（企业管理专业论文）基于协同的产品创新项目组合整体优化研究.pdf

武汉理工大学硕j j 学位论文 摘要 产品创新越来越受到企业的高度重视，企业的产品创新项目也日益增多。但 是在企业资本和其他资源的制约下，企业不得不在多个有价值的可行项目中做出 选择。由于每一个产品创新项目需要企业各个部门或者项目小组之间的配合与参 与，因此企业需要建立相应的体系对企业产品创新中各个部门或项目小组之间的 配合进行有效的激励，并设计出能够对多个项目进行有效组合选择的方法，从而 优化企业的项目组合工作。 企业的产品创新组织管理是制约企业创新绩效的主要因素。企业职能部门是 组织、管理产品创新活动的重要环节，产品创新过程本身也离不开企业各部门的 参与。根据我们对企业产品创新的调研，企业部门问的推诿、拖延、冲突，信息 传递的阻滞严重地制约着创新人员的积极性。因而，产品创新过程中各部门协同 与协调是提高产品创新绩效的关键及前提，本研究首先对产品创新协同运行载体 系统进行设计，只有构建出了创新协同运行的平台，后面的具体措施才能落实。 本文在构建系统平台后，从激励着手，引入经济价值观念，通过建立科学的 激励模式，将各个职能部门核心人员的价值利益捆绑在一起。通过有效的激励模 式，促进产品创新项目最优化组合。只有在有效的激励环境下，设计出的项目选 择方法才能更加彻底的落实和运作。由于产品创新主要涉及技术研发、市场营销 以及生产制造三大系统的人员，冲突也主要发生在这三大职能部门。因此，本文 建立的激励模式主要围绕企业产品创新产生的收益如何在这三大职能部门进行 分配着手，将产品创新的收益与三大职能部门捆绑在一起，从而有力促进产品创 新过程中各部门的协同。 最后，在建立的系统平台下，在有力的效激励体系下，本文提出了序列最优 选择的方法来对产品项目的组合序列进行选择，该方法是以生态学中遗传进化理 论为理论基础，以计算机技术为手段，如m a t l a b 平台，通过模拟生态遗传进化 过程找到创新项目组合序列最优的评价方法，该方法弥补了现有的通用评价方法 存在的短期性、时点性等不足，具有较强的现实应用价值。 关键词：产品创新，协同，遗传算法( g a ) 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t p r o d u c ti n n o v a t i o nh a sb e e np a i dm o r ea n dm o r ea t t e n t i o nb ye n t e r p r i s e s ，a n d p r o d u c ti n n o v a t i o ni t e r n sa r ea l s oi n c r e a s i n gd a yb yd a y b u tb e c a m eo f t h er e s t r i c t i o n o fe n t e r p r i s ec a p i t a la n do t h e rr e s o u r c e s ，e n t e r p r i s e sh a v et om a k eac h o i c ea m o n g m a n yv a l u a b l e a n df e a s i b l e i t e m s e v e r yp r o d u c t i n n o v a t i o ni t e mn e e d st h e c o o p e r a t i o na n dp a r t i c i p a t i o no fe a c hd e p a r t m e n to ri t e mg r o u p ，s ot h ee n t e r p r i s e n e e d st oe s t a b l i s hr e l e v a n ts y s t e mi no r d e l t om a k ee f f e c t i v em o t i v a t i o nt o t h e c o o p e r a t i o no fe a c hd e p a r t m e n to ri t e mg r o u pi nt h ee n t e r p r i s ep r o d u c ti n n o v a t i o n a n di ta l s on e e d st os c h e m eo u tm e t h o d st om a k ee f f e c t i v ec o m b i n a t i o nc h o i c e ，a n d t h e r e b yo p t i m i z et h ee n t e r p r i s e si t e mc o m b i n a t i o n e n t e r p r i s e sp r o d u c ti n n o v a t i o no r g a n i z a t i o nm a n a g e m e n ti st h em a i nf a c t o r w h i c hr e s t r i c t st h ep e r f o r m a n c eo fe n t e r p r i s ei n n o v a t i o n 1 1 坨e n t e r p r i s e sf u n c t i o n a l d e p a r t m e n t sa l ei m p o r t a n tt a c h e so fo r g a n i z i n ga n dm a n a g i n gp r o d u c ti n n o v a t i o n a c t i v i t i e s a n dp r o d u c ti n n o v a t i o ni t s e l fa l s oc a nn o tb ea w a yf r o mt h ep a r t i c i p a t i o no f e a c hd e p a r t m e n t a c c o r d i n gt oo u ri n v e s t i g a t i o no ne n t e r p r i s ep r o d u c ti n n o v a t i o n , b u c k p a s s i n g 、d e l a y 、c o n f l i c ti ne n t e r p r i s ed e p a r t m e n t s ，b l o c ko fi n f o r m a t i o n t r a n s m i s s i o na r eb a d l yr e s t r i c t i n gt h ei n n o v a t i o np e r s o n n e l se n t h u s i a s m t h u s ，i nt h e p r o d u c ti n n o v a t i o np r o c e s s ，s y n e r g ya n dh a r m o n yo fe a c hd e p a r t m e n ta r et h ek e ya n d p r e m i s et oe n h a n c ep r o d u c ti n n o v a t i o np e r f o r m a n c e t 1 l i sr e s e a r c hf i r s t l yc a r r i e so n t h ed e s i g nt op r o d u c ti n n o v a t i o ns y n e r g yc i r c u l a t i n gc a r r i e rs y s t e m o n l yi ft h e i n n o v a t i o ns y n e r g yc i r c u l a t i n gp l a t f o r mi ss e tu pc a nt h el a t t e rc o n c r e t em e a s u r e sb e c a r r i e do u t a t i e re s t a b l i s h i n gas y s t e mp l a t f 0 1 1 1 1 t h i st h e s i ss t a r t sw i t hm o t i v a t i o n ；b r i n g si n t h e c o n c e p to fe c o n o m i cv a l u e ；s e i z e s t h ev a l h eb e n e f i to fe a c hf u n c t i o n a l d e p a r t m e n t sw h o l es h o wt o g e t h e rb ys e t t i n gu pas c i e n t i f i cm o t i v a t i o np a t t e r n a n d t h i st h e s i sp r o m o t e sp r o d u c ti n n o v a t i o ni t e mo p t i m i z a t i o nc o m b i n a t i o nt h r o u g h e f f e c t i v em o t i v a t i o np a t t e r n o n l yi nt h ee f f e c t i v em o t i v a t i o nc i r c u m s t a n c ec a nt h e d e s i g n e di t e mc h o o s i n gm e t h o db ec a r r i e do u tm o r ed r a s t i c a l l y a sp r o d u c ti n n o v a t i o n m o s t l yi n v o l v e sp e o p l ei nt e c h n i q u er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t 、m a r k e t i n ga n d m a n u f a c t u r i n gs y s t e m 1 i k e w i s e c o n f l i c tm o s t l yo c c u ri n t h et h r e ef u n c t i o n a l d e p a r t m e n t s t h e r e f o r e ，t h ee s t a b l i s h e dm o t i v a t i o np a t t e r ni nt h i st h e s i sm o s t l yf a s t e n s o nh o wt od i s t r i b u t et h ei n c o m ef r o me n t e r p r i s ep r o d u c ti n n o v a t i o ni nt h et h r e e f u n c t i o n a l d e p a r t m e n t s ，s e i z et h ei n c o m ef r o mp r o d u c ti n n o v a t i o na n dt h r e e f u n c t i o n a ld e p a r t m e n t st o g e t h e r ，a n da c c o r d i n g l y , p r o m o t ee a c hd e p a r t m e n t ss y n e r g y i nt h ep r o d u c ti n n o v a t i o np r o c e s se f f e c t i v e l v a tl a s t , b a s e do nt h ee s t a b l i s h e ds y s t e mp l a t f o r ma n de f f e c t i v em o t i v a t es y s t e m ， t h i st h e s i sb r i n gf o r w a r do p t i m i z es e l e c t i o no fl i s ta sam e t h o dt oc h o o s et h e c o m b i n a t i o nl i s to f p r o d u c ti t e m t a k i n gd e s c e n d i b l i t ya n da n a g e n e s i si nb i o n o r n i c sa s i t st h e o r yf o u n d a t i o n , c o m p u t e rt e c h n o l o g i e ss u c ha sm a t l a bp l a t f o r ma si t s 苎堡堡三查兰堡主兰堡丝塞 i n s t r u m e n t a l i t y ，t h i sm e t h o df m dt h ei n n o v a t i o ni t e mc o m b i n a t i o nl i s to p t i m i z a t i o na s a l le s t i m a t i n gm e t h o db ys i m u l a t i n ge c o l o g i c a ld e s c e n d i b l i t ya n da n a g e n e s i sp r o c e s s t h i sm e t h o df e t c h e su pt h ee x i s t i n gc u r r e n te s t i m a t i n gm e t h o d s s h o r t a g e ss u c ha s s h o r t - t e r ma n dt i m e - p o i n t , a n dh a sac e r t a i np r a c t i c a lv a l u e k e y w o r d s ：p r o d u c ti n n o v a t i o n ，s y n e r g y ，g a 1 1 1 此页若属实请申请人及导师签名。 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定， e p ：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅； 学校可以公布论文的全部内容，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生签名：压鬃已导师签名越日期2 醴：型 注：请将此声明装订在学位论文的目录前。 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 选题的目的及意义 第1 章导论 产品创新是企业根据自身的长远战略目标，在企业资源的支持下，从市场需 求出发，经历市场细分、确认用户需要、分析竞争对手、产品市场定义、市场策 划、产品策划、产品开发计划、系统设计、产品销售等一系列企业技术经济活动。 尽管企业在产品创新的过程中，需要巨大的投入，承担了巨大的风险，然而企业 可以从产品开发成功、投入批量销售后获得巨大的回报。因此，产品创新越来越 受到企业的高度重视，企业的产品创新项目也日益增多。但是在企业资本和其他 资源的制约下，企业不得不在多个有价值的可行项目中做出选择。由于每一个产 品创新项目需要企业各个部门或者项目小组之间的配合与参与，因此企业需要建 立相应的体系对企业产品创新中各个部门或项目小组之间的配合进行有效的激 励，并设计出能够对多个项目进行有效组合选择的方法，从而优化企业的项目组 合工作。 产品创新能力不强是制约我国企业参与国际竞争和持续发展的显著因素，而 企业的产品创新组织管理又是制约企业创新绩效的主要因素。企业职能部门是组 织、管理产品创新活动的重要环节，产品创新过程本身也离不开企业各部门的参 与。根据我们对企业产品创新的调研，企业部门间的推诿、拖延、冲突，信息传 递的阻滞严重地制约着创新人员的积极性。因而，解决好创新的随机性和组织管 理的统一性，探索在产品创新各阶段部门间的协同机制，多种协调行为模式的适 用性和优化途径，使企业各部门在产品创新过程中形成一个有机的整体，对企业 组织好产品创新，提高企业产品创新能力具有现实指导意义。产品创新过程中各 部门协同与协调是提高产品创新绩效的关键及前提，本研究首先对产品创新协同 运行载体系统进行设计，只有构建出了创新协同运行的平台，后面的具体措施才 能落实。 在现实的产品创新过程中，往往由于激励对象的割离，产品创新的利益无法 科学合理在各个职能部门间分配，导致各个职能部门冲突增加，弱化了各个职能 部门团队合作的绩效，从而也影响了各项目组合的最优化。另外，由于许多企业 的项且整体性评价工作十分粗糙，缺乏对产品创新组合进行整体优化的思想和理 论作为指导，更缺乏可操作的方法体系作为平台，因此企业在产品创新项目组合 评价时，造成错选、漏选，影响了产品创新的整体效果。正如库伯所指出的那样： “确定项目的优先顺序是产品创新领域中最薄弱的一个方面” 1 】。 本文认为面向产品创新的项目最优化组合应该从激励着手，引入经济价值观 武汉理工大学硕士学位论文 念，通过建立科学的激励模式，将各个职能部门核心人员的价值利益捆绑在一起。 通过有效的激励模式，促进产品创新项目最优化组合。只有在有效的激励环境下， 设计出的项目选择方法才能更加彻底的落实和运作。目前，企业常用的评估和选 择产品创新项目的方法诸如净现值法( n p v ) 、获利指数法( p d 以及内含报酬率 法( i r r ) 等方法主要来自予财务领域，是基于现金流的角度对项目可行性进行 分析的方法，所以这些方法更多的侧重于项目是否可行，而且只针对单个项目的 可行性进行分析，在存在多项可行性创新项目条件下如何选择整体性最优组合， 经济可行性方法并未给出解答，这也是本文所要进行研究的内容。 由于产品创新主要涉及技术研发、市场营销以及生产制造三大系统的人员， 冲突也主要发生在这三大职能部门。因此，本文建立的激励模式主要围绕企业产 品创新产生的收益如何在这三大职能部门进行分配着手，将产品创新的收益与三 大职能部门捆绑在一起，从而有力促进产品创新过程中各部门的协同。 在建立有效激励体系下，本文提出序列最优选择的方法来对产品项目的组合 序列进行选择，该方法是以生态学中遗传进化理论为理论基础，以计算机技术为 手段，如k a t l a b 平台，通过模拟生态遗传进化过程找到创新项目组合序列最优 的评价方法，该方法弥补了现有的通用评价方法存在的短期性、时点性等不足， 具有较强的现实应用价值。同时，这一研究解决了产品创新中项目组合整体优化 的理论问题，建立了方法体系，为产品创新开辟了从生态学角度进行研究的新领 域，延伸了数学遗传算法的应用范围，具有较强的理论研究意义。 1 2 国内外研究动态 1 2 1 关于产品创新理论中的协同思想的研究 熊彼特在阐述“创新”概念的内涵时指出：创新是建立一种新的生产函数， 即把一种从来没有过的关于生产要素和市场条件的“新组合”引入生产体系。 熊彼特关于市场要素和市场条件的“新组合”己经蕴涵了各创新要素协同的思想。 在熊彼特的研究以后，2 0 世纪末期，创新理论开始朝系统观发展，出现了集 成创新观和系统创新观的创新理论。1 9 9 8 年美国的i a n s i t i 提出了技术集成的概 念。1 ，一些学者也指出，在技术创新中各种要素的集成是保证技术创新效果的重 要条件。集成创新观强调对现有各创新要素的创造性整合，体现了一定的系统性 思想。许多学者探讨了企业创新系统的概念与内涵。3 a n s z e n 认为企业创新是一 个复杂性自适应系统( c a s ) ，主要体现在创新过程中组织结构复杂、部门关系复 杂、人员行为复杂以及创新环境复杂等特征，是一个有人和部门参与，开放的， 动态演化的，具有自组织能力。由文化，技术、组织、战略等复合而成的适应性 2 武汉理工大学硕士学位论文 系统。但是这些观点时空维度分析不足，缺乏从复杂性理论角度深入研究各要 素协同机制，且没有把要素与具体的职能部门结合起来。 进入2 1 世纪后，国内外学者则从系统的角度对产品创新的组织与管理展开深 入的研究，其中人在创新中是一个重要的因素。所以激发每个员工的创新积极性， 实现全员创新的实践要求受到了理论界的广泛关注。人人都可以成为出色的创新 源，即全员创新。“。7 1 1 。s h a p i r o 指出，市场竞争的日益激烈和用户对响应速度的 日益要求使得企业必须力求做到2 4 7 创新。然而，全员、全时的产品创新如果 没有有效的协同机制与协调，全员的创新就会出现各行其是，随机性极度夸大， 部门间冲突加深，从而达不到合理利用创新资源、提高创新业绩的目的。因而， 当企业强调全员、全时产品创新管理，更需要考虑部门问的沟通与协调，把个体 创新的随机性与组织协同的统一性有机的结合起来，把部门自身创新目标与企业 整体创新目标相融合，从而达到产品持续创新的目的。 国内有关学者也充分认识到多要素组合创新的重要性，注重系统各要素间的 关系的整体思考，通过整合技术与非技术创新要素，使创新作为一整体发挥新的 功效和提高创新业绩随”“”1 ，其中胡树华从产品创新原理、产品创新战略与模式、 产品创新组织、产品创新链管理等8 个方面总结了产品创新过程中的理论范围， 构建了产品创新管理的理论体系“”；许庆瑞于2 0 0 2 年首次提出了“全面创新管 理”( t i m ) 的创新管理新范式，提出了技术、文化、组织、战略、市场等各要 素的协同匹配创新，为我国企业进行科学有效的全面创新提供理论指导。 然而，正如这些学者指出的那样，这些要素相互作用的逻辑关系是怎样的? 尤其是在企业操作层面，这些要素是通过什么样的机制和方式作用于产品创新过 程的? 这些问题有待对企业产品创新实践进行深入研究做出回答。实际上，无论 是哪种产品仓q 新的组织形式，都无法回避企业职能部门这一组织机构层次，构建 全面创新管理体系，更是需要让企业中处于高度活性的创新资源、要素协同有序。 本课题将从企业职能部门层面对产品创新的组织与管理进行进一步研究。 许庆瑞教授根据企业的产品创新实践，于2 0 0 4 年又提出了以企业家创新精 神主导的海尔t i m 模式和企业家精神与员工创新互动的惠普1 r i m 模式，并对两种 t i m 模式的共性和个性进行了分析和比较。这一研究不仅提示我们需要对企业家 创新精神与员工创新互动的中间纽带职能部门的作用进行深入研究，同时也 为我们面向企业产品创新实践，发现企业产品创新中部门间协同与协调存在的深 层次问题，分析总结，提出解决问题的途径和方法提供了从实践到理论，再从理 论到实践的研究范式。 综上所述，上述文献从不同角度强调了影响产品创新的多因素性，指出产品 创新中多要素协同的必要性，从平面上、从要素与要素的相互作用上探索了在产 武汉理工大学硕士学位论文 品创新过程中各要素协同的原理、机理与方式。然而，这些要素在企业横切面上， 即在各职能部门层面如何凝聚这些要素，如何承上启下，使这些要素在产品创新 中发挥更大的作用，在职能部门这个层面应该建立怎样的机制与行为模式尚待深 入研究。如构建怎样的个人、团队、部门的长期与短期激励机制的研究，在产品 创新过程各阶段部门主导地位和主导要素转换与协同的关系研究，部门间的信息 传递、沟通及协调原理研究等。 2 2 关于产品创新过程中沟通及协调模式的研究 在产品创新过程中，由于各方面利益的冲突，不可避免地会产生一些冲突和 障碍。在以并行模式为产品创新模式的现代企业中，冲突问题贯穿于整个产品创 新过程。 关于并行创新过程中协同的障碍问题，b a i l e y ( 1 9 9 9 ) 研究了并行工程过程中 协同障碍产生的两个主要原因是各部门员工的不同的教育、专业背景，以及部门 间信息沟通的不畅“。邓汉慧，张子刚认为组织内部冲突产生主要是由部门问资 源的有限性和组织环境的不确定性两方面引起的“”。以上对协同障碍产生原因的 分析，均肯定了企业各部门之间的关系是协同障碍产生的重要原因，然而，除了 部门间的信息和资源因素外，部门间的目标差异、各部门的文化差异、以及各部 门领导者的素质等，均是协同障碍产生的重要原因。因此，从部门间关系角度出 发，协同障碍的产生的原因有待于全面研究。 研发、营销和制造是新产品开发中三类主要的职能部门，由于各自的差异和 独立性，往往三者之间在时间导向、决策标准、绩效评价以及工作方法等方面经 常存在一定的冲突。 x i e ，s o n g 和s t r i n g f e l l o w 研究了研发、营销和制造三者之间的跨职能冲突 程度以及相应的解决方案“”。t h o m a s 提出了解决冲突的五策略模型“”，但是在产 品创新过程中，需涉及企业整个职能部门，冲突的复杂程度将大大提高，如何解 决超复杂的冲突问题需要更进一步的研究。 学者们对冲突理论的研究对企业的产品创新行为提供了理论指导，但是，他 们的研究中也存在一些尚待解决的问题，如对冲突的划分及原因分析停留在定性 的层面，各类冲突的重要性并没有做详细研究，一般的研究集中在恶性冲突，对 良性冲突的研究并不多见。 由于冲突的存在，企业产品创新受到严重的制约，如何沟通与协调，把冲突 降低到可控范围，是各位学者研究的重要问题。在面向并行工程的新产品开发过 程中，建立有效的集成产品团队是实施新产品开发战略的重要组织模式和途径。 刘求生认为企业新产品开发组织的结构对新产品开发的成功产生重大的影 4 武汉理工大学硕士学位论文 响，采用跨职能小组的扁平化的组织形式更有利于新产品开发的成功“”，但是， 产品开发仅为产品创新的一个阶段，产品创新组织的结构对产品创新的整个过程 的影响有待于迸一步的探讨，而且，如何组建扁平化的跨职能小组也有待于深入 研究。 k e l i n e t h a c r o w 指出，公司管理层应指派项目经理或者项目管理团队对实施 产品开发负责，而且应该测定和奖励在实现企业目标中团队的绩效。“”这一研究 揭示了项目领导者或管理者对产品创新的重要性，但是，针对不同的产品和行业 背景，如何选择一名项目负责人，采取何种选择机制有待于研究。 陈国权认为推行并行工程应重视人的因素，以此为基础提出了由多个子系统 组成的并行工程组织管理系统框架，然后，他从组织方式、续效评价和奖酬办法 三个方面对我国制造业企业i p t 的组织管理实践进行分析、总结嘲。然而，这种 测定和激励并没有形成一种体系在实际应用中缺乏可操作性，在重视人的基础 上，如何协同人的问题也是有待于深入研究的问题。 1 9 6 7 年t h o m p s o n 提出了解决冲突问题的三种相互依赖类型：集中型，连续 型和相互型。“。v a nd ev e n a l 9 7 6 年增加了第四个类型，团队相互依赖。”。b r o w n 和e i s e n h a r d t 大体上回顾了新产品开发中的协调文献，认为沟通网络是快速有效 的开发新产品的一种协调结构组织形式。a d l e r 研究了在产品开发项目中贯穿 设计制造两个层面的协调。 以上文献提出了相互依赖的协调行为模式，为我们关于跨部门的协调行为模 式研究提供了变量及方法，但是缺乏从部门协同的角度来探讨跨部门团队，对协 调的研究仅限制在二维层面，而且缺少对部门间沟通和协调模式的优化。实际上， 跨部门团队的组建需要部门间的协调，跨部门团队的管理与运作也离不开部门间 的协调。 在本研究中，将通过构建跨部门人员的激励措施，以期对组建和管理跨部门 的产品创新团队作出有价值的工作。 1 2 3 关于产品组合投资的经济性研究 企业常用的诸如净现值法( n p v ) 、获利指数法( p i ) 以及内含报酬率法( 胁t ) 等方法主要来自于财务领域，是基于现金流的角度对项目可行性进行分析的方 法，所以这些方法更多的侧重于项目是否可行，而且只针对单个项目的可行性进 行分析，在存在多项可行性创新项目条件下如何选择整体性最优组合，经济可行 性方法并未给出解答，这也是本课题所要进行研究的内容。 在理论界和现实操作当中，通常采取综合评价的方法，即用不同的评价方法 分别单独的对多个项目进行评价，决策者再根据现实需要结合各种方法的优劣， 武汉理工大学硕士学位论文 综合考虑产品创新项目的最优组合排序。而事实上，单个的评价方法适用范围不 尽相同，将各类评价方法综合利用并不能从整体上对产品创新项目进行最优评 价。 一些学者从金融学期权的角度衍生了一种实物期权的评价方法，此方法是从 创新项目为企业创造了未来的角度进行分析的，应用在不确定环境下的一种投资 决策方法，已被广泛应用于项目的价值评估与投资决策，k d m i l l e r 和t b f o l t a ， 唐振鹏详细介绍了此方法的应用嗌嘲。但是，期权的方法所依赖的一些金融市场 的基本假设并不适用于对产品创新的投资伽，更重要的是实物期权方法只适合于 单个项目的评价而不适于同时评价多个项目嗍，也不是针对项目组合的最优评价 方法，本课题研究则是针对目前对多个项目组合最优评价的不足，建立了针对产 品创新项目组合最优的评价方法。 在现实当中，有很多因素是难以被量化的，因此，大多数产品创新项目都需 要大量的定性信息进行评估，具体包括问题扫描法( a l l e n , 2 0 0 3 ) 、组合图法( w i n d a n dm a h a j a n ，1 9 8 8 ) 、以及q 分类法( h e l i na n ds o u d e r ，1 9 7 4 ) “叫。定性分 析方法的主要缺陷就在于主观性太重，容易发生主观性偏好误差。因此，很多企 业都试图把定性分析的技巧引入到定量分析中，如数据包络法啪1 。 数据包络分析( d e a ) 是从多输入与多输出的角度来评价相同类型部门或单 位( 称为决策单元) 中各成员之间的相对有效性( e f f i c i e n c y ) 的一种方法。 l i n t o n ( 2 0 0 2 ) 用该方法对贝尔实验室的创新项目进行了评价，并得出一组排序 嘲。d e a 的基本原理是建立在各决策单元相互比较的基础上，各决策单元的效率 评价指数依赖于它的输出综合与输入综合之比。但是，这种方法仅仅是根据单个 产品的有效性进行产品创新项目的排序，单个产品具有有效性是否一定能保证多 个产品组合的有效性，是否能保证产品组合的整体最优值得商榷。另外，许多企 业并不是只具有单一的产品线，d e a 并不适用于面对不同类型的产品创新项目 进行有效性排序。本课题则提出了针对产品创新组合整体的最优评价方法，弥补 了d e a 的不足。 白思俊和孙兆辉( 2 0 0 5 ) 从系统工程的角度1 ，应用层次分析法对项目组合 进行分析、评价，具有一定的理论与实践意义，但层次分析法中的建立的各指标 要具有相对独立性，而在现实当中，影响产品创新成败的因素并不是完全独立的， 运用层次分析法有所欠妥，本项目则试图考虑各因素的关联性建立模型进行评 价，弥补了层次分析法的不足。 国内还有其他的部分学者在项目组合管理领域进行了探讨，如韩良智( 2 0 0 3 ) 在考虑资金限制情况下建立了投资项目的最优组合决策模型o ”，此模型是在资金 单一资源有限的情况下建立的，而在产品创新过程中多种资源的有限性，并且多 6 武汉理工大学硕士学位论文 项目在资源上存在一定的关联性，此模型则未能考虑；谭云涛等( 2 0 0 5 ) 从企业 战略层和实施层的角度研究了如何对项目进行优先排序1 ，首先根据项目利益和 项目所需资源的质量两个指标确定项目的战略重要性，以决定这些项目“做”还 是“不做”，其次在实施层上建立模型来决定“先做”与“后做”，但是战略层与 实施层具有时间的不一致性，此方法是一种静态的组合排序优化方法而缺乏动态 性，本课题则仿真生态遗传进化，动态性地对创新项目组合进行优化评价。 毛义华( 2 0 0 1 ) 总结了目前我国在创新过程中存在着缺乏组合观点o “，缺乏 战略考虑，忽视短期项目与长期项目之间的均衡考虑等问题，并提出将项目组合 管理作为企业创新管理的新范式。他所做的研究说明了在企业实施创新项目组合 管理的必要性，并提出了许多构建新范式的建议，但并没有建立一种具体的操作 体系与方法，我们将在借鉴其新范式的基础上具体的开发出一种具有可操作性的 评价管理方法。 用生态学理论分析研究企业经济管理问题是管理研究中的前沿之一。h o s h i i 1 w a o 先生( 1 9 6 6 ) 以日本经济为研究对象，较早的开展了企业进化的研究汹】。 其后，这方面的研究受到了学术界的高度重视。这些研究从不同的角度，不同的 层面展开了如何应用生态学理论、基因理论和遗传进化理论等解释经济管理问题 的思路和方法“1 ，为我们分析企业产品创新的进化过程揭示各种因素之间的 相互作用关系提供了有益的借鉴。 遗传算法正是一种借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机搜索算法，该 算法是h o l l a n d 在对机器学习这一领域进行研究中受到达尔文进化论的启发而开 创的一种算法，它模拟基因重组与进化的自然过程，经过多次重复迭代( 即世代 遗传) 直至得到最后的优化结果。遗传算法本身从创立至今正在不断地完善、成 熟，并且随着计算机技术不断地发展，将更加方便的进行应用与操作。遗传算法 在经济管理当中，普遍应用在生产调度领域m “1 、航班排序问题“。( 陶冶，2 0 0 5 ) ， 以及在并行工程下的资源匹配问题，目前还没有应用到对产品创新领域，课题 组所做研究也是延伸了遗传算法的应用范围。算法本身的完善和计算机技术的发 展也为未我们完成本课题研究成为可能。 1 3 研究目标、内容和方法 1 3 1 研究目标及内容 本研究以产品创新为背景，建立各部门间的协同平台，并基于此设计激励模 型，将各个职能部门核心人员的价值利益捆绑在一起，并且在已有的评价方法研 究的基础上，基于协同理论，运用系统建模方法、遗传进化理论和计算机仿真等 武汉理工大学硕士学位论文 手段，深入分析对项目投资的先后顺序所导致的创新竞争力结果的不同，提出针 对多产品创新项目整体最优的评价模型，并在基于m a t l a b 环境下，通过计算 机进行生态遗传进化仿真，为合理对产品创新项目组合进行整体性评价提供科学 依据。本项目研究创新性的将生态遗传进化理论应用到产品创新、技术经济领域 中，同时填补了针对创新项目组合的整体性评价领域的空白，是产品创、技术经 济学科的前沿领域，其研究成果具有重要的理论意义和广泛的应用前景。 研究内容主要包括： ( 1 ) 产品创新协同运行载体系统的设计 产品创新中协同需要有一个载体，企业自身都有一套相对稳定的组织结构， 以保证企业日常管理的有效进行。同样，在产品创新过程中如何协同全方位的资 源也要在一个载体上有效的运行。 ( 2 ) 面向产品创新协同的激励模式研究 本部分从激励着手，引入经济价值观念，通过建立科学的激励模式，通过有 效的激励模式，促进产品创新项目最优化组合。 ( 3 ) 建立面向产品创新项目组合最优的评价模型 提出对产品创新项目组合的评价度量方法，建立面对产品创新项目的以整体 最优化为目标的评价模型。通过计算机仿真，模拟自然选择和遗传中发生的复 制、交叉和变异等现象，不断地繁衍进化，最后得到一群最适应环境的个体，即 整体最优的一组组合序列。 ( 4 ) 基于m a t l a b 环境下遗传算法程序的设计 通过运用遗传算法( g e n e t i ca l g o r i t h m ，简称g a ) 进行计算机程序设计。 其程序设计的基本思想如图1 1 所示。程序运行的软件平台为m a t l a b 。 ( 5 ) 与现有的项目组合排序方法进行比较研究 通过对比，证实我们的方法比最初的原始排列要优。 8 武汉理工大学硕士学位论文 1 3 2 研究方法及技术路线图 图1 - i 编写程序步骤 本研究的难点在于基于生态遗传进化的思想构建产品创新项目组合最优模 型，并应用遗传算法对模型求解。因此我们拟采取技术经济理论、遗传进化理论、 过程建模和计算机仿真等手段，提出面对产品创新项目组合的整体评价方法。 技术路线图如下： 9 武汉理工大学硕士学位论文 定 性 与 定 量 相 结 合 企业调研 组织理论 行为理论 激励理论 生态理论 遗传算法 系统理论 统计理论 发现问题r 理论研究 研究问题 相关理论研究综述 理论框架 全面创新管理 产品创新组织 模式及沟通管 理研究 产品创新的激 励研究 姒t l a b 程序设 计 提出假设和概念模型l 一研究设计 | 1 问卷调查 定性分析： 问卷 访谈 文献 讨论 案例 研究内容 产品创新协同运行载体系统的设计 面向产品创新协同的激励模式设计 建立面向产品创新项目组合最优的 评价模型 基于m a t l a b 环境下遗传算法程序 的设计 与现有的项目组合排序方法进行比 较研究 结论与成果 定量分析： 激励模型 协同进化 模型 u 汀l a b 程序 理 论 与 实 践 相 结 合 图l - 2 技术路线图 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章产品创新项目组合投资整体评价的理论基础 2 1 系统理论 系统论的思想源于人类的社会和生产实践，是人类认识世界和改造世界的经 验总结。现实存在的系统都是具体的，如物力系统、生物系统、社会系统等。撇 开组成成分的基质特性，仅仅把它们看作系统，就是所谓一般系统。在系统科学 的庞大体系中，不同学科由于研究范围和重点的不同，常给出不同的系统定义。 在技术科学层次上，通常采用钱学森的定义：系统是由相互制约的各部分组成的 具有一定功能的整体“”。这个定义强调的是系统的功能。在基础学科层次上，通 常采用贝塔朗菲的定义：系统是相互联系、相互作用的诸元素的综合体。这个定 义强调的不是功能，而是元素之间的相互作用以及系统对元素的综合作用。 整体突现性，即整体具有部分或部分总和没有的性质，或高层次具有低层次 没有的性质，是系统最重要的特性。系统的整体特性即包括定性方面，即系统质， 又包括定量方面，即系统量。系统量是系统在整体上表现出来的量，它们在组分 层次上是完全不能理解的，甚至不可能被发现。如果整体与部分之间存在某种可 比较的同质特性，如个人智慧与集体智慧、个人力量与集体力量等，则非加和原 理可用公式表示如下： w 只 ( 2 1 ) 其中，w 代表整体，p 代表部分，为数学求和符号，表示把所有部分加 起来。上式表示在系统事物中，整体不等于部分之和。这里又分两种情况： ( 1 ) 整体大于部分之和 w ：p j ( 2 - 2 ) ( 2 ) 整体小于部分之和 w 只 ( 2 3 ) 系统是有组织的群体，组织性表现为元素或部分之间存在一定的相互关系。 整体突现性是系统的组分之间相互作用、相互激发而产生的整体效应，即结构效 应或结构增殖。 武汉理工大学硕士学位论文 2 2 协同理论 哈肯第一次在研究物理激光学的时候第一次提出了“协同”的概念。“协同” 是指协同作用。这种作用所产生的结果可称为协同效应，这种效应是指开放系统 中大量子系统相互作用而产生的整体效应或集体效应。物理学家们从系统论的角 度分析解释了自然界和社会中的协同现象。他们认为不论在自然界中或是社会 中，都存在着结构千差万别的各种各样的系统。不管在系统间，还是在系统内部， 均存在着协同作用。如果各子系统在运动中不发生任何相互作用，说明这是不存 在协同作用的“混乱”或“无序”状态。可是绝对没有协同的系统状态客观上是 不存在的。当在外来能量的作用下或物质的聚集态达到某种临界值时，子系统之 间产生相互作用。这种协同作用能使系统在临界点发生质变一即从无序变为有 序，从混沌中产生某种稳定结构。 战略管理大师安索夫对协同的解释比较强调它的经济学含义，亦即取得有形 和无形利益的潜在机会以及这种潜在机会与公司能力之间的紧密关系。他提出的 协同公式2 + 2 = 5 表达了这样一种理念，公司整体的价值大于公司各独立部分价值 的简单总和嘲。 伊丹广之在安索夫定义基础上进一步挖掘了协同的含义，他认为只有当公司 开始使用它独特的资源一隐形资产时，才有可能产生真正的协同效应。按照伊丹 广之的说法，协同就是“搭便车”，因为从公司某一局部发展出来的隐形资产可 以同时被用于其他领域，且不会被消耗掉。伊丹广之对协同的定义仅局限于对隐 形资产的使用。 通过国内外大量协同的定义我们也不难发现协同所具有的“7 c ”特征： ( 1 ) 合作( c o l l a b o r a t i o n ) 合作强调的是地位平等，是一种横向的表现，各部门单位只有在平等的前提 下展开对话合作，协同才能够实现。 ( 2 ) 协调( c o o r d i n a t i o n ) 协调强调第三方的参与，不管是行政协调还是利益协调，都有第三方的参与 使得各参与方紧密联系，协调与合作构成了立体网络纽带。 ( 3 ) 沟通( c o m m u n i c a t i o n ) 如果参与双方过去没有交往的历史，彼此互不了解，或者双方没有共同的经 历，则无法避免不信任和敌意的出现，或者更糟糕的是，双方过去有过不愉快的 交往，那么合作的可能性就会很低，如果双方正处于竞争状态，则很容易出现失 控的局面。双方的了解信任由沟通开始，如果没有沟通，怎么能够让对方了解你 的真实想法呢? 武汉理工大学硕士学位论文 ( 4 ) 妥协( c o m p r o m i s e ) 妥协是协同中不可缺少的特征，协同某一种活动就要求这个活动按照某一种 一致的方式运作，但由于各项目单元