基于资源共享的军队工程协同设计机制研究

赵素丽

摘要：“资源共享”催生了“协同设计”，带来了设计品质的极大提升和设计资源的高效利用。将“协同设计”模式引入到军队工程建设领域，构建Logistic模型，通过求模型平衡解，分析系统在资源共享后的动态演化规律，为加速推进军队工程设计领域的转型发展，提供了崭新参考。

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.

关键词：资源共享;协同设计;Logistic模型

Key words： resource sharing;collaborative design;Logistic model

中图分类号：E23                                          文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）25-0039-03

0  引言

在战略思维的层面上，资源共享即资源整合，是系统论的思维方式。就是要通过组织和协调，把组织内部彼此相关但却彼此分离的职能整合成一个为目标服务的系统，取得“1+1>2”的效果。共享就是要优化资源配置，就是要有进有退、有取有舍，就是要获得整体的最优[1][2]。

军队工程协同设计中的资源共享即整合利用军内外设计资源，采取资源开放、信息共享的手段，进行跨越协同、跨界融合，高质高效地实现军地共建共赢的一种协同设计保障模式，无疑为提高我军工程建设的军事效益提供崭新的路径借鉴。

1  基于资源共享的军队工程协同设计机制

军队工程设计系统是由多个子系统综合成的规模庞大的、能够满足未来高技术局部战争对军队工程建设需求的一个整体系统。基于资源共享的军队工程协同设计机制就是通过军队协同设计主体间的资源整合和支配，使军队工程协同设计的各个子系统不断发展、综合、交互操作和优化，从而提高未来整个军队工程设计系统整体保障性能的方法。并使用这种方法使军队工程设计资源在功能上实现“整体大于部分之和”的系统整体演化性。

2  基于资源共享的军队工程协同設计系统的Logistic模型

文章引入生物学中描述种群竞合规律的罗杰斯蒂（Logistic）增长曲线模型，研究军队工程设计系统的协同联盟构成主体及其之间的协同关系，刻画各主体之间的协同互动过程。

从数学建模的角度出发，Logistic模型表示变量随时间变化而变化的规律[3]。Logistic模型描述了在一定环境下，由于种群自身复制能力的驱动，以及资源的有限性和其他种群的限制，某一种群的增长过程。一般来说，生态种群内的个体不是孤立的，而是通过复杂的种内关系组成的一个有机统一体。军队工程协同设计系统是由众多协同主体通过共享资源和信息而形成的主体有机集聚体。这与生物种群极为相似。军队工程协同设计系统在资源整合后的自组织演化过程符合有限资源环境下的Logistic增长。因此用Logistic模型来动态描述军队工程协同设计系统在资源整合后的系统价值增值演化过程，具有较强的适应性。

另外，Verhulst在研究单种群稳定性问题的Logistic模型基础之上，通过酌情增减参数和扰动项建立了描述两个群体互动关系的数学模型[4][5]。本文通过借鉴这种描述两个群体之间竞合关系的数学模型，建立了描述军队工程协同设计系统中两个协同主体，在进行资源整合后，它们之间的协同运作关系模型，即协同设计系统的价值增值过程。

2.1 模型假设

假设1：虽然军队工程协同设计系统是由多个设计主体构成的一个大系统，但是为了研究方便，将多个主体进行简化，仅仅考虑A、B两个协同设计主体。A、B各自独立存在，其设计产出水平（协同价值）是时间t的函数，表示为X（t）。X1（t）和X2（t）代表在t时刻A、B的产出量即已经创造的协同价值。

假设2：N1、N2代表A、B在其自有资源有限的环境中，完成协同设计机会Q能够创造的最大设计产出量，而且这个值是一个有限常数。

假设3：A、B独自在组织环境中生存时，两者的设计产出水平即资源价值演变均服从Logistic增长规律。在军队工程协同设计系统中，A、B相互协同紧密合作，彼此间相互促进并提高产出水平。

用r1、r2分别表示A、B单独完成协同机会Q时的资源价值自然增长率，它受行业固有特性的影响。根据上述假设，r1、r2总是大于0的常数。

假设4：增长率r随着资源协同价值的增加而逐渐下降并趋于零。

Logistic模型经常用来描述生态系统中种群的竞合规律。军队工程协同设计系统在资源整合后的协同价值演化过程符合Logistic增长模型，即在起始阶段协同价值增长速度是加快的，当增长到一定值时，速度开始放缓，最终形成稳定的协同规模。具体见图1。

r：是大于0的常数，表示A、B设计资源价值的自然成长率;

X：表示A、B当前利用自身有限资源创造的资源价值;

X0：表示A、B在t=0时刻的资源价值。

2.2 模型构建

军队工程设计系统在进行资源整合后的系统演化模型构建如下：

军队工程协同设计系统是多个设计主体在合作的基础上建立起来的。针对协同机会Q，基于主体A、B设计服务能力的增长均遵从式（1）表达的Logistic规律，随着协同设计过程的推进，A、B可以通过协同合作方式整合各类设计资源、优化设计流程，实现主体间的良性互动，提高双方的综合设计服务能力;也可以采用非合作竞争的手段通过封闭自身的核心技术和特有资源，迅速获得短期的自身建设利益最大化。

在A、B的Logistic增长方程（1）中添加对方构成的影响因子α、β，构建资源整合和支配机制的系统演化模型（2），来研究军队工程协同设计系统的演化发展规律及主体间的协作过程。

式子（2）中，因子α、β用来表示针对协同机会Q，两个主体A、B在共同支配它们的设计资源的协同设计状态下，二者之间的相互联系与相互作用及对系统的影响。其中，参数α（0<α<1），表示A、B两个主体所利用的资源重合部分占弱势，两主体间主要表现为协同作用时对系统产生的影响;参数β（0<β<1），表示兩个主体使用共同资源重合部分占优势，两主体主要表现为竞争关系时对系统造成的影响。

3  Logistic 模型求解与分析

由于研究的是当t→∞时，X1（t）和X2（t）的取向，所以需要对模型（2）的平衡点进行稳定性分析。

3.1 模型求解

4  结论

基于Logistic模型的军队工程设计资源共享系统的稳定性演化分析表明，资源整合后，协同设计联盟里任何一个协同主体的发展对其他协同伙伴的贡献度虽说是越大越好，但这个度要恰当，并非要追求极值实现严重的同质化。只有根据工程实际，适度协同，才能使协同双方均获得超出独立设计的工程效益，让协同关系长期稳定。因此，从长远和宏观来看，军队工程设计主体间应该通过适度共享设计资源、设计信息、创新技术等，相互互补、相互强化，使整个军队工程设计系统实现总体设计效率的优化、总体设计水平的提高、总体设计效益的提升。使整个军队工程协同设计系统向长期稳定方向发展，实现1+1>2协同共赢的协同效应。

参考文献：

[1]乔代富.基于共享经济视角下的图书馆信息资源共享模式的优化分析[J].黑河学院学报，2019（5）：207-209.

[2]Belk， Russell. You Are What You Can Access： Sharing and Collaborative Consumption Online [J]. Journal of Business Research，2014，67（8）： 1595-1600.

[3]张小乐，黄晶霞.基于Logistic回归模型的人口预测分析[J].楚雄师范学院学报，2013，28（9）：9-13.

[4]文双艳.基于Logistic模型的商业集群演化研究[D].南宁：广西大学，2013.

[5]李梅，徐厚宝.基于Logistic模型的间隙零门可靠性窗口分析[J].系统工程理论与实践，2019，39（2）：531-538.