基于大系統(tǒng)理論的技術(shù)創(chuàng)新的過程管理
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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yù)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(yīng)、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(fù)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(yīng)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(fù)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(fù)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(yīng)關(guān)系。 這一對應(yīng)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(yīng)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(yīng)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?zāi)芰Α?。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(yīng)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(yù)測的基礎(chǔ)上，可進而預(yù)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(yù)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(yīng)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(yīng)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?zāi)芰Φ饶芰λ氐南鄬χ?。矩陣?）反映出某地區(qū)、某行業(yè)的產(chǎn)品開 發(fā)供應(yīng)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(yīng)商、中間商、競 爭對手可利用它預(yù)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(yīng)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(yù)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(yīng)當成為他 們進行預(yù)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(yù)測決策管理方法.廣東人民出版社 1986 B.Clark and Fujimioto,Product. Development Performance,Boston:Harvard Business School Press,1991. Steven C.Wheelwright and K.B.Clark.Revolutionizing Product Development. The Free Press,1992. The new age of new product development: are we there yet? George M.Scott R&D Management 28,4,1998 A.J.Bailetti,J.R.Callahan,S.Mccluskey. Coordination at different stages of the product design process.R&D Managenent,1998,28(4):237-247 Aylor,Davis F..The relationship between firm investments in technological innovation and political action.Southern Economic Journal,No.4,1997 Dorothy Leonard-Barton. “Core Capabilities and Core Rigidities:A Paradox in Managing New ProductDevelopment”.Strategic Management Journal,Vol.13,1992. Lee et al.Technology Development Process:A Model for Developing Country with a Global Perspective.R&D Management.Vol.18,No.3.1988.pp.235~250. A Cost Management View of Production Development Process Based on Large System Theory Xu Yue Hong ( Postgraduate Institute of National Science Institute100039) Gu Pei Liang ,Xie Fei (Management School of Tianjin University,Tianjin 300072) Abstract The article attempted to make use of the Large System Theory into the cost management of production development by describing the situation and affection of production development in enterprise growing and analyzing the present situation of cost management of production development in manufacture in china. The cost management model of production development based on the Large System Theory was set up. The important effecting of The Large System Theory was pointed out for enterprise manager at last. Keywords the Large System Theory, Production Development, Cost Management, the Ability Moving Matrix ( 本文是國家863/CIMS主題應(yīng)用基礎(chǔ)研究課題資助項目，合同號：863-511-9845-009 ( 胥悅紅，女，博士,通訊地址：（100039北京，玉泉路19號甲）中科院研究生院管理學院
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