Research on technical coordinating mechanism

Management Science and Research December 2014, Volume 3, Issue 4, PP.130-134

Research on Technical Coordinating Mechanism Xu Bai 1, Xing Jinjiang 2 Beijing Aerospace Control Center, Beijing 100094, P.R. China #Email: anakinbacc@gmail.com

Abstract Technical coordinating is a great challenge in organizing large scientific tests. In this paper, the resource and contents of technical coordinating is analyzed and a stochastic process model is given for organizing and processing technical coordination. An equipotent game model of each participant system in test as well as a global unequal game model is given, based on which a complete solution of technical disputes are concluded. The approaches and conclusions in this paper formulate sound instructions for technical coordinating in large scientific tests.

Keywords: Stochastic Process; Game; Coordinating; Compensation

参试系统间技术协调机制研究 许 柏 1，邢锦江 2 北京航天飞行控制中心，北京市 5130 信箱 100094 摘

要：多系统间的技术问题协调处理是大型试验任务中组织管理的难题。文章分析待协调技术问题的来源和内容，并

建立随机过程模型用以指导技术协调的组织和处理。给出了参试系统间的对等博弈模型以及任务的全局非对等博弈模型， 得出了解决不同技术争议的详细策略。文章的分析方法与结论，为大型试验任务针对技术协调的组织和管理给出了指导 性的解决方案。 关键词：随机过程；博弈；协调；补偿

引言 载人航天、武器试射等大型试验型任务涉及多个参试系统间的协作，难免针对技术问题进行系统间的 协调。技术问题能否在协调中妥善解决，是试验任务成败的关键。如载人航天任务涉及八大参试系统，在 近年的历次任务中，待协调问题数量多，协调难度大等问题突现。有必要针对实际情况，借用管理学原理， 设计一套技术协调的分析和管理机制，改善协调效率和效果，为试验任务提供有力支撑。

1

技术协调的内容 技术协调的乃至技术争议的内容来源，可概括为如下方面。

1.1 标准 即采用什么标准设计和执行试验任务。可包括试验前提、软硬件要求、数据配置、试验流程、判断准 则、处理预案等方面内容。标准是多方协作进行试验任务进行约定的基本内容。

1.2 接口 系统间交换试验信息的方案、数据配置表等文档的格式约定。信息化的自动处理前提是各方有明确的 接口约定错误!未找到引用源。。目前试验任务中的一个主要问题就是各参试系统交换的电子信息不规范、 难以自动化处理。 - 130 www.ivypub.org/msr

若数据生产和使用方均使用自动化生产方式，即通过软件自动生成，则生产和使用方将均从接口约定 中受益。 对于生产方来说，如果使用手工方式进行数据生产，并且历史数据没有遵循严格的接口约定，则生产 方按约定接口进行数据改进会导致大量的劳动投入。但对于使用方来说，按接口进行数据约定的需求是迫 切的，因为格式化的数据表可以实现自动化数据装订。

1.3 责任 责任是确定试验过程中各种行为的执行主体，并约定行为未能按标准完成的后果，即“谁来做”以及 “做不到怎么办”。在试验任务中，存在同样的任务操作能够由多个参试系统完成的情形，这经常导致参 试系统出于不同考虑争夺或推脱责任，因此成为协调的主要内容之一。

2

技术协调的随机过程模型

2.1 问题产生模型 待协调问题的产生是典型的随机到达过程。若问题相继产生的间隔时间服从负指数分布 𝑓(𝑡) = 𝜆𝑒 −𝜆𝑡

(1)

则单位时间内产生特定数量问题的概率服从泊松分布 (Poisson Distribution)错误!未找到引用源。错误!未 找到引用源。： 𝑃(𝑋 = 𝑖) =

𝑒 −𝜆 𝜆𝑖

(2)

𝑖!

其中𝑋为单位时间内产生的问题数量，𝑖为自然数。𝜆表征了问题产生的固有速率，即单位时间内出现的 平均问题数，因此也叫到达率。

2.2 服务模型 若处理一个待协调问题的时间服从负指数分布 𝑓(𝑡) = 𝜇𝑒 −𝜇𝑡

(3)

则单位时间内处理完特定数量问题的概率仍然服从泊松分布，𝜇为服务率。

2.3 技术协调流程模型 上述两个随机过程模型可以给出两点启示： 一、即使技术协调机制的处理能力𝜇大于到达率𝜆，由于随机性，也有可能造成问题积累。启示是：问 题解决速度越快，问题积累的概率越低，因此需要设计有效的技术协调机制。 二、即使该分布形式不变，其分布参数λ也有可能随着试验任务的推进发生变化。对于不同任务来说， 一般早期论证阶段𝜆较大；研制过程中𝜆较小；实施阶段（联试和实际执行）𝜆较大，特别在实施前的集中准 备阶段，技术细节的确定需要大量的协调。启示是：分阶段设计技术协调机制，满足试验任务不同阶段的 技术协调需求。

问题产生

协调谈判

已解决 否 技术仲裁

- 131 www.ivypub.org/msr

是

结束

图 1 技术协调流程

技术待协调问题产生和解决的随机过程模型可如图 1 所示，其中流动的实体为待协调解决的技术问题。 系统中，下列参数为客观参数： 1、其中问题产生的参数——到达率λ，可随试验任务研制和实施进度的推进而变化。 2、通过一次协调谈判或仲裁导致的问题可解决的概率 P，是随问题性质、协调谈判以及技术仲裁的随 机变量。 该随机流程的优化目标为平均技术问题解决时间𝑇𝑠，系统内可调整对象为： 1、协调谈判：为一个服务过程，变量为服务率𝜇1。具体指待协调问题涉及的参试系统通过讨论、谈判 等方式确定解决问题的主体、手段、时限和责任等内容。 2、技术仲裁：为一个服务过程，变量为服务率𝜇2。具体指参试系统间的协调谈判难以达成一致时，通 过具有更高权力的技术仲裁机构（如试验任务总体或上级主管）指定问题解决的途径。既可能是重新调整 议题，在仲裁机构的主持下重启协调谈判，也可能是由仲裁机构指定问题解决的主体、手段、时限和责任。 显然，优化协调谈判和技术仲裁的过程，可使整个服务系统服务能力提高。

3

技术争议解决机制 在实际试验任务的技术协调中，若各参试系统的组织地位相同，在没有外来干预情况下，各参试系统

是自发进行竞争的，可能导致许多技术问题分歧得不到解决，导致了试验任务质量下降或进程受阻。这其 中常蕴含典型的管理学原理，应从分析这些原理出发，设计争议解决机制。

3.1 博弈模型 设待协调技术问题集如下： 𝑛 𝐼𝑠𝑠𝑢𝑒𝑖=1 = {𝐼𝑖 }

(4)

其含义是一个阶段上被提出需要协调解决的问题全部。这些问题涉及到的参试系统主体记为： 𝑚 𝑃𝑎𝑟𝑡𝑦𝑗=1 = {𝑃𝑗 }

(5)

为各参试系统的集合。若以保持技术状态不变为参考，记𝑃𝑗 在𝐼𝑖 上的解决中得到的相对收益矩阵为： 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠𝑡 = {𝑇𝑖,𝑗 }

(6)

设该矩阵已考虑了𝑃𝑗 为𝐼𝑖 的解决所付出的成本，并且为相对值，即相对原技术状态下的收益变化量。它 描述了各参试系统的对等博弈局势。显然，保持技术状态现状不变时𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠𝑡为全 0 矩阵。矩阵中的收益， 并非指狭隘的经济利益，而是考虑了技术难度、实施条件、技术改进周期以及技术变更带来的工作效率变 化等因素的综合收益度量。显然，若𝑇𝑖,𝑗 为正，𝑃𝑗 有主动解决该问题的意愿，并且有动机提出该问题；而若 𝑇𝑖,𝑗 为负，𝑃𝑗 有排斥问题𝐼𝑖 解决的意图。因此，𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠𝑡矩阵决定了参试系统解决各项问题的主观意愿。设试 验任务在全部问题解决上获得的收益向量是： 𝑛 𝑆𝑐𝑜𝑟𝑒𝑖=1 = {𝑆𝑖 }

(7)

则𝑆𝑐𝑜𝑟𝑒向量和𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠𝑡矩阵构成了任务和参试系统全局上的非对等博弈局势。

3.2 解决机制设计 分如下情形讨论： 1、若有𝑖, 𝑗使𝑆𝑖 < 0 且 𝑇𝑖,𝑗 > 0满足，含义是：某项技术状态的改变将使部分参试系统受益，但会使任务 收益受损。此时各参试系统有动机改变技术状态，以获得额外收益。这是试验任务总体和主管部门需要特 别留意的情形，防止参试系统私自或合谋降低技术标准和质量。 2、若有𝑖、𝑗使𝑆𝑖 = 0 且 𝑇𝑖,𝑗 > 0，且不存在𝑘使𝑇𝑖,𝑘 < 0，含义是：技术状态变化对任务收益没有影响， - 132 www.ivypub.org/msr

部分参试系统会受益，而没有参试系统收益受损，是共赢博弈。该条件下，正收益的参试系统会主动提出 技术状态变化方案并提交技术协调，并且易被其他参试系统接受，因此此种情形一般会在参试系统协调谈 判中较好地自行解决。 若𝑆𝑖 = 0，即在该项技术状态变化下，对任务收益没有影响。且有𝑖、𝑗、𝑘使 𝑇𝑖,𝑗 > 0 且 𝑇𝑖,𝑘 < 0满足， 含义是：技术状态变化对任务收益没有影响，部分参试系统会受益，部分参试系统会受损。在这种情况下， 正收益的参试系统会主动提出并推进技术状态变化方案，但负收益的参试系统会排斥。从博弈的收益和角 度考虑，分三种情形讨论。 第一， 在标准收益度量下，若各方形成的博弈局势为∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗 < 0，即系统间对等负和博弈，即使有𝑃𝑗 获得正收益，也不足以抵偿其他参试系统的损失，形成“囚徒困境”。在这种情况下，参试系统𝑗有意愿推 动技术状态变化。但从全局考虑，试验任务总体和管理部门应该尽力避免“负和”，在负收益的参试系统 的帮助下抵制该技术状态变化。 第二， 若∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗 = 0即系统间对等零和博弈错误!未找到引用源。。在这种情况下宜采用简单处理的策 略，即保持技术状态不变，取消技术协调议题。 第三， 若∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗 > 0，即系统间对等正和博弈。即部分参试系统可能由于技术状态的改进获得更高的 工作效率或达到更好的试验质量等收益，即使有部分参试系统受损，总收益却为正。负收益的参试系统会 抵制该技术议题，可能导致提交仲裁。这种情况下，仲裁机构要说服负收益参试系统接受负收益，推行议 题的落实和实施；负收益参试系统理论上应该发扬大局观，做出牺牲，为全局服务。但由于自利性错误!未 找到引用源。错误!未找到引用源。，这种牺牲不一定能自然达成。对该局势的最有效制度保证是对负收益系

统进行补偿错误!未找到引用源。，补偿额度的上限为由其带来的系统总收益，即∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗 。 3、若𝑆𝑖 > 0，即在该项技术状态变化下，任务收益为正，系统间的对等博弈同样存在上述负和、零和 、正和三种情形。但此时决定技术协调策略的是任务收益与参试系统收益的全局非对等博弈局势，需要进 行全局上的利益协调错误!未找到引用源。。 第一， 若存在有𝑖、𝑗使𝑇𝑖,𝑗 > 0 且 𝑇𝑖,𝑘 < 0，且𝑆𝑖 + ∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗 < 0，表示全局上的负和博弈局势。 第二， 若𝑇𝑖,𝑗 > 0 且 𝑇𝑖,𝑘 < 0且𝑆𝑖 + ∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗 = 0，表示全局上的零和博弈局势。 第三， 若𝑇𝑖,𝑗 > 0 且 𝑇𝑖,𝑘 < 0且𝑆𝑖 + ∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗 > 0，表示全局上的正和博弈局势。 第四， 若不存在𝑖、𝑗使𝑇𝑖,𝑗 > 0，且𝑆𝑖 + ∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗 > 0，表示任务受益，但各参试系统均不受益。这意味 着按当前的技术条件，各参试系统不具备达到更先进技术水准的能力，因此。技术改良换代的长期要求， 需要总体或主管从远期要求出发，主动探索技术改进点，设置改进目标并在参试系统中推行。同时对各受 损系统进行补偿，即预先投入，总额度为 𝑆𝑖 + ∑𝑚 𝑗=1 𝑇𝑖,𝑗

(8)

该投入获得的收益是在远期的技术换代中才能获得的收益。 将上述各情形汇总如表 1 所示。

4

结论 本文从随机过程角度分析了技术问题产生和解决机制，并利用博弈模型分析了参试系统的损益。模型

中的收益是考虑了研发成本、效率、能力增长、先进程度等综合化的广义收益，不应庸俗化狭隘理解为小 团体的经济利益。本文工作对试验任务的实际指导意义在于：第一，考察技术状态变化的后果，建立任务 和各参试系统的收益度量体系。本文博弈模型的前提是能够有效地定量评估参试系统和任务的收益。该评 估体系的建立需要通过专家会商，借用相关评测表评分方法完成。第二，利用博弈模型的分析结论，确定 各类技术协调议题的处理方式，综合权衡，保证试验任务效用的最大化。笔者主要讨论了试验任务的单一 技术点 i 变化下的协调策略，没有讨论不同技术点之间的影响，如单项效用间的协同倍增效应等。后续可在 - 133 www.ivypub.org/msr

不同技术点之间的收益换算以及补偿量的确定上深入研究，讨论分阶段和有侧重地实现不同技术的突破， 保证试验任务和各参试系统在技术改进中得到技术积累和能力增长，使后续试验任务收益。 表 1 技术争议博弈局势与争议解决策略总表 任务收益

博弈局势

Si < 0

存在Ti,j > 0 存在Ti,j > 0, 无Ti,k < 0 存在Ti,j > 0 且 Ti,k < 0, ∑m j=1 Ti,j < 0

Si = 0

系统间对等负和博弈

抵制技术协调议题

存在Ti,j > 0 且 Ti,k < 0, ∑m j=1 Ti,j = 0

系统间对等零和博弈

取消技术协调议题

存在Ti,j > 0 且 Ti,k < 0, ∑m j=1 Ti,j > 0

系统间对等正和博弈

经仲裁强制推行技术变化, 或由负收益参试系统主动 做出牺牲. 同时对受损系统进行补偿，总额度为 ∑m j=1 Ti,j .

全局负和博弈

抵制技术协调议题

全局零和博弈

取消技术协调议题

存在Ti,j > 0 且 Ti,k < 0, 且Si + ∑m j=1 Ti,j < 0 存在Ti,j > 0 且 Ti,k < 0, 且Si + ∑m j=1 Ti,j = 0 Si > 0

说明 技术协调策略 部分参试系统受益, 但会 防止参试系统私自或合谋降低任务技术标准或质量 使任务收益受损 系统间对等共赢博弈 参试系统自行协调谈判解决

存在Ti,j > 0 且 Ti,k < 0, 且Si + ∑m j=1 Ti,j > 0 不存在Ti,j > 0且Si + ∑m j=1 Ti,j > 0

经仲裁强制推行技术变化, 或由负收益参试系统主动 做出牺牲. 同时对受损系统进行补偿, 总额度为Si + ∑m j=1 Ti,j . 总体或主管主动发现问题，并推行技术改进。同时对 任务受益, 但各参试系统 各受损系统进行补偿 (预先投入), 总额度为Si + 均不受益 ∑m j=1 Ti,j . 全局正和博弈

REFERENCES [1]

Yuliang Chen. Cloud OpenAPI Platform based on API Integration [D]. Huazhong University of Science and Technology, 2013: 27-27.

[2]

Willliam Feller. An introduction to probability theory and its applications [M]. John Wiley & Sons, 2008(2): 339-339.

[3]

Drew Fudenberg, Jean Tirole. Game theory [M], 1991. Cambridge, Massachusetts (1991):4-4.

[4]

WU Mei, Zhang Zhongyong. Contest between individual and group-and debate on logic paradox of collective action [J]. Theory and reform, 2005, (6): 127-128.

[5]

Chunya Gao. Logic and dilemma of collective action [J]. Wuhan University of Technology Social Science Edition, 2008, (1): 1313.

[6]

JunJun Zheng, Heng Liu, Jinghua Chen. Research on cooperative games of companions in supply chain [J]. Science & Technology Progress and Policy, 23.7 (2006): 144-146.

[7]

CHEN Wei, ZHA Yingchun. Cost Allocation Methods Based on Cooperative Games [J]. Operations research and management science, 13.2 (2004): 54-57.

【作者简介】 1许柏

(1983- )，男，回族，学位，工程

2邢锦江

(1979- )，男，汉族，博士，高级工程师，研究方向

师，研究方向为项目管理、人力资源，

为系统工程，2008年获工学博士学位。

管理学硕士生。

Email: anakinbacc@gmail.com

Email: xubai1@163.com

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