Macierz struktury projektowej

Przykładowy DSM z 7 elementami i 11 znakami zależności.

struktury projektu ( DSM ; określana również jako macierz struktury zależności , metoda struktury zależności , macierz źródła zależności , macierz rozwiązywania problemów (PSM) , macierz częstości występowania , macierz N2 ) , macierz interakcji , mapa zależności lub macierz pierwszeństwa projektu jest prostą zwarta i wizualna reprezentacja systemu lub projektu w postaci kwadratowej macierzy .

Jest to odpowiednik macierzy sąsiedztwa w teorii grafów i jest używany w inżynierii systemów i zarządzaniu projektami do modelowania struktury złożonych systemów lub procesów w celu przeprowadzenia analizy systemu, planowania projektów i projektowania organizacji. Don Steward ukuł termin „macierz struktury projektu” w latach sześćdziesiątych XX wieku, używając macierzy do rozwiązywania matematycznych układów równań.

Przegląd

Macierz struktury projektu zawiera listę wszystkich składowych podsystemów / działań oraz odpowiadającą im wymianę informacji , interakcje i wzorce zależności . Na przykład tam, gdzie elementy macierzy reprezentują działania, macierz wyszczególnia, jakie informacje są potrzebne do rozpoczęcia określonej czynności, i pokazuje, dokąd prowadzą informacje generowane przez tę czynność. W ten sposób można szybko rozpoznać, które inne działania są zależne od danych wyjściowych generowanych przez każde działanie.

Wykorzystanie DSM zarówno w badaniach, jak i praktyce przemysłowej znacznie wzrosło w latach 90. DSM zostały zastosowane w budownictwie, budownictwie, branży półprzewodnikowej, motoryzacyjnej, fotograficznej, lotniczej, telekomunikacyjnej, produkcji na małą skalę, wyposażenia fabryk i przemysłu elektronicznego, by wymienić tylko kilka, a także w wielu agencjach rządowych.

Reprezentacja macierzowa ma kilka mocnych stron.

  • Macierz może reprezentować dużą liczbę elementów systemu i ich relacji w zwarty sposób, który podkreśla ważne wzorce w danych (takie jak pętle sprzężenia zwrotnego i moduły).
  • Prezentacja jest podatna na techniki analizy oparte na macierzach, które można wykorzystać do ulepszenia struktury systemu.
  • W modelowaniu pierwszeństwo czynności pozwala na reprezentowanie sprzężeń zwrotnych, których nie można modelować za pomocą technik modelowania Gantta / PERT

Analizę DSM można również wykorzystać do zarządzania skutkami zmiany. Na przykład, gdyby specyfikacja komponentu musiała zostać zmieniona, możliwe byłoby szybkie zidentyfikowanie wszystkich procesów lub działań, które były zależne od tej specyfikacji, zmniejszając ryzyko kontynuacji prac w oparciu o nieaktualne informacje .

Struktura DSM

DSM to macierz kwadratowa reprezentująca powiązania między elementami systemu. Elementy systemu są często oznaczane w wierszach po lewej stronie macierzy i/lub w kolumnach nad macierzą. Elementy te mogą reprezentować na przykład komponenty produktu, zespoły organizacji lub działania projektowe.

Komórki poza przekątną służą do wskazania relacji między elementami. Oznaczenie komórki wskazuje ukierunkowany związek między dwoma elementami i może reprezentować relacje projektowe lub ograniczenia między komponentami produktu, komunikację między zespołami, przepływ informacji lub relacje pierwszeństwa między czynnościami. Zgodnie z jedną konwencją, czytanie w poprzek wiersza ujawnia dane wyjściowe, które element w tym wierszu dostarcza innym elementom, a skanowanie kolumny ujawnia dane wejściowe, które element w tej kolumnie otrzymuje od innych elementów. Na przykład w DSM oznaczenie w kolumnie A i wierszu C wskazywało na połączenie z A do C (wyjście z A, wejście do C). Alternatywnie można zamienić wiersze i kolumny (bez zmiany znaczenia). W literaturze spotkać można obie konwencje.

Komórki wzdłuż przekątnej są zwykle używane do reprezentowania elementów systemu. Jednak komórki ukośne mogą być używane do reprezentowania własnych iteracji (np. przeróbki kodu, który nie przeszedł testów jednostkowych). Auto-iteracje są wymagane, gdy element macierzy reprezentuje blok działań/podsystemów, które mogą być bardziej szczegółowe, umożliwiając hierarchiczną strukturę DSM.

Zaproponowano dwie główne kategorie DSM: statyczne i oparte na czasie. Statyczne DSM reprezentują systemy, w których wszystkie elementy istnieją jednocześnie, takie jak komponenty maszyny lub grupy w organizacji. Statyczny DSM jest odpowiednikiem wykresu N2 lub macierzy sąsiedztwa . Oznaczenia w komórkach poza przekątną są często w dużej mierze symetryczne względem przekątnej (np. w organizacyjnym DSM wskazującym na interakcje między zespołami, istnieje zarówno oznaczenie od zespołu C do zespołu E, jak i od zespołu E do zespołu C, wskazując w ten sposób że interakcje są wzajemne). Statyczne systemy DSM są zwykle analizowane za pomocą algorytmów grupowania .

DSM oparty na czasie przypomina diagram pierwszeństwa lub macierzową reprezentację grafu skierowanego . W DSM opartych na czasie kolejność wierszy i kolumn wskazuje na przepływ w czasie: wcześniejsze działania w procesie pojawiają się w lewym górnym rogu DSM, a późniejsze działania w prawym dolnym rogu. Terminy takie jak „feedforward” i „feedback” nabierają znaczenia w odniesieniu do interfejsów. Znak sprzężenia zwrotnego to znak powyżej przekątnej (gdy wiersze reprezentują dane wyjściowe). DSM oparte na czasie są zazwyczaj analizowane przy użyciu algorytmów sekwencjonowania, które zmieniają kolejność elementów macierzy, aby zminimalizować liczbę znaczników sprzężenia zwrotnego i sprawić, by były jak najbliżej przekątnej.

Macierze DSM zostały podzielone na komponenty lub architekturę DSM; Oparte na ludziach (oparte na zespole) lub Organizacja DSM, oba uważane za statyczne (reprezentujące istniejące elementy). DSM oparty na działaniach lub DSM oparty na harmonogramie i DSM oparty na parametrach są definiowane jako oparte na czasie, ponieważ ich uporządkowanie implikuje przepływ.

oznaczenie DSM

Początkowo oznaczenia komórek poza przekątną wskazywały jedynie na istnienie/nieistnienie interakcji (powiązania) między elementami, za pomocą symbolu (lub cyfry „1”). Takie oznaczenie jest określane jako Binary DSM . Następnie rozwinęło się oznaczenie wskazujące na relację ilościową Numeryczny DSM wskazujący „siłę” powiązania lub relacje statystyczne Prawdopodobieństwo DSM wskazujące na przykład prawdopodobieństwo zastosowania nowych informacji (które wymagają reaktywacji powiązanej czynności). [ potrzebne źródło ]

Algorytmy DSM

Algorytmy DSM służą do zmiany kolejności elementów macierzy z zastrzeżeniem pewnych kryteriów. Statyczne systemy DSM są zwykle analizowane za pomocą algorytmów grupowania (tj. zmiany kolejności elementów macierzy w celu zgrupowania powiązanych ze sobą elementów). Wyniki grupowania zwykle pokazują grupy (skupiska) ściśle powiązanych elementów oraz elementy, które albo nie są połączone, albo są połączone z wieloma innymi elementami, a zatem nie są częścią grupy.

Oparte na czasie systemy DSM są zazwyczaj analizowane przy użyciu algorytmów partycjonowania, łzawienia i sekwencjonowania.

sekwencjonowania próbują uporządkować elementy macierzy w taki sposób, aby nie pozostały żadne znaki sprzężenia zwrotnego. W przypadku czynności powiązanych (działań, które mają powiązania cykliczne, np. czynność A jest powiązana z B, która jest powiązana z C, która jest powiązana z A) wynikiem jest DSM po przekątnej bloków (tj. bloki lub grupy powiązanych czynności wzdłuż przekątna). Metody partycjonowania obejmują: przeszukiwanie ścieżki; macierz osiągalności ; algorytm triangulacji ; i moce macierzy sąsiedztwa.

Tearing to usuwanie znaków sprzężenia zwrotnego (w Binarnym DSM) lub przypisanie niższego priorytetu (numeryczny DSM). Rozerwanie DSM opartego na komponentach może oznaczać modularyzację (projekt komponentu nie wpływa na inne komponenty) lub standaryzację (projekt komponentu nie wpływa na inne komponenty i nie ma na nie wpływu). Po rozerwaniu algorytm partycjonowania jest ponownie stosowany.

Minimalizowanie pętli sprzężenia zwrotnego daje najlepsze wyniki w Binarnym DSM, ale nie zawsze w Numerycznym DSM lub Probability DSM. Algorytmy sekwencjonowania (wykorzystujące optymalizację , algorytmy genetyczne ) zwykle starają się zminimalizować liczbę pętli sprzężenia zwrotnego , a także zmienić kolejność sprzężonych czynności (posiadających pętlę cykliczną), starając się, aby znaczniki sprzężenia zwrotnego znajdowały się blisko przekątnej. Jednak czasami algorytm po prostu próbuje zminimalizować kryterium (gdzie minimalne iteracje nie są optymalnymi wynikami).

Użycie i rozszerzenia

Interakcje między różnymi aspektami (ludźmi, działaniami i komponentami) są realizowane za pomocą dodatkowych (niekwadratowych) macierzy powiązań. Multiple Domain Matrix (MDM) jest rozszerzeniem podstawowej struktury DSM. MDM obejmuje kilka DSM (uporządkowanych jako macierze ukośne bloków), które reprezentują relacje między elementami tej samej dziedziny; oraz odpowiadające im macierze mapowania domen (DMM), które reprezentują relacje między elementami różnych domen.

Wykorzystanie DSM zostało rozszerzone o wizualizację i optymalizację niewidocznego w inny sposób przepływu informacji i interakcji związanych z pracą biurową. Ta wizualizacja za pośrednictwem DSM umożliwia zastosowanie Lean Body of Knowledge w biurach i intensywnych przepływach informacji.

Dodatkowe linki

Dalsza lektura

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Design_structure_matrix&oldid=1087569212 ”