（管理科学与工程专业论文）多agent敏捷虚拟企业稳定性研究及改进.pdf

摘要多a g e n t 敏捷虚拟企业的稳定性直接影响着虚拟企业的顺利实施和实施效果，由于虚拟企业实施过程中众多的不确定性及各a g e n t 之间存在着许多特殊的利益冲突，使得联盟常常处于不稳定状态。深入研究多a g e n t 敏捷虚拟企业的稳定性是促进联盟稳步协调发展的关键。本文通过对多a g e n t 敏捷虚拟企业的经济学分析，提出了虚拟企业的自组织复杂巨系统的特性，用有限理性、演化博弈理论、耗散结构理论、突变理论及冲突理论对多a g e n t 敏捷虚拟企业的复杂性和稳定性进行了讨论。多a g e n t敏捷虚拟企业在组织结构上、管理上都不同于传统的企业，敏捷虚拟企业具有开放性、复杂性、层次性、突现性特点，以及多a g e n t 敏捷虚拟企业的自循环过程和与外界环境间的交叉循环过程。文章提出了多a g e n t 敏捷虚拟企业的自组织模型，以及联盟中各a g e n t 之间的平等互利、优势互补、风险共担原则。通过盟主企业的协商、协调、谈判等的作用，让处于非平衡态的动态联盟企业在一定条件下产生有序结构。多a g e n t 敏捷虚拟企业的态势是一个信息不对称下的协作态势，盟员企业间得意关系失衡或失损关系的失衡均可形成动态联盟的不稳定状态。盟主企业的协调，不稳定状态会达到一种新的均衡，这种突变式的稳定状态变化是系统自发的一种自组织行为。文章阐述了导致联盟不稳定性的原因，设计了稳定性预警模型和稳定性评价模型。通过对不确定性二人零和博弈有效性模型分析和基于模糊贝叶斯均衡的多a g e n t 虚拟企业稳定性分析，提出了多a g e n t 敏捷虚拟企业a g e n t 动态冲突模型和动态冲突的原因，构建了a g e n t 间的冲突消解体系和消解策略，设计了虚拟企业稳定性管理和预警系统，建立了稳定性综合评价体系。最后提出了基于多a g e n t 敏捷虚拟企业稳定性的和谐优化模型、多a g e n t敏捷虚拟企业模块化管理、柔性化管理，及虚拟企业供应链的优化策略和补偿策略；引入机制，并提出了虚拟企业契约柔性激励机制的概念和实施方法，来改进和提高多a g e n t 敏捷虚拟企业稳定性的策略。关键词：多a g e n t敏捷虚拟企业稳定性动态冲突协调机制a bs t r a c tt h es t a b i l i t yo ft h em u l t i a g e n ta g i l ev i r t u a le n t e r p r i s ei n f l u e n c e st h ee f f e c to ft h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ev i r t u a le n t o r p f i s e d u et ot h eu n c e r t a i n t i e sa n db e n e f i tc o n t r a d i c t i o n so f t h ea g e n t s t h ea l l i a n c ei sa l w a y s 融a l li n s t a b l es t a t e i t sp i v o t a lt oi n v e s t i g a t ei n t ot h es t a b i l i t yo f t h em u l t i a g e n ta g i l ee n t e r p r i s e t h i sp a p e rg i v e so u tt h es e l f - o r g a n i z a t i o ns y s t e m a t i cc h a r a c t o r i s t i c so ft h em u l t i - a g e u tv i r t u a le n t e r p r i s et h r o u g ht h ee c e n o m i ca n a l y s i so f t h em u l t i a g e n ta g i l ev i r t u a le n t e r p r i s ea n dd i s c u s s e st h ec o m p l e x i t ya n ds t a b i l i t yo ft h em u l t i - a g e n ta g i l ev i r t u a le n t e r p r i s e ，u s i n gt h es e n s ef i n i t e ，e v o l u t i o ng a m et h e o r y , d i s s i p a t i v es t r u c t u r et h e o r y , c a t a s t r o p h e ，t h e o r ya n dc o n f l i c tt h e o r y m u l t i - a g e n ta g i l ev i r t u a le n t e r p r i s ed i f f e r e n t i m e st h et r a d i t i o n a le n t e r p r i s ei nm a n ya s p e c t s ：i th a st h ec h a r a c t e r i s t i c so fo p e n n e s s ，c o m p l e x i t y , h i e r a r c h y , b r e a k , p r o c e s so fs e l f - c y c l ea n di n t e r s e c t - c y c l e t h i sa r t i c l ee s t a b l i s h e st h es e l f - o r g a n i z a t i o nm o d e lo ft h em u l t i - a g e n ta g i l ev i r t u a le n t e r p r i s e ，a n dt h ep r i n c i p a lo f e q u a l i t y , i n c l u s i v e n e s s ，a n ds h a r eo f r i s k t h r o u g ht h eh a r m o n i z a t i o n , n e g o t i a t i o no ft h eh e g e m o n ye n t e r p r i s e ，t h ed y n a m i ca l l i a n c ee n t e r p r i s ec r e a t e st h es e q u e n t i a lc o n f i g u r a t i o n t h es t a t oo fm u l t i a g e n ta g i l ee n t o r p f i i sac o o r d i n a t es t a t eu n d e rt h ea s y m m e u = yc o n d i t i o mt h el o s so rr e v e n u eo fl e a g u e re n t e r p r i s ec a l le a u q ct h ei n s t a b i l i t yo ft h ea l l i a n c e t h eh e g e m o n ye n t e r p r i s ec o o r d i n a t e st or e a c has t a b l es t a t et h a ti sas e l f - o r g a n i z e db e h a v i o r t h i sa r t i c l et a l k sa b o u tt h e 玎泊s o mo f t h ei n s t a b i l i t yo f t h ea l l i a n c e 。d e s i g n st h es t a b i l i t yp r e s e n t i m e n tm o d e la n de v a l u a t i o no fs t a b i l i t ym o d e la n dg i v e so u tt h ed y n a m i cc o n t r a d i c t i o nm o d e lo f t h em u l t i - a g e n ta g i l ev i r t u a le n t o r p f i s e ，t h es t a b i l i t yo fm u l t i a g e n ta g i l ev i r t u a le n t e r p r i s ea n dt h er e a s o n st h a tc a u s e st h ec o n t r a d i c t i o nt h o u g ht h ee f f e c t i v ea n a l y s i so ft h ed y n a m i cc o n f l i c tg a m ea n ds t a b i l i t ya n a l y s i so fm u l t i - a g e n ta g i l ev i r t u a le n t e r p r i s eb yf u z z y - b a y e s i a n w h a t sm o r c ，i ta l s od e s i g n st h em a n a g e m e n ta n dp r e c a u t i o ns y s t e mo ft h em u l t i - a g e n ta g i l ev i r t u a le n t e r p r i s ea n df o u n d st h es t a b l ee v a l u a t i o ns y s t e m a tl a s t , t h i sa r t i c l ee s t a b l i s h e st h eo p t i m i z a t i o na n dc o m p e n s a t i o ns t r a t e g ya sw e l la st h ei m p o r tm e c h a n i s mb a s e do nt h eh a r m o n i z e do p t i m i z a t i o nm o d e l f l e x i b l em a n a g e m e n tm o d e lo fm u l t i - a g e n ta g i l ee n t e r p r i s e i ta l s ot a l k sa b o u tt h ed e f i n i t i o na n di m p l e m e n t i n gs t r a t e g i e so ft h ef l e x i b l ec o n t r a c ti n s p i r a t i o nm e c h a n i s mt oi m p r o v et h es t a b i l i t yo f t h em u l t i - a g e n ta g i l ee n t e r p r i s e k e yw o r d s ：m u l t i - a g e n ts y s t e m ( m a s ) ；a g i l ev i r t u a le n t e r p r i s e ；s t a b i l i t y ；v i r t u a lc o n f l i c t ；h a r m o n i z em e c h a n i s mh i独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫壅盘茎或其他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。学位论文作孝签每铂如i 眩签字日期：啊绛, e l芦日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解鑫洼盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤洼盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签夤倦良未寺签字日期：始, e l r 日导师签名：签字日期：v 一年月厂日第一章绪论1 1 引言第一章绪论2 l 世纪是以计算机、网络、通信技术为依托的网络经济时代，科学技术的飞速发展，特别是信息技术的发展使传统的制造业面临着前所未有的挑战，同时也面临着无限的发展机遇。经济全球化、市场需求多样化、市场机遇稍纵即逝、产品生命周期缩短，都使得企业面临着巨大的市场压力和生存压力。如何应对多变的市场环境和经济全球化的发展，及时地为顾客提供所需要的产品和服务成为当代企业立足市场，赢得市场的关键。以“双赢”为目的的多a g e n t 敏捷虚拟企业成为现代企业适应现代竞争环境的最佳选择。1 2 敏捷虚拟企业的产生与发展进入2 0 世纪7 0 年代以来，随着生产制造技术的不断发展和新技术的应用，社会生产力大大提高，市场环境发生了巨大的变化。一方面，消费者需求呈现出多样化、个性化的趋势；另一方面，社会生产力相对过剩，产品生命周期越来越短，市场由卖方市场转变为买方市场，制造企业之间面临的是变幻莫测的全球市场竞争，顾客需求的个性化和多样性使得越来越多的企业无法快速、独立地把握稍纵即逝的市场机遇。为了适应科学技术和经营环境的急剧变化，降低经营风险，满足个性化的需求，企业必须以合作方式利用其他企业的优势资源以弥补自身的不足。为了摆脱制造业的困境，世界各国不断地探索先进的制造生产模式：计算机集成制造( c o m p m e ri n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n g ) 、并行工程( c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ) 、柔性生产( f l e x i b l ep r o d u c t i o n ) 、智能制造( i n t e l l i g e n tm a n u f a c t u r i n g ) 、精益生产( l e a np r o d u c t i o n ) 、敏捷制造( a g i l em a n u f a c t u r i n g ) 应运而生，这些技术的核心就是要求企业能以最大的敏捷性来响应和满足市场的需求l l 儿。1 2 1 敏捷虚拟企业产生的时代背景二战以后，美国制造业经历了独霸全球的鼎盛时期，但进入2 0 世纪8 0第一章绪论年代以后，美国的经济出现了明显的衰退，原因之一就是美国人把制造业列为了夕阳产业而不予以重视。而此时的日本却在家电、汽车、机械等制造业领域迅速崛起，并成为一大经济强国。为了重树霸主地位，美国人经过深刻的反思后于1 9 9 1 年由美国国防制造技术计划秘书办公室资助，由海军制造技术办公室里海大学i a c o c c a 研究所支持，和美国1 3 家大企业的行政首脑组成了核心组，历时半年，为美国国防部拟定了一份较长期胡制造技术规划，并提出了一份( 2 1 世纪制造企业战略的报告。报告的结论性意见是：全球性的市场竞争使得市场变化太快，单个企业仅仅依靠自己的资源和管理来调整自己的生产经营是赶不上市场的变化速度的。为了解决这个制约企业生存和发展的问题，报告提出了以动态联盟为基础的敏捷制造战略p j 。科技进步、知识创新、市场多变、需求多样化使得任何企业仅凭自身的力量己很难立足市场而常胜不衰。敏捷虚拟企业以更加灵活、快捷的组织方式迅速产生并广泛开展绝非偶然。竞争环境的快速变化要求企业有迅速响应市场变化的能力，消费需求的多样化、产品结构的复杂化使得任何一个企业都不可能快速、经济地独立开发和生产一种产品的全部，而复杂的新产品快速进入市场是一个主要的竞争优势。因此，采用各种方式的合作就成为快速、经济地开发和生产新产品的有效措施。不同企业间重新选择组织资源，并将其有机地结合起来，成为一个单一的电子化的经营实体，不仅可以极大地缩短新产品的开发周期。同时，可以极大地降低企业的市场风险。经济全球化、技术进步都要求企业经营管理实现集成化、模块化管理。1 经济全球化为虚拟企业发展营造了开放的商务环境剧统计：1 8 7 0 - 1 9 0 0 年3 0 年间世界国际贸易额增长了1 6 5 倍，1 9 5 0 - 1 9 9 0年4 0 年间增长了5 6 倍( 1 9 9 1 年国际贸易额为3 5 万亿) ，1 9 5 0 2 0 0 3 ( 2 0 0 3年国际贸易额7 3 万亿) 年5 0 年间增长了1 1 7 倍；1 9 8 0 2 0 0 4 年2 0 多年间世界贸易额平均以每年9 的速度增长，是同期国民生产总值增长率的3 倍。以世界贸易出口额与国际g d p 相比来看，1 9 6 0 年是1 2 2 ，1 9 8 0 年是2 1 8 ，1 9 9 0 年是3 3 ；1 9 9 0 2 0 0 3 年世界出口贸易量年均增长率达到5 4 。联合国有关部门估计跨国公司的销售额已经占到全球贸易额的5 ，占全球技术贸易的8 0 ，1 9 9 2 年约有3 7 0 0 0 个跨国公司，其中9 0 的公司总部设立在发达国家和地区，少数大的跨国公司占有世界上外资的比重很大，据不完全统计2 0 0 3 年全球约3 0 0 家最大的跨国公司占有世界外贸生产的9 0 【4 1 。世界经济的发展已经由区域经济向全球化方向迅速发展，也正是在经济全球化高速发展的基础上，世界的每一个企业都被各种经济纽带更紧密地联系在一起，既相互依存，又相互补充。同时，每个企业也都有机会占领更大2第一章绪论的市场，但也都有可能因竞争失败而被市场淘汰，企业面对的将是日益激烈，甚至是残酷的市场竞争。经济全球化对任何企业来说既是一种机会，也是一种挑战。随着全球统一大市场的形成，世界经济呈现多元化的格局，正是这种格局为虚拟企业发展营造了开放的商务环境。2 信息技术的发展为虚拟企业发展奠定了物质技术基础信息系统就象是一个组织的“神经系统”，控制着整个组织的行动、发展、变化，畅通的信息通道、健全的信息网络、完善的信息系统可以极大地提高组织的运作效率。进入2 0 世纪8 0 年代以来，大量信息的飞速产生和通信技术的发展迫使企业把工作中心从如何迅速获得信息转到如何准确地过滤和有效利用各种信息。计算机、网络、通讯技术的迅速发展，以及在企业中的广泛应用对传统工业带来了巨大的挑战，并为虚拟企业发展奠定了良好的物质技术基础。3 “合作双赢”理念为虚拟企业发展提供了文化基础虚拟企业的基础是存在一些柔性敏捷制造的企业，当市场机遇出现时，这些企业经过谈判协商组成一个新的经营实体，在满足双赢的前提下，组织研发、采购、生产来满足客户的需求。虚拟企业面对的是全球化激烈竞争的买方市场，采用可以快速重构的生产单元构成的扁平组织结构，以充分自治分布式的协同工作代替金字塔式的多层管理结构，注重发挥人的创造性，变企业之间的纯粹竞争关系为既竞争又合作的“合作双赢”关系。4 传统管理模式的不适应管理模式是一种系统化的指导与控制方法，它把企业中的入、财、物、信息等资源，高质量、低成本、快速及时地转换为市场所需要的产品和服务。在传统的管理模式中质量、成本、时间( 生产周期) 是一个企业的三个核心活动，企业出于对制造资源的占有要求和对生产过程直接控制的需要，一般是采用：扩大自身规模，或是参股到供应商企业，即采用“纵向一体化”的模式，但是往往这种大而全、小而全的经营管理方法却又不能将有限的人财物高效率的使用上，使得企业没有能及时地开发或生产出能快速适应市场需求的产品，而丧失了许多市场机遇。“纵向一体化”不仅增加了企业投资的负担，也承担了丧失市场时机的风险，同时在激烈的市场竞争面前增加了与竞争对手直接竞争的机会，增大了企业的行业风险。5 市场和劳务竞争全球化企业在建立发展自己的全球市场的同时也在全球范围内造就了更多的竞争者，同时也造就了一个国际化的劳动力市场。科技的发展、人员的流动第一章绪论使很多专门化的技术或技能成为大众化的普遍技能。兼并和收购正在重塑国际生产体系，国际性生产大大促进了全球经济的互相依赖性。6 产品研发的难度越来越大市场竞争的日趋激烈使得越来越多的企业认识到新产品的不断研发对于维持企业效益的重要性，因此大量企业不借重资投入，进行新产品、新技术的研究与开发，但是重复开发、大资金的需求都为企业带来了沉重的负担，为此如何解决新产品新技术的开发问题成为各家企业的头等大事。7 客户越来越苛刻的要求及全球性技术支持和售后服务随着时代的发展，大众知识水平的不断提高和激烈竞争带给市场的产品越来越多，客户对产品品种、规格、质量、功能的要求和期望值越来越高，需求结构普遍向高层次发展。这就要求企业在满足个性化需求的同时，产品的价格要求要向大批量、低价格方向发展。但是满足客户需求，赢得用户信赖是企业保持长盛不衰的竞争力的重要因素之一。因此在良好的质量的基础上，健全全球性的网络服务，为客户提供广泛的技术支持和服务成为各企业发展的根本。1 2 2 敏捷虚拟企业简述敏捷虚拟企业( a g i l ev i r t u a le n t e r p r i s e ，a v e ) 又称为企业动态联盟【5 】【6 】【7 】【s 】( v e ) ( 以下本文中所提到的敏捷虚拟企业、动态联盟、虚拟企业是同组织形式) ，是由两个或两个以上的企业或特定的事业部和职能部门，为了实现某个共同目标，通过公司协议或联合组织等方式而结成的一种网络式的联合体，是那些欲结盟的企业在自愿互利的原则下，出于降低交易费用、减少不确定性、实现优势互补等目的，而以契约方式结合起来的共同提高企业市场竞争力的合作模式。它是建立在基于产品基础上的由多个各有专长的敏捷企业动态组成的，临时性、跨企业、靠电子手段联系的、统一指挥的经营实体。敏捷虚拟企业可以看成是一个“机遇”驱动型的组织形式，由适当的资源中挑选出来形成的一个“工程小组”，它随机遇的产生而产生，随机遇的逝去而消亡。它强调通过企业间的利益共享和风险共担，实现企业的既定目标。其实质就是针对某个市场机遇，集成社会各方面的优势，实现企业和组织间的动态集成。这种模式具有动态的特点，即联盟关系并不是固定不变的，联盟体在外部环境改变时，可以通过解除契约的方式解除联盟，各企业又可以以独立法人的身份与其他企业签订新的契约，形成新的联盟。在契约约定的时间内联4第一章绪论盟企业间的关系是相对稳定的，但这种稳定不是永久性的，而是相对的，各企业有权选择是否参与联盟，也有权选择与谁形成动态联盟关系。即各动态联盟企业拥有很大的独立性和自主性。这也是虚拟企业与传统意义上的一体化战略联盟存在的最大的区别。它可以是一个大公司的不同部门之间以共同利益、相互信任为基础形成的合作，而非靠上级公司的意志强行构成。也可以由不同行业、不同地域的几个公司联合形成。它强调的就是建立一种既有相互竞争又有合作的“双赢”的新型关系，通过整合不同企业或部门的核心能力，从中选择最优，使合作组织创造出“全能型”的。航空母舰”，以达到单个企业达不到的效果。敏捷虚拟企业是介于市场和企业之间的一种组织形态，联盟的建立使得原来存在于单个企业之间的竞争转化为联盟之间的竞争，从而提高了联盟企业的核心竞争力，提高了效率。它通过企业间的最佳动态组合，不仅能迅速抓住市场机遇，推出适合市场需求的产品，而且能充分利用成员企业现有的入力、物力、财力，减少产品研发费用、压缩研发周期、降低生产成本。其实质就是突破了企业的有形界限，延伸和组合了企业的功能；策略是充分利用外部资源，减少投资风险，加速实现市场目标；目标是对企业外部资源优势进行整合，实现“聚变”，创造出超常的竞争优势；手段是利用现代化的网络技术和通讯技术。最终创造一个具有强大的核心竞争力，拥有强大的竞争优势的先进企业。敏捷性是指企业家能够通过复杂的通信基础设施，迅速地组装其技术、成员和管理，以便在不断变化和不可预测的市场环境中，对顾客的需求作出从容的、有效的协调响应。1 2 3 敏捷虚拟企业的内涵特点敏捷制造是改变传统的大批量生产，利用先进制造技术和信息技术对市场变化作出快速响应的一种生产方式，通过可重用、可重组的制造手段与动态的组织结构集成为企业动态联盟，获得共同收益。虚拟企业作为“企业”具有一般企业的特点，如企业的基本功能、组织、计划、协调、企业资源、信息等；作为特殊企业，它又具有与传统企业所不同的特点1 9 】【1 0 1 1 1 1 】：1 高度的敏捷性敏捷虚拟企业由多个敏捷企业经过优化设计与组织，通过信息基础设施和灵活的企业组织方式快速地建立起来以便迅速敏捷地响应未来的市场变化。它不仅能迅速地设计、试制全新的产品，而且还能快速地吸收实际经验和工艺改革的建议，迅速地调整生产。它采用最先进的制造技术合作高度柔第一章绪论性、可重组的工艺设备，使产品的设计、开发、生产等并行进行，缩短了新产品开发周期。2 相对短暂的生命周期敏捷虚拟企业是市场多变的产物，是不同企业间的动态集成，它随市场机遇的产生而产生，又随机遇的逝去而解体。当联盟企业追求的目标或利益发生改变时，企业的组织结构也随着调接。因此企业的组织结构也随市场的变化而调整，由于动态联盟企业是临时性的动态企业，其生命周期也相对比较明确，一般分为：酝酿、组建、运行、解体等三个阶段。虽然生命周期短暂，但它仍能很好地快速响应用户的需求，为用户提供成本更低、性能更可靠的产品。3 以项目为基础的流程管理敏捷虚拟企业是基于市场机遇及产品开发生产的需要的过程建立的，产品过程成为动态联盟的组织、经营、开发、生产、销售的主线。联盟根据专业分工和整合原则，由盟主企业负责任务的分配和协调，将整个项目在盟员企业之间进行最优化分解、整合。其工作流程采用项目管理的方法，由盟主企业负责整个项目的规划、分解和控制，盟员企业之间协同完成任务。4 组织结构的动态性敏捷虚拟企业是市场发展变化的产物，它以机遇和项目为基础进行组建，随项目需求的变动而弹性调整组织的组成结构，其组织结构需要的是动态的、可重构的，以动态的多功能项目组为基本组织单元，实现灵活可变的组织结构。这种虚拟企业组织灵活，市场反映敏捷，自主独立完成项目任务，当所承接的产品或项目一旦完成，该虚拟企业即行解体，各种人员也立即转入其它项目。敏捷虚拟企业只有采用这种既有竞争，又有合作的多变动态组织结构才能实现敏捷制造，才能更适应激烈的市场竞争。5 跨空间的分布分散化协同合作敏捷虚拟企业从研发、产品设计、原材料采购、零部件生产、总成装配、销售等都可以分别由处在不同地域的企业，按照契约相互合作来完成。动态联盟更多强调的是协同管理，与传统企业相比，控制程度更加松散，盟员企业在自身的工作领域内拥有更高的决策自主性，其着眼点在于完成盟主企业分配的工作任务，但如何完成又没有约束。6 企业功能不完整6第一章绪论传统意义上的企业应具有计划、组织、人员配备、领导、控制等几个基本职能，同时要具有从企业管理、设计开发、采购生产、储运销售，以及售后服务等完整的全功能。但是在企业动态联盟中，联盟不需要组织机构的完整性，它突破了传统企业的有形界限，在全球范围内对企业内部和外部资源进行动态资源配置和优化组合，实现了一种无固定形式的企业方式，降低了“资产套牢”的风险，能够更快捷地反映市场需求，更积极地参与市场竞争与合作。7 企业信息共享化虚拟企业的目标是协同完成项目，为了有效地达到项目的要求，需要盟员企业之间频繁地沟通信息以信息资源共享。盟员之间通过互联网或其他信息平台及时沟通相互之间的信息，包括：产品研发、设计、采购、生产、安装、调试、销售、管理等信息。通常这些信息是以数据形式存在于信息平台中，使盟员企业可以随时实现信息资源的共享，保证动态联盟各组织单元之间的高度协调性。8 生产成本与生产批量无关敏捷虚拟企业的生产成本与生产批量无关，其战略着眼点在于长期获取经济效益。对于传统大批量生产企业而言，其竞争优势在于规模生产，靠大量生产同一产品降低产品成本。而敏捷虚拟企业则是采用先进制造技术和具有高度柔性的设备进行生产，这些具有高度柔性、可重组的设备可用于多种产品，易变换，并可在一段较长时间内获得经济效益。所以它可以使生产成本与批量无关，做到完全按订单生产，充分把握市场中的每一个获利机会，使企业长期获取经济效益。总之，敏捷虚拟企业就是由敏捷的员工用敏捷的工具，通过敏捷的生产过程制造出敏捷的产品。1 2 4 敏捷虚拟企业的主要合作方式企业间的合作是敏捷虚拟企业组织形式的核心。通过联盟合作，各盟员企业可以共享资源、共担风险、赢得市场。目前，敏捷虚拟企业从运作形式上可以分为以下几种形式：。1 供应链式的动态联盟供应链式的动态联盟是最常见的一种动态联盟方式，这种方式是以产品的研发、生产、销售为主线组织进行的，其目的就是通过联盟为客户安全及7第一章绪论时地提供高质量、低价格的产品的组织形式。其运作管理形式比较松散，企业间的合作明显带有上下游关系。它主要运用于产品原材料的采购、供应，成品的陪送等。2 插入兼容式的动态联盟在企业动态联盟中盟主企业拥有一个相对稳定的核心雇员队伍，但大量的工作人员是根据经营需要临时雇用的流动人员，这些人员分别来自于多个企业。盟主企业根据市场机遇向其它企业、研究机构、租用或借用人才组成新的动态联盟企业。这种企业动态联盟具有很强的可塑性和灵活性企业借入外部的智力资源组成自身的企业来弥补自身资源的不足。3 外包式的动态联盟这种联盟又称为虚拟生产，是动态联盟的盟主企业将机遇产品的一部分工作交由合作企业完成的一种合作方式。一般是盟主企业提出要求，如产品的功能要求、规格要求等由承包企业进行设计生产；或是盟主企业将产品设计好后交给承包企业，承包企业只负责加工生产。业务外包式的动态联盟推崇的就是确定企业将的精力放在自身的核心竞争优势上，把自己非优势的部分外包出去。4 策略联盟式的动态联盟策略联盟是指不同的企业各自拥有不同的关键资源，而彼此的市场又存在某种程度的分割，联盟各方为了彼此的利益组成策略联盟，交换彼此的资源，借以创造新的竞争优势。这种联盟方式通过强强联合不仅避免了过度的市场竞争，而且可以获得规模经济的运营效应。5 虚拟合作式的动态联盟虚拟合作式的动态联盟是企业动态联盟的最高合作方式，它是通过企业借助外部的自身缺乏的某种竞争优势的某一方面的资源与自身的资源相结合，构成优势资源，这种方式就是企业借别人之强弥补自己的不足。这种联盟方式根据市场机遇集成各企业的相关优势资源，虽然各种资源分布在不同的地域，但通过现代化的网络通信技术共同操作实施。1 3国内外敏捷虚拟企业相关理论的研究现状及文献综述1 3 1国内外敏捷虚拟企业理论的研究现状及重大项目8第一章绪论自1 9 9 1 年美国提出敏捷制造动态联盟的概念以后，在世界范围内引起了强烈的反响，引起了许多国家政府、工业企业、学术机构的广泛重视。敏捷制造和国际上的许多研究计划有密切的联系，并逐步成为一项国际化的研究计划。1 9 9 2 年由美国国会和工业界在里海大学( l e h i g hu n i v e r s i t y ) 的艾柯卡( i a c o c c a ) 研究设立了美国敏捷制造企业协会( a g i l em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s ef o r u m ，a m e f ) 后更名为敏捷化协会( a g i l i t yf o r u m ) 。该协会组织进行了大量的与敏捷制造有关的理论研究和实践活动，它每年召开一次有关敏捷制造的国际会议，美国的几乎所有的大公司都参加了这一研究计划。自( 2 1 世纪制造企业战略：一个工业主导的观点的研究报告提出敏捷制造的概念以来，艾柯卡研究所为了更深入地研究，邀请了国防部、工业界、学术界的代表建立了1 3 家以大公司为核心的、有1 0 0 多家公司参与的联合研究组。在各公司及国防都制造技术干事办公室和海军助理办公室的共同资助下，分析研究了美国工业界近期的4 0 0 多篇优秀报告，提出了既能体现国防部与工业界各自的特殊利益，又能获取他们共同利益的一种新的制造模式敏捷制造。美国国防部现代研究项目署( a d v a n c e dr e s e a r c hp r o j e c t sa g e n t s ，a r p a ) 和美国国家自然科学基金会( n s f ) 一起为敏捷化协会的成立提供了启动经费，并资助了纽约州r a n s s e l e a rp o l y t e c h n i ci n s t i t u t e 电子先进制造技术研究所，伊利诺斯大学( i l i n o i su m v e r s i t y ) 的基础先进制造技术研究所和得克萨斯大学( t e x a su m v e r s i t y ) 自动化机器人先进制造技术研究所。及工业界的7 项敏捷化商务实践、4 项敏捷企业决策支持研究、8 项敏捷化智能设计与制造系统、1 0 项敏捷供应链管理系统。1 美国在虚拟企业方面的研究美国有近百家公司和大学研究机构分别就敏捷制造的6 个领域( 集成产品与过程开发并行工程、人问题、虚拟企业、信息与控制、过程与设备、法律障碍等) 进行了深入的研究【i2 1 。随着敏捷制造的深入研究，美国的一些大公司应用了敏捷制造的技术取得了显著的成绩。如：德克萨斯设备防御系统和电子集团( d s e g ) 在其对捕鲸叉导弹工厂的管理中参照敏捷制造的一些技术，采用了灵活多变的动态组织结构简化了运储设备的复杂性，将装配的线性传递距离缩短了约7 0 ：再如：i b m 公司也将快速响应市场满足不同用户的需求作为企业生产的根本出发点，在一条仅有4 0 多个工人的生产线上可同时生产2 7 种产品，而且做到每种产品因用户的特殊要求而异。典型的研究项目有：( 1 ) n u i p 计划和n m p - s m a r t 计划9第一章绪论n i i i p ( n a t i o n li n d u s t r i a li n f o r m a t i o ni n f e a s t r u c t u r ep r o t o c o l s ) 计划1 ”j是当今世界虚拟企业领域最重要的研究计划，是由美国政府和企业界于1 9 9 4 年共同发起，总投资6 千万美元，共有1 8 家政府机构、研究所、企业等参加。n i i i p 提出了虚拟企业的一种可供参考的体系结构，包括：客户、v e 网关、n i i i p 协议、n i i i p 接口和实现系统等五个层次。旨在开发一种虚拟企业能将各种资源和技术综合于一个系统的软件体系结构，使用户可以选择和连接不同的组件，并使之作为一个集成单元运作。n i i i p 所提出的参考体系结构是一种分布式的开发结构，它以现有的一些核心技术和工业标准为基础，根据需要对已有的协议进行了相应的集成和扩展，创建了一个可以集成新旧应用的环境。n i i i p s m a r t 1 4 】( s o l u t i o nf o rm e sa d a p t a b l er e p l i c a b l et e c h n o l o g y )计划是在n i i i p 计划的参考体系结构的基础上，开展的多个具体的实施项目之一。它充分利用了各种商用软件，采用了标准结构和组件，遵循了多种高层标准，提供了开发式框架之间的互操作能力，开发一种信息基础结构，用以支持单个企业内部或多个企业之间的制造执行系统( m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m s ，m e s ) 和企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m s ，e i s )之间的集成和互操作，以解决虚拟企业在横向和纵向上的集成和互操作。( 2 ) t e a m 计划t e a m ( t e c h n o l o g i e se n a b l i n ga g i l em a n u f a c t u r i n g ) 计划1 1 5 1 于1 9 9 4 年由美国能源部发起，协同国防部、国家标准技术研究所、国家科学基金会、1 6 所大学及3 0 0 多家私营企业、科研机构、制造商共同实施的一项计划。该计划将这些企业机构的资源进行统一调配，进行快速、敏捷、有效的生产，从而加强各企业的市场竞争力。该计划包括产品并行设计、虚拟制造、制造计划和控制、智能闭环过程、企业集成等五个部分，力求从产品的设计、开发、制造等都能以最快的速度、最低的成本、最有效的满足市场需求。该计划的核心思想就是充分利用各组织所能提供的关键技术和工具支持，采用“即插即用”的概念组织设计生产。该计划在确立了相关机制下，允许盟员企业或组织自由加入或退出，在给予私有企业充分的权益和保护的前提下给盟员充分的自由。并通过先进的网络实现盟员间的相互协调和沟通。( 3 ) a i m s n e t 计划a i m s n e t ( a g i l ei n f r a s t r u c t u r ef o rm a n u f a c t u r i n gs y s t e m sn e t ) 计划于1 9 9 5 年由美国政府资助，l o c k h e e dm a r t i n 航空公司牵头实施的，该计划的目的是开发一个国家信息基础框架，在这个信息基础框架上提供各种服务以1 0第一章绪论满足盟员企业间能够减少生产时间和资源互补，实现敏捷制造的需要。该计划是一个功能强大，使用灵活的电子基础结构网络，通过网络将分布于世界各地的供应链集成起来，使供应商与客户之间可以访问和使用a i m s n e t ，在减少生产周期，降低生产成本的基础上实现快速、有效的设计，得到高质量的定制产品的目的。该计划运用i n t e m e t 建立技术基础结构，把拥有互补性核心能力的企业组织到一起成为一个虚拟企业，并利用电子商务技术协调盟员企业间的关系，消除企业间的障碍。( 4 ) c a m n e t 计划c a m n e t ( c o m p u t e ra i d e dm a n u f a c t u r i n gn e t ) 计划是1 9 9 6 年由美国国防部资助，通用电器公司研究开发的一项利用计算机技术和告诉计算机网络把企业集成起来的一项计划。参加该计划开发韵合作伙伴能够在网络上协调工作，摆脱原有的距离、时间、平台、工具等因素的限制，获取重要的设计和制造信息。盟员企业可以通过使能器、c a m n e t 提供的应用设计服务、环境制造服务、材料选择服务、供应商资格服务等统一协调工作，将所存在的分布式制造信息库和工具集成起来。该计划的目的就是使盟员企业能够共享分布在不同地域的信息资源和服务。2 ：欧共体在虚拟企业方面的研究继美国之后，欧共体也资助了一项名为e s p r i t 的计划开展了关于虚拟企业方面的研究，典型的项目有m a s s y v e 、x - c i t t i c 、v e g a 、p l e n t 、p r o d n e n t 等。( 1 ) m a s s y v e 项目m a s s y v e ( m u l t i - a g e n ta g i l em a n u f a c t t t r i n gs c h e d u l i n gs y s t e m sf o ry t r t u a le n t e r p r i s e ) 1 6 】，即虚拟企业多代理敏捷制造调度系统，该项目是从1 9 9 7 年1 0 月开始，历时3 0 个月。该项目重点对敏捷调度系统、多级代理系统、虚拟企业间的协商、系统集成、分布式数据管理做了研究。其主要目标是评价和初步开发敏捷调度系统原型的上层体系，并把它扩展到虚拟企业中。项目采用低成本的计算平台，改进了联邦大学( f e d e r a lu n i v e r s i t yo fs a n t ac a t a r i n a ，u f s c ) 的一个系统模型，使之适用于中小型企业在生产调度领域的研究和应用。同时，通过发展中国家的企业和欧盟企业之间的链接实现发展中国家与欧洲国家研究机构之间生产技术和先进i t 技术领域的信息传播和交换。( 2 ) x c i t t l c 项目x c i t t i c ( p l a n n i n ga n dc o n t r o ls y s t e mf o rs e m i c o n d u c t o rv i r t u a l第一章绪论e n t e r p r i s e ) 【1 7 】重点研究了面向全球的微电子领域的分布式定单管理问题，其目的就是企业根据客户需求制定销售订单，并通过分布于全球的制造网络调度、陪送技术和产品，来满足客户的需求。( 3 ) v e g a 项目v e g a ( v i r t u a le n t e r p r i s eu s i n gg r o u p w a r et o o la n dd i s t r i b u t e da r c h i t e c t u r e ) 【1 8 】【1 9 1 ，即应用组件工具和分布式体系结构的虚拟企业项目。该项目开始于1 9 9 6 年1 月，历时4 2 个月，建立了支持虚拟企业技术和商务运作的信息基础结构，设计了一个通过c o r b a 访问s t e p 模型的基础结构，使那些处于不同组织之间的项目和产品信息交换成为一个无缝的过程，以解决产品数据的分布问题。同时，该项目进一步扩展了s t e p 和o m g 在分布式环境中的协同能力问题，建立了一种基于分布式产品模型数据的新的通信通用框架，有效地处理了虚拟企业中的真实数据、真实工作流模式和复杂的交互问题，提高了数据使用的效率，降低了联盟工作成本。( 4 ) p l e n t 项目p l e n t ( p l a n n i n gs m a l lm e d i u me n t e r p r i s en e t w o r k s ) 【2 0 】研究的是有意大利、希