大规模协同设计过程复杂性分析及主体行为层次模型构建

      0 引言

      2006年，加拿大Tapscott研究团队在其著作《How Mass Collaboration Changes Everything》中首次正式提出了“大规模协同”的概念[1]。随后，一种与传统的协同产品设计存在重要区别的新兴设计模式——大规模协同设计(Mass Collaborative Design，MCD)悄然出现，并迅速发展。这种设计模式利用开放式群体创新的巨大潜力，由大量志愿者借助网络社区平台自发进行协同产品设计。由于大量具有多样化能力结构的志愿者主动共享产品创意、信息、技术和成果，这一设计模式在产品的创意转化、技术转化、市场导向、创新程度等方面具有显著的成本低和客户满意度高的优势，成为传统协同设计手段的有力补充[2-3]。传统协同设计主要是指多个设计主体和管理主体在规定时间和企业资源的约束下，通过交流、协作等方式共同完成一项产品的开发任务。因此，传统的协同设计模式具有统一的组织目标，采取自上而下的过程组织和规范的协同机制，企业间的设计联盟一旦形成，各设计任务在过程管理的协同控制下有序的向组织目标推进。大规模协同设计作为一种新型自组织协同设计模式，其推进原理与传统协同设计模式存在巨大区别，如表1所示。

      可以看出，在大规模协同设计过程中，人员的自主性和协同性更强，任务模糊化程度更高，社区呈动态演化的特征，群体协同在这种开发模式下显得更为突出。这些特点使得大规模协同设计过程更为复杂。基于复杂性科学的角度[4]，分析得到大规模协同设计的复杂性特点：

      (1)开放性。大规模协同设计的开放性来自于社区的开放性，任何人员均可进入开源社区，进行浏览、下载体验、参与设计等活动；不同知识背景人员的参与为社区带来了不同的设计理念和设计需求，使得社区与外界环境紧密相连，从而更好地适应市场的变化发展。

      (2)模糊性。大规模协同设计是一个随机过程，其产品设计需求的不确定性、设计流程的不规则性是造成该过程模糊性的主要原因。模糊性使得该过程更加复杂，并对产品的最终成型产生重要影响。

      (3)动态演化性，包括人员的动态性、产品模块信息的动态性以及社区演化的动态性等。人员在社区中成长，促使产品不断完善、社区不断壮大、整个大规模协同设计系统向高层次演化。

      

      因此，为研究大规模协同设计这一新兴产品设计模式的运行机制和进化机理，对大规模协同设计过程进行复杂性分析成为首要问题。然而，目前针对大规模协同设计领域的研究尚处于案例探讨阶段。如，Li等[5]对开源社区中管理人员领导方式与开发人员动机间的关系进行了研究，并通过开源软件平台Source-forge对二者关系进行了验证分析。Santos等[6]建立了开源社区项目吸引成员参与的因素集合模型，提取主要因素并进行分类，建立了人员与各分类因素间的关系模型。Gallego等[7]建立了一个用户接受模型，以识别影响用户接受过程的主要因素。孟韬[8]对大众生产、开源经济及维基经济等创新模式下消费者创新的动因、影响因素、创新方式等进行了分析研究。常静等[9]以百度百科为对象，构建了百度百科用户参与动机与参与行为关系的结构方程模型。可以看出，学者主要对大规模协作生产过程中人员的参与动机、影响因素进行了定性分析，为研究设计人员的微观交互行为及其对大规模协同设计过程的交互影响奠定了基础。

      在以往的研究中，国内外学者广泛应用复杂适应系统理论(Complex Adaptive System，CAS)进行了大量研究。针对生产系统人员及组织的复杂性问题，Monostori等[10]对CAS在生产系统和组织中的应用进行了阐述。Adler等[11]从复杂性角度分析了组织间高效、协同决策的关键因素。Wang等[12]针对人员及组织的复杂交互而进行的知识共享过程构建了智能主体模型。针对企业文化创新、组织学习以及知识传播的复杂过程，马晓苗等[13]结合复杂适应系统中的涌现理论以及受限生成过程(CGP)模型，对企业文化创新的涌现机理进行了研究。张莉等[14]分析了组织学习过程，并提出了复杂环境下组织学习的动态过程模型；漆贤军等[15]构建了虚拟社区动态演化的数学模型。彭双等[16]基于CAS的4个特性(聚集、多样性、流和非线性)和3个机制(标识、内部模型和积木)分别探讨了知识链组织间知识创造的机理。彭英等[17]对学习型组织的主体能动性、适应性以及与环境的相互作用等特征进行分析，构建了学习型组织的复杂适应模型。针对供应网络及供应链网络的复杂性，Li等[18]构建了供应网络的演化模型，并进行了网络演化过程的仿真研究。王道平等[19]对敏捷供应链知识服务网络结构及其特性进行了分析。

      基于此，本文旨在应用复杂适应系统理论对大规模协同设计过程进行复杂性分析，并结合主体建模方法构建大规模协同设计的主体行为层次模型。模型以设计者为中心，基于设计者行为描述大规模协同设计的复杂交互过程，体现设计者在大规模协同设计过程中的核心作用和动态行为特性，为研究大规模协同设计的运行机制和演化机理奠定基础。