一种企业研发团队复杂网络平台体系架构

2022-03-12 10:38:15 | 浏览次数：

〔摘要〕针对现有复杂网络软件难以支撑企业研发团队分析的问题，建立一个灵活、可扩展的关系网络的展示环境和可视化分析环境，提炼出研发团队复杂网络映射方案、表示方案，通过特征指标关联反映研发团队复杂网络的内在本质，形成以行为为准则的复杂网络动态演化机制，为企业研发团队的复杂网络分析提供一个具有复杂网络建模、分析展示系统、指标特征关联、网络动态演化4个层面的专业平台架构。

〔关键词〕企业；复杂网络；研发团队；平台架构

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2013.10.029

〔中图分类号〕F272.4〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2013）10-0128-04

复杂网络（Complex Network）是一种具有自组织、自相似、吸引子、小世界、无标度中部分或全部性质的网络[1]。采用复杂网络理论，将研发团队看作是一个小世界的复杂网络，能够更加体现团队关系中的非线性本质和混沌特征，深入的表征研发团队的属性信息，建立团队成员之间的关联关系，实现团队层次的划分，给出团队成员合理评价和发展规划，进而为企业研发团队的研究提供一个新的思路和视角。

1平台体系框架

采用复杂网络开展企业研发团队研究的主要研究目的是将复杂网络理论引入到研发团队的分析与评价中，使用复杂网络来描述研发团队中的关系和属性，充分解释团队关系中的非线性现象。为此，本文依靠传统的团队管理理论，结合复杂网络的分析手段，将企业研发团队复杂网络的平台体系框架分为复杂网络建模、分析展示系统、指标特征关联、网络动态演化4个层面，如图1所示。其中复杂网络建模形成一套研发团队转化为复杂网络模型的映射方法；分析展示系统则采用面向对象技术和可视化组件技术，实现一个复杂网络分析展示软件平台，集中展示研发团队中的复杂网络特性，实现数据的录入、处理、分析，给出可视化的属性特征标识；指标特征关联以复杂网络的网络规模、网络密度、平均路径长度、簇系数、接近度、介数等指标为引导，建立企业研发团队特征与复杂网络特征的关联，分析各特征及其量值的实际意义；网络动态演化则通过网络演化模型的建立，构造一个基于动力学的网络演进方法，动态的分析企业研发人员的引进与离职，分析网络的变化过程，给出复杂网络下研发团队的稳定条件和发展条件，并完善研发团队，形成高绩效的网络结构，接近团队目标，引导团队的技能培训、互相信任和沟通，提高研发团队的凝聚力和创造力。1图1企业研发团队复杂网络平台体系框架1

通过4个层面的企业研发团队复杂网络平台体系框架的建立，网络指标属性和网络演化成果将被作为工具来定量的分析研发团队管理的各种问题，并对比相关行业中高效或者成熟的企业研发团队复杂网络结构，充分展示研发团队中的非线性因素，提高理论数据对研发团队特征的表征力，并能根据研发人员的个体属性确定人员所属团队，同时预测企业研发团队人员的流失情况及其带来的后续影响，最终形成一种有力的高绩效团队管理办法，强化团队活力和影响力，满足企业对研发团队进行协调、组织的需要。

2复杂网络建模

企业研发团队复杂网络建模的核心思想是建立一个从研发团队到复杂网络的对应关系，形成由节点、边及其附属要素的研发团队抽象模型，通过网络抽象而便捷的掌握团队中的各种信息和状况，提炼出研发团队复杂网络映射方案、表示方案，形成一套普遍适用的研发团队属性映射为复杂网络的数据处理方法和抽象化方法。

复杂网络建模的一个重要工作是将研发团队中的人员映射为节点，节点由名称、属性、类型、行为、标识所形成的5元组构成。其中名称是节点的惟一标识，其表示为UDDI[2]字符；属性是以定量描述和定性描述结合的方式将人员的属性信息附加给节点，通常包括技术特征和人口统计特征，如出生日期、教育程度、专业方向、职业经历、文化背景及异质性水平等；类型则给出节点的角色特征，如创造——革新者、探索——倡导者、评价——开发者、推动——组织者、总结——生产者、控制——核查者、支持——维护者、汇报——建议者、联络者[3]；行为表征则为节点所具有的特点能力集合，分为加入、调整、离职、培训、指导、管理、交流共7个方面，每个方面构建一类算法逻辑，以标准化组件方式支持不同粒度的管理功能代码的实现，支持以行为为准则的复杂网络动态演化；标识则是以形象化标示的人员图像符号。在节点映射的基础上，研发团队中的人员关系被映射为边，边是两个节点之间的由源点指向目标的有向关系，边所代表的关联关系分为技术依赖、合作、人际等3个方面，各自形成关联矩阵，具有不同色彩的图示方法，在特定情况下边可以具有距离尺度的度量，该度量值是依据源点和目标之间属性建立的关系程度值。另外，规范规则将被映射为复杂网络的约束条件，用以确立研究问题的边界。

3分析展示系统

分析展示系统采用面向对象技术、灵活可视化技术，以组件化设计为主要指导思想，搭建一个可视化研发团队复杂网络平台，形成灵活、可扩展的关系网络的展示环境和可视化分析环境，为研发团队属性数据的提交和访问提供接口，实现指标、特征的描述、分析、度量、计算等工作，提高团队管理相关信息的聚集和处理速度，给出数据分析处理方法。并在此基础上，提供一些典型网络的生成，用于验证的指标及参量。整个分析展示系统结构如图2所示。在分析展示系统上，建立编码方案，完成数据的归一化，实现属性数据的筛选、查询、编辑、剔除等基本处理功能；在网络可视化的框架及通用性类库之上，对图形、网络进行模型分析，完成数据处理和特征指标可视化表现等功能；在可视化分析工具上生成网络拓扑图、仿真过程和结果，并可通过流媒体的形式在互联网上传输；建立动力学仿真算法库实现复杂网络模型的动态演化过程，做到实时分析观察模型变化，形成一个企业研发团队复杂网络的分析研究成果展示环境。通过分析展示系统主要完成以下几个服务：①通过多种形式（生成各类基本网络、已有文件、编辑网络图）生成指定结构和参数的网络和现实网络；②操作生成的企业研发团队复杂网络的节点和边，并赋予节点和边以特定的属性或权重；③求解企业研发团队复杂网络的物理统计特性，和企业研发团队相结合，对应相应的指标特征，并考虑算法的时间复杂度和空间复杂度；④分析企业研发团队复杂网络上的动力学行为，通过建立动力学模型，在仿真平台提供的工具的基础上进行仿真研究；⑤提供特定的文件格式存储企业研发团队复杂网络及其各类参数，并提供可视化工具为用户呈现网络及网络上的动态行为。

数据存储模块（图、图元、节点、边等属性）可视化模块（人机交互、图形界面）相应的支撑平台可视化框架（JGraph、JUNG框架等）1JMF框架生成网络拓朴1传送流媒体1动力学仿真算法库1图2分析展示系统结构

4指标特征关联

指标特征关联主要是依靠复杂网络构建研发团队的特性指标，分析网络结构和团队特征之间的内在关联以及不同指标量值与实体之间的关系，根据网络特性分析来掌握研发团队的主体特征，研究团队的规模、核心层、个体重要性、沟通程度和培养力度，并通过平均路径长度、簇系数、度分布、网络规模、网络密度、度数、接近度、介数等指标，结合小世界特性、无标度网络分析，反映研发团队复杂网络的内在本质，获取高绩效企业研发团队的基本网络模式，组建团队核心层，辅助团队激励的优化，改善团队运作方法，促进团队沟通与协作，使用可视化分析手段集中为高绩效企业研发团队的研究提供理论基础。结合文献[4]，下面给出具体的指标关联。

平均路径长度是对企业研发团队关系网络是否具有小世界效应进行验证的度量指标；簇系数反映团队网络内部结点之间的相互耦合程度和疏密程度；网络结点的度分布是指网络中结点度的值的概率分布，其验证研发团队关系网络的无标度特征；网络规模是指网络包含的节点数量，其表征网络大小和研发团队规模；网络密度又称为图形密度，是在图形中实际存在的边与可能数量的边的比例，其可以代表团队的容纳度，高的网络密度可能代表着研发团队需要多个部门或团队的交叉合作；度数指代网络中与某个节点相关联的边的条数，在研发团队网络中节点的度数可以看作是对研发人员之间合作关系的量化；接近度是指节点到其它所有节点的最短路之和，它反映节点在网络中位置的居中程度，也就是节点到达其它节点所需要的最少连接，节点的接近度值越小说明节点与其它节点联系越紧密；介数是指其它节点的最短路径通过本节点的频度，反映该节点对其它节点间沟通的控制能力，介数可以反映研发团队中某些研发人员在研发交流中的重要作用，较高介数的研发人员的存在将能够使其它研发人员之间的合作关系变得更加紧密。

5网络动态演化

网络动态演化在BA模型[5]基础上，采用JGrpah[6]、JFreeChart[7]、JMF[8]等组件，进行研发团队复杂网络的动态演化建模，提供一个集网络展现、操作、管理，网络图元的图形化表达，网络结构图的序列化XML文件存储，及网络图元的动态演化为一体的复杂网络动态演化环境。在网络动态演化中，引入研发团队人员的加入、调整、离职、培训、指导、管理、交流等行为，每个行为对应一种演化模式（例如：调整则对应的是被调整节点的连接矩阵的变化并表现为边关联的修改，而离职则对应的是被调整节点及其边关联的删除），采用组件化方式形成网络动态演化的指令，经由事件管理机制进行触发，并在了解和把握整个研发团队发展动向的基础上，构建研发团队的复杂网络演化机制，建立概率模型，根据个性化定制随机产生新入员工节点，如图3所示，动态演化生成新边，在不断变化的复杂网络环境中，研究研发团队动态发展问题，给出员工的团队影响系数评测方案，实现对新入人员和离职人员对研发团队影响力度的合理评价，及时的全面深化质量管理过程的实施，使整个研发网络向着既定的研发目标和研究方向演进，分析团队的稳定性和创造力，通过度分布、簇系数、介数等指标，壮大团队核心节点，促进新入节点沟通与交流，避免关键节点流失，以培训、指导、管理等方式提高节点之间交互，并在动态特性的基础上加强团队建设，完善团队目标的制定和团队精神的培育，为提高企业的凝聚力和创造力提供指导。1图3企业研发团队复杂网络演化过程1

6总结

为了测试本文方法的正确性，我们采用J2EE技术，基于JGrpah和JUNG[9]可视化组件建立了一个企业研发团队复杂网络分析平台原型系统，如图4、图5所示，在其内部集成网络展现、操作、管理，网络图元的图形化表达，网络结构图的序列化XML文件存储及网络动态演化。平台中预留为后续研发团队分析和决策等功能完善的接口。在系统中，操作员只需在系统中拖动、选中图元，根据复杂网络模型来快速构建搭建企业研发团队网络图，然后定制图元与研发团队员工之间的关系，以不同颜色的边表示员工之间不同的关联[4]，同时在特征指标、统计分析、管理、布局的支持下，实现复杂网络的演化。

目前，该系统已经成功运用到西安市高新开发区的产业研发团队网络分析中，获得良好效果：①为研发团队的管理提供一定的理论指导，辅助企业在最短的时间内做出有利于企业发展的研发团队管理决策；②结合网络演化机制，引导研发团队的建设工作和培养工作，并为管理层提供决策数据信息，辅助实现研发团队的稳定、快速发展，从而提高产品产出率和新产品的研发率；③通过分析不同企业相同类型研发团队的网络特征，设计有效的团队激励、团队培养方案，规避研发风险，促使团队由问题解决型向自我管理型或跨功能型转化。

1图4复杂网络存储模式1

1图5企业研发团队复杂网络系统界面1

参考文献

[1]刘建香.复杂网络及其在国内研究进展的综述[J].系统科学学报，2009，17（4）：31-37.

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[3]张靖江.基于团队理论的绩效评价模式[D].合肥：中国科学技术大学，2001：1-20.

[4]李建勋，解建仓，郭建华.基于复杂网络的研发团队核心层划分[J].科技进步与对策，2011，28（9）：5-9.

[5]肖忠东，周光辉、顾元勋.面向生态工业复杂系统的BA模型修正[J].系统工程，2011，29（10）：74-79.

[6]孟利霞.基于JGraph动态绘制Web网络拓扑图的设计与实现[J].计算机应用与软件，2010，27（7）：247-249.

[7]曾文华，赵飞，任福，等.基于JFreeChart与Arc省略vaScriptAPI的专题制图[J].测度会科学技术学报，2012，29（6）：450-453.

[8]胡开明，陈建华，王玉贤.基于JMF架构的流媒体RTPRTCP传输模型设计[J].四川理工学院学报：自然科学版，2010，23（1）：48-52.

[9]李世亮.JUNG一种实现社会网络分析自动化分析的框架[J].中国远程教育，2011，（5）：86-90.