（机械设计及理论专业论文）基于multiagent的虚拟企业关键技术研究.pdf

摘要 虚拟企业具有动态性，j e 环境多为分布的、异构的制造环境。因此，有效地 实现虚拟企业的可重用、可重构、可扩充以及有效的组织和控制是其能够正常运 作面临的关键问题，m u l t i a g e n t 系统在虚拟企业的引入为这一难题的解决提供 了契机。本文利用m u l t i a g e n t 系统来模拟虚拟企业的全体企业成员，研究了基 于m u l t i a g e n t 的虚拟企业构建、虚拟企业的合作伙伴选择阻及基于m u l t i a g e n t 的虚拟企业合作伙伴的协商等问题，并结合企业的实际运作，开发原型系统，指 导企业实践。 第一章在分析当前企业所面临的新环境的基础上，论证了企业向以敏捷制造 战略为指导的虚拟企业经营模式转变的必要性，同时也论述了a g e n t 技术的概念 及特征，分析了其通信机制和体系结构，总结了应用a g e n t 技术的优点，简单介 绍了c o r b a 技术以及其如何在开发虚拟企业运行系统中应用。最后给出了全文 研究的主要内容及研究意义。 第二章在总结m u l t i a g e n t 技术的特征，分析m u l t i a g e n t 技术研究的主要问 题的基础上，对建立在基于m u l t i a g e n t 集成框架基础上的虚拟企业形成过程进 行了分析论述，提出了一个虚拟企业构建模型。 第三章在总结前人对虚拟企业合作伙伴选择方法研究的基础上，提出了一种 利用a g e n t 谈判方法确定虚拟企业合作伙伴的虚拟企业合作伙伴选择方法。 第四章对涉及m u l t i a g e n t 协商的原理和方法、协商的策略、协商特征和模 型进行了探讨，提出了一个攮于m u l t i a g e n t 的虚拟企业协商模型，既讨论了盟 主与成员企业之间交互出策的协商策略，也分析了各成员企业之间的协商过程。 第五章针对生产领域的特点开发了一个基于m u l t i a g e n t 的虚拟企业运行系 统。首先对系统的网络体系结构和开发系统的软件体系结构作了说明，然后介绍 了开发系统所用的技术和软件，最后介绍了系统的模块和主要界面。 第六章对全文的研究工作进行了总结，指出了论文的不足之处和需要进一步 研究的课题。 关键词： 虚拟企业，动态性，m u l t i - a g e n t 系统，敏捷制造，构建模型，伙伴选择，谈判 协商 a b s t r a c t v i r t u a le n t e r p r i s ei sak i n do fd y n a m i cc o l l a b o r a t i o na m o n ge n t e r p r i s e s ，t h e ya r e c o o r d i n a t e di nad i s t r i b u t e da n dd i f f e r e n ts t r u c t u r em a n u f a c t u r i n ge n v i r o n m e n t t h u s h o wt om a k ev i r t u a le n t e r p r i s er e u s a b l e ，r e c o n f i g u r a t i o n ，e x p a n s i b i l i t ya n dt h e n o r g a n i z ea n dc o n t r o le f f i c i e n c ya r ek e yp r o b l e m sf o rv i r t u a le n t e r p r i s er u nn o r m a l l y t h eu s eo fm u l t i a g e n ts y s t e mi 1 3 , v i r t u a le n t e r p r i s ei sg i v e nac h a n c et or e s o l v et h i s p r o b l e m o nt h eb a s i so fs i m u l a t et h ep a r t n e r so fv i r t u a le n t e r p r i s eu s em u l t i a g e n t s y s t e m ，t h i sd i s s e r t a t i o nd i s c u s s e st h ec o n s t r u c t i o no fv i r t u a le n t e r p r i s e ，t h ep a r t n e r s e l e c t i o na n dt h ec o n s u l t a t i o nb e t w e e np a r t n e r sw h i c ha r eb a s e do nm u l t i a g e n t t e c h n o l o g y c o m b i n i n gw i t ht h ep r a c t i c a le n t e r p r i s eo p e r a t i o n ，a c o l l a b o r a t i v e p r o d u c t i o nm a n a g e m e n tp r o t o t y p es y s t e mi sb u i l tt os u p p o r te n t e r p r i s ep r a c t i c e c h a p t e rll o o k sb a c kt h ef l e we n v i r o n m e n tw h i c ht h ec o n t e m p o r a r ye n t e r p r i s e f a c i n g ，a n a l y s e st h en e c e s s a r i e so ft h ee n t e r p r i s e sm o d e lc h a n g et ov i r t u a le n t e r p r i s e m a n a g em o d e lw h i c hi s d i r e c t e db ya g i l em a n u f a c t u r i n gt a c t i c m e a n w h i l e ，t h e c o n c e p ta n dc h a r a c t e r i s t i c so fa g e n tt e c h n o l o g ya r ed i s c u s s e d ，t h ec o m m u n i c a t i o n m e c h a n i s ma n da r c h i t e c t u r eo fa g e n tt e c h n o l o g ya r ea n a l y z e d ，s u m m a r i z e st h em e r i t o fa p p l ya g e n tt e c l m o l o g y t h ec o r b at e c h n o l o g ya n di t s a p p l i c a t i o ni nt h e d e v e l o p m e n to fv i r t u a le n t e r p r i s ef u r ls y s t e ma r ed i s c u s s e d t h em a i nc o n t e n t sa n d r e s e a r c hm e a n i n go ft h ed i s s e r t a t i o nh a v eb e e np u tf o r w a r da tl a s tp a r to ft h i sc h a p t e r c h a p t e r2 ，t h ec h a r a c t e r i s t i c so fm u l t i a g e n tt e c h n o l o g yi ss u m m a r i z e d ，t h e no n t h eb a s i so fa n a l y s i st h em a i np r o b l e mo fm u l t i a g e n tt e c h n o l o g yr e s e a r c h ，t h ef o r m p r o c e s so fv i r t u a le n t e r p r i s ew h i c hb a s e do nm u l t i - a g e n ti n t e g r a t i o nf r a m e w o r ki s d i s c u s s e d av i r t u a le n t e r p r i s ec o n s t r u c tm o d ei sp u tf o r w a r da t1 a s t i nc h a p t e r3 、o nt h eb a s i so fl o o k sb a c kt h er e s e a r c ho fv i r t u a le n t e r p r i s ep a r t n e r s e l e c t i o nm e a n sw h i c hh a sb e e na c h i e v e d ，c a r r i e so u tav i r t u a ie n t e r p r i s ep a r t n e r s e l e c t i o nm e a nw h i c hs e l e c tp a r t n e r st h r o u g ha g e n t n e g o t i a t i o n i nc h a p t e r4 ，t h ec o n s u l tt a c t i c ，t h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dm o d e lo fc o n s u l t a t i o n ，t h e p r i n c i p l ea n dm e a nw h i c hr e l a t et om u l t i - a g e n tc o n s u l t a t i o na r ed i s c u s s e d ，t h e nc a r r i e s o u tav i r t u a le n t e r p r i s ec o n s u l tm o d e lb a s e do nm u l t i a g e n tt e c h n o l o g y t h em o d e ln o t o n l yc o v e r st h ec o n s u l t a t i o ns t r a t e g i e so ft h ei n t e r a c t i o n sb e t w e e nt h ev em a n a g e r a n dt h ep a r t n e r s ，b u ta l s od i s c u s s e st h em u l t i l a t e r a lc o n s u l t a t i o n a m o n gt h ev e p a r t n e r s c h a p t e r5d e v e l o p sav i r t u a le n t e r p r i s er u ns y s t e mb a s e do n m u l t i a g e n t t e c h n o l o g yi na c c o r d w i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so fp r o d u c td o m a i n t h en e t w o r k a r c h i t e c t u r ea n ds o f t w a r ea r c h i t e c t u r eo fs y s t e ma r ea n a l y z e df i r s t l y , t h e ni n t r o d u c e s t h em o d e la n dm a i ni n t e r f a c eo fs y s t e m ，t h et e c h n o l o g ya n ds o f t w a r eu s e dt od e v e l o p s y s t e ma r ed i s c u s s e da tl a s t c h a p t e r6s u m m a r i z e dt h ew o r ko ft h ed i s s e r t a t i o n ，t h es h o r t c o m i n g sa n df u t u r e w o r ka r ea l s os k e t c h e do u t k e yw o r d s ： v i r t u a l e n t e r p r i s e ，d y n a m i c ，m u l t i a g e n ts y s t e m ，a g i l em a n u f a c t u r i n g ， c o n s t r u c t i o nm o d e l ，p a r t n e rs e l e c t i o n ，n e g o t i a t i o n ，c o n s u l t a t i o n 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 天 津理工大学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己在论文中作了明确 的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：时志，彰 签字日期：矗越年；月五日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位 论文的规定。特授权天津理工大学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 交论文的复本和电子文件。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：l 冲惫、秀导师签名：密仫沁 签字目期：击心年弓月z 日 签字日期：哆1 年 月。日 第一章绪论 第一章绪论 1 1引言 近年来，随着经济全球化、市场化和信息化三大时代浪潮的加速，以及我国 社会主义市场经济的发展，特别是我国加入w t o 以后，我国企业的竞争环境发 生了巨大的变化。我国作为世界最大的潜在市场，已经成为众多跨国公司群雄逐 鹿的重要场所。据统计，世界5 0 0 强企业中有4 0 0 多家落户中国，他们不仅在国 内设立商务机构，大规模销售其产品，而且还直接投资建厂，进行生产和销售， 这无疑对我国的制造业构成了巨大的冲击和挑战。如何去优化资源应对挑战、如 何培养我们的核心竞争力、如何实现国际化战略，便是摆在我们面前的一项重要 课题。企业要想在竞争中获胜，不仅要有通过技术创新、产品更新来开拓市场的 能力，还要有对市场变化的快速反应能力，因此敏捷制造必将成为2 l 世纪制造 业的主导模式，而虚拟企业正是应敏捷制造要求而产生的一种新的组织形式。 1 1 1 企业面临的新环境 随着经济全球化、高新技术的飞速发展和新经济的到来，目前企业面临的是 一个全新并快速变化的环境，主要体现在以下几个方面： ( 1 ) 竞争态势正由完全竞争向协同竞争转变 2 0 世纪8 0 年代以前，市场及技术的变化相对比较缓慢，竞争对手相对易于 辨认，因而企业普遍奉行“对手皆敌人”的竞争观念，追求“单赢”为唯一目标的零 和博奔式的完全竞争。8 0 年代以后，越来越多的企业意识到仅靠自己的资源与 能力难以满足快速变化的市场机遇；同时，由于技术的迅速发展与进步，原有的 行业进入门槛大大降低，竞争对手不仅可能来自业内，而且更大可能地来自行业 外部，竞争对象具有一定的不确定性。因此，完全竞争的观念逐渐被协同竞争的 观念所取代，企业更加强调相互信任，相互合作与协同，以实现“双赢”甚至“多 赢”的共同目标。 ( 2 ) 产品生命周期越来越短 市场的全球化带来了更加激烈的竞争，使企业的产品开发能力不断提高，新 产品的研制周期大幅下降，产品更新速度越来越快，为此企业必须投入大量的资 源才能实现“生产一代，开发一代，研制一代，构思一代”的产品开发战略，以 确保在市场上占有一席之地。 ( 3 ) 客户需求个性化趋势日益明显 长期以来，客户只能在快速、经济、质量好的标准化产品和提前期长、昂贵 的个性化产品之间选择。其主要原因在于，以科学管理始祖泰罗的标准化原理为 指导的流水线大批量生产模式带来了低价、优质和快速的标准化产品。但是类似 福特公司几十年只生产少数几种型号产品的时代已经过去了，客户需求个性化趋 势f t 益明显，主要表现在客户不仅要求产品或服务具有流的质量和较高的性能 价格比，而且对产品和服务越来越多地附加了种种“个性化”要求。同时，客户的 第一章绪论 耐心正在变得越来越有限，对单一企业产品或服务的依赖性和忠诚度也在不断降 低。企业只有更好地满足客户各种不同的需求，才能在竞争激烈的市场上生存与 发展。 ( 4 ) 制造的敏捷性越来越高 客户需求的变化以及激烈的竞争，使得企业必须面对客户越来越短的交货期 需求并不断提高制造的敏捷性。如果说2 0 世纪7 0 年代企业之间的竞争主要在于 成本与价格，8 0 年代主要是产品质量，9 0 年代则是市场份额，那么在新的世纪 则是时间与速度的竞争。制造的敏捷性包括企业产品的快速研发能力、快速上市 能力及客户服务能力等。 ( 5 ) 网络时代与信息技术的发展 计算机网络技术尤其是i n t e r n e t 技术的出现与发展，以其具有的便捷、廉价、 开放、覆盖面广等特点，极大地促进了企业内部、企业与企业之间的信息沟通。 同时，计算机网络、电子信息、通讯等使能技术的发展为企业提供了建立、发展 和管理异地工作关系的能力，从而为虚拟企业的产生与推广奠定了坚实的技术基 础。 1 12 企业战略和经营模式的改变 新的竞争环境对我国企业发展带来新的契机，又提出了新的挑战。由于世界 多数制造业的生产能力过剩，使产品价格不断降低，企业获利的大小主要取决于 其降低成本潜力的大小。而在现代企业中，由于管理水平和制造技术的不断提高， 大规模生产降低产品成本的潜力逐渐趋近极限。因此，市场竞争推动企业寻求差 异化战略，以获取新的竞争优势，为此企业必须最大地满足客户需要，以个性化 客户为中心，把客户置于价值链的顶端，围绕客户的需求提供产品或服务。 长期以来，企业管理者直着眼于企业内部效率的提升。2 0 世纪9 0 年代初， h a m m e r 等提出了“企业再造”理论，并迅速形成一场声势浩大的业务流程再造 浪潮。它通过业务活动辨识、业务活动评价、过程建模与仿真过程优化与重构 等提升企业运作效率，重视打破企业内部职能部门之间的壁垒。然而企业内部的 效率之源己日趋枯竭，并且内部效率的提高难以营造出长久的竞争优势1 2 。为此， 不断有人提出拓展“企业再造”的范围和深度，“过去5 年来，改善组织生产力的 机会来源于重新思考部门之间的关系，但是现在或未来的机会可能已转变为重新 思考企业间的合作关系【2 】，。越来越多的企业已不满足于企业内部效率的单独提 升，而开始将更多的注意力转移到寻求企业外部效率的提升和挖掘。 党的十六大报告也对我国企业提出了更高的要求：要“适应经济全球化和加 入世贸组织的新形势，在更大范围、更广领域和更高层次上参与国际经济技术合 作和竞争，充分利用国际国内两个市场，优化资源配置，拓宽发展空间”。在这 一要求中，我国企业担负着新的战略使命，面临着新的战略转型。 企业外部环境的变化、企业内部组织与管理观念的变化以及网络时代的到来 与使能技术方面的发展与进步，使得企业传统的“控制一切”、刚性、金字塔式的 星二雯丝笙一 生产组织方式已不再适用，时代1 1 乎唤高弹性的、具有生机活力、组织结构扁平、 具有适应灵活多变市场环境的企业组织方式。因此，在新形势下，企业极需向以 客户为导向、以核心能力为依托、以协作为基础、以敏捷制造战略为指导的虚拟 企业经营模式转变。 虚拟企业是突破企业组织的有形界限，通过对企业外部资源的有效整合，快 速实现市场机遇的一种组织形式和管理模式。目前我国经济已进入结构调整和企 业重组阶段。经过改革开放和经济高速增长，国内绝大多数商品已经由卖方市场 变为买方市场，企业j 可竞争日趋激烈，价格战此起彼伏，大批企业严重开工不足， 生产能力大量闲置。另一方面，我国企业在普遍规模小实力弱的情况下，仍然呈 现出“大而全”、“小而全”的状况，使得销售和管理费用在企业经营成本中不断上 升，这在中小企业中表现得尤为突出。虚拟企业模式所具有的独特优势对我国企 业解决上述问题开拓了新的视野。 具体来讲，虚拟企业对我国经济发展具有如下几点现实意义。 第一，它为我国产业结构的重组、中小企业改革、企业集团的发展提供崭新 的思路。虚拟企业的概念及运作方式的提出之所以能对我国企业具有非同凡响的 意义，就在于虚拟企业所倡导的企业间的横向、纵向联合，优势互补，有助于企 业打破条块分害0 ，实现跨部门、跨行业、跨地区的联合。所倡导的企业功能精简、 利用外部资源，有助于克服“大而全，小而全”的弊端，促进社会专业化大分工。 其次虚拟企业也是搞活中小企业的新方式。一方面，中小企业可成为行业内大企 业的下包企业，完成大企业虚拟的生产业务；另一方面，中小企业可自己形成联 盟。这些都能弥补中小企业在资金、设备、技术力量等方面存在的不足，使中小 企业在利用外部资源中提高竞争力。 第二，它有利于我国企业在国际竞争中提高竞争优势。虚拟的运作使得跨国 公司在全球范围内寻找合作伙伴，降低了生产成本，这意味着我国的低成本优势 将受到强烈的冲击，因此，我国企业的迫切任务是引进虚拟的机制以提高企业国 际竞争力。首先，要形成我国企业与国外跨国公司的联盟和虚拟。自改革开放以 来，我国在对外开放、引进外资的过程中，实质上也采取了一些联盟和虚拟的形 式，主要形式是：合资和“三来一补”( 来料加工、来图来样加工、来件装配和补 偿贸易) 。这两种形式是联盟和虚拟的初级形式。因此，中国企业在与外国企业 迈出合资的第一步后，应着眼于从低级的合作形态转向具有战略意义的高级企业 联盟形态，从单向的技术、资金的吸纳转向为双向、多向的水平式的知识、技术 交流。 第三，它向我国企业昭示了指导新世纪企业发展的经营管理思想、组织形式、 运作模式。首先，虚拟企业体现了分权管理、人本管理、柔性管理、战略管理的 管理思想；虚拟企业蕴含着竞争性合作、利用外部资源超常规发展、企业管理中 引进市场机制、市场交易中引进企业机制等先进的经营思想。其次，它向企业展 示了一种以知识技术为核心集聚资源、灵活而又统一的网络化企业组织形式，这 种组织形式能够调动下属部门和员工的积极性，发挥个人的创造力，企业的经营 第一章绪论 管理能随着环境进行动态的调整，最终达到决策科学的目的。再者，它向企业提 供了联合开发技术、生产i 联n ( n g ：a ) 、营销联盟( 虚拟) 等具体的、可操作的联盟 和虚拟的运作模式。虚拟企业的深刻内涵对我国企业的微观经营管理有着重要的 借鉴意义。 1 2虚拟企业的概念及其含义 1 2 1 虚拟企业的概念 虚拟企业是当今发达国家和先进企业竞相研发的2 1 世纪企业运行模式口】，自 从1 9 9 1 年p r e i s s 、g o l d m a n 和n a g e l 在一份题为2 l 世纪制造企业战略：一个 工业主导的观点【4 】的研究报告中首次提出虚拟企业的概念以来，立即受到了各 界的广泛关注。1 9 9 2 年d a v i d o w 和m a l o n e 发表了虚拟企业：2 1 世纪企业的 构建和新生【5 l 一书，从产品角度出发，对虚拟企业的概念进行了探讨。1 9 9 3 年b y r n e 在美国商业周刊上发表了名为“虚拟企业【6 1 ”的封面文章，首次明确 指出，为了追求最大的适应性，虚拟企业是多个企业快速形成的、暂时的企业联 盟，以把握快速变化的机遇。该文还概括了大量工业界人士对虚拟企业的意见， 是虚拟企业研究中最为经典的一篇文献。1 9 9 4 年g o l d m a n 、n a g e l 和p r e i s s 再次 合作发表了敏捷竞争者与虚拟组织口】一书，进一步指出，计算机网络和远程 通讯技术的结合，使许多企业有可能将地理位置上和组织上分散的能力结合在 个“虚拟企业”中，并在该过程中获得强有力的竞争优势。该书进一步扩展了虚拟 企业涵盖的范围。从此，虚拟企业研究进入了一个新的理论研究阶段，并得到了 实业界人士的广泛重视。尽管如此，虚拟企业还没有形成个完全统一的定义， 这本身表明了虚拟企业研究的复杂性与多样性。比较典型的几种定义如下： 定义l1 5 l 虚拟企业是一些相互独立的企业( 如供应商、客户、甚至竞争者) 通过信息技术连接的、暂时性的企业网络，以共享技能、共同分担成本、一并开 发新的市场。 定义2 【9 1 虚拟企业是一些相互独立的商业过程或企业的暂时联合，这些企业 在诸如设计、制造、分销等领域分别为该企业联盟贡献出自己的核心能力。 定义3 【加】虚拟企业是一个领导型企业和其他组织在内部或外部形成的联盟， 这个联盟能在极短的时间内建立起某种特定产品或服务的世界一流竞争能力。 定义4 t “1 虚拟企业由一系列“核心能力”的结点组成，这些结点组成一个供应 链以抓住某一特定的市场机会。 定义5 1 1 2 】虚拟企业是一些公司的暂时联合，以实现技能共享和成本分担，其 目的在于把握快速变化的市场机遇。 定义6 1 】虚拟企业是指不同的企业借助信息网络的支持，为了快速响应市场 机遇，对企业的技术、核心能力及资源进行整合而形成的暂时性联盟( av i r t u a l e n t e r p r i s ei sat e m p o r a r ya l l i a n c eo fe n t e r p r i s e st h a tc o m et o g e t h e rt os h a r es k i l l so r c o r ec o m p e t e n c i e sa n dr e s o u r c e si no r d e rt ob e t t e rr e s p o n dt ob u s i n e s so p p o r t u n i t i e s ， a n dx ，h o s ec o o p e r a t i o ni ss u p p o r t e db yc o m p u t e rn e t w o r k s ) 。 塑二皇丝堡 定义7 1 14 1 虚拟企业是一些相互独立的商业过程或企业伙伴主要通过信息技 术而实现的暂时联合，这些伙伴在诸如设计、制造、分销等领域分别为联盟贡献 出自己的核心能力，以实现技能共享和成本分担，并迎合快速变化的市场机遇。 虚拟企业是利用信息技术动员各种优势资源临时聚集成为事业共同体，实现 以更快的速度( t 1 ，提供更具竞争力( 即有更好的质量( q ) 、更低的价格( c ) 、更佳 的服务f s ) 、更符合环保要求( e ) ) 的产品或服务，从而夺取竞争的胜利。因此，虚 拟企业的本质是以实现机遇为目标的合作竞争型的生产组织，它是资源在全球范 围内优化的一种表现，它具有如下特点【l 纠【l 叫： 1 组织构成的动态性。虚拟企业是一个为实现市场机遇而临时组成的具有企 业功能的组织形式，它不同于以资产为纽带构建的企业集团，后者具有相对稳定 的组织结构，一经组建不会随某项任务的完成而解散；而莳者是以项目为基础组 建的，该项目一经完成，虚拟企业将解体。参与项目的各个伙伴成员，在联盟解 体后，返回原有企业，继续寻找下一个新的市场机遇。 2 优势资源互补性。虚拟企业内掌握核心技术的盟主企业，按照优中选优的 外部资源利用原则，从产品设计到投放市场，联盟一些资源最优的企业。这些成 员彼此拥有自己的核心优势而且能提供给对方，同时也需要对方提供自己所需要 的资源。他们共同构成实现市场机遇所需的所有资源，形成优势资源互补的统一 体，产生强大的资源优势和竞争优势 3 物理范围的分布性。为实现某市场机会而组成的虚拟企业的成员往往来自 不同的地区，甚至不同的国家，在地理上呈现出明显的分布式特点。 4 结构的可重构性。虚拟企业的成员组织可以根据需要进入或退出某虚拟企 业，也可以同时参与多项任务，而成为多个虚拟企业的成员。这样，虚拟企业的 每个成员可以灵活地重构出各种不同的虚拟企业。 5 信息技术的支持。信息网络能保证伙伴企业之间协同工作；无论是通过单 体组织的虚拟化还是通过组织间关系的虚拟化而形成的虚拟组织，它们都是以i t 网络为基础，分别形成内部网与外部网，从而把组织内的雇员、有关组织间的雇 员以及顾客联结在一起。这种网络并不是固定的，而是必须根据实际需要不断地 进行调整，使整个网络处于一种动态、临时、多变之中。 6 市场机会的快速应变性。由于具有上述各种组织特性，虚拟企业能够快速 地构造实现市场机会所需的所有资源。形成互补的优势资源的统一体，产生强大 的资源优势和竞争优势。 通过上述特点我们可以总结出，建立虚拟企业的主要目的是突破企业的有限 界线，通过对外部资源的系统整合实现企业的目标。它强调合作，使得各成员企 业有序、高效地利用、共享企业内部和外部的人力、物力资源，并共同承担投入 和风险，以快速响应市场，赢得竞争。因此，我们可以认为虚拟企业是一个为一 些相互独立的业务实体或企业借助信息网络技术的支持，为迎合快速变化的市场 机遇，实现风险共担、利益共享的目标，对企业核心资源进行整合而形成的暂时 性联盟。 一一一 笙：二皇丝笙 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - j _ _ _ - _ _ - _ _ _ - _ _ - - _ _ - _ - _ _ _ _ _ - _ _ - 一 122 虚拟企业的内涵 虚拟企业是信息时代和全球化制造环境中伴随着敏捷制造的出现而产生的 一个新概念和新的企业模式，虚拟公( v i r t u a lc o r p o r a t i o n ) 、敏捷虚拟企业( a g i l e v i r t u a le m e r p r i s e ) d 虚拟组织( v i r t u a lo r g a n i z a t i o n ) 等均是虚拟企业的同义词a 对于上文我们对虚拟企业的总结可以从以下几方面来理解： 1 ) 虚拟企业是建立在敏捷供应链基础之上的。将原材料的生产到零部件加工 再到产成品装配及运输作为一条敏捷供应链来考虑，是为了强调生产制造型企业 中产品的生产流程。各环节上的企业均为具有相应流程的核心能力的企业，在最 好的情况下，供应链上企业核心能力的组合，能够使企业成为“全明星”队，因为 在不同组织中挑选的“选手”都具有最高的水平。但是，虚拟企业在强调企业核心 能力集成的同时，又强调某个企业的核心作用，即当出现某个市场机遇时，为了 抓住这个机遇，以拥有新技术或者首先占领市场的企业为核心，各成员公司凭借 自己的实力和信誉，通过竞争而被核心企业吸收，成员企业只做自己专长的工作， 成员之间是合作伙伴关系，实行知识、技能和信息投入共享及资源有偿共享，从 而组成虚拟企业，以便迅速有效地集成各成员企业在业务专长、知识、信息和制 造资源等方面的优势，迅速占领较大的市场份额。 2 ) 虚拟企业的成功有赖于合作伙伴之间的相互信任与密切合作。这有二方面 的意思，一是理解合作伙伴的内涵，虚拟企业是由各种企业、单位形成的一种集 团，是由数量不等的虚拟团队所组成，其中的员工和工作过程都来自于这些企业 单位，它们彼此紧密联系，相互影响和相互作用，为了共同的利益而奋斗。虚拟 企业的组成范围很广，既可以是由不同企业组成，也可能出现在企业内部的各经 营单位之间，甚至这两种情况同时出现，既有各种不同企业的参与，又有企业内 部各经营单位的参加。二是合作伙伴之间的相互信任，各成员之间相互信任，信 息募享，这就是虚拟企业存在的基础。如果各成员之间不能相互信任，所形成的 虚拟企业就不具备较强的竞争实力。而且仅仅信任还不够，还必需能够密切合作， 否则就不会形成强大的合力。 3 ) 虚拟企业以信息集成的形式对市场机遇做出快速反应。这有三方面的意思， 一是虚拟企业的产生是由市场机遇拉动的，是以“机会窗口”为基础的。这是虚拟 企业最重要的特征，它表明虚拟企业是为了迎合明确的市场机遇或预期的、甚至 是无法预期的市场机遇而产生的。二是快速反应，一方面它意味着虚拟企业成员 间的组合是快速的；另一方面是指从产品的研发、设计、制造一直到满足顾客这 一整个过程是快速的。三是虚拟企业各合作伙伴之间的合作是以信息集成的形式 来体现的，这就对各合作伙伴的信息系统提出了很高的要求，要求它们之间具有 连通性和自适应性。 总之，虚拟企业的主要目标是利用信息技术基础设施以最快速度建立跨企业 的灵活动态组织，在全球范围内把企业内外部资源和优势集成在一起，抓住经营 机遇，响应市场，赢得竞争。这使得制造系统以工厂内集成进一步发展到企业间 的集成，并以企业间的合作与联盟伙伴关系网为主要形态。这是- - e e 可重构、可 第一章绪论 重用和规模可变的企业动态组织结构和企业群体集成方式，并代表了2 l 世纪企 业的主要模式。 1 2 3 虚拟企业的发展 随着敏捷制造和虚拟企业概念的提出，各国都对此展开了广泛、深入的研究。 基于m u l t i a g e n t 的虚拟企业关键技术课题涉及机械工程、管理工程和计算机工 程等多个学科，是当前的研究热点之一，美国国家科学基金会( n s f ) 和国防部 ( a r p a ) 在1 9 9 3 年联合发起“敏捷制造创始”( a g i l em a n u f a c t u r i n gi n i t i a t i v e ) ， 其中由a r p a 资助的a i m s ( 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 s ) 项 目在支持敏捷制造虚拟企业基础上进行了深入的研究【l7 1 。始于1 9 9 5 年末的美国 国家工业信息基础设施协议n i i i p ( n a t i o n a li n d u s t r i a li n f o r m a t i o ni n f r a s t r u c t u r e p r o t o c o l s ) 项目可能是虚拟企业领域的第一个重大项目，它是由i b m 领导的 1 8 个组织或大公司所组成的联盟。其最终目的是开发一系列开放式工业软件协 议，通过这些协议使制造商和供应商能有效地互操作，以支持全球范围内虚拟企 业的高效率和高竞争力。n i i i p 涉及到虚拟企业整个生命周期，即构建、运行及 解散等全过程。n i i i p 基于一些开放的技术标准，比如：c o r b a 技术；分布式 面向对象技术；产品建模与描述，如产品模型数据交换标准( s t e p ：s t a n d a r df o r t h ee x c h a n g eo f p r o d u c tm o d e ld a t a ) ；信息建模技术如工作流管理等。尽管n i i i p 是所有虚拟企业研究的重要参考，但由于该研究的笼统性阻及较高的抽象性，该 研究提供的方法并不能被轻易地采用。欧盟在e s p r i t 计划框架下，主要面向虚 拟企业的基础结构也开展了一系列研究，如x c i t t i c 、p r o d n e ti i 、 m a r v e l o u s 1 9 2 0 1 等。x c i t t i c 是面向半导体工业的虚拟企业研究项目 2 1j ，该 计划的目标是为虚拟企业实现相关的计划和控制系统。m a r v e l o u s 的应用领 域是航海工业。该工程的目的是保证整个航海工业用户需求的一致性以及用户与 技术的提供者能紧密的合作，从而形成虚拟企业。该工程应用了开放的标准以及 分布对象技术来处理业务过程的执行。共享业务过程的执行通过专门的业务对 象，这些业务对象分布在不同的伙伴企业中。该研究包括的企业实体的关系和集 成是预先定义的。p r o d n e ti i ( p r o d u c t i o np l a n n i n ga n dm a n a g e m e n ti nv i r t u a l e n t e p r i s e ) 的目的是设计和开发一个开放的平台以支持工业制造型虚拟企业，尤 其是中小型企业( s m e s ) 。p r o d n e ti i 基本平台包括：( 1 ) 一个消息系统，用以 交换e d i f a c t 和s t e p 消息；( 2 ) 一个协调模块，基于事件管理和基于c o r b a 的远程调用来实现对共享的虚拟企业业务过程的执行；( 3 ) 一个配置器，允许对 虚拟企业以及每个节点的行为进行定义和设定参数；( 4 1 一个分布式的业务过程 管理系统，通过支持监视机制在虚拟企业层提供第一层的业务过程协调机制；( 5 1 最后是一卜基于虚拟市场的用户驱动的伙伴寻找和选择机制。共享业务过程的执 行和管理是通过c o r b a 对象间的消息传递实现的。业务过程的集成是预先决定 的。虚拟企业伙伴间传递e d i f a c t 消息是为了电子商务的目的。媒介服务 ( m a t c h m a k i n gs e r v i c e ) 是个一般意义上的目录服务，用来存储与特定过程和产 第一章绪论 品相关的公司情况。不过浚项目的不足之处是：( 1 ) 该项目并没有提出一种解决不 同企业域问业务过程执行和管理的通用机制：( 2 ) 业务过程的协调是通过传递 e d i f a c t 消息进行的，然而e d i f a c t 主要为了电子商务目的，不能应用通常 的业务过程。别的与p r o d n e ti i 比较相近工程还有g l o b e m a n 2 1 “、 e l s e w i s e 2 6 2 4 1 等。w i s e 2 5 1 2 6 】【2 7 l ( w o r k f l o w b a s e di n t e r n e ts e r v i c e s ) 研究的目标是 解决目前工作流系统的局限，通过提供一个基于代! 里( b r o k e r ) 平台，该平台用 于与异构的独立的应用程序交互并实现事物机制，从而将工作流系统扩展到 i n t e r n e t 上。这些解决方案将集成为一个健壮的、安全的以及具有扩展性的执行 机( e x e c u t i o ne n g i n e ) ，从而能以分布的方式控制i n t e r n e t 上应用程序的执行。该研 究也采用了中心控制的机制，如工作流机就协调器和共享业务过程的管理者。该 研究没有进一步研究关于跨企业业务执行协调机制的详细细节。 m i a m i 2 8 l 【2 9 ( m o b i l ei n t e l l i g e n ta g e n t sf o rm a n a g i n gt h ei n f o r m a t i o ni n f r a s t r u c t u r e ) 项目的主要目标就是开发一个完善的用来建立和管理虚拟企业的基础框架，其基 础是基于o m g m a s i f 和f i p a 标准的移动代理技术。m i a m i 引入了虚拟市 场概念，虚拟市场为企业提供了选择伙伴以及伙伴之间进行协商的网上空间。 m i a m i 使用了自己制定的基于x m l 的过程定义语言来定义虚拟企业的过程， 用基于代理的工作流管理系统来完成了企业间共享业务过程的执行。分布在不同 业务域的专门的工作流代理相互合作，分布地完成所共享的虚拟企业过程实例。 e u r e s c o mp 8 1 5 1 3 0 1 3 1 1 项目的目的是发展一个跨企业的开放、分布、自适应、基 于代理的工作流管理系统。p 8 1 5 项目的研究成果包括：( 1 ) 开发了一个基于x m l 的跨企业业务过程的本体论：( 2 ) 一个开放的、自适应的基于x m l 的过程定义语 言；( 3 ) 个智能工作流机用于管理和执行分布式的业务过程：( 4 ) 一组工作流代 理以相互协助的方式执行、管理、控制以及协调共享的业务过程。该研究采用了 移动代理的概念和技术，平台是基于与o m g m a s i f 和f i p a 标准兼容的移动 代理平台g r a s s h o p p e r 。p 8 1 5 项目全面采用、发展并成功地证明了所提出的自治、 分布的跨企业域进行业务过程的执行和管理的概念。e u r e s c o m p s 巧与m i a m i 两个研究项目在很大程度上具有相似性，两者( 1 ) 都采用了移动代理平台 g r a s s h o p p e r ；( 2 ) 都制定了基于x m l 的过程定义语言；( 3 ) 都借助虚拟市场进行 伙伴选择以及工作流注册和管理。 与此同时，欧洲各国也相继提出研究计划，如德国的“制造2 0 0 0 ”等。日本也 制定了智能制造系统( i m s ) 国际合作系列研究计划，在完成了“2 1 世纪企业集 成和全球制造”( g l o b e m a n 2 1 ：1 9 9 6 3 1 9 9 9 6 ) 项目 3 2 1 后，接着又启动了“全 球工程制造企业网”( g l o b e m e n 2 0 0 0 t - 2 0