（管理科学与工程专业论文）机械制造业业务流程重组预警模型研究.pdf

机械制造业业务流程重组预警模型研究 研究生：岳欣华导师：江孝感东南大学 摘要 业务流程重组( b p r ) 理论出现伊始，即在欧美国家里掀起了一股热潮，很多大型企业 纷纷进行流程重组，并将其看成是企业在激烈的市场竞争中重塑竞争优势的关键。然而流程 重组低成功率的残酷现实，使人们不得不对这一理论的应用进行重新认识与思考。研究表明， 错误的选择流程重组时机在b p r 失败的案例中占有很大的比重。企业内外环境的变化要求 对业务流程进行频繁调整，企业的发展又要求流程相对稳定。业务流程频繁变动是不现实的， 也是没有必要的，但假如等到流程对企业产生破坏性影响，才对流程进行重组，则为时已晚。 因此，如何对业务流程实施监控，从中找出流程在未来可能的发展方向具有很强的现实意义， 它不但帮助管理者把握流程重组时间，还为流程重组提供方向性指导。 机械行业是国内信息化开始最早的行业，信息化实践较为丰富。该行业中，信息化实际 应用处于成熟阶段的企业不在少数，目前，形成了一大批信息化应用的龙头企业。这些企业 中，相当一部分已经实施了e r p 管理，基于生产制造过程的管理系统也具有较高的普及率。 这些企业面向流程的信息系统为管理者监控流程的性能，把握流程重组时机提供了便利。 本文旨在建立一套科学的业务流程预警方案，帮助机械制造企业的管理者监控流程的运 行状况，把握流程的重组时机。针对机械制造业业务流程的特点( 离散、存在返工等) ，构 建了机械制造业业务流程的数学模型，在总结国内外关于流程性能研究的基础上，构建了针 对业务流程性能的预警指标体系，从效率、质量、资源利用率、成本等四个方面系统地衡量 业务流程的性能，随后用层次分析法确定了各性能指标对流程整体性能的影响权重。接着， 采用基于正态分布的36 方法来划分业务流程性能指标的警度，并设计了机械制造业业务流 程预警模型，该模型主要包括单项指标预警和综合预警两部分内容，分别对业务流程当前的 各项性能指标和综合性能进行监控和评价，并预测两者在未来的变化趋势，为管理者把握流 程重组时机提供支持。文章最后给出了预警模型在实际生产管理中的应用实例。 关键词：业务流程重组；预警；警度区间 r e s e a r c ho nw a r n i n ga n dp r e d i c t i o no fb u s i n e s sp r o c e s so f m e c h a n i c a li n d u s t r yf o rr e e n g i n e e r i n g g r a d u a t e ：y u ex i n h u a s u p e r v i s o r ：j i a n gx i a o g a n s c h o o l ：s o u t h e a s tu n i v e r s i t y a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ea p p e a r a n c eo ft h eb u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n gt h e o r y , m a n y l a r g ee n t e r p r i s e si ne u r o p ea n dt h eu n i t e ds t a t e sh a v eb e e nr e e n g i n e e r i n gt h e i r b u s i n e s sp r o c e s sa n dw i s ht or e s h a p et h e i rc o m p e t i t i v ep o w e ri nm a r k e tb yi t h o w e v e r , f a c i n gw i t ht h er e a l i t y t h a tal a r g eo fb p rp r o j e c t sh a v e n ta c h i e v e ds u c c e s s ， e n t e r p r i s em u s tr e t h i n kt h et h e o r y sp r a c t i c a la p p l i c a t i o n l a r g eq u a n t i t yo fs u r v e y s h a sd e m o n s t r a t e dt h a ti m p l e m e n t i n gb p rp r o j e c ti nw r o n gt i m ei sa ni m p o r t a n tc a u s e f o r1 1 i g hf a i l u r er a t e i ti s 叩p a r e n tt h a te n t e r p r i s e sb u s i n e s sp r o c e s ss h o u l db es t a b l e i ns h o r tt e r m w h i c hd e c i d e st h a ta d j u s t i n gt h eb u s i n e s sp r o c e s s ss t r u c t u r ef r e q u e n t l y a c c o r d i n gt oe n t e r p r i s e s e n v i r o n m e n ti si m p o s s i b l ea n du n n e c e s s a r y h o w e v e r , i tw i l l b et o oi a t et h a te n t e r p r i s ed o e s n tr e e n g i n e e ri t sb u s i n e s sp r o c e s su n t i li th a sc a u s e d t r o u b l e s o i ti so fg r e a ts i g n i f i c a n c ef o re n t e r p r i s et om o n i t o ra n df o r e c a s tb u s i n e s s p r o c e s s so p e r a t i o n a ls i t u a t i o n ，w h i c hc a ns u p p o r tm a n a g e r s d e c i s i o no nc h o o s i n g b p ro c c a s i o n m e c h a n i c a li n d u s t r yi st h ee a r l i e s tt r a d et ob e g i ni n f o r m a t i o n i z a t i o na n do w n s p l e n t i f u lp r a c t i c a le x p e r i e n c e s i nt h i st r a d e ，m a n ye n t e r p r i s e so w n se r ps y s t e ma n d i n f o r m a t i o ns y s t e mb a s e do np r o d u c t i o np r o c e d u r e s ，w h i c hc a r la s s i s tm a n a g e rt o m o n i t o rt h eb u s i n e s sp r o c e s s sp e r f o r m a n c ea n dc h o o s eb p ro c c a s i o n t h et h e s i sa i m sa te s t a b l i s h i n gas c i e n t i f i cm e t h o dt om o n i t o ra n df o r e c a s tt h e p e r f o r m a n c eo fp r o d u c t i o np r o c e d u r e si nm e c h a n i c a le n t e r p r i s ea n dh e l p sc h o o s i n g b p ro c c a s i o n d e s i g n i n gt h em a t h e m a t i c a lm o d u l et od e s c r i b et h ep r o d u c t i o n p r o c e d u r e sb a s e do na n a l y z i n gt h ef e a t u r e so fb u s i n e s sp r o c e s s s e t t i n gu pas e r i e so f i n d e xt oa s s e s s t h ep r o c e d a r e s p e r f o r m a n c e ，w h i c hi n c l u d e st h ef o l l o 谢n gf o u r a s p e c t s ：t h ee 珩c i e n c y , t h ec o s t t h eq u a l i t ya n dt h ea v a i l a b i l i t yr a t i oo fr e s o u r c e t h e s ei n d e x e s w e i g h i n gc o e f f i c i e n tw i l lb ed e f i n e db yt h em e t h o do fa n a l y s i so f h i e r a r c h yp r o c e s s ( a h p ) t h et h e s i su s e st h e36m e t h o db a s e do np r o b a b i l i t yt h e o r y t od i 讥d ew a r n i n gi n t e r v a la n dd e s i g n e dm o d u l et ow a l t ia n df o r e c a s tt h ep r o c e d u r e s p e r f o r m a n c e t h em o d u l ew a r n sa n df o r e c a s t st h ep r o c e d u r e sp e r f o r m a n c ef r o mt w o f o l l o w i n ga s p e c t s ：s i n g l ei n d e xo fc a p a b i l i t ya n dt h ew h o l ep r o c e d u r e ，w h i c hw i l l p r o v i d em a n a g e rw i t hs y s t e m i ca s s i s t a n c eo nc h o o s i n gb p ro c c a s i o n f i n a l l y , t h e m o d u l ew i l lb eu s e st oa n a l y s i st h ep r o c e d u r eo fp r o d u c i n gw h e e lh u bi nam e c h a n i e a l e n t e r p r i s e k e y sw o r d s ：b u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ，w a r n i n ga n dp r e d i c t i o n ，w a r n i n gi n t e r v a l 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位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。尽我所知，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，也不包含为获得东南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：匀蜱日 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论 文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 第一章绪论 1 1 论文的研究背景 第一章绪论 2 0 0 5 年针对我国机械行业信息化状况进行的一项调查显示：截至2 0 0 5 年，大约有4 3 1 的机械企业没有应用任何信息化产品，大约有1 6 5 的机械企业仍处在单机应用阶段，有 2 6 4 的企业建设了基础网络，有9 2 的企业开始了业务系统的搭建，仅有3 o 的机械企 业进入系统和业务整合阶段。另外，目前机械行业中，应用较为普及的1 1 r 管理系统主要是 财务管理系统( 4 3 4 ) 、设计开发系统( 3 8 2 ) 、办公自动化系统( 2 7 4 ) 以及e r p 系 统( 2 5 3 ) 。由上述数据不难看出：我国机械行业的信息化建设水平依然处于较低的阶段【l 】， 信息系统主要分散在企业的各职能部门，未能形成一个有机的整体，另外，信息系统处理的 数据还比较表象，主要集中在操作层面，还没有向管理层和决策层过渡。尽管如此，机械行 业仍是国内信息化开始最早的行业，企业的信息化实践较为丰富，由于企业数量众多，信息 化实际应用处于成熟阶段的企业也不在少数，也形成了一大批信息化应用的龙头企业。目前， 大型机械制造企业的信息化建设依然是机械行业的信息化建设的主体，这些企业在信息化建 设方面的投入在整个机械行业的信息化投资中占有较大的比重，而且呈逐年上升的趋势。这 些企业中，相当一部分已经实施了e r p 管理，e r p 系统覆盖了企业的生产、调度、设备管 理、人力资源管理等多职能领域。除了e r p 外，基于生产制造过程的管理系统在大型机械 制造企业中也具有较高的普及率。 亚当斯密的劳动分工理论提高了劳动者的技巧和熟练程度，从而提高了劳动生产率， 但是，它也使得企业内部各职能部门完全孤立，信息无法在各部门之间顺畅的流动，这种现 象被描述为“信息孤岛”。这种现象导致的直接后果就是原本完整的业务流程被人为的割裂， 业务流程涉及的各项活动被分布在不同的职能部门，需要各部门协作才能完成整条流程的所 有活动。同样，基于职能划分的信息系统也只能处理本职能范围涉及的业务活动，而不能对 整个流程的活动进行有效的管理，需要整合各职能部门的信息系统，才能有效的管理企业的 业务流程。现在，越来越多的企业意识到并开始着手解决信息孤岛问题，大量关于整合信息 系统的方法也应运而生，接口技术、数据总线、门户网站、信息资源规划( i i 冲) 等都为信 息系统的整合提供了各自的解决方案。通过应用这些整合方案，企业的信息部门能够及时收 集反映业务流程运行状况的数据，分析业务流程的运行状况，为进行流程管理提供最原始的 数据资料。 1 9 9 0 年，美国麻省理工学院的迈克尔哈默教授( m i c h a e lh a m m e r ) 在 r e e n g i n e e r i n g w o r k ：d o n ta u t o m a t e ，b u to b l i t e r a t e 一文中首次提出了业务流程重组的概念u j 。接着， 在1 9 9 3 年和钱辟( j a m e sc h a m p y ) 合著的 r e e n g i n e e r i n gt h ec o r p o r a t i 伽_ am a n i f e s t of o r b u s i n e s sr e v o l u t i o n ) ) 一书中全面阐述了业务流程重组理论【3 j 。业务流程重组理论出现伊始， 即在欧美国家掀起了一股企业重组再造的热潮，很多大型企业纷纷进行业务流程重组，将其 看成是企业在激烈的市场竞争中重塑竞争优势的关键。然而，进行业务流程重组成功率较低 的残酷现实，使企业不得不对业务流程重组这一理论的应用进行重新认识与思考。国外数据 显示，整个9 0 年代仅仅只有3 0 左右的业务流程重组项目获得了成功，而大部分项目则没 有达到预期目的，有的甚至可以说是彻底的失败了。1 9 9 4 年，c s ci n d e x 公司对1 0 0 个业务 流程重组项目进行了调查，结果是6 7 的企业认为效果甚微或失败；1 9 9 6 年，德勤咨询公 司调查了4 0 0 个业务流程重组项目，调查结果与前面非常相似。尽管企业花费了大量的资金、 东南大学硕士学位论文 时间和精力进行业务流程重组，但大约5 0 , - - 7 0 的企业未能达到重组的目的或获得巨大的改 善1 4 】。在业务流程重组的过程中尽管没有一成不变的法则，但同样的错误却被反复的重复。 因此从失败的案例中吸取反面的经验教训，借鉴国外最新的管理理论和研究成果，对于成功 实现重组、探索适合我国国情的现代化企业管理模式有着深刻的意义。 我国企业业务流程重组成功率偏低的原因多种多样，其中，错误的选择流程重组时机在 那些失败的业务流程重组项目中占有很大的比重。部分企业错误的选择了流程重组的时机， 在企业发展面临巨大危机的时候，病急乱投医，将流程重组当成包治百病的神药，期望通过 流程重组来解救企业。实际上，面临巨大危机的企业根本无法满足业务流程重组对人、财、 物的需求，这种临危受命，匆忙上阵的流程重组最终只能以失败告终。最佳的流程重组时机 应当是企业发生重大危机之前，通过对业务流程实施重组来降低或化解危机带来的损失，这 就需要管理者对业务流程是否会发生危机以及危机的大小做出及时准确地判断。 环境是企业生存的土壤，它既为企业经营提供条件，同时也对企业经营起制约作用。在 市场经济条件下，企业的环境时刻都发生着变化，它既给企业经营提供了机遇，同时也带来 了挑战。与此同时，随着运行时间的增长，流程自身的特性也发生着变化，有些性能会得到 的改良，而有些性能则会出现衰退。企业战略以及流程自身性能的改变，都会产生优化或重 组业务流程的需要，使新的流程更适应内外环境的变化。相对于企业内外部环境的变化，业 务流程具有稳定性。首先，业务流程的建立需要投入大量的成本，从聘请专家进行流程设计， 到设备的购置，人员的培训以及流程的维护，无不需要投入大量的人力、物力、财力，假如 流程频繁变动，这部分成本将无法回收。另外，企业提供的产品或服务应具有稳定性，这也 决定了业务流程应具有稳定性。 业务流程的稳定性决定了对它进行频繁优化、重组是不现实的，而且也是没有必要的。 虽然流程的内、外部环境时刻都发生着变化，但它们对业务流程整体性能的影响程度是不同 的，有些性能的一些微小变动都会给整个流程带来灾难性的影响，而有些性能变动再大对业 务流程的影响也不大。根据那些影响程度较小的性能指标变化来调整业务流程，花费了巨大 的成本以后，发现收益甚微，甚至还不能抵消流程变动成本，得不偿失。 但是，假如等到业务流程已不再适应企业的发展要求，甚至对企业的发展已起到阻碍作 用的时候，才对业务流程进行优化或重组，那么，流程肯定会给企业带来灾难性的影响。因 此利用企业的信息系统对业务流程的运行状况进行监控，并对流程性能进行预警就显得意义 重大了。过去企业选择重组时机主要借助管理者的知识和经验，缺乏科学的决策方法。这种 方法虽然能够综合管理者的知识经验，但缺点也是明显的。首先，管理者对重组时机的把握 受到个人经验的限制，不同管理者拥有不同的知识结构和经验积累，对流程重组时机的选择 较难达成统一的标准；其次，所得结论难以使员工信服，必须使员工了解企业进行业务流程 重组的必要性，才能自觉融入其中，毕竟缺乏职工的支持与参与，一切流程重组都将以失败 告终。 1 2 论文的研究意义 对企业的业务流程进行监控、预警对业务流程重组时机的把握具有重大的意义。首先、 通过对业务流程进行监控、预警，管理者可以清楚地了解业务流程的运行状况及其发展趋势， 为制定生产、销售等计划提供支持。其次、通过对业务流程进行监控、预警，管理者可以发 现流程中潜在的威胁，以便尽早采取措施消除威胁或把威胁可能带来的损失降低到最小限 度。第三、通过对业务流程进行监控、预警，管理者可以较好的把握流程重组的时机。业务 流程重组时机的选择对流程重组能否收到预期效果至关重要。而重组时机隐藏在众多的统计 数据和财务报表之中，管理者需要对其有系统的把握，才能做出正确的决策。流程预警就是 对这些统计数据和报表进行处理，找出其中的规律，为管理者选择重组时机提供决策支持。 2 第一章绪论 第四、为业务流程重组提供方向性的指导。当确实要对业务流程进行重组时，业务流程各性 能指标的值和变化趋势将为重组提供方向性的指导。 信息技术的高速发展为企业预警系统的开发提供了强有力的支持。充分利用现代计算机 技术，开发先进实用的软件，使企业预警系统具有良好的人机交互能力。利用数据仓库和数 据挖掘技术，对数据进行深层次分析，同时把多媒体技术融入预警系统，实现动态报警，使 预警结果的显示更加丰富，这些都使得对机械制造业业务流程监测、预警成为可能。 1 3 论文基于的理论与方法 论文采用了理论分析与实证研究、定性分析与定量分析相结合的方法。 首先，本文采用a b c ( a c t i v i t yb a s e dc o s t i n g ) 成本定量分析方法来计算机械制造业业 务流程的货币成本。该方法按照“流程消耗作业、作业消耗资源”的理念，将生产过程中消 耗的各类资源( 本文主要指货币资源) 归集到活动之中。该方法在实际统计成本时，对那些 由流程独占的资源，获取资源的成本完全归集到流程成本中去；而对那些由多条流程共享的 资源，则将资源归集到使用资源的活动中去，用流程中活动使用的资源量在资源总量中的占 比乘以该资源的成本，就得到了流程使用的该类资源的成本，最后将各类资源的成本相加， 就得到了该业务流程的总成本。 其次，本文用层次分析法( a h p 法) 作为评价模型，来确定影响业务流程重组的各项指 标的权重。层次分析法是一种定性与定量相结合的决策分析方法。用这种方法解决问题的思 维方式是：把复杂的问题分解成各个组成要素，把这些要素按支配关系分组形成有序的层次 结构，通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对重要性，然后综合人的判断以决定诸因 素相对重要性总的顺序及其权重。 最后，本文用i f 人工神经网络构造了机械制造业业务流程的预警模型。人工神经网 络是对生物神经网络系统的模拟，其功能是由网络单元的输入输出特性( 激活特性) 、网络 的拓扑结构( 神经元的连接方式) 所决定的，对问题的求解方式与传统方法有着较大的不同。 首先它是一种并行分散处理的模信息处理式，具有高速运算的能力；其次它对数据的分布要 求不严格，具备处理资料遗漏或错误的能力。再次，它具有高度灵活可变的拓扑结构，具有 很强的自适应和学习能力，可随时依据新准备数据资料进行自我学习、训练，调整其内部的 储存权重参数以对应多变的环境。因此神经网络在处理复杂的非线性系统时具有其它方法无 可比拟的优势。 1 4 论文的主要内容和创新点 本论文共分为五章： 第一章是绪论部分，介绍了论文的研究背景、研究意义和目的、以及论文的研究方法， 主要内容和创新点等。 第二章是论文基于的理论基础，主要从三个方面展开：第一部分综述了国内外学者在流 程性能评价指标方面做的一些研究；第二部分研究了多指标综合和确定指标权重的一些理论 和方法；第三部分研究了企业预警领域常用的一些预警模型。 第三章构建了机械制造业业务流程的预警指标体系，为下面进行业务流程预警提供了前 提。本章主要分析了机械制造业业务流程的特点并针对这些特点设计了业务流程的数学模 型，然后结合预警指标的设计原则构建了机械制造业业务流程预警指标体系，并对这些指标 进行了量化处理，最后利用层次分析法得到了各预警指标对业务流程整体性能影响程度的权 重。 第四章是对机械制造业业务流程预警模型的研究，本章用36 方法划分了机械制造业业 务流程的警度区间，接着用r b f 神经网络构建了机械制造业业务流程单项性能指标预警模 3 东南大学硕士学位论文 型，并结合第三章分析的预警指标的权重设计出了机械制造业业务流程的综合预警模型。 第五章主要结合某企业轮毂生产流程的多年统计数据，对上述预警模型进行了实证分 析。 第六章是总结与展望，对研究工作及成果进行归纳，指出研究中存在的问题并对后续研 究提出一些看法。 其中第三、第四、第五章是本论文的主要工作，文章的第三章包括的构建业务流程预警 指标体系和确定预警指标权重两部分内容是在第二章分析了众多学者设计的流程性能指标 和常用的多指标综合方法的基础上提出来的；第四章构建的业务流程预警模型则是在第二章 分析了众多预警方法的基础上设计出来的。第四章中无论是单项性能指标预警还是业务流程 综合预警都是在第三章的基础上，对第三章构建的性能指标进行综合和预警。 本文采用顺序结构，结构如图1 1 所示。 图1 1 论文框架图 本文的创新点主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 、分析了机械制造业业务流程的特点，在此基础上构建了机械制造业业务流程数学 模型。 ( 2 ) 、研究了国内外学者构建的业务流程评价指标体系，设计出了一整套的定量指标来 评价业务流程的性能并用层次分析法得出了各指标对业务流程整体性能影响程度的权重。 ( 3 ) 、分析了各预警模型的特点，将人工神经网络引入业务流程预警领域，建立了机械 制造业业务流程单项指标预警和综合预警两个预警模型。 4 第二章业务流程预警的相关理论基础 第二章业务流程预警的相关理论基础 2 1 预警的定义 进行预警研究之前，有必要辨析评价、预测、预警、报警预警系统等几个概念，这几个 概念既有联系又相区别。 评价是对当前和历史的企业经营业绩做出一个定性或定量的判断以表明其好坏。其重要 性不言而喻。评价是企业管理的基础。根据评价结论可以判断当前战略和其它经营策略是否 合适，可以对员工进行奖惩和升迁降级。但是评价是事后的，不能及时监控企业的经营过程。 评价也没有预见性，评价的结论不能指导以后的工作。 预测是在假设企业经营业绩持续性的前提下，基于经济运行和企业的历史经营数据，运 用时间序列、回归分析等统计方法来判断宏观经济和企业经营业绩的未来走势。预测对企业 编制预算和制定战略极其重要。但预测结果受到很多因素的影响而具有不确定性，如企业突 然的重大人事变动，重大投资收购活动，国家严厉的经济政策等。而且，企业不能根据预测 结论来判断未来的风险程度。 学术界对预警还没有一个统一的概念。黄小原、肖四汉认为预警是度量某种状态偏离预 警线的强弱程度并且发出预警信号的过型5 1 。王文平认为预警是针对系统运行的“异常值” 给出预示和报警，因此，与一般的预测不同，一般预测就其实质而言，是对系统平均趋势的 “平滑”，而预警则恰恰是为了提示平均趋势的波动和异常。因此，虽然预警中包含了预测 的成分，但单纯地用一般预测方法进行预警，不能反映预警的根本目的和作用，效果是不理 想的f 6 】。陈国阶认为：先有评价，再有预测，然后才有预警。预警有先觉性、动态性和深刻 性。预警要有评价和一般预测等大量前期工作做基础【7 l 。现在比较普遍的观点是：预警是在 承认评价和预测的基础上，利用先行指标和发展趋势预测未来的发展状况、度量未来的风险 强弱程度，并通知决策人员及时采取应对措施以规避风险，减少损失。 报警是指警源的安全状态信息中的一个或几个观测值，分别达到阀值时发出声、光等信 号而引人注意的功能。预警指系统实时检测警源的安全状态信息并自动输入数据处理单元， 根据其变化趋势和描述安全状态的数学模型或决策模型得到危险态势的动态资料，不断给出 危险源向事故临界状态转化的瞬时过程，因此报警和预警的本质区别在于有无预测模型或模 式。可见预测对预警的重要性。预警系统是应用预警理论和其它数据处理工具、预测模型完 成特定预警功能的理论和方法体系。在军事、交通、机械等领域，已有成熟的自动化实时预 警系统。而在宏观经济预警和企业预警领域，预警系统研究主要集中理论上的解释结构模型， 可以商业化应用的企业预警系统软件还很少见。预警系统结构应由预警指标体系、预警信息 及反馈系统、预警结果评价系统以及预警灯号显示模型组成。 现在，预警在社会政治、宏观管理与环境保护、经济各领域都得到了广泛的应用。在自 然灾害方面，有地震预测预警、台风预警、泥石流预警等。在社会宏观管理和环境保护领域， 有城市安全减灾预警、失业预警、干旱监测预警、耕地生态经济预警、环境预警等。在经济 领域，预警研究包含宏观经济预警和微观经济预警两个层面，后者主要是指企业预警。国外 非常重视企业危机管理和风险管理的研究，从2 0 世纪7 0 年代开始，相继出现了战略风险管 理【8 j 、基于风险价值的资产评估【9 】、对待风险的个体差异【1 0 】等研究。然而，对具体的业务流 程进行预警，学术界尚没有相关的研究，也没有现成的文献可供参考。因此，要对企业的业 务流程进行预警，只能借鉴其它领域的一些研究成果。通常，预警方法分为指标预警、统计 预警和模型预警，统计指标作为测定企业经济活动的指示器，在企业预警分析中有着至关重 5 东南大学硕士学位论文 要的作用。预警系统指标处理方法主要有三类，第一类是完成指标的筛选和分类；第二类是 用于多指标综合和指标权重的确定：第三类预警方法，即完成指标的自学习和预测功能的方 法，下面将分别从这三个方面入手，分析一些基本的理论与方法。 2 2 流程性能指标研究综述 制造业业务流程的执行目标是在尽可能少的时间、人力和物力资源的投入下，达到尽可 能高的流程执行效率和质量，但是许多企业由于自身部门设置和流程设计的不合理、企业制 造系统的发展进化、生产组织管理模式等问题，企业流程执行结果往往不甚理想。所以，在 实施业务流程重组之前有必要对企业目前的流程体系和流程架构进行科学的评价分析。制造 流程评价与分析主要存在两种类型：逻辑分析和性能分析，前者主要关心所定义流程在逻辑 上的正确性，以消除不合理结构，如“死锁”和“活锁”，这主要通过p e t r i 网等建模工具定 性分析实现。后者主要考察所分析的流程的性能。评价指标作为测定企业经济活动的指示器， 在企业预警分析中有着至关重要的作用。在建立预警指标体系时，既要考虑到指标体系的完 备性，又要考虑到指标间反映预警主体的非重复性，尽可能使所建立的指标体系为指标集中 的最小完备集。这样所建指标体系既涵盖了预警所需的主要变量，达到了监测预警的目的； 又剔除了对主体贡献不大甚至模糊判断结果的非主要变量，既减少了工作量又明晰了分析结 果。 国外研究对于流程的特征主要用如下指标描述：流程成本( 生产和交付产品所发生的总 成本) 、流程周期( 从投入到产出转化一次的总时间) 、流程灵活性( 衡量流程生产和支付多 种产品的能力) 、流程质量( 指流程生产和交付高质量产品的能力) ，国内学者在设计流程性 能指标方面也作了大量的研究： 刘飚、蔡淑琴、郑双怡等提出了一套反映业务流程综合性能的流程评价指标体系，该指 标体系有四个宏观指标构成，即业务流程成本、业务流程效率、业务流程顾客满意度和业务 流程质量。对于业务流程成本指标，运用作业成本法和作业成本管理理论进行分析和量化； 对于业务流程效率指标，运用排队论进行分析和量化；对于业务流程顾客满意度指标，提出 以流程下游顾客评价为主的评价方法【1 1 1 。杨雪梅，许庆瑞认为许多公司业务流程重组未取 得显著效果的原因在于流程再造过于关注流程结构，而对确保高质量的流程所需的绩效测度 很少重视。他们提出用利益相关者驱动法来构建绩效测度指标体系，所考虑的利益相关者包 括投资者、员工、顾客和社会。每一类利益相关者都用绩效的一个维度来表示。这些维度包 括财务因素( 测度投资者的满意度) 、员工因素、顾客因素和社会因素。由于创新是未来绩效 的驱动力，因此创新因素也作为一个维度。针对每一个维度，分别设置流程目标，在明确每 个流程目标的情况下，可分别设置相应的多个绩效指标( 如表2 1 所示) 1 2 1 。 表2 1 流程绩效测度指标表 维度流程目标绩效指标 创新因素对员工的精神激励每月用于业务流程改善的时间 每月记录的有关流程改善的建议 财务因素 少量流动成本解除订单和支付记录之间多花费的时间 还没有超过支付期限的订单的比例 员工因素好的工作环境自称工作负担过重的员工的比例 经常称病的员工的比例 顾客因素 高的客户满意度按顾客意愿传递的清单的比例 投诉信或答复信的数量 社会因素减少能源消耗每季采取的生态保护的措施 为赢得个新顾客所作的努力 6 第二章业务流程预警的相关理论基础 张士宏、李小宁、丁琳等认为制造企业中目前的评价指标体系都以组织部门为评价对象， 对跨部门的经营过程进行评价必须重新建立合适的评价指标体系，因此，他们首先对李三星 制造企业的典型经营过程分别从经营活动的成本、时间、效益和资源利用率等四个方面建立 了量化分析指标。产品制造过程是对制造企业影响最大的经营过程，采用主要件加工周期、 生产周期表征时间方面的影响，设备利用率、废品率表征效率方面的影响，设备负荷率表征 资源利用率方面的影响，制造费用表征成本方面的影响【l 引。 杨扬，杨畅认为业务流程的质量是由业务流程的质量特性决定的。定义一个业务流程的 质量，就等价于为该业务流程定义一系列的质量特性，每个特性都可用若干子特性来表征， 每个子特性能用若干度量来评价。他们从以下6 个方面确定了业务流程质量的综合评价指标 体系：l 、提高顾客满意度，2 、提高产品质量，3 、提高管理水平，4 、降低业务成本，5 、 提供新产品、新服务，6 、业务流程的信息特性( 精确性、安全性、一致性、可见性、简单 性) 。在这六个顶层指标下，又细分出2 4 个二级指标【1 4 1 。 张云波、郭东强建立了涉及运作情况、经济效益、人力资源和顾客满意度等四个方面， 1 4 个二级指标的指标体系来评价中小企业业务流程重组的效果。这1 4 个指标如下：企业目标 实现、运作周期缩短、响应时间减少、信息传递加长、资源利用率提高，管理费用降低、生 产成本下降、合同签约率上升，产品工时减少、员工士气提升、员工沟通方便、等待时间减 少、产品满意度提升和双向交流容易【l5 1 。 董沛武、全良等认为缺乏对改造后的流程进行评估的有效方法是目前企业业务流程重组 存在的主要问题。为此，他们提出从流程改造前后流程时间的减少率、应用过程数量减少的 比率，重组前后流程类型( 基于纸办公、计算机、混合) 的变化以及业务流程的复杂程度等 四个方面来评价业务流程的重组效梨川。 姚力建立了企业业务流程优劣评价指标体系，该指标体系包括流程柔性，流程冗余度、 流程结构三个综合指标，这三个综合指标又被细分为流程独立自主性、流程外部接触度、人 力资源占用率、活动延迟率、活动相似性、非增殖活动比率、活动反复率、信息共享度、活 动符合均衡度、流程中介度、可并行活动的比重、活动复杂度、并行活动衔接率等二级指标 【1 7 1 。 杨德英认为流程指标的建立应考虑两方面内容：流程对业务的影响度( 即流程的业务因 子) 及特征属性( 即属性因子) 。流程对于业务的运行情况、对目标的达成有重大影响作用。 目前多数组织都已经开展k p i ( 关键过程指标) 管理，则流程与业务的关联度可以用流程对 k p i 的影响程度来衡量。另一方面，流程还必须包括流程周期、部门幅度和岗位幅度等反映 自身性质的属性l 埔j 。 此外，a b c 成本分析【1 蛇2 1 ，马尔科夫分析方法，排队论【2 3 。2 习都从某些特定角度出发，分 析了流程的性能。 2 3 多指标综合的理论与方法 2 3 1 主观赋权法 主观赋值法主要包括层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，a h p ) 、德尔斐法( d e l p h i 法) 、环比评分法( d u 迈法) 。 1 、德尔斐法( d e l p h i 法) 德尔斐法( d e l p h i 法，又称专家调查法) 2 6 】是在2 0 世9 4 0 年代由赫尔姆和达尔克首创， 经过戈尔登和兰德公司进一步发展而成的。1 9 4 6 年，兰德公司首次用这种方法来进行预测， 后来该方法被迅速广泛采用。 德尔斐法依据系统的程序，采用匿名发表意见的方式，即专家之间不得互相讨论，不发 生横向联系，只能与调查人员纵向接触，通过多轮次调查专家对问卷所提问题的看法，经过 7 东南大学硕士学位论文 反复征询、归纳、修改，最后汇总成专家基本一致的看法，作为预测结果。这种方法具有广 泛的代表性，较为可靠。 德尔斐法的具体实施步骤如下： ( 1 ) 、组成专家小组。按照评价项目所需的知识范围，确定专家。专家人数的多少，可 依据预测项目的大小和涉及面的宽窄而定，一般不超过2 0 人。 ( 2 ) 、向所有专家提出所要预测的问题及有关要求，并附上有关这个问题的所有背景材 料，同时请专家提出还需要什么材料。 ( 3 ) 、各个专家根据他们所收到的材料，提出自己的预测意见，并说明自己是怎样利用 这些材料并提出预测值的。 ( 4 ) 、将各位专家第一次判断意见汇总，列成图标，进行对比，再分发给各位专家，让 专家比较自己同他人的不同意见，修改自己的意见和判断。也可以把各位专家的意见加以整 理，或请经验更高的其他专家加以评论，然后把这些收集意见再分送给专家，以便他们参考 后修改自己的意见。 ( 5 ) 、将所有专家的修改意见收集起来，汇总，再次分发给各位专家，以便做第二次修 改。逐轮收集意见并为专家反馈信息是德尔斐法的主要环节。收集意见和信息反馈一般要经 过三、四轮。在向专家进行反馈的时候，只给出各种意见，但并不说明发表各种意见的专家 的具体姓名。这一过程重复进行，直到每一个专家不再改变自己的意见为止。 ( 6 ) 、对专家的意见进行综合处理。 德尔斐法作为一种主观、定性的方法，不仅可以用于预测领域，而且可以广泛应用于各 种评价指标体系的建立和具体指标的确定过程。 专家调查法具有下述优势： ， ( 1 ) 、由于采用通讯调查的方式，因此参加预测的专家可以多一些，具有较强的代表性。 ( 2 ) 、从第二轮开始，每次专家都要从背景资料上了解到别人的观点，他们必然要大量 的调动头脑中库存的知识来说服自己或批驳别人的观点。在此基础上得出的评价结果，其科 学成分、正确程度必然较高。 ( 3 ) 、由于这种方法具有匿名性质，专家完全根据自己的知识或经验提出意见，因此评 价结果受权威的影响较小。 ( 4 ) 、由于最终的评价结果综合了全体专家的意见，集中了全体预测者的智慧，因此具 有较大的可靠性和权威性。 同时，德尔斐法的主要缺点是过程比较复杂，花费时间较多。 2 、环比评分法( d a r e 法) 环比评分法又称d a r e 法，其思路是从上至下依次比较相邻两个指标的重要程度，给出 重要性系数，然后令最后一个被比较的指标重要性系数为l ( 作为基数) ，依次修正重要性系 数，计算所有评价指标的修正重要性系数总和，最终得出各指标的总要性权重。 环比评分法的步骤为： ( 1 ) 、根据功能系统图决定评价功能的级别，确定功能区。 ( 2 ) 、对上下相邻两项功能的重要性进行对比打分，所得分值作为暂定重要性系数。 ( 3 ) 、对暂定重要性系数进行修正。 ( 4 ) 、将各功能的修正重要性系数除以全部功能总得分，即得各功能区的重要性系数。 3 、层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，a h p ) 【2 7 2 8 】 美国运筹学家匹茨堡大学的教授s a 仕y 于上世纪7 0 年代初提出的层次分析法【2 列，是从定 性分析到定量分析综合集成的一种典型的系统工程方法，它将人们对复杂系统的思维过程数 学化，将以主观判断为主的定性分析定量化，将各种判断要素之间的差异数值化，帮助人们 保持思维过程一致性，是目前一种被广泛应用的确定权重的方法。b e v i l a c q u a 等人将层次分 8 第二章业务流程预警的相关理论基础 析法用于意大利一家十分重要的炼油厂维护方案的选取问题，并且为提高a h p 方法的效率采 用灵敏度分析法改进了层次分析方法【3 0 】。y a m a k i 等人对传统的层次分析法再次进行了改进， 研究一个包括不完全信息及多评估者的大型层次分析法，并将其应用于人事管理评估系统 【3 1 1 。 本文第三章将应用层次分析法确定预警指标体系中各性能指标的权重，这里不再赘述。 主观赋权法除上述三种比较常用的方法外，还包括模糊综合评价【3 2 3 3 1 等方法。 2 3 2 客观赋权法 客观赋权法主要包括熵值法、主成分分析法、因子分析法和d e a 方法等。 l 、熵值法i 刊 在信息论中，熵是对不确定性的一种度量。信息量越大，不确定性就越小，熵也就越小： 信息量越小，不确定性越大，熵也越大。根据熵的特性，可以通过计算熵值来判断一个时间 段的随机性及无序程度，也可以用熵值来判断某个指标的离散程度，指标的离散程度越大， 该指标对综合评价的影响越大。 熵值法的一般步骤为： ( 1 ) 、对决策矩阵x = ( x v ) ，。作标准化处理，得到标准化矩阵】厂= ( y u ) 。，并进行归 一化处理得： 弓= 芋t 一 ( 1 f 肌，l - ，甩) ( 2 1 ) 乃 i = 1 ( 2 ) 、计算第j 个指标的熵值： 巳= - k 岛l n p u ( 1 j 刀) ( 2 2 其中k o e ，0 。 ( 3 ) 、计算第j 个指标的差异系数。对于第j 个指标，指标值的差异越大，对方案评价的 作用越大，熵值越小，反之，差异越小，对方案评价的作用越小，熵值