设计结构矩阵的基本定义

设计结构矩阵的类型

Donald Steward在1981年引入设计结构矩阵来分析信息流，如图2.1所示。它是一个n阶方阵，用于显示矩阵中的各个元素的交互关系，有利于对复杂项目进行可视化分析。依据不同的模型和待解决问题的属性，DSM矩阵可以在以下几个方面使用，图2.1显示的DSM矩阵的布置如下：设计结构矩阵是一个具有n行，n列的二元的方阵（矩阵中的元素仅为空格或为记号●）。系统的元素均以相同的顺序放在矩阵的最左边和最上边，如果元素i和元素j之间存在联系，则矩阵中的i（ji行j列）元素为●（或由数字1表示）；否则空格（或由数字0表示）。在由二元（0或1）表示的矩阵中，对角线上的元素一般不用来描述系统，用空格表示。二元矩阵有助于系统的建模，因为它能表示一对系统元素间的关系存在与否，与图形表示相比，它对整个系统元素提供整体的紧凑描绘，并为各项活动的信息需求，活动的顺序决策及活动迭代的控制提供有效的使用方法。

①基于参数的DSM

该模型被用于分析基于参数交互的系统结构，它通过明确定义待分解的系统元素和交互关系来构建，在对系统间的各种交互类型的分类的基础上，对交互关系再附予适当的权重，使建立的DSM更准确。

为了减少整个系统协调的复杂性，必须对基于参数的DSM矩阵的元素进行聚类分析使其成为若干子系统。已有几种聚类分析方法被用于DSM分析之中。聚类分析的有关结果可以用于任务配置和集成产品团队的组织分析。

②基于团队的DSM

在基于信息流的组织分析和设计中，若分析的对象涉及一个项目中的个体或群体，则需采用基于团队的DSM，该方法被用于各种组织实体中。基于团队的DSM通过识别需要的信息流和信息流的方向来构造相应的设计团队。在建模过程中，设计人员必须明白团队间信息流的意义，才能建造正确的模型。表2.4表现出几种信息流的特征。同样，为了形成较高交互紧密的工作团队，减小团队的内部交互空间范围，还应该对已形成的基于团队的DSM矩阵进行变换。

③基于任务的DSM

DSM矩阵包含了组成项目的各项任务及其各任务间信息交换的方式，从中可以发现某项任务开始时需要哪些信息和一个任务产生的信息将提供给哪些任务。在图中，从某一行上可以发现该行的所有输入信息任务，就是处对应的列所表示的任务；从某一列上可以看出该活动的输出信息由哪些任务（即处对应的行所表

示的活动）吸收。在对角线下方的表示信息的前馈，而对角线上方表示的是反馈信息，即信息是从由后进行的任务（下游任务）向前进行的任务（上游任务）流动。这意味着前期的任务不得不依据新的信息而重作。虚线框表示的是两对交互任务。

设计结构矩阵采取自下而上的方式，先收集现存产品的设计参数及其相互关系，再通过设计结构矩阵的变换，对这些设计参数进行聚类分析，从而能够充分反映已有产品开发过程中所遇到的实际情况，从而对以后的产品开发过程有很强的指导作用。