0105099基于大系統(tǒng)理論的技術(shù)創(chuàng)新的過程管理(doc)
基于大系統(tǒng)理論的技術(shù)創(chuàng)新的過程管理( 胥悅紅( 顧培亮 謝飛 （中科院研究生院 北京100039）(天津大學管理學院 天津300072) 摘要 本文是將大系統(tǒng)論應用于產(chǎn)品開發(fā)過程的成本管理中的一次探討。通過對產(chǎn)品開發(fā) 在企業(yè)成長中的地位和作用的描述，及我國制造企業(yè)中產(chǎn)品開發(fā)過程的成本管理現(xiàn) 狀分析，建立了產(chǎn)品開發(fā)過程成本管理的大系統(tǒng)論模型。指出大系統(tǒng)理論對企業(yè)高 層領(lǐng)導進行決策的重要作用。 關(guān)鍵詞 大系統(tǒng)理論 產(chǎn)品開發(fā) 成本管理 能力運動矩陣 1 引言 面臨21世紀后工業(yè)時代 ，全球化知識經(jīng)濟時代的激烈競爭和不斷變化的個人及社會需求，面對來自市場的競爭 壓力，企業(yè)的財政前景很大程度上依賴于新產(chǎn)品的推出。產(chǎn)品的創(chuàng)新能力是衡量企業(yè)市 場競爭能力的重要標志,是21世紀企業(yè)競爭戰(zhàn)略的核心。對于制造企業(yè)來說，產(chǎn)品開發(fā)的 主要目的是為保持長期的競爭優(yōu)勢而不斷地創(chuàng)造出能帶來高額利潤的新產(chǎn)品。也就是說 ，企業(yè)的產(chǎn)品戰(zhàn)略應從“制造產(chǎn)品”向“創(chuàng)造產(chǎn)品”發(fā)展。隨著市場變化的日益頻繁、產(chǎn)品 壽命周期的日益縮短，產(chǎn)品開發(fā)將決定企業(yè)的基本特征，成為企業(yè)一切經(jīng)營計劃的出發(fā) 點。加強開發(fā)的過程管理，規(guī)范開發(fā)過程的工作模式，由新產(chǎn)品開發(fā)的工作團隊（work team）將企業(yè)中不同的管理對象、不同的管理過程和不同的管理功能有機地結(jié)合起來， 從而獲得優(yōu)化的過程管理效益，對于企業(yè)在激烈的市場競爭中保持持續(xù)發(fā)展有重要意義 。 2. 我國制造企業(yè)中產(chǎn)品開發(fā)的過程管理現(xiàn)狀分析 在過去，設(shè)計周期和生產(chǎn)周期是分離的，產(chǎn)品從設(shè)計到進入生產(chǎn)之前要花費一定的時 間來試驗驗證，在該產(chǎn)品被淘汰之前，把過去的開發(fā)和生產(chǎn)成本通過一段穩(wěn)定的銷售收 入來彌補。對開發(fā)過程的成本管理采取的是事前、事中和事后的控制。而當今的情況是 ：由于外部環(huán)境的變化，如市場供求關(guān)系轉(zhuǎn)化帶來的需求的變化使得產(chǎn)品壽命周期縮短 ，造成產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，使得產(chǎn)品的再設(shè)計不斷發(fā)生①，這意味著產(chǎn)品開發(fā)的過程管 理必須置于有充分靈活性的設(shè)計之上，不應只是在不同時期單純對成本的控制與降低， 而是從大系統(tǒng)理論 的角度出發(fā)，進行開發(fā)過程的綜合優(yōu)化，才能適應新的競爭需求。 當前，企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)過程中主要存在以下問題；： （1）設(shè)計階段在信息欠缺的情況下對成本的預測欠準，引起決策失誤。 （2）設(shè)計部門對市場的了解較少，與銷售和服務(wù)部門間的信息流向不清、溝通不暢。 1. 任務(wù)式的而不是創(chuàng)新式的設(shè)計，跟進式的而不是開發(fā)式的設(shè)計，現(xiàn)有的開發(fā)成功率較低 。 （3）設(shè)計更改時，技術(shù)文件下達不到位或不及時，使得生產(chǎn)比較被動。 （4）開發(fā)團體較松散，且內(nèi)部缺乏有效協(xié)調(diào)，部門間存在交流障礙（設(shè)計、供應、采 2. 購、經(jīng)營、銷售），不利于資源共享和有限資源的合理分配。 （5）使用現(xiàn)代化的工具（如CAD和CAPP），卻沿用老的管理方式。CAPP現(xiàn)工藝文件的 3. 編制是 手工的，重復勞動多。 （6）產(chǎn)品設(shè)計由于缺乏標準化、成組化，難于組織高度機械化、自動化的生產(chǎn)，造成 4. 開發(fā)費用高且不可控。 （7）開發(fā)周期較長、柔性差，難以適應頻繁更迭的市場需求。 3. 產(chǎn)品開發(fā)過程管理的大系統(tǒng)論模型 3.1 大系統(tǒng)和大系統(tǒng)理論 大系統(tǒng)是高階系統(tǒng)和中階系統(tǒng)的集合。它通常是規(guī)模龐大，子系統(tǒng)眾多，組成的要素 復雜，影響廣泛，伴隨有各種不確定因素（特別是人的因素）和對立因素的交叉、滲透 和影響，具有多級復雜的結(jié)構(gòu)和功能（包括人的目標）的系統(tǒng)。新產(chǎn)品開發(fā)的過程管理 系統(tǒng)就是一個大系統(tǒng)。它的行為的發(fā)生條件和內(nèi)容有時難以定量描述，或不是以數(shù)量作 為信息特征，它是一種非定量性大系統(tǒng)。 大系統(tǒng)論的基本思想是綜合和整體優(yōu)化。這種理論的特點是：兼收并蓄、覆蓋面很寬 ，有嚴整的邏輯體系和程序，定量和定性的信息都可采用，且根據(jù)輸入信息的寬精度閥 限，可得出具有一定精度和真度的結(jié)論。如何基于大系統(tǒng)理論建立其數(shù)學模型是十分必 要的。 3.2 大系統(tǒng)理論模型的設(shè)計 對系統(tǒng)模型設(shè)計和研究的目的，在于探討能力運動矩陣和事件矩陣之間的對應關(guān)系。 這一對應關(guān)系是確定和描述事件矩陣的信息特征的關(guān)鍵。 第一步：分析大系統(tǒng)的信息特征。 根據(jù)大系統(tǒng)的運動域理論，大系統(tǒng)空間V是由方向域X、Y、Z和關(guān)系域α、β、γ組成的 系統(tǒng)運動矩陣，表示為 [pic] 其中，方向域代表系統(tǒng)的內(nèi)部運動空間，其組成元素X為輸入域，Y為變換域，Z為輸 出域；關(guān)系域代表系統(tǒng)的外部運動空間，其組成元素α為吸引域，β為排斥域，γ為產(chǎn)生域 。 根據(jù)大系統(tǒng)的能力素理論，大系統(tǒng)諸組成部分的局部能力—輸入域、變換域、輸出域 、和吸引域、排斥域、產(chǎn)生域是其綜合能力的能力素②③。 第二步：分析大系統(tǒng)運動域的特點。 對于產(chǎn)品開發(fā)的過程管理系統(tǒng)，其輸入域主要是輸入人力、物力、財力和信息等能力 素，分別用X1、X2、X3、X4表示；變換域指的是整個開發(fā)過程，它是在一定的空間內(nèi)， 通過許多相互聯(lián)系的生產(chǎn)單位來實現(xiàn)的。各生產(chǎn)單位配備相應的人員和機械設(shè)備，采取 一定的生產(chǎn)專業(yè)化形式，通過對原材料的加工和制作，完成所擔負的產(chǎn)品開發(fā)任務(wù)。變 換域?qū)嵭兄a(chǎn)轉(zhuǎn)換的過程，其主要能力表現(xiàn)為：設(shè)計、工藝、制造、檢驗等能力，分 別用Y1、Y2、Y3、Y4表示；輸出域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品和利潤的輸出，其能力有銷售能力、服務(wù)能 力等，分別用Z1、Z2表示。這些組成了產(chǎn)品開發(fā)的過程管理系統(tǒng)的內(nèi)部運動空間。其外 部運動空間的組成是這樣的：吸引域包括外協(xié)企業(yè)、供應商、中間商、顧客等能力素， 分別用α1、α2、α3、α4表示；排斥域是指m個主要競爭對手，分別用β1、β2…βm表示；產(chǎn) 生域是指市場資源，包括生產(chǎn)資料、資金信貸等能力素，分別用γ1、γ2表示。 以上各能力素組成了產(chǎn)品開發(fā)的過程管理系統(tǒng)的能力運動矩陣E。即用大系統(tǒng)的運動域理 論和能力素理論建立產(chǎn)品開發(fā)的過程管理系統(tǒng)的能力運動矩陣。（設(shè)m=4） [pic] 上述能力運動矩陣（1）中的各元素表示的是系統(tǒng)給出的各個能力素兩兩組合而成的 能力變量。對于產(chǎn)品開發(fā)的過程管理系統(tǒng)，其能力運動矩陣為： [pic] 由于[pic]表示吸引域中的外協(xié)企業(yè)，所以矩陣（1）第一列各元素分別為：外協(xié)企業(yè) 的人力、設(shè)計能力、銷售能力、物力、工藝能力、服務(wù)能力、財力、制造能力、0、信息 能力、檢驗能力、0。其它各列的含義依此類推。 第三步：根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)的過程管理系統(tǒng)的發(fā)展過程，分析能力運動矩陣和事件運動矩陣 間的映射規(guī)律。 由于事件是系統(tǒng)能力作功的信息內(nèi)容，從這個角度，我們可以把矩陣（3）所表示的 事件系[pic]看作系統(tǒng)能力運動矩陣的函數(shù)，它表示某行業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的過程管理系統(tǒng)中各 能力變量隨外界條件的變化而在不同時間點的值，或者用集合論的術(shù)語來說是能力運動 矩陣的映射。它帶有特定大系統(tǒng)本身的信息特征。能力運動矩陣本身也可以看作是一個 事件系統(tǒng)。 因此，這一映射關(guān)系可看作是兩個事件系統(tǒng)間的映射關(guān)系，是大系統(tǒng)的態(tài)勢場模型。 大系統(tǒng)的事件集合所呈現(xiàn)的運動狀態(tài)和大系統(tǒng)的能力集合所決定的運動趨勢的不斷推移 的組合體，形成了大系統(tǒng)的態(tài)勢流。根據(jù)自組織理論，產(chǎn)品開發(fā)的過程管理系統(tǒng)的態(tài)勢 流的漲落導致有序。有序化程度的提高，是大系統(tǒng)態(tài)勢流演化發(fā)展的必然趨勢。 [pic] 上述方法稱為能力運動矩陣映射法④⑤⑥，它可對兩事件間的映射關(guān)系及它們的對應和作功 過程進行描述。在對大系統(tǒng)能力運動矩陣及其推移作出預測的基礎(chǔ)上，可進而預測根據(jù) 這個能力運動矩陣所可能發(fā)生的事件系。對一個企業(yè)來說，可從產(chǎn)品開發(fā)過程管理系統(tǒng) 的能力運動矩陣的演變中，了解自身各能力變量在同行業(yè)中所處的位置。下面通過算例 來解釋產(chǎn)品開發(fā)過程管理系統(tǒng)的能力運動矩陣所反映的預測信息。 4. 算例： 由于[pic]，所以第9行和第12行為零。又由于根據(jù)實際問題，產(chǎn)生域不存在與輸入域 、變換域和輸出域各能力素間的兩兩作用關(guān)系，故第3、6、9、12列也為零。而且輸入域 、變換域和輸出域各能力素都是針對企業(yè)和供應商的指標，顧客沒有這樣的指標，所以 第11列也為零。由此根據(jù)矩陣（2），我們可假定產(chǎn)品開發(fā)過程管理系統(tǒng)的能力運動矩陣 E為 [pic] 若給定一組學習數(shù)據(jù)，可由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法找出以上能力運動矩陣（4）的影射關(guān)系， 從而得到其事件矩陣[pic]為矩陣（5）⑦⑧。其中第一行的非零元素分別表示外協(xié)企業(yè)、 競爭對手1、供應商、競爭對手2、中間商、競爭對手3及競爭對手4的人力能力素相對值 。第一列的非零元素分別表示外協(xié)企業(yè)的人力、設(shè)計、銷售、物力、工藝、服務(wù)、財力 、制造、信息、檢驗能力等能力素的相對值。矩陣（5）反映出某地區(qū)、某行業(yè)的產(chǎn)品開 發(fā)供應鏈上各環(huán)節(jié)、各因素的對比信息，在這個鏈上的生產(chǎn)企業(yè)、供應商、中間商、競 爭對手可利用它預測在某時刻、某范圍各自的能力素相對大小，從而及時發(fā)現(xiàn)自身占據(jù) 優(yōu)勢的能力素和有待改進的能力素，并針對欠缺作出適當?shù)恼{(diào)整?；诖笙到y(tǒng)論對產(chǎn)品 開發(fā)的過程管理系統(tǒng)的建模區(qū)別于其它方法的優(yōu)勢在于，企業(yè)可以從供應鏈的整體角度 ，而不是僅僅局限于企業(yè)自身的各種因素，在企業(yè)與各種聯(lián)系的關(guān)系中來判斷企業(yè)的過 程管理狀況。即從影響產(chǎn)品開發(fā)過程管理中的各個環(huán)節(jié)、各個側(cè)面的因素來認識和把握 其產(chǎn)品開發(fā)的過程管理，從而更全面、更科學地進行決策。 [pic] 5. 結(jié)論 關(guān)于構(gòu)成這些事件系輪廓的信息特征的描述，是未來進一步研究的主要內(nèi)容。事實上 ，隨著企業(yè)信息化程度地提高，信息的數(shù)據(jù)化程度也越來越高，基于大系統(tǒng)理論的產(chǎn)品 開發(fā)過程管理定量模型會提高企業(yè)對信息的掌握、利用和分析能力，從而提高其預測、 控制和決策能力。隨著企業(yè)對構(gòu)成開發(fā)過程管理系統(tǒng)能力矩陣各能力素的把握能力的提 高，產(chǎn)品開發(fā)的過程管理必然向著認識更加深入和確切、決策更科學的方向發(fā)展。這是 管理的目標和結(jié)果的統(tǒng)一。 未來的世紀不僅是信息的世紀，從方法論的角度看，也是系統(tǒng)的世紀。由于技術(shù)的迅 猛發(fā)展，新產(chǎn)品開發(fā)過程的“系統(tǒng)性質(zhì)”，即有機聯(lián)系和整體制約的性質(zhì)變得越來越突出 和明顯。對于處于高瞻遠矚、統(tǒng)攬全局地位的企業(yè)高層領(lǐng)導者，大系統(tǒng)理論應當成為他 們進行預測、決策和管理的重要工具。 參 考 文 獻 蕭南槐著.大系統(tǒng)論—預測決策...
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