（管理科学与工程专业论文）面向过程的信息系统柔性分析及其体系结构的研究.pdf

摘要 f 、i 食、f p 经1 f 不境的变化导致介业本身的变化，介、必须进行变- 瞽爿能适应j 4 ： 境。而介、f p 变坼的诸多方面巾过程( 流程) 的变化足殿根本的，带来的效疏 也最阿接。无论是e r p 的思想还是b p r 、b p i 等过程变节的珊论币方法榭f 给 食q p 的信息系统带来巨大的冲击，要求信息系统能够迅速适府食h k 过手i i ! 的，筻 化，支持动态的企业过狂，其至真接驱动过秤的优化。信息系统刘】：企、i p 过稚 的柔性研究的零要性同益突出。然而与其地位干| i 比，同f j i 的信息系统柔他研究 、 存而向过程方而存在的明显的不足。j 本文为信息系统的面向过程柔性的研究提唰思路。河九从定义发 分折信息系统丽向过程柔性的阴个能力层次和多维度的度最方法。接着以汀t n 处弹系统的过程变化为例运用该方法对不同信息系统的过秤柔忭做衡f f ：利 比较分析。接苻提 n ，种以过程组件为核心的、具有过程柔? l ! f l ；j f 青息系统体系 结构_ 架。最后把该框架应用1 ：实际系统的) l ：发，究成 = 信息系统的分析o j 设 ，指导毙成最终产品，并为该系统在某销售公司的膨j i j i j 4 i ：iy - i 蕾细的系统吹 施划。 信息系统而向过平q 的柔性研究日| 并不多见，本文为这方而f 内研究捉f j i 了 种思路和研究框架，也为开发具有过程柔忡的信息系统产；i 捉供了邶沦j 玉训 手实施的指南。 关键嗣：信息系统，柔瓣句过程，体系结构关键嗣：信息系统，柔t 彰面向过程，体系结构 p r o c e s so r i e n t e df l e x i b i l i t yo fi n f o r m a t i o ns y s t e m s a n dt h er e l a t i v ei sa r c h i t e c t u r e a b s t r a c t r a p i d l yc h a n g i n gb u s i n e s se n v i r o n m e n tc a u s e st h ec h a n g e s o re v e nr e v o l u t i o n si n a l m o s ta l l a s p e c t so fe n t e r p r i s e s f o rt h e m t i m e l yc h a n g ei s t h eo n l yw a yt os u r v i v e a m o n gc o m p e t i t o r s w i t h i n v a r i o u sc h a n g e si na ne n t e r p r i s e ，t h ec h a n g eo fb u s i n e s s p r o c e s si s t h em o s te s s e n t i a l ，a l w a y sa c c o m p a n i e dw i t ho b v i o u sb e n e f i t s f r o me r pt o b p ra n d b p i ，m a n yi m p o r t a n tt h e o r i e sc o n s i d e r i n g t h e o p t i m i z a t i o n o fb u s i n e s s p r o c e s s e sc h a l l e n g eag r e a td e a lo n b u s i n e s si n f o r m a t i o ns y s t e m s i no r d e rt om e e tw i t h c o n t i n u o u si m p r o v e m e n tf o rb u s i n e s sp r o c e s s ，i n f o r m a t i o ns y s t e m ss h o u l df i t p r o c e s s c h a n g e sa sq u i c k l ya sp o s s i b l e ，s u p p o r td y n a m i cb u s i n e s sp r o c e s s e s o re v e nd i t e c t l y d r i v es u c h c h a n g e s t h u s f o r i n f o r m a t i o n s y s t e m s t h ep r o c e s s o r i e n t e df l e x i b i l i t y b e c o m e sm o r ea n dm o r es i g n i f i c a n t h o w e v e r c o m p a r e dw i t ht h ei m p o r t a n c e ，r e s e a r c h e s o ns u c hf l e x i b i l i t yo fi n f o r m a t i o ns y s t e m sr e l a t i v e l yl a gb e h i n d t h i sp a p e ri st oo f f e raf r a m e w o r kf o rt h er e s e a r c h e so np r o c e s s o r i e n t e df l e x i b i l i t y o f i n f o r m a t i o n s y s t e m s s t a r t i n gw i t ht h e d e f i n i t i o n t h ep a p e rd i s c u s s e st h ef o u rl e v e l so f c a p a b i l i t i e so fp r o c e s s - o r i e n t e df l e x i b i l i t y , a n di t sm e a s u r e s t h e n ，b a s e do nt h r e ek i n d s o fp r o c e s so p t i m i z a t i o ni na no r d e rp r o c e s s i n gi n f o r m a t i o ns y s t e m ，p r o c e s sf l e x i b i l i t i e s a r es p e c i f i c a l l ym e a s u r e dq u a n t i t a t i v e l y n e x t ，af l e x i b l e1 sa r c h i t e c t u r ei sp u tf o r w a r d ， b a s e do nac o r ec o n c e p to f “p r o c e s sc o m p o n e n t s ”t h i sa r c h i t e c t u r ei st h e n p u ti n t o p r a c t i c e ，u s e di nt h ed e v e l o p m e n t o fae r p s y s t e m a f t e rt h ea n a l y s i sa n dd e s i g no f t h e s y s t e m ，a d e t a i l e di m p l e m e n t a t i o np r o c e d u r ei nas a l e sc o m p a n yi sf u l l yp l a n n e do u t a m o n gr e s e a r c h e s o nk i n d so ff l e x i b i l i t y t h o s e s p e c i f i c a l l y o np r o c e s s o i t e n t e d f l e x i b i l i t yo f i n f o r m a t i o ns y s t e m sa r er a r e t h i sp a p e ro f f e r sa ni d e aa n daf r a m e w o r kf o r s u c hr e s e a r c h e s ，a l s op r o v i d e st h e o r e t i c a lb a s e sa n di m p l e m e n t a t i o ng u i d e l i n e sf o rt i l e d e v e l o p m e n to f i n f o r m a t i o ns y s t e m sw i t hp r o c e s s o r i e n t e df l e x i b i l i t y k e y w o r d s ：i n f o r m a t i o ns y s t e m ，f l e x i b i l i t y , p r o c e s so r i e n t e d a r c h i t e c t u r e 皇! ! ：苎：! = 竺! 堕兰塑塑塾翌竺竺皇墨竺耋竺竺塑丝! ! 堡墨竺丝! ! 塑一堂 第一章导论 1 1 信息系统面向过程柔性研究的背景 1 企业环境的变化 随着令球经济一体化进程的加快。l t 技术发展特别是i n t e r n e t 技术的现 j 广泛应用，人类社会发展从过去的工业经济时代进入到知谚 宝 ；= 济时代，也订 人称之为新经济时代。不管称谓如何，其实质是：企q k 竞争环境讦i 存发小h 人 变化，“夫规模定制”取代“大规模生产”，介q k 管理从“产品”导向转变为 “客户”导向，顾客需求、服务流程和食业组织都发生着彻底的改变，市场竞 争激烈程度达到了空前向热化。 顾客需求瞬息万变、技术创新不断加速、广品生命周期不断缩短、1 1 j 场毙 予门趋激烈。美嗣管耐基梅隆大学对最近1 2 年来氽业经营环境变化的统汁 数据表明： 玲q p 经背环境变化的复杂程度比前2 0 年增加了2 5 倍； 氽业的竞争激烈程度比前2 0 年增加了3 3 倍； 企业的平均寿命是前2 0 年的2 5 。 食、i k 不能快速适应“客户”个性化需求的瞬息“变化”，便不能彳11 激烈蘸 争的市场巾，卜存与发展。 所有这螳构成了影响现代企q k 牛存j 发展的i 股j 最：顺弁 ( c u s t o m e r ) 、竞争( c o m p e t i t i o n ) 和变化( c h a n g e ) ( 简称3 c ) 。 顾客( c u s t o m e r ) 顾客的需求呈现出多样化和个性化的发展。顾客小 仅仅追求产品的高质量、低价格，更希祭通过产晶带来j t 对丁特殊衙求 的满足。为此，只有开发出满足顾客个性需求的产品，提高顾客的满意 度才能在市场中生存并发展壮大，提高自身的竞争优辨。 竞争( c o m p e t i t i o n ) 竞争范围f i 益扩人，从行业内竞争对于扩展到行q k 内潜在竞争者、替代产品供应商、顾客锋等。在供应链的l j i 向和后向栋 合的背景下，竞争不再是企业和仑业之洲的竞争而足发展成供麻 j j ；平 供廊链之间的竞争。如何以最低的成本、在最瓶的时f i 】内、提供顾客需 求的产品和顾客满意的服务已经成为当今的竞争标准。 变化( c h a n g e ) 市场变化频率大大加快，产品生命周期缩短，产：t 铺更新 换代更为频繁。与之相应的是企业的变节，企业必须对门己的升膨 、产 品、流程等做出及时的桐应变化，：1 能适应市场。 从企业内部环境来看1 1 6 1 ，劳动者的j - r 作方式韵l 丁作于段也发小了根术的变 化。 ：_ k 化时代的高度分工的工作方式使得完骼的1 ：作被分成过细的芥块。为 了使现：f j 作的同标需要把它们拼装起来。这种拼装需要不同部门夫最的合作j 协溺，这不f a 使效率降低，而f 1 会n 1 现意想不利的问题。存环境比较稳定的人 觇模化f ：i i ；j 期随着人们对t 作的熟练，问题还不突。 。| ij ：1 ：境多变这种 i 。作疗式就暴露i f j 严币：的缺陷。原有的职能部fj 组织 如划、乍，6 ：，m 场) 复1 1 人一 坝i + 论史i 扪向过程的价息系统柔性分析及j c 体系绌 ；= j 圳究 甘i 体制也不利1 ：举定执行者责任( 因为某一部fj n 0 人，i 对某个阚f j 不肖负d f ，尤 法列伞流程负贵) 。 另疗而，人的需要是有层次的。在社会乍，”，低f 的阶段，劳动崭的所 徇臾能维持卜活的堆术要素，即生理需要和安个需要。随蓿礼会乍产力的提商 和礼会物质财富的增长，劳动者除了要满足肇木需要之外还币申丁作内容| i 寓化，减少过度分一厂所带来的 _ 作嗨调忭与枯燥忭。劳动肯雨_ i 繇啪能闩行安排 l ：作，参加更多类型的丁作，并能参与符理。冈此需凄进行改节，创造新的i 作方式，充分发挥劳动扦的积极性与主动性。 总之，无论从外部环境变化还是来自企、i k 内部的爪力，依赖丁= 种传统力 式争取竞争优势的单一战略已经不能满足需要了。成助的伦i k 必须能够提f j i 运 行所有竞争手段的流程和机制：为每一个客广1 提供客户化的服务，r 提供合适 的产品、i f 确的分销渠道、合理的价格以及恰当的市场推广下段 为了适应迅速变化的市场和经济环境，食、必须裴进行符理思想卜的节 命、管理模式与业务流程上的重组、管理手段i ：的更新。 1 i 2e r p 面向工作流程的特性 e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c e sp l a n n i n g ，“氽、l p 资源计划”) 足“1 套将财 会、分销、制造和其它业务功能合理集成的应用软件系统。邑的卜要宗r 址 将企业符方面的资源充分调配和平衡，加强余q k 的内外协调，健介、l k 存激烈的 市场竞争巾发挥最大的效率，从而取得更好的经济效益。 e r p 的核心管理思想是供应链管理。它将企业的小存环境行作是+ 条 j i 心 商、氽q k 本身、分销网络以及客户等各个环节紧密连接的供应链。e r p 以新的 角度晕新定义供麻商、生产商、分销商相互之l i i j 的业务关系，晴新构建介, i k f l q q k 务和信息流程及组织结构，协调企业苒子系统使它更加柔性更加能动地j i 应市场的变化。 e r p 各予系统软件模块虽然按照功能划分，但是每个模块r i t 的膨用程序) f ： 不限定在某个部门使用。所以，e r p 系统是面向丁作流程的，而t 作流褓i q 以 阏= l ! = k 、冈时问而异。这样，企业应以业务流程为巾心，完伞打破部门界限， 改善企q t 内部运作方式以及与外部其他氽业的沟通方式，最终实现业务信息流 程领先了实体活动流程，建立山信息驱动的食, l k l k 务机制。 1 i 3 b p r 、业务工程与b p i “r e e n g i n e e r i n g ”一词最早l q ；现在计算机软什工程小。自1 9 9 0 勺i 炎笄名 学者m i e h e a lh a m m e r 博士在d o n ta u t o m a t e ，o b l i t e r a t e 史中，前次将 “r e e n g i n e e r i n g ”的概念引入管理领域，井提出业务流程霞封i ( b u s i n e s s p r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ，简称b p r ) 概念后，无沦在学术界还屉和竹琦i 领域，7 f | j 掀起了l h ：界性的b p r 研究、运用和实施的浪潮。b p r 的现给现代食、| p ：川! 骷来了希蜊，汴入了新的，i 机，被认为是“现代介业的场节命”。 f 1 1 i a m m e r 以来，y i ：多学者提h 过相近的概念。所有这j 提法袖：+ 艾施 的范阿f j 政变的程度i ：有所不同，一反映了氽、l p 变节需求的彩样似，们眷限的 蟹”尺学帧i 论文响硒过程的竹息系统柔悱分折f i 乏j e 体系结构州究 甘论 霞点都足、i k 务流程，都希槊通过流程的再设汁j 再造，提商介、i p 的绩效j 顾筝；= 的满意程度。所以可以把b p r 定义为：以介、l k 过程为改造对琢，从顾客的需 求f i 发，列食业过程进行根本性的再思考和分析，根据个、l k 的战略目标的过程 愿鼹( v i s i o n ) ，对食q 2 过程进行彻底的雨新设计，以信息技术、人弓f 1 1 织 ； 艘为使能器，使企q k 的性能指标和啦绩得到巨人的改善。b p r 的产l | 完个改变 了人们的经营观念，向百多年来一直蕾导着传统今, i k 化产铽：理的“劳动分1 1 论”和“科学管理思想”提 j 了严峻的挑r 伐。 b p r 思想的核心是过程管理思想和过程再造( 过程创新) 思想。 过程符理思想强调打破职能部门之问的分界线，考虑过程的连续他和彳i 效 忭t 9 i 以菏尾相接、完整连贯的整合性过程而不是职能部1 j 为食q p 乍j 6 钤 i 的竹理对象，建赢以企q k 过程为中心的组织管理模式。具体而r i ，即集成从汀 尊到交货或提供服务的一连串活动，使其建立在“超职能”基础h 跨越不刚 职能部门之f l 】j 分界线，以求管理及企业过程的雨建。 过程再造思想提倡打破现有的管理制度年l i 过程结构，从头做起积累新观念 和思考方式，对现有企业过程进行基础性的再思考和根本性的阿设计。疑础他 的阿思考首先从企业战略和顾客需要的角度 发，对企业经营或臀理的最螭小 n d 题进行反思比如问：为什么按现在的方法做日前正在做的啦? 这砖璀i l l l c q ! 问题促使人们对那螳认为理所当然、心照不宜的舰则和假设进行反钉，从丽找 问题的所在。 根本性再设计强调深入事物的根部而不是进行表而i ：的变节。根本性意蛛 着不考虑现有的体系或传统的方法，而是彻底发明完成工作的新方法。例如： 承新整合企业各种可利用的资源要素到企业的嚣业务过程中，从而达到削减成 本、提高利润和对市场变化的反应能力。 存r f ：多情况下，信息技术给b p r 提供了动力，从公司现干j 流程的舟动化到 现在的成为b p r 的使能器( e n a b l e r ) 之一，利用信息技术从根木卜改变这廿j 过 程。信息技术和b p r 并肩前进，这两个概念的组合导致了“业务：j ：程” ( b u s i n e s se n g i n e e r i n g ，b e ) 7 1 。b e 将信息技术的创新与b p r 对更好的业务过 柯的关注结合起来，其根本是基于面向过程的业务解决方案。 ! 均今的信息时代，社会由知识和信息取代劳工和机器，成为，1 - 产力的决定 冈寨。过去，企业主要可以通过增加产量降低成本的规模经济来获取利靛，f 呼 个食q k 向大型的、稳定的消费市场提供标准的产品和服务。现在，| i 了二竟予以 及客户实力的增加，降低了经济规模的重要性。企业和客户的关系不再限j ：广： ，吊的买卖关系，它包括从咨洵定价、生产、交付到客户服务等q k 务活动的个部 过程。现在客户可获得的产品和服务比以往任何时候都多，客广拥有更多的选 择。随羲客户个性化 l ；求的增加，企业的决策者便熏新市视他i t 】的、l e 务过程， 发现导致过去经济增长的组织机构、岗位定义、职能分工以及业务流程都过 了，需要改变。 q k 务丁程b e 使食业更关注客户，对市场变化的反应更快。、l p 务丁程对介 业的价值链进行高效的重新设计，确保业务过程的主要步骤尽可能地高效、l 衲 麻敏捷。业务过程并不区分单独部门之闻的界限。因此在进行q k 务t 彩时，必 须打破食、分割成不同部门的界限，员下要负贞更大范闭的、i p 务活动和决策。 而几食q k 的等级更少了，组织的界限也不再m 碍信息的流通了，介q p 、供心i j i 望! ! ：墨：! 三竺! 堡兰堕塑苎堡塑竺璺墨竺圭生坌塑丝! ! 竺墨竺! 丝! ! ! ! 垄! 堕 以及客户之问的交流和协同f _ = 作更为商效，丌j 以迅速响心客，衙求和i 盯场变 f t 。 q k 务流褓改善( b u s i n e s sp r o c e s si m p r o v i n g ) 3 9 l 是不同于q k 务流程秀甜lb p r 的另一种企q k 进化模式。b p r 是一场企业的革命，是一种“突变”过程：氽q p 的连续改善则是一种“渐变”的过程。两者的比较见表1 1 。 企业重组连续改瞢 所需时间 短长而持久 变化的深度较深不深 变化的速度大踏步地变化 小步变化 时壤特征跳跃式的连续的 变化方式突然的、短暂的不断进展的 参与人员专家每个职工 形式“拆毁”和重建保持和改善 较少的投资，仇需要很大的e 费用高投资 j3 目标较显著的改进更好的结果 较大，可能不成功，也可能大 风险较小 获成功 产品结构重大调整，市场环境 适用场合发生较大变化，企业遇到较大仑q k 运行螭本旷常 的危机 霞组的目的之一应使企业具有当连续改善难以凑效时，需进 两者的关系 更好的连续改善能力行企! i k 霞组 表1 1 企业重组和连续改善的比较 b p r 是一个高度非线性过程、混沌过程，具有游存的较火的效益，对锻f k 的樱体优化有熏要作用，但具有较大的风险，其对企业的震动很大，对氽、l k 的 当j i 工作有较大影响。b p r 适用于企业环境和企业战略有较大变化的情况，不 成功的比例也较高。可以说，b p r 是高目标和高风险并存。实施这种方法的公 司中有5 0 * 一7 0 均未达到提高效益的目的。而且b p r 的过程是不可逆的。对 _ 已有深厚文化基础的企业要进行重组是很困难的。在企业重组尝试巾，大约 有7 0 * 0 在完成以前就夭折了。 b p i 是仓q k 过程的持续改善。它具有渐进改变的特点，风险很小，们短期 效觞可能不大。b p i 适用于企业正常运行情况，即：除企业重组外的其它仃何 时候。显然，连续改普应是企业中的同常应抓的= = 作。将连续改蒋和食, i k 哦f l l 结合在。一起，可以使企业更健康地发展。 对中国企q k 而言连续改善具有特别重要和长远的意义，具体表现为： ( 1 ) 改蒂企业文化。氽业文化是企业的灵魂，食q k 文化- | 1 的天键足人的价仇 观。价值观的改变需要跃期的艰蕾的工作。存连续改善巾，人人参与余, i i , f l j 改 薄。通过这种参与可以培育起职工的归属感、闭队精神和敬、i k 枕神等。 复r f 人，节“i ! i - 论史l 珩向过程的f 占息系统柔件分析发j l 休系结 j = j i i j f 究 甘沦 f 2 ) 提商人的素质。现代制造系统对人的钳j 、知i j ! # t l 素质挺i l l 了亚商的要 求。这些素质是：创新型、多面手型、自律型和合f 1 ：刑等。这“j 素质不是 朝 夕就能培养h j 来的，连续改菅的实践有助于人的素质培养。 ( 3 、逐步小最投资，逐步见效。这不仅减少投资j x l 险、减少食、i k 资金撕缺 造成的闲难还可以提高人们的信心，积累经验，锻炼队亿，提高成功的概 率。这锓然对f l 网食、【k 有蓖要意义。 ( 4 ) j 1 9 过不断实践逐步完善企业自学习、一进化机制。这足介, i k y e 来来n 0 混 池环境巾保持很好的自适应能力的关键。 1 1 4 缺少过程柔性导致信息系统的失败 当i j i ，企业信息系统已被人们普遍接受。近几十年来企q k 信息系统列食 业完善管理、提高工作效率和辅助决策做出了不可磨灭的贡献企业信息系统 建设斧在迅速发展。然而，我们必须看到，面对剧烈变化的环境，企业信息系 统建设步履艰难。许多企业开发的企业信息系统没有达到预期f i 标，企业信息 系统缺少柔性是它失败的重要原因，主要表现在以下几个方而：呻i 企业信息系统不只是一个i t 应用的纯粹技术问题，它皿涉及到甜浅 略、企业组织、人员、管理等非技术性闵素。一h 氽q k 的f i 标发乍变 化、机构进行凋整、业务流程进行优化或者人员发，| i 变动，都会刘介 q k 信息系统产生影响。而企业信息系统往往在这蝗变化之前咒所适 从，导致系统失败。 夺信息处理流程既定，只能按开发时确定的思路和流秤处理信息，“帚 限制了信息资源开发利用的广度和深度，信息资源利j 日牢不商。n b p r 、b e 和b p i 的环境下，面对企业持续变化改进的流程，信息系统 往往不能及时适应改变，过于僵化。 夺仓业信息系统的开发方法缺少柔性，不仅开发周期k 可重用性低， 并且难以适应不断升级的技术平台。 以i ：几点可以看出，企业需要建立一个具有一定柔性的信息系统，在食、l k 纳内外环境发生变化时，能够及时适应和处理变化，而不影响信息系统的效 率。这螳环境变化中，业务流程和信息处理流程的变化屁得十分瞩要。 1 2 柔性研究的简单回顾 1 2 1 柔性制造系统 对柔性的研究与丌发最先出现在制造系统。柔性制造系统( f l e x i b l e m a n u f a c t u r i n gs y s t e m ，f m s ) 是2 0 世纪6 0 年代后期诞l 和发展起来的。它鼬l l 计铎机控制的以数控机床和加_ t 中心为基础的，适应多，_ ；7 1 种小4 , j t t 最小广：的f | 动化制造系统。它的碌著特点之一是，确；不降低，卜产效牢的条竹f ，仍然j j | 较商的适麻忡。、 产品需求和，j i 产任务发，i i 变化时，f m s 能够九很婶时川内典 现转广，i f l f 11 ：需璎难新谰绉设备彳l i 胃和增加额外的况_ f l _ j 。2 0i i i ：纪8 0f i i f 以 复1 1 人学硕i 沦叟：面向过程的f 奇息系统柔傩分柝及j t 休系结构州究 旨论 柬，f m s 进入实用阶段。据统计，1 9 8 4 年全i t i ：界已建成f m s3 0 0 多条，1 9 8 7 勺：有近8 0 0 条，1 9 9 0 年达1 5 0 0 条。我团近句i 柬也引进了f m s ，投入乍j “：运 行。 f m s一般包括j 个部分：柔性制造设备( 或称柔f l - i ：作站) 、物料输送系 统和计算机管理与控制系统。根据资料分析6 i ，f m s 具有f 列优点和效黼： 1 ) 具有很强的柔忭制造能力，适宜于多品种，l 产。 2 ) 缩短制造周期，加速资会周转。据统计，f m s 可缩短制造周期 4 0 9 l ，减少流动资 ； = 9 5 6 。 3 ) 提高设备利用牢，减少占地面积。据1 i i i 计f m s 提高设衔利用牢1 3 - 3 5 倍，减少i 叶地而积4 2 7 6 * 0 。 4 ) 减少商接i 产t 人，提高劳动生产率。t ：人可减少5 26 ，提高牛产：；棼 5 0 - 5 5 。 5 ) 减少在制品数量，提高对市场反应能力。山丁：f m s 的柔性、高生广：牢 及准备时间减少等优点，可以对市场变化做出较快反戍，没有必要保持 大量在制品和产成品库存，库存量可减少7 5 。 6 ) f m s 与刚性自动化相比，可以分步实施，不必一次投入全部投资。 2 0 i j = 纪8 0 年代，同外柔性制造技术丌始和c a d c a p p c a m 及卜产管理、 经蒋决策系统进行结合，借助于计算机技术和网络技术把管理信息和制造活动 有机联系起来，向c i m s 发展，以实现整个食q k 生产与符理的门动化、现代 化。 除“柔性”以外，近年来有的学者还提：i 了“敏捷制造系统( a g i l e m a n u f a c t u r i n gs y s t e m a m s ) ”和“敏捷信息系统( a g i l e i n f o r m a t i o ns y s t e m ， a i s ) 的概念1 3 4 1 1 3 7 1 。引用戈德曼( g o l d m a n ) 给升 的定义，敏捷性是指一个公 司能在不可预测的、连续变化的市场竞争巾发展壮大起来的一种能力，是个、i k 用汁算机网络与全球生产系统、市场、竞争者连接起来的制造网络，足高质 睦、高性能、低成本、顾客设定产品配置等用户需求驱动下所表现出柬的一利- 竞争能力。可以看出，尽管名称不同，但其基本内容与柔性有类似的地方，都 足力求存计算机的辅助下快速响应市场变化，实现大规模定制。 1 2 2 企业系统柔性 柔性制造系统的应用缩短了生产提前期和生产调整准备日_ jn j ，提商了多 j 1 种、小批照生产的经济效益，但这只是提高企业应变能力和响应速度的最初举 措，是企业认识柔性的第一步。由于企业是由人机组成的复杂系统，人们在实 践巾逐步发现，仅仅提高一个企业“物”的柔性是远远不够的。如果只是机器 设备具有柔性，操作者缺乏柔性，所构成的人机系统也没有柔性。据调杏，美 国运用柔性制造技术的厂家，只有少数达到了预期的效果。原冈1 二要是：氽q p 缺乏相应的组织和管理方面的支持。例如，过j ：按职能进行专q k 化分t ，以及 金宁塔式的多层次组织结构，从而使得命业对外界变化的反成迟钝。即使“护： 系统柔忭很高仓业的糖体柔性也不高。丁是，食业移体柔你的研究逐渐受到 茕观，柔性的概念i i 研究范畴逐渐得到扩充和延仲， i 现了符种柔他的概念。 随着经济令球化、食q k 信息化的趋镑愈演愈烈，食业信息系统以琏】： i n t e r n e t 的形式对企h k 与企h k 之问的执作这种匹人范m 内的企、l p 柔性页献j 艟， 缸j ， 似! l 论业 l 向过程的信息系统柔性分析及j e 体系甜；枷州究 f 沦 如图1 1 所示m i 。可见，食q k 信息系统柔性的研究剥f ：提高食q k 枇体柔怛f ：米蜕足 必4 二i 叮少的，而打破职能；， l j 门的界限、实现丽向食业、l e 务流程币整个供应链毹： 删的柔性就辊得更为琨要。 没稀技术+ 符理 + 人员 1 3 闯题的提出 技术+ 管理 + 人员+ 编织 图1 1 柔性范畴及其运作空间 技术+ 竹理十人员 + 组纵+ l i f 场终营 余业经营环境的变化导致企业本身的变化，企业必须进行变隹j 能适成环 境。而企业变革的诸多方面中，过程( 流程) 的变化是最根本的，带来的效旒 也最亩接。无论是e r p 的思想还是b p r 、b e 、b p i 等过程变革的理论和方法 都给企业的信息系统带来巨大的冲击，要求信息系统能够迅速适应企q k 过程的 变化，支持动态的= i ；：= 业过程，甚至直接驱动过程的优化。信息系统对于企、l k 过 程的柔性研究的重要性f = | 益突出。那么研究现状究竟如何呢? 方面，o m a re m k h a l i l 最早提出面向过程的信息系统概念，很多学卉 先后指m 必须跨职能邦门按过程来建立信息系统。丽向过程的信息系统比传统 的而向功能信息系统更能与企业过程实现紧密的连接。然而信息系统仅仅j ；衙 而向过程的特点是不够的。当企业过程本身随环境丽不断优化变棼时，如粜信 息系统不能及时适应过程的变化，还是会导致失败。所以，有必要把柔性研究 的成果引入到丽向过程的信息系统研究中来，以使信息系统能够具有丽向介、i k 过稗的柔性。 另。方面，从柔性研究的角度看，最初的柔性制造系统的研究与实践u 绎 1 趋成熟，其方法已经被借鉴到企业整体柔性的研究中。然而f m so j 介、l k 柔r i ： 仃本质的| 爻：别。f m s 基于制造，柔性的目的存) 尽快适应多品种、小批最的人 观摸定制乍产，所以柔忭研究更多的关注丁制造系统存不同f “。i i j 的迅速切 换| l 的和j 下段都比较肾，所以研究背的方法和思路部比较致。而似i k 枇 体柔r t 砭链杂们多，不仅足机器设备，人员、升l 织缩构、内外1 ：境等都足j ； ；i 咖 复i 】人学碘i | 仑史新向过释的f 卉息系统柔性分析及j e 体系结构州宄 甘论 柔他水- f 的i 习素。食、的柔性日标电比较模糊：迅速处理内外部耶境变化。这 种| 1 标很难转换成合理的量化标准，因而该领域的研究界得纷繁茏杂，不嗣研 究朽有不同的思考角度，无法统一，所以缺乏攮木概念i i 的致。 信息系统的柔性研究也存在同样的问题。有按照 会肘虫术r 系统划分的 有按| ! c l 信息系统体系结构的不同层次研究的，也有把信息系统作为食、i p 系统的 个了系统来研究的。而丑，在信息系统柔性的众多研究成果小，而向食、i k 过 秤的柔f l ：i j f 究并不多见。与其莺要性相比，研究状况存存明鼹的脱节。 总之，信息系统而向过程的柔性研究，不仅不多，而日可以借裕的万法既 多开杂又符有利弊，难以统一。另外研究成果的可操作忭也不强，缺乏实 际麻用 1 4 本论文的研究内容与结构安捧 论文在柔性研究现状分析的基础上，结合企业经营环境剧烈变革的背景， 指出目前的信息系统柔性研究在面向过程方面存在的不足。然后从定义 l 发， 分析信息系统丽向过程柔性的能力层次和度量方法。接着以订尊处理系统的过 程变化为例，把定义和度量用于实际环境，对不同信息系统的过称柔性做衡 最和比较。最后分析了具有过程柔性的信息系统体系结构框架，并把该体系结 构应用于实际系统的丌发。文章共由六个部分组成： 夺绪论 介绍术文的研究背景，分析缺少柔性导致食_ k 信息系统失败的原闭，简嘤 州顾柔性研究的现状，指出面向过程柔性研究的必要性。 夺信息系统柔性研究现状 回顾一般柔性、企业系统柔性、信息系统柔性的研究现状指 j 用阿的成 果与不足。然后结合过程管理思想对信息系统的冲击，分析信息系统而向过程 的研究现状，指出过程乘性研究与其重要性相比存在脱节。 夺信息系统面向过程的柔性 给出丽向过程柔性的定义和能力层次，提f 度量方法。以i ：r 瞥处理系统的 j 种过程变化：过程简化、流程多样化和过程并行j i ：程为背景，探讨不同信息 系统的过程柔性能力。 夺信息系统体系结构的描述 分析信息系统体系结构的含义、特点、建立原则、柔性技术以及一种：i 层 次的体系结构模型。 夺而向过程柔性的信息系统分析与设计 以复凯公司为中汽长电销售公司丌发的e r p 系统为实例，提小该系统的 种以过程组件为核心的信息系统体系结构，详细分析该体系结构的箨组成部分 和实现机制，并分析其相关的业务流程。 夺而向过程柔性的信息系统实现 分析复凯e r p 系统的项f l 实施和管理过程，探讨具有过和柔性的信息系统 的实现。 夺结论与展龌 总 本史l ；要的创新之处，列举螳有待继续研究的l i i j 题。 址f 1 人一乎坝i 论史f l i f 向过程的f 冉息系统柔r l ：分析及j c 忭系站构驯究 价息系统棠忭究j 抛： 第二章信息系统柔性研究现状 木帝从一般柔性的研究成果出发，细化到介、系统的整体柔件和企、i k 信息 系统柔忭的研究。接着，网顾了信息系统而向过程的理论方法与实践。 2 i 一般柔性和企业系统柔性 般柔性的概念是柔性研究的基础。i f 确认识柔性的含义，有助j 二把握柔 性的本质促进柔性研究的科学性和深入进行。 2 i i 一般柔性的定义与度量 2 i i i 一般柔性的定义 柔性( f l e x i b i l i ，时) 是r 常生活中经常使用的一个字眼。根据韦氏火j ：= 媳 ( w e b s t e rd i c t i o n a r y ) ，柔性是指能响应变化的或新的情况，或抒说能和变化 的或新的情况一致。柔性的概念是柔性研究的基础，正确认识柔忭的含义，7 r 助_ | 把握柔性的本质，促进柔性研究的科学性和深入进行，冈而很多学糟都对 柔性进行了定义并对柔性的含义进行了分析。m a n d e l b a u m ( 1 9 9 0 ) 车 z e l e n o v i c ( 1 9 8 2 ) 将柔性定义为有效响应变化的环境的能力：b u z a c o t t 将柔傩 定义为系统所具有的处理变化的环境或日 环境引起的不稳定性的能力。e d f r a z e l l e ( 1 9 8 6 ) 将柔性定义为快速而不昂贵地响应变化的环境的能j 。g u p t a 和b u t z c o t t ( 1 9 8 9 ) 将柔性定义为系统处理变化的能力并从敏感性和稳定r i ： 的角度来分析这一能力。系统的敏感性( s e n s i t i v i t y ) 是指在不至于引起绩效悲 化的情况下系统所能容忍的变化的程度，而系统的稳定性( s t a b i l i t y ) 决定了”1 需要响麻时系统能否作出响应，并决定了变化值的范围。 吴晨晖在其博士论文1 6 l 中认为，尽管柔性的定义有多种，但有点是j e 同 的：柔性是处理变化和不确定性的一种能力。因此他把柔性定义为： 柔性是一个系统所具有的有效地处理环境变化或山环境引起的不确定性的 能力。 这个定义包含了构成柔性的几个关键要素如“能力”、“系统”、“变 化”、“不确定性”、“有效地”。具体可以从以下四个方面进步解释： 1 ) 柔忭足个系统处理环境“变化”或i l 环境引起的“不确定盹”的能 力。“变化”和“不确定性”是柔性存在的前提。“变化”、“不确定惟”和 “处理变化的能力”是因果关系，环境的“变化”和“不确定忭”的存神：律观 i ：要求系统具有一定的适应环境变化和处理各种不确定性的能力。 从系统的观点来看，不确定性可以分为内部不确定性和外f i | ；不确定悱。从 f i 确定性起作用的时间范嗣来看，又可以分为短期不确定r e 、巾期不确定件和 k 期1 i 确定性。不确定性表现形态的多样性要求不同的柔忭类， i ! 存在并分别处 卵1 ：吲n 勺不确定怍。 i 复人学颂i 仓史晰向过程的价息系统柔性分析及j e 体系纠i 构州究 价息系统柔忡研究眦状 系统柔性足有效符邢和应付外界变化的能力，f n j 这利恻5 r l l , j l l j ：与处川! 内 | ；变( 1 l i , j 能力足密不可分的。柔性通过处理外部变化而体现，而处邢内部变化 足提供这种能力的途径，两者是辨证的统一体。 2 ) 柔性足利t “能力” 柔性足一种处理变化的能力，是相对“变化”和“不确定r p 而苦的 种 能力。变化可以分为“可预料的变化”和“不可预3 | ：i 的变化”系统而i | i i 的不 确定性分为内部不确定性和外部不确定性。可以将系统采取行动，廊付变化的 方法归纳为3 种，从简单到复杂依次为： 夺减少和缓冲变化的方法： 夺适应变化的方法： 夺创造变化的方法。 相廊的，柔性的能力也划分为3 种，从低级到高级划分为：集成和缓7 t l i l 力、适应能力、创新能力。 集成和缓冲能力是指系统的要素和各环节具备的吸收或减少环境变化对系 统影响的能力。系统之所以具有缓冲能力，存1 ：系统储衙了缓冲变化的符种资 源。这种储餐不仅包括人、财、物等有形储备，而且包括技术、能力、时m 的 无形储备。缓冲常见的可以分为实物缓冲、能力缓冲和时问缓冲。实物缓冲足 系统为应付外部环境变化而进行的各种实物储备，如生产巾的原材料、存；l i n f 和产成品库存。能力缓冲是指为防备外部环境变化而存系统诸要素方而所设胃 的多余的能力如多余的、备用的设备。时间缓冲是指应付各种变化而祚州n u 【= 设置的保险期。以储备的方式缓冲变化时，除了考虑储器量的多少，还瘿考 虑储备品种的多少。也就是所谓充实度。充实度是系统中具有不同功能的资源 的多寡程度，它被提出作为度量柔性的一个指标。 适应能力是指系统的要素和各环节具有随环境变化而迅速适应变化的能 力。生物界存在着“适者生存”的法则，系统同样面临着适应环境变化j 能化 存和发展的问题。当外部环境变化了，系统必须采取行动来适应变化。柔性足 处理变化的能力，它不单纯是一种简单地“减少和缓冲变化”的手段，更戍该 足具有有效地“以变应变”的能力。它也是种较为消极地处理变化的方法。 这种能力与缓冲能力相比，具有更高的柔性，其应付变化的代价比缓i i ：i i 力付 出的代价少。但是其主要难点是，在应付变化的过程巾。一方丽如何使调整的 范f 瞬尽可能少，减少调整的扩散，影响适应的成本：另一方面，如何确保凋馋 是沿着原有系统兼容的证确途径进行。 创新能力是指系统的要素和各环节具有影响外部环境的能力。系统外f f | ；环 境动念多变系统不仅要适应当前的变化，而f i 要适应长期的变化，不仪砭伙 速应变，而且要主动求变。因此，系统处理变化的能力还应包括它影响环境j “ 屯变化的能力。系统必须适应环境交化才能生存和发展，而适虑环境变化的荚 键又在于不断地变革和刨新。对外部环境的变化不仅能迅速作l l i 响应，更艰要 的足能对这种变化进行预测。柔性不是简单的“以变应变”，它强凋系统资源 的优化利用，发挥系统潜能和走“可持续发展”的道路。创新足一种积极卜动 地处理变化的方法，出发点是“求变”。 3 ) 柔件是个“系统”的能力 柔 ，i ：足针对系统而寿的，即柔性的研究对象足实际系统。刈r 系统，j e 范 埘仃夫仃小。个人、台机器可以看作个系统，个介q p 也i i j 以乔f 1