Кіріспе

Жобалау құрылымы матрицасы (ЖҚМ; сонымен қатар тәуелділік құрылымы матрицасы, тәуелділік құрылымы әдісі, тәуелділік көзі матрицасы, проблеманы шешу матрицасы (PSM), инциденттік матрица, N2 матрицасы, өзара әрекеттесу матрицасы, тәуелділік картасы немесе жобалау басымдығы матрицасы) – жүйе немесе жобаның қарапайым, ықшам және визуальды бейнелеу түріндегі шаршы матрицасы. Бұл график теориясындағы тұтас матрицаға баламалы және жүйелік инженерия мен жобалық басқаруда күрделі жүйелердің немесе процестердің құрылымын модельдеу, жүйелік талдау, жобалау жоспарлау және ұйымдық дизайнды жүзеге асыру үшін қолданылады. Дон Стюард 1960 жылдары математикалық теңдеулер жүйесін шешу үшін матрицаларды пайдалана отырып, "жобалау құрылымы матрицасы" терминін енгізді.

Шолу

Жобалау құрылымы матрицасы барлық құрамдас жүйелер/әрекеттерді және оларға сәйкес келетін ақпарат алмасу, өзара әрекеттесу және тәуелділік үлгілерін тізімдейді. Мысалы, егер матрица элементтері әрекеттерді көрсететін болса, матрица белгілі бір әрекетті бастау үшін қандай ақпарат қажет екенін және осы әрекеттен туындаған ақпараттың қайда бағытталатынын көрсетеді. Осылайша, әрбір әрекеттен алынған ақпаратқа қандай басқа әрекеттер тәуелді екенін жылдам анықтауға болады. 1990 жылдары зерттеу және өндіріс салаларында ДСМ-нің қолданылуы күрт өсті. ДСМ құрылыс, жылжымайтын мүлік, жартылай өткізгіш, автомобиль, фотосурет, аэроғарыш, телекоммуникация, шағын өндіріс, зауыттық жабдықтар және электроника сияқты салаларда, сондай-ақ көптеген мемлекеттік мекемелерде қолданылды. ДСМ талдау өзгерістердің салдарларын басқару үшін де пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, егер компоненттің техникалық талаптары өзгертілсе, осы талаптарға байланысты барлық процестер мен әрекеттерді жылдам анықтауға болады, бұл ескірген ақпарат негізінде жұмыс жалғасу қаупін азайтады. ДСМ-нің екі негізгі түрі ұсынылған: статикалық және уақытқа негізделген. Статикалық ДСМ жүйенің барлық элементтері бір уақытта болатын жағдайларды көрсетеді, мысалы машинаның құрамдас бөліктері немесе ұйымдағы топтар. Статикалық ДСМ N2 диаграммасына немесе жанындас матрицаға тең. Диагональдан тыс жасушалардағы белгілер көбінесе диагональға симметриялы болады (мысалы, ұйымдық ДСМ-де командалар арасындағы өзара әрекеттесуді көрсететін жағдайда, C командасынан E командасына және E командасынан C командасына белгілер қойылады, бұл өзара әрекеттесудің екітаралы екенін көрсетеді). Статикалық ДСМ әдетте кластерлеу алгоритмдерімен талданады. Уақытқа негізделген ДСМ прецеденция диаграммасына немесе бағытталған графтың матрицалық бейнесіне ұқсас. Уақытқа негізделген ДСМ-де қатарлар мен бағандардың реті уақыт бойынша ағынды көрсетеді: процестегі ертерек әрекеттер ДСМ-нің жоғарғы сол жағында, ал кейінгі әрекеттер төменгі оң жағында көрсетіледі. «Feedforward» және «feedback» сияқты терминдер интерфейстерге қатысты мағыналы болады. «Feedback» белгісі – диагональдан жоғары белгі (қатарлар шығысты көрсететін болса). Уақытқа негізделген ДСМ әдетте матрица элементтерін кері байланыс белгілерінің санын азайту және оларды диагональға мүмкіндігінше жақын орналастыру үшін қайта реттейтін реттілік алгоритмдерін пайдалану арқылы талданады. Реттеу әдістері матрица элементтерін кері байланыс белгілері болмайынша реттеуге тырысады. Бөлшектеу алгоритмі жарылғаннан кейін қайта қолданылады. Кері байланыс циклдарын азайту екілік ДСМ үшін ең жақсы нәтижелер береді, бірақ әрқашан сандық немесе ықтималдық ДСМ үшін емес. Реттеу алгоритмдері (оптимизация, генетикалық алгоритмдерді қолдану) кері байланыс циклдарын азайтуға және жұптастырылған әрекеттерді (циклдік циклға ие) кері байланыс белгілері диагоналға жақын болуын қамтамасыз ету үшін қайта реттеуге тырысады. Дегенмен, кейде алгоритм тек белгілі бір критерийді азайтуға тырысады (ең аз итерациялар оңтайлы нәтиже емес).

Пайдалану және кеңейтулер

Әр түрлі аспектілердің (адамдар, іс-шаралар және компоненттер) арасындағы өзара әрекеттесулер қосымша (төртбұрыш емес) байланыс матрицаларын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Көп доменді матрица (MDM) – негізгі DSM құрылымының кеңейтілген түрі. MDM бірнеше DSM-ді қамтиды (блоктық диагональдық матрицалар түрінде реттелген), олар бір домендегі элементтер арасындағы қатынастарды көрсетеді; сондай-ақ, әртүрлі домендердегі элементтер арасындағы қатынастарды көрсететін сәйкес Domain Mapping Matrices (DMM) матрицаларын қамтиды. DSM-нің қолданылуы кеңсе жұмысына қатысты көрінбейтін ақпарат ағыны мен өзара әрекеттесуді визуализациялау және оңтайландыру үшін кеңейтілді. DSM арқылы жасалған бұл визуализация, Lean Body of Knowledge-ті кеңсе және ақпаратты көп пайдаланатын процестерге қолдануға мүмкіндік береді.

Қосымша сілтемелер

DSM қауымдастығының веб-порталы: http://www.dsmweb.org
Халықаралық дизайндық құрылым матрицасы конференциясы: http://www.dsmconference.org