项重要活动,工程变更会不同程度地延长产品开发时间,增加开发成本,对工程变更进行有效管理的能力反映了企业的敏捷性。由于变更传播的复杂性,工程变更管理研究中缺乏工程变更影响分析的有效方法。基于设计结构矩... 作为产品开发过程中的一项重要活动,工程变更会不同程度地延长产品开发时间,增加开发成本,对工程变更进行有效管理的能力反映了企业的敏捷性。由于变更传播的复杂性,工程变更管理研究中缺乏工程变更影响分析的有效方法。基于设计结构矩阵,建立工程变更影响分析模型,提出对工程变更的直接与间接影响进行分析的具体方法;综合变更的可能性影响和风险,并结合相关的变更影响计算方法实现了分析工程变更影响程度的预测手段。通过一个摩托车发动机变更设计的实例验证了所提出的计算模型的可行性。 展开更多
关键词 工程变更 设计结构矩阵 变更传播 工程变更影响
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基于设计结构矩阵的工程变更传播研究 被引量：40
6
作者 何睿 唐敦兵 薛建彬 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期656-660,共5页
针对以往工程变更管理中预测变更传播影响研究的不足,具体分析了水波式传播、开花式传播与雪崩式传播三种变更传播类型的特点。基于设计结构矩阵和图论,提出了一种通过零件聚类和分级来预测变更传播影响的方法,并通过一个真空吸尘器变... 针对以往工程变更管理中预测变更传播影响研究的不足,具体分析了水波式传播、开花式传播与雪崩式传播三种变更传播类型的特点。基于设计结构矩阵和图论,提出了一种通过零件聚类和分级来预测变更传播影响的方法,并通过一个真空吸尘器变更设计的实例验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 工程变更 变更传播 设计结构矩阵 图论 聚类
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公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化机制研究 被引量：20
7
作者 唐敦兵 钱晓明 +1 位作者 王晓勇 楼佩煌 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1465-1469,1475,共6页
针对公理化设计与设计结构矩阵二者之间具有互补性的特点,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的设计思想,具体研究了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的内在机制,包括同步演化的步骤与相应的算法。重点在于提出了复合矩... 针对公理化设计与设计结构矩阵二者之间具有互补性的特点,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的设计思想,具体研究了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的内在机制,包括同步演化的步骤与相应的算法。重点在于提出了复合矩阵的新概念,以此作为公理化设计矩阵转化为相应设计结构矩阵的桥梁。同时,通过具体案例阐述了公理化设计矩阵与设计结构矩阵之间同步演化的过程。 展开更多
关键词 公理化设计 设计矩阵 设计结构矩阵 概念设计 同步演化
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基于模糊设计结构矩阵的产品设计过程模块化分解 被引量：19
8
作者 马飞 同淑荣 +1 位作者 李博 侯世旺 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期476-483,共8页
为了对产品设计过程进行有效规划和管理,提出一种基于模糊设计结构矩阵的设计过程模块化分解方法。在分析产品设计过程相似性特征的基础上,给出了设计过程的模块化规划原理和实施框架,提出了设计过程模块及其入出项的概念。采用权重有... 为了对产品设计过程进行有效规划和管理,提出一种基于模糊设计结构矩阵的设计过程模块化分解方法。在分析产品设计过程相似性特征的基础上,给出了设计过程的模块化规划原理和实施框架,提出了设计过程模块及其入出项的概念。采用权重有向图和模糊设计结构矩阵对设计过程中设计活动的信息依赖进行定量表示,利用传递闭包法得到模糊等价矩阵,进而将设计过程划分为设计结构矩阵,并确定出各个设计结构矩阵的入出项。最后,以某铝型材产品设计过程为例,说明了所提出的产品设计过程模块化分解方法的实际应用。 展开更多
关键词 模糊设计结构矩阵 产品设计 设计过程 模块化 权重有向图
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基于设计结构矩阵的模块化产品族设计方法研究 被引量：35
9
作者 王爱民 孟明辰 黄靖远 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期214-219,共6页
为解决产品族设计中的模块化和核心平台的确定问题,本文针对产品族的产品相似性和零部件的可替换性等特点,从功能和结构两个层次进行界面关联并构建量化的设计结构矩阵,然后进行信息处理和部件的敏感性分析。通过部件之间关联信息量及... 为解决产品族设计中的模块化和核心平台的确定问题,本文针对产品族的产品相似性和零部件的可替换性等特点,从功能和结构两个层次进行界面关联并构建量化的设计结构矩阵,然后进行信息处理和部件的敏感性分析。通过部件之间关联信息量及其比例的分析,规划了产品族开发顺序,从任务聚合的角度实现部件聚合。综合考虑两种层次的界面关联分析,在实现产品族模块化的基础上确定了核心平台。最后,以咖啡机为例说明了上述方法。 展开更多
关键词 设计结构矩阵 产品族 模块化 界面关联分析
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基于设计结构矩阵族的过程建模方法研究 被引量：10
10
作者 郭峰 武建伟 +2 位作者 潘双夏 冯培恩 常艳 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1609-1613,共5页
针对产品开发过程中迭代多和协同效率低的问题,提出基于设计结构矩阵族(DSMF)的过程建模方法.基于传统的设计结构矩阵(DSM)理论,分析了基于行为、零部件和参数的DSM应用间的关系.将各类矩阵按照其拓扑关联系统地集成起来,构成DSMF,以矩... 针对产品开发过程中迭代多和协同效率低的问题,提出基于设计结构矩阵族(DSMF)的过程建模方法.基于传统的设计结构矩阵(DSM)理论,分析了基于行为、零部件和参数的DSM应用间的关系.将各类矩阵按照其拓扑关联系统地集成起来,构成DSMF,以矩阵族形式建立了DSMF模型.利用对模型中子矩阵的变换,研究了优化过程结构的策略,并用于减震器贮液筒的设计建模和优化.结果表明,与传统方法相比,该建模方法更好地描述了过程中设计行为、零部件和参数间的复杂迭代关系,建立了信息完整和层次分明的过程模型,为深入至参数层的过程结构优化提供支持. 展开更多
关键词 设计过程管理 过程建模 迭代 过程重组 设计结构矩阵
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基于动态设计结构矩阵的复杂产品配置过程规划技术 被引量：15
11
作者 裘乐淼 张树有 +1 位作者 徐春伟 邹纯稳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期136-141,147,共7页
为降低复杂产品配置任务间的耦合程度,减少配置过程的迭代次数,优化产品配置设计过程,以动态设计结构矩阵(Design structure matrix,DSM)为工具研究了产品配置过程的规划技术。研究基于数据流图的产品配置过程任务建模,在此基础上通过... 为降低复杂产品配置任务间的耦合程度,减少配置过程的迭代次数,优化产品配置设计过程,以动态设计结构矩阵(Design structure matrix,DSM)为工具研究了产品配置过程的规划技术。研究基于数据流图的产品配置过程任务建模,在此基础上通过映射得到配置过程DSM,并将其拓展为三视图结构,通过视图间的双重映射获得配置过程动态DSM,使客户需求和最新配置知识在产品配置过程中得以动态反映。用矩阵的分解和撕裂算法对配置过程进行规划,重组配置任务,优化任务执行次序,为协同配置设计任务分配提供基础。以大型电除尘装备为例子分析配置设计过程规划技术的具体实现。 展开更多
关键词 设计结构矩阵 数据流图 产品配置过程 协同配置设计
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基于层次化设计结构矩阵的复杂产品研发过程研究 被引量：15
12
作者 孙亚东 张旭 +1 位作者 宁汝新 王天培 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第16期166-175,共10页
诸如卫星、雷达、飞行器等复杂产品研发普遍采用'分解—综合'的设计模式以降低研发的复杂程度,但复杂系统分解得到的分系统之间、分系统内部组件之间及其不同学科之间在研发过程中相互关联,造成研发活动之间数据交互复杂,研发... 诸如卫星、雷达、飞行器等复杂产品研发普遍采用'分解—综合'的设计模式以降低研发的复杂程度,但复杂系统分解得到的分系统之间、分系统内部组件之间及其不同学科之间在研发过程中相互关联,造成研发活动之间数据交互复杂,研发活动迭代频繁,使得产品研发过程分析、管理困难。针对复杂产品采用的'分解—综合'设计模式,基于系统层次分解定义不同级别组件对应的研发活动、计算模型和指标参数,进而基于系统架构建立层次化设计结构矩阵(Multi-level design structure matrix,MDSM),利用层次化设计结构矩阵分析不同层次的研发活动之间的数据依赖关系,并自动生成复杂产品研发流程的过程逻辑,最终实现基于输入/输出数据模板和消息驱动的层次化、模块化、集成化的复杂产品研发全局流程模型。 展开更多
关键词 层次化设计结构矩阵 过程逻辑 研发过程 工作流
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基于设计结构矩阵理论的产品开发过程建模及仿真优化 被引量：14
13
作者 陈冬宇 邱菀华 +1 位作者 杨敏 张汉鹏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期661-666,共6页
为更好地刻画产品开发过程和流程优化,提出了基于设计结构矩阵理论的产品开发仿真模型,并据此模型设计流程优化算法。模型采用蒙特卡罗仿真方法模拟产品开发过程,用以估算产品开发时间、费用,以及按要求完工的概率。该仿真模型考虑了任... 为更好地刻画产品开发过程和流程优化,提出了基于设计结构矩阵理论的产品开发仿真模型,并据此模型设计流程优化算法。模型采用蒙特卡罗仿真方法模拟产品开发过程,用以估算产品开发时间、费用,以及按要求完工的概率。该仿真模型考虑了任务执行时间的不确定性和任务之间的顺序约束关系,同时还考虑了项目执行过程中的返工迭代和学习效应。在考虑顺序约束关系的条件下,利用遗传算法优化任务执行顺序。算例分析表明,该优化算法可以使项目的成功率提高17%。 展开更多
关键词 设计结构矩阵 遗传算法 仿真建模
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基于设计结构矩阵的产品结构模块聚类方法 被引量：19
14
作者 刘建刚 马安 王宁生 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期45-48,86,共5页
阐述了当前产品结构模块聚类方法中存在的不足,并通过基于设计结构矩阵(DSM)的聚类方法较好地解决了这些不足.给出建立产品结构DSM模型的方法,并基于五点刻度法对产品结构DSM模型进行数字化.在聚类的过程中开发了基于产品结构DSM联系强... 阐述了当前产品结构模块聚类方法中存在的不足,并通过基于设计结构矩阵(DSM)的聚类方法较好地解决了这些不足.给出建立产品结构DSM模型的方法,并基于五点刻度法对产品结构DSM模型进行数字化.在聚类的过程中开发了基于产品结构DSM联系强度的聚类算法和基于联系成本的择优算法.以某摩托车发动机为例进行了实际建模、聚类运算及聚类择优,得出了优化的模块聚类结果. 展开更多
关键词 产品开发 设计结构矩阵 产品结构模块 聚类 聚类优化 建模
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基于设计结构矩阵的多领域协同设计 被引量：14
15
作者 徐路宁 张和明 张永康 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1035-1038,共4页
将矩阵方法应用到复杂产品的多领域协同设计中,在分析多领域协同设计耦合关系的基础上,用设计结构矩阵来描述多领域协同设计的工作流程,并通过设计结构矩阵的初始化和重构方法来解决多领域协同设计中的耦合问题,以缩短产品设计周期,降... 将矩阵方法应用到复杂产品的多领域协同设计中,在分析多领域协同设计耦合关系的基础上,用设计结构矩阵来描述多领域协同设计的工作流程,并通过设计结构矩阵的初始化和重构方法来解决多领域协同设计中的耦合问题,以缩短产品设计周期,降低开发成本。 展开更多
关键词 耦合 设计结构矩阵(DSM) 初始化 重构
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基于公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的产品设计 被引量：9
16
作者 唐敦兵 钱晓明 +1 位作者 王晓勇 楼佩煌 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期541-544,共4页
基于公理化设计与设计结构矩阵具有互补性这一特点,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的设计思想.讨论了如何通过公理化设计矩阵与设计结构矩阵的同步演化来实现产品创新设计中的发散与收敛思维,即通过公理化设计矩阵进行功... 基于公理化设计与设计结构矩阵具有互补性这一特点,提出了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化的设计思想.讨论了如何通过公理化设计矩阵与设计结构矩阵的同步演化来实现产品创新设计中的发散与收敛思维,即通过公理化设计矩阵进行功能需求的发散性求解,基于设计结构矩阵进行收敛行评价.最后通过轧纸机构设计实例,具体阐述了公理化设计矩阵与设计结构矩阵同步演化过程. 展开更多
关键词 公理化设计 设计矩阵 设计结构矩阵 产品设计 同步演化
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基于耦合强度设计结构矩阵的复杂产品配置模型优化及应用 被引量：6
17
作者 郭传龙 裘乐淼 +2 位作者 张树有 叶友本 伍晓榕 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期673-683,共11页
针对复杂产品内部结构耦合性强、配置设计求解效率和准确性低的问题,提出基于耦合强度设计结构矩阵的复杂产品配置模型优化技术。定义了产品配置结构体,基于结构体之间的父子逻辑关系和约束关系,对配置模型进行耦合分析,并对结构体间的... 针对复杂产品内部结构耦合性强、配置设计求解效率和准确性低的问题,提出基于耦合强度设计结构矩阵的复杂产品配置模型优化技术。定义了产品配置结构体,基于结构体之间的父子逻辑关系和约束关系,对配置模型进行耦合分析,并对结构体间的耦合关系进行量化。通过映射得到配置模型耦合强度设计结构矩阵,对其进行分解变换并给出的聚合强度指数函数进行判定,得到结构体聚合集。采用基于净供给度解耦算法撕裂聚合集,重组配置结构体,优化配置模型。该技术在高档数控机床配置设计中得到了应用与验证,提高了数控机床的配置效率与准确性。 展开更多
关键词 产品配置模型 耦合强度 设计结构矩阵 聚合强度指数 产品设计
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基于设计结构矩阵的复杂产品开发项目规划模型 被引量：11
18
作者 施国强 李伯虎 柴旭东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期2105-2109,2210,共6页
提出了基于设计结构矩阵的复杂产品开发项目规划模型,包括采用返工概率设计结构矩阵模型来描述产品开发子项目内部任务的串行迭代关系,以及计算由于迭代造成任务工期的增加量对子项目实施周期的影响;在子项目设计结构矩阵模型的基础上... 提出了基于设计结构矩阵的复杂产品开发项目规划模型,包括采用返工概率设计结构矩阵模型来描述产品开发子项目内部任务的串行迭代关系,以及计算由于迭代造成任务工期的增加量对子项目实施周期的影响;在子项目设计结构矩阵模型的基础上建立项目整体(包含多个子项目)的设计结构矩阵模型,并结合分区操作计算项目的总周期。通过仿真可以识别和量化子项目内部任务的串行迭代对项目周期的影响,预见项目周期,找出影响项目周期的关键子项目和关键任务。 展开更多
关键词 设计结构矩阵 复杂产品开发 规划模型 仿真
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基于关联矩阵与设计结构矩阵的计算模型求解顺序规划 被引量：10
19
作者 唐敦兵 彭义兵 刘政伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期173-179,共7页
结合关联矩阵与设计结构矩阵,提出计算模型的求解顺序规划算法。关联矩阵可以描述计算模型与设计参数之间的关系,设计结构矩阵用来表示计算模型之间的依赖关系。基于少数已知设计参数,通过关联矩阵进行输入输出传播,可确定部分计算模型... 结合关联矩阵与设计结构矩阵,提出计算模型的求解顺序规划算法。关联矩阵可以描述计算模型与设计参数之间的关系,设计结构矩阵用来表示计算模型之间的依赖关系。基于少数已知设计参数,通过关联矩阵进行输入输出传播,可确定部分计算模型与相关设计参数的关系,并识别出耦合模型集。对耦合模型集进行解耦,使耦合集内计算模型之间的反馈量最小,通过遗传算法确定耦合集内计算模型的最优求解顺序。将耦合集内的计算模型当作一个宏计算模型,与其他的计算模型形成整体设计结构矩阵;通过对整体设计结构矩阵的下三角化,可得到所有计算模型的求解顺序。通过一个飞机重量计算例子,验证了以上提出的算法。 展开更多
关键词 关联矩阵 设计结构矩阵 计算模型 设计参数 遗传算法
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基于设计结构矩阵的耦合任务迭代重叠建模和分析 被引量：8
20
作者 刘建刚 唐敦兵 杨春 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期1715-1720,共6页
为优化产品开发过程,把重叠引入耦合过程的研究中。以高斯消去算法为基础,给出了在两任务耦合情况下,确定耦合任务上、下游关系的方法。在建立信息修改比率参数数学描述的基础上,充分考虑到过程重叠时分别由任务返工和并行通讯所产生的... 为优化产品开发过程,把重叠引入耦合过程的研究中。以高斯消去算法为基础,给出了在两任务耦合情况下,确定耦合任务上、下游关系的方法。在建立信息修改比率参数数学描述的基础上,充分考虑到过程重叠时分别由任务返工和并行通讯所产生的时间消耗,结合高斯消去法和耦合任务的迭代特性,给出了两耦合任务迭代情况下开发时间的数学模型。最后,用工程实例验证了该数学模型,并分析了模型中部分参数的特性。 展开更多
关键词 产品开发 设计结构矩阵 重叠 耦合 迭代 高斯消去法 数学模型
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