复杂工程系统的早期设计决策对系统全生命周期性能、成本及可行性具有决定性影响。随着工程系统日益呈现信息物理化、多学科交叉与高度互联特征,基于历史数据与专家判断的传统决策方法常显不足。为应对早期设计决策挑战并优化决策质量,模型驱动决策支持系统(DSS)作为集成仿真、优化与数据驱动模型的工具应运而生。然而在复杂工程系统语境下,社会技术性挑战仍制约DSS的有效实施。本论文通过文献综述与工业实证案例研究系统化识别六大核心障碍:
1.跨粒度异构仿真模型集成面临技术方法论双重挑战
2.工程领域间DSS成熟度差异限制协同环境应用
3.非专家用户因可访问性差与界面不直观导致可用性不足
4.实时反馈机制缺失削弱其作为"边界对象"的功能
5.模型成熟度与可靠性评估指标缺位引发决策误判风险
6.底层模型演进、可追溯性及可靠性的全生命周期管理缺失
## 结构
本论文由7章正文与4篇附录论文构成,各章内容如下:
第二章 研究方法论
论证设计研究方法论(DRM)与参与式行动研究(PAR)对本研究的适配性,绘制研究论文与DRM阶段映射关系,通过"关联贡献域"(ARC)图示展现研究的理论框架。
第三章 理论基础
阐述复杂工程系统早期设计决策、基于模型的系统工程、决策支持系统、权衡空间探索及体系仿真范式(含离散事件仿真DES、离散元法DEM与参数化仿真方法)等核心理论。
第四章 附录论文综述
解析4篇支撑论文的研究焦点(轮式装载机工程装备与邮轮舱室案例)、作者在仿真开发与模型验证中的角色及其对本论文目标的贡献路径。
第五章 综合成果
整合实证研究成果,通过工程装备与船舶案例阐明仿真集成、可持续性指标与复杂工程决策的交互机制。
第六章 讨论与启示
评述所提方法的实践相关性,批判性分析研究局限性与学术探索中的经验教训。
第七章 结论与展望
凝练研究问题的系统性解决方案,探讨工业应用前景,并规划未来研究方向。