基于資源共享的軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)機(jī)制研究

趙素麗

摘要：“資源共享”催生了“協(xié)同設(shè)計(jì)”，帶來了設(shè)計(jì)品質(zhì)的極大提升和設(shè)計(jì)資源的高效利用。將“協(xié)同設(shè)計(jì)”模式引入到軍隊(duì)工程建設(shè)領(lǐng)域，構(gòu)建Logistic模型，通過求模型平衡解，分析系統(tǒng)在資源共享后的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律，為加速推進(jìn)軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型發(fā)展，提供了嶄新參考。

Abstract： "Resource sharing" gave birth to "collaborative design"， and brought about the great improvement of design quality and efficient utilization of design resources. The mode of "collaborative design" was introduced into the field of military engineering construction， and the Logistic model was built， by solving the equilibrium solution of the model， the dynamic evolution of the system after resource sharing was analyzed， which provides a new reference for accelerating the transformation and development of military engineering design.

關(guān)鍵詞：資源共享;協(xié)同設(shè)計(jì);Logistic模型

Key words： resource sharing;collaborative design;Logistic model

中圖分類號(hào)：E23 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）25-0039-03

0 ?引言

在戰(zhàn)略思維的層面上，資源共享即資源整合，是系統(tǒng)論的思維方式。就是要通過組織和協(xié)調(diào)，把組織內(nèi)部彼此相關(guān)但卻彼此分離的職能整合成一個(gè)為目標(biāo)服務(wù)的系統(tǒng)，取得“1+1>2”的效果。共享就是要優(yōu)化資源配置，就是要有進(jìn)有退、有取有舍，就是要獲得整體的最優(yōu)[1][2]。

軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)中的資源共享即整合利用軍內(nèi)外設(shè)計(jì)資源，采取資源開放、信息共享的手段，進(jìn)行跨越協(xié)同、跨界融合，高質(zhì)高效地實(shí)現(xiàn)軍地共建共贏的一種協(xié)同設(shè)計(jì)保障模式，無疑為提高我軍工程建設(shè)的軍事效益提供嶄新的路徑借鑒。

1 ?基于資源共享的軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)機(jī)制

軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)綜合成的規(guī)模龐大的、能夠滿足未來高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)軍隊(duì)工程建設(shè)需求的一個(gè)整體系統(tǒng)?；谫Y源共享的軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)機(jī)制就是通過軍隊(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)主體間的資源整合和支配，使軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)的各個(gè)子系統(tǒng)不斷發(fā)展、綜合、交互操作和優(yōu)化，從而提高未來整個(gè)軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體保障性能的方法。并使用這種方法使軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)資源在功能上實(shí)現(xiàn)“整體大于部分之和”的系統(tǒng)整體演化性。

2 ?基于資源共享的軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的Logistic模型

文章引入生物學(xué)中描述種群競(jìng)合規(guī)律的羅杰斯蒂（Logistic）增長(zhǎng)曲線模型，研究軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的協(xié)同聯(lián)盟構(gòu)成主體及其之間的協(xié)同關(guān)系，刻畫各主體之間的協(xié)同互動(dòng)過程。

從數(shù)學(xué)建模的角度出發(fā)，Logistic模型表示變量隨時(shí)間變化而變化的規(guī)律[3]。Logistic模型描述了在一定環(huán)境下，由于種群自身復(fù)制能力的驅(qū)動(dòng)，以及資源的有限性和其他種群的限制，某一種群的增長(zhǎng)過程。一般來說，生態(tài)種群內(nèi)的個(gè)體不是孤立的，而是通過復(fù)雜的種內(nèi)關(guān)系組成的一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一體。軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)是由眾多協(xié)同主體通過共享資源和信息而形成的主體有機(jī)集聚體。這與生物種群極為相似。軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)在資源整合后的自組織演化過程符合有限資源環(huán)境下的Logistic增長(zhǎng)。因此用Logistic模型來動(dòng)態(tài)描述軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)在資源整合后的系統(tǒng)價(jià)值增值演化過程，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

另外，Verhulst在研究單種群穩(wěn)定性問題的Logistic模型基礎(chǔ)之上，通過酌情增減參數(shù)和擾動(dòng)項(xiàng)建立了描述兩個(gè)群體互動(dòng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型[4][5]。本文通過借鑒這種描述兩個(gè)群體之間競(jìng)合關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，建立了描述軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)中兩個(gè)協(xié)同主體，在進(jìn)行資源整合后，它們之間的協(xié)同運(yùn)作關(guān)系模型，即協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的價(jià)值增值過程。

2.1 模型假設(shè)

假設(shè)1：雖然軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)是由多個(gè)設(shè)計(jì)主體構(gòu)成的一個(gè)大系統(tǒng)，但是為了研究方便，將多個(gè)主體進(jìn)行簡(jiǎn)化，僅僅考慮A、B兩個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)主體。A、B各自獨(dú)立存在，其設(shè)計(jì)產(chǎn)出水平（協(xié)同價(jià)值）是時(shí)間t的函數(shù)，表示為X（t）。X1（t）和X2（t）代表在t時(shí)刻A、B的產(chǎn)出量即已經(jīng)創(chuàng)造的協(xié)同價(jià)值。

假設(shè)2：N1、N2代表A、B在其自有資源有限的環(huán)境中，完成協(xié)同設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)Q能夠創(chuàng)造的最大設(shè)計(jì)產(chǎn)出量，而且這個(gè)值是一個(gè)有限常數(shù)。

假設(shè)3：A、B獨(dú)自在組織環(huán)境中生存時(shí)，兩者的設(shè)計(jì)產(chǎn)出水平即資源價(jià)值演變均服從Logistic增長(zhǎng)規(guī)律。在軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，A、B相互協(xié)同緊密合作，彼此間相互促進(jìn)并提高產(chǎn)出水平。

用r1、r2分別表示A、B單獨(dú)完成協(xié)同機(jī)會(huì)Q時(shí)的資源價(jià)值自然增長(zhǎng)率，它受行業(yè)固有特性的影響。根據(jù)上述假設(shè)，r1、r2總是大于0的常數(shù)。

假設(shè)4：增長(zhǎng)率r隨著資源協(xié)同價(jià)值的增加而逐漸下降并趨于零。

Logistic模型經(jīng)常用來描述生態(tài)系統(tǒng)中種群的競(jìng)合規(guī)律。軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)在資源整合后的協(xié)同價(jià)值演化過程符合Logistic增長(zhǎng)模型，即在起始階段協(xié)同價(jià)值增長(zhǎng)速度是加快的，當(dāng)增長(zhǎng)到一定值時(shí)，速度開始放緩，最終形成穩(wěn)定的協(xié)同規(guī)模。具體見圖1。

r：是大于0的常數(shù)，表示A、B設(shè)計(jì)資源價(jià)值的自然成長(zhǎng)率;

X：表示A、B當(dāng)前利用自身有限資源創(chuàng)造的資源價(jià)值;

X0：表示A、B在t=0時(shí)刻的資源價(jià)值。

2.2 模型構(gòu)建

軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)在進(jìn)行資源整合后的系統(tǒng)演化模型構(gòu)建如下：

軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)是多個(gè)設(shè)計(jì)主體在合作的基礎(chǔ)上建立起來的。針對(duì)協(xié)同機(jī)會(huì)Q，基于主體A、B設(shè)計(jì)服務(wù)能力的增長(zhǎng)均遵從式（1）表達(dá)的Logistic規(guī)律，隨著協(xié)同設(shè)計(jì)過程的推進(jìn)，A、B可以通過協(xié)同合作方式整合各類設(shè)計(jì)資源、優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，實(shí)現(xiàn)主體間的良性互動(dòng)，提高雙方的綜合設(shè)計(jì)服務(wù)能力;也可以采用非合作競(jìng)爭(zhēng)的手段通過封閉自身的核心技術(shù)和特有資源，迅速獲得短期的自身建設(shè)利益最大化。

在A、B的Logistic增長(zhǎng)方程（1）中添加對(duì)方構(gòu)成的影響因子α、β，構(gòu)建資源整合和支配機(jī)制的系統(tǒng)演化模型（2），來研究軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)的演化發(fā)展規(guī)律及主體間的協(xié)作過程。

式子（2）中，因子α、β用來表示針對(duì)協(xié)同機(jī)會(huì)Q，兩個(gè)主體A、B在共同支配它們的設(shè)計(jì)資源的協(xié)同設(shè)計(jì)狀態(tài)下，二者之間的相互聯(lián)系與相互作用及對(duì)系統(tǒng)的影響。其中，參數(shù)α（0<α<1），表示A、B兩個(gè)主體所利用的資源重合部分占弱勢(shì)，兩主體間主要表現(xiàn)為協(xié)同作用時(shí)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響;參數(shù)β（0<β<1），表示兩個(gè)主體使用共同資源重合部分占優(yōu)勢(shì)，兩主體主要表現(xiàn)為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系時(shí)對(duì)系統(tǒng)造成的影響。

3 ?Logistic 模型求解與分析

由于研究的是當(dāng)t→∞時(shí)，X1（t）和X2（t）的取向，所以需要對(duì)模型（2）的平衡點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

3.1 模型求解

4 ?結(jié)論

基于Logistic模型的軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)資源共享系統(tǒng)的穩(wěn)定性演化分析表明，資源整合后，協(xié)同設(shè)計(jì)聯(lián)盟里任何一個(gè)協(xié)同主體的發(fā)展對(duì)其他協(xié)同伙伴的貢獻(xiàn)度雖說是越大越好，但這個(gè)度要恰當(dāng)，并非要追求極值實(shí)現(xiàn)嚴(yán)重的同質(zhì)化。只有根據(jù)工程實(shí)際，適度協(xié)同，才能使協(xié)同雙方均獲得超出獨(dú)立設(shè)計(jì)的工程效益，讓協(xié)同關(guān)系長(zhǎng)期穩(wěn)定。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)和宏觀來看，軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)主體間應(yīng)該通過適度共享設(shè)計(jì)資源、設(shè)計(jì)信息、創(chuàng)新技術(shù)等，相互互補(bǔ)、相互強(qiáng)化，使整個(gè)軍隊(duì)工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)效率的優(yōu)化、總體設(shè)計(jì)水平的提高、總體設(shè)計(jì)效益的提升。使整個(gè)軍隊(duì)工程協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)向長(zhǎng)期穩(wěn)定方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)1+1>2協(xié)同共贏的協(xié)同效應(yīng)。

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