（航空宇航制造工程专业论文）扩展企业资源计划及其若干关键技术研究.pdf

南京航空航天大学博士学位论文 摘要 企业资源计划已经成为制造业后台事务处理的中枢，它将企业的各种功能集成到 一个共同的系统中，使企业业务流程畅通和事务处理工作自动化。随着企业管理思想 和信息技术的发展，传统企业资源计划面临着新的挑战。针对企业资源计划所面临的 环境和存在的问题，本文深入分析了下一代企业资源计划的需求。 基于所分析需求的驱动，以及当前软件工程领域和信息系统领域的最新研究成 果，作者揭示了下一代企业资源计划的内涵，深化了其概念，并将其概括为扩展企业 资源计划( e x t e n d e de n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，e e r p ) ，对其若干关键技术进行 了研究。在此基础上，给出了面向w e b 服务的e e r p 层次化体系结构，并详细论述 了该体系结构的主要特征。 在e e r p 的工作流设计方面，首先提出e e r p 工作流执行系统模型，并对工作流 过程定义和流转控制引擎的设计进行了深入的探讨，给出系统的设计原理以及具体的 实现方法，最后通过一个离散制造企业的典型工作流采购业务流程，详细说明了 工作流技术是如何应用于e e r p 系统中的。以状态标志来控制业务活动的流转是一种 简单且有效的方法。同时，工作流技术和w e b 服务技术的结合，使得业务流程不仅 可以跨越不同的应用领域，而且可以方便、灵活地进行扩展。 在e e r p 的生产计划控制方面，首先对传统生产计划和控制方法进行探讨并指出 局限性，进而提出e e r p 的三层生产计划控制模型并讨论了其优点。针对该生产计划 控制模型，给出其节点企业间供应链计划和节点企业内部生产计划的具体数学模型及 实例，仿真结果表明了该模型的有效性和可行性，为解决传统生产计划和控制方法所 面临的困境提供了一种新的方法。 在e e r p 的价值流分析方面，首先对传统价值链管理进行分析并指出其局限性， 进而提出e e r p 的协同价值链管理。在协同价值链管理的指导下，引入作业成本法， 提出基于作业成本法的e e r p 目标成本控制，并对其控制过程进行讨论。最后详细阐 述了基于订单的e e r p 成本核算方法及其实现技术。基于价值流分析的成本管理方法 提供了一种较传统成本管理方法更为优越的思路。 最后，本文通过一个典型的原型来说明e e r p 在企业间的集成应用，同时结合 q j e m m i e 制造业信息化工程项目e r p 系统的实施探讨了e e r p 的实施策略，为下 一步进行更深入的研究打下了基础。 关键词：扩展企业资源计划，工作流技术，w e b 服务，供应链计划，有限资源 协同价值链管理 扩展企业资源计划及其若干关键技术研究 a b s t r a c t e r p ( e n t e r p r i s e r e s o u r c e p l a n n i n 曲i sa l r e a d y t h eb a c k b o n e o fb a c k g r o u n d t r a n s a c t i o ni nm a n u f a c t u r i n g i tu n i t sd i v e r s i f i e df i m c t i o n a ld i v i s i o n si n t oas i n g l es y s t e m t of a c i l i t a t et h eb u s i n e s sp r o c e s s e sa n da u t o m a t e st h et r a n s a c t i o n s w i t ht h ea d v a n c e m e n t o ft h ei d e a so fe n t e r p r i s em a n a g e m e n ta n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y t r a d i t i o n a le r pi s c o n f r o n t e dw i t hn e wc h a l l e n g e s c o n s i d e r i n gt h en e we n v i r o n m e n tt h a te r pi sf a c i n ga n d t h ee x i s t i n gp r o b l e m s ，t h er e q u i r e m e n t so fe r po ft h en e x tg e n e r a t i o ni sp r e s e n t e di nt h i s t h e s i s d r i v e n b y t h er e q u i r e m e n t sf o r a n a l y s e sa n d 、】l r i mt h ec u t t i n ge d g ei nt h ec o m m u n i t i e s o fs o f t w a r ee n g i n e e r i n ga n di n f o r m a t i o ns y s t e m s ，t h ea u t h o rp r o p o s e st h ee s s e n c eo fe r p o ft h en e x tg e n e r a t i o n , d e e p e n st h ec o n c e p t ，s u m su pi ta se e r p ( e x t e n d e de n t e r p r i s e r e s o u r c ep l a n n i n g ) ，a n di n t e g r a t e ss o m e k e yt e c h n o l o g i e si n v o l v e d t h e n ，t h ea r c h i t e c t u r e o f e e r p ，w h i c h i sah i e r a r c h i c a ls t r u c t u r ea n di so r i e n t e dt ow e bs e r v i c e , i sp r o v i d e da n d t h ep r i m a r yc h a r a c t e r i s t i c sa r ee x p l o r e d ， a st ot h ew o r 如o wd e s i g no fe e r p ，t h i st h e s i sp r e s e n t st h em o d e lf o rt h ew o r k f l o w e x e c u t i v es y s t e mo fe e r pf i r s t l y , a n dt h e nd i s c u s s e st h ed e s i g no fw o r k f l o wp r o c e s s d e f i n i t i o na n dt h a to fw o r k ：f l o we n g i n et h o r o u g h l y t h ed e s i g nt h e o r yo ft h es y s t e ma n di t s r e a l i z a t i o na r ei n t r o d u c e da l s o i t sa p p l i c a t i o ni np u r c h a s eb u s i n e s sp r o c e s s w h i c hi sa t y p i c a lw o r k f l o wi nd i s c r e t em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e ，e x h i b i t sh o w w o r k f l o wt e c h n o l o g y i sa p p l i e dt oe e r ps y s t e m i ti sas i m p l ea n de f f e c t i v em e t h o dt o - c o n t r o lt h eb u s i n e s s a c t i v i t i e su s i n gs t a t u st a g a tt h es i l l - f i et i m e ，t h ec o m b i n a t i o no f t e c t m o l o g i e so f w o r k f l o w a n dw e bs e r v i c ea l l o w sb u s i n e s sp r o c e s s e st o s p a nd i f f e r e n ta p p l i c a t i o n s ，a n de x p a n d c o n v e n i e n t l ya n da g i l e l y a st ot h e p r o d u c t i o np l a n n i n g a n dc o n t r o lo fe e r p ，t h et r a d i t i o n a l p r o d u c t i o n p l a r m i n ga n d c o n t r o lm e t h o di se x p l o r e da n dl i m i t a t i o n sa r ep o i n t e do u t t h et h r e el a y e r s p r o d u c t i o np l a n n i n gc o n t r o lm o d e lo f e e r pi sp r e s e n t e di n ：t h i st h e s i s ：j a n di t sa d v a n t a g e s a r ed i s c u s s e d a l s o a i m i n g a tt h em o d e lm e n t i o n e da b o v e ；t h i st h e s i s e x p l o r e d t h e m a t h e m a t i c a lm o d e l sa n de x a m p l e so ft h es u p p l yc h a i np l a n n i n gb e t w e e nt h ee n t e r p r i s e s a n dt h ep r o d u c t i o np l a n n i n gw i t h i nt h ec o r ee n t e r p r i s e 1 m er e s u l t ss h o wi t se f f e c t i v e n e s s a n dv a l i d i t y i tp r o v i d e san e wm e t h o df o rt r a d i t i o n a lp r o d u c t i o np l a r m i n ga n dc o n t r o l m e t h o dt og e to u to f d i l e m m a a st ot h ev a l u ec h a i na n a l y s i so fe e r p ，t h et r a d i t i o n a lv a l u ec h a i nm a n a g e m e n ti s e x p l o r e d a n di t sl i m i t a t i o n sa r ep o i n t e do u t 强ec o l l a b o r a t i v ev a l u ec h a i nm a n a g e m e n to f e e r pi s p r e s e n t e di nt h i st h e s i s u n d e rt h es u p e r v i s i o no fc o l l a b o r a t i o nv a l u ec h a i n m a n a g e m e n t , t h i st h e s i si n t r o d u c e sa b e ( a c t i v i t y - b a s e dc o s t i n g ) t e c h n i q u ea n dp r e s e n t s t h eg o a lc o s tc o n t r o lp r o c e s so fe e r pb a s e do na b e ，a n dd i s c u s s e si t sc o n t r o lp r o c e d u r e t h eo r d e r - b a s e de e r _ pc o s ta c c o u n t i n gm e t h o da n di t si m p l e m e n t a t i o nt e c h n o l o g ya r e e l a b o r a t e da 矗e r w a r d s t h ec o s tm a n a g e m e n tm e t h o db a s e do nv a l u e c h a i n a n a l y s i s i t 南京航空航天大学博士学位论文 p r o v i d e d a r e l a t i v e l y b e t t e r t h o u g h tc o m p a r e dw i t h t h et r a d i t i o n a lc o s t m a n a g e m e n t m e t h o d i nt h e e n d ，at y p i c a lp r o t o t y p ef o ri n t e g r a t e d a p p l i c a t i o n b e t w e e n e n t e r p r i s e s i s e x a m i n e da n dw i t ht h ei m p l e m e n t a t i o ni ne r p s y s t e mo fq j e m m i e ，t h ei m p l e m e n t a t i o n s t r a t e g i e s o fe e r pa r ea l s od i s c u s s e d a l lo ft h e s e l a y t h ef o u n d a t i o nf o rt h ef u t u r e r e s e a r c h k e y w o r d s ：e x t e n d e de n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，w o r k f l o wt e c h n o l o g y ，w e bs e r v i c e s u p p l yc h a i np l a n n i n g ，l i m i t e dr e s o u r c e s ，c o l l a b o r a t i v ev a l u ec h a i nm a n a g e m e n t i 承诺书 本人声明所呈交的博士学位论文是本人在导师指导下进行的研 究工作及取得的研究成果。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 南京航空航天大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保 存、汇编学位论文。 ( 保密的论文在解密后适用本承诺书) 作者签名：整堕丛日期：丝! ：堡 塑室堕窒堕丕查兰坚主兰垡笙苎 第一章绪论 1 1企业资源计划及其发展 在激烈的国际竞争中，企业的信息化程度直接影响着企业的综合管理水平，决定 了企业竞争力的高低。这是因为信息化是企业进行管理、控制和决策的重要战略资源。 如何高效地收集、管理、维护和分析这些信息资源，直接关系到企业市场竞争的成败。 因此，一个现代化的企业要高效地管理资源、赢得市场，就必须构建能为管理和决策 提供服务的信息系统。 2 0 0 1 年1 1 月，中国加入了世界贸易组织( w t 0 ) ，这对国内的企业来说，既是 机遇更是挑战。与国外先进的企业相比，国内大部分企业的信息化水平普遍较低，缺 乏现代化的管理经验，尤其缺少能够管理整个企业的信息管理系统。 企业资源计划( e n t a p r i s e r e s o u r c ep l a n n i n g ，e r p ) 利用信息技术，根据市场需 求对企业内部各环节的资源进行全面规划、统筹安排以及严格控制，以保证人、财、 物、信息等各类资源得到充分、合理的利用，从而达到提高生产效率、降低成本、满 足客户需求、增强企业竞争力的目的。甄啦是现代管理思想的产物，它将许多先进的 管理，如敏捷制造、精良生产、并行工程、供应链管理、全面质量管理等思想体现在 软件系统中，成为崭新的现代制造企业的管理手段 1 羽。 美国著名的计算机技术咨询和评估集团加特纳公司( g a r t n e rg r o u pi n c ) 第一次 提出e r p 的概念是在1 9 9 0 年4 月由l w y l i e 编写的e r _ p ：设想下一代的m r p i i ( a v i s i o no f t h e n e x t - g e n e r a t i o n m r p l i ) 分析报告【6 】中。当时由于一些软件公司有 一些新的软件包出现，需要重新制定对传统m r p i i 软件的评价内容，把具有这样新 的内容的软件包称为e r p 。为此，g a r t n e r 公司拟定了评价核对表，分技术和功能两 个方面。在技术方面的主要内容是：采用g u i ( 图形用户界面) 、关系数据库、第四 代程序语言、客户机朋匣务器体系结构、支持多数据库及软件数据库集成。在功能方 面主要是从企业经营拓展的角度( e n t e r p r i s ew i d e ) 来考察系统，如：多行业( 离散 流程分销) 、多币种( 跨国经营) 、生产报告分析报告图形化、内部集成( 设计 核心业务流程数据采集) 、外部集成( 客户信息、电子采购) 。把达到这些要求的 软件称之为e r p 。在这之后，g a r t n e r 公司又陆续发表了一系列的分析报告，例如 j b o r e l l i 编写的e r p 的功能分析报告中对e r p 应扩展的功能提出应当包括：质量 管理、实验室管理、流程管理、配方管理、规章管理、工作流管理、c a d 一体化等。 e k e l l e r 编写的实现m r p i i 到e r p 的跨越分析报告中强调了内部信息同外部信 息集成等e r p 的关键性要求【7 】。 1 9 9 3 年，e r p 的概念已经比较成熟并变得更为现实，g a r t n e r 公司以e r p ：设 想定量化( q u a n t i f y i n g t h ev i s i o n ) 为题发表的会议报告用了2 6 页的篇幅较为详尽 1 扩展企业资源计划及其若干关键技术研究 地阐述了e r p 的理念和对以后三五年发展的展望，阐明了e r p 的实质和定义，是e r p 发展史上一篇极其重要和具有较高分析水平的文献。报告分为5 个主题p j ： ( 1 ) 是什么促使了e r p 的发展全球竞争的参与者，亦即名列前茅的跨国集团 企业，在快速变化的环境下，需要迅速响应客户需求、缩短产品上市时间、降低产品 成本、提高客户满意度以增加利润。需要实现供应链制造( s u p p l yc h a i n m a n u f a c t u r i n g ) ，重新定义供应商、制造商和分销商等实体之间的业务关系，从产品 开发的同步工程发展到各个实体业务的同步运行。 ( 2 ) e r p 与m r p i i 的区别除功能方面的扩展( 其中许多是与m r p i i 相同的 部分) 外，主要是通过业务流程重组实现管理的预见能动作用：对e r p 的功能要求 打破企业的范畴，管理整个供应链( m a n a g i n g t h ee n t i r es u p p l yc h m n ) ，权衡供应链 上各个实体的价值，实现对制造、财务、客户、分销和供应商的业务流程管理。 ( 3 ) 信息技术对e r p 的作用是什么在信息技术起的作用方面特别强调了面向 对象技术，强调通用的界面、数据交换架构和连接，强调开放性以及便于用户使用。 今后将会围绕数据库和中间件技术开展e r p 应用集成。 ( 4 ) e r p 具有哪些功能从功能远景上看，e r p 涉及整个供应链上所有的制造 商、供应商和客户，因而使生产制造可以更高效地运行。制造业将成为e r p 活动的 轴心，通过系统平衡各个部门或实体的价值标准，并使供应链上所有的支持单位能够 像同步工程一样向业务流程同步化( c o n c u r r e n t b u s i n e s s p r o c e s s i n g ) 转化；为了实现 面向客户，把供应商和客户当成是企业制造流程的组成部分，从而消除各部门之间的 障碍，使客户的需求直接同分销商、制造商甚至供应商沟通，极大地缩短从客户下达 订单到完工交货的周期。 ( 5 ) 用户如何实施e r p 用户应该从战略和战术两方面的需求来考虑，除技术 问题外，还需要对业务流程重新组织和设计。用户必须慎重考虑诸如：现有技术基础、 费用、组织机构、竞争需求、体系结构、服务支持、工具和财务前景等一系列问题。 报告劝告用户不要选用不成熟的e r p 软件，但又必须有实施e r p 的战略计划。要把 软件提供商作为战略伙伴来对待，同时选择适当的时机来建立e r p 系统。 报告最后列出了e r p 的评价核对表，其基本内容与1 9 9 0 年提出的核对表是一致 的，增加了面向对象技术、前端( a l l f r o n t e n d ) 、模拟、国际范围( i n t e r n a t i o n a l b r e a d t h ) 、 项目管理、e d i 等功能要求。 g a r t n e r 公司的这份报告，奠定了e r p 较长时期发展的方向和基调。对企业信息 化管理的理念和发展而言，是一份极其重要的文献。 值得注意的是，g a r t n e r 公司提出e r p 概念时，互联网的应用刚刚开始，还没有 得到广泛普及，企业之间所谓的外部集成主要还是通过电子数据交换( e d i ) 来沟通 信息。因此，早期( 1 9 9 1 1 9 9 3 年) g a r t n e r 公司提出有关e r p 的报告，还只是根据 计算机技术发展和管理整个供应链的概念，推论各类制造业在未来信息时代管理信息 系统的发展和变革趋势，并估计各种趋势出现的概率盯】。 南京航空航天大学博士学位论文 e r p 的诞生，特别是电子商务的问世，相对于传统的制造资源计划( m a n u f a c t u r i n g r e s o u r c ep l a n n i n g ，m r pi i ) 而言，不仅仅是功能的扩展，而是经营管理和商品流通 模式的重大变革。当它结合互联网应用时，更是一场广泛而深刻的信息技术应用革命， 对企业的经营管理模式和世界经济发展起到了不可估量的作用。 随着全球经济一体化进程的不断深入，企业的生存环境发生了深刻的变化，产业 上下游企业间的关系由竞争转向合作，而且企业经营模式正由传统的以产品为核心向 以客户为主导转变。企业正在将自身业务从纵向的、高度集成的、注重内部功能优化 的大而全模式向更灵活、更专注于核心竞争力的实体模式转化，从而使得企业可以在 整个供应链和价值网络中优化其经济和组织结构。这一变化使得企业客户或解决方案 供应商需要重新考虑和设计企业管理系统。其次，当今时代己进入现代市场经济阶段， 并正在向知识经济时代过渡，第三产业的充分发展已成为现代经济发展的显著标志， 金融业已经成为经济的核心，信息产业日益成为现代经济的主导。为了满足第三产业 这种蓬勃发展的趋势，对e r p 系统的需求己打破只局限在传统制造业，而扩展到了 各行各业，如金融业、高科技产业、通信业、零售业等，从而使得e r p 的应用范围 大大扩展。最后，信息技术的发展同样也迫使传统e r p 不得不从结构和业务功能等 诸多方面进行改变以适应上述变化【4 2 】。 因此，探讨下一代e r p 的核心理念、体系结构、功能设置以及关键技术等等， 已成为目前业界研究的热点。如g a r t n e r 公司提出了协同商务( c o l l a b o r a f i v e c o m m e r c e ) ，a m r ( w w w a n a r r e s e a r c h c o r n ) 提出了商务协同( c o m m e r c i a l c o l l a b o r a t i o n ) ，a p i c s 提出了协同电子商务( c o l l a b o r a t i v ee - c o m m e r c e ) 以及其它 一些公司提出了c o u a b o m f i v el o g i s t i c s n e t w o r k s 、e - p a r t n e r i n g 等概念。其中，以协同 商务的提法最引人注目。所谓协同商务，是指企业内部人员、企业与业务伙伴、企业 与客户之间的协作、电子化的业务交互过程。g a r t n e r 公司把实现了协同商务的e r p 系统称为e r pi i ，即通过支持和优化企业内部和企业之间的协同运作和财务过程，以 创造客户和股东价值的一种商务战略和一套面向具体行业领域的应用系统0 1 。 e r p i i 的提法最早出自g a r t n e r 公司亚太地区分析员的分析报告，但在这个分析 报告中说明e r p i i 同e r p 的区别时，把e r p 作为面向内部流程，仅覆盖生产与分销， 功能限于生产销售和财务，数据生成和使用只在企业内部，其作用仅为优化企业内部 的资源，而把实现了跨行业流程功能、参与价值链的运作和协同商务划归为e r p i i 的 范围。这种定义和2 0 世纪9 0 年代初期g a r t n e r 公司定义e r p 为一种外部集成( e x t e r n a l i n t e g r a t i o n ) 是相悖的，说明即便在国外，不同时间、不同专家对e r p 的阐述也是很 不一致的，而且前后经常是有矛盾的【l “。 a m r 的分析家认为【1 2 j ：协同商务仅仅是“企业商务管理( e n t e r p r i s ec o m m e r c e m a n a g e m e n t ，e c m ) ”模型的一个组成部分，而e c m 才是企业真正需要的管理系统， 它包括三个主要方面： ( 1 ) 有一个能提供各种服务形式的基础设施； 扩展企业资源计划及其若干关键技术研究 ( 2 ) 有一个能管理客户、供应商、产品开发和人力资源的开放平台； ( 3 ) 有一个能支持投资、计划、分析和战略管理的实施方案。 对于制造业而言，我们还应当注意美国生产与库存管理协会( a m e r i c a np r o d u c t i o n a n di n v e n t o r yc o n t r o la s s o c i a t i o n ，a p i c s ) 提出的全面企业集成( t o t a le n t e r p r i s e i n t e g r a t i o n ，t e l ) 概念，t e l 是一种更大范围的信息集成，包括价值链中的一些支持 作业。它特别提出了不要忽略与产品开发业务相关的协同运作，这是满足客户个性化 需求的必要条件。它和同步工程( c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ) 或同步制造( s y n c h r o n i z e d m a n u f a c t u r i n g ) 有许多共同或相似之处，但是跨出了一个企业的范围，是供应链管理 中的同步或同时发生( s i m u l t a n e o u s ) 。也有公司提出扩展企业应用系统( e x t e n d e d e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n ，e e a ) ，其实质都是信息集成的范围的扩大。 发展阶段企业背景需解决问厦 解决问题的软件理论基础 ( i v ) 2 0 世纪9 0 年代 ( v ) z l 世纪初 图1 1 h r p 的发展阶段 1 9 5 7 年a p i c s 的成立与1 9 6 0 年前后第一套m r p ( m a t e r i a lr e q u i r e m e n t s p l a n n i n g ，物料需求计划) 软件的面世，标志着企业资源管理系统的发展开始起步。 纵观其近4 0 年的发展历程，可以发现，企业资源管理系统发展中的每一次进步都与 社会经济的发展阶段、企业所处经营环境的变化息息相关。尤为重要的是，新的管理 哲学、管理理论、管理技术的出现必然地成为企业资源管理系统发展的直接催化剂。 图1 1 简要地分阶段描述了这一过程，并针对下一代e r p 系统进行了扩展 1 3 l 。 善萄 铽 一 靴 k| | | 耋 龇 龇 南京航空航天大学博士学位论文 l 2相关研究及现状分析 扩展企业资源计划是一个相对比较庞大的课题，牵涉到工作流管理、供应链管理、 价值链管理、业务流程重组、客户关系管理、知识管理、商业智能、分布式对象计算 技术、建模技术等众多领域。在一篇博士论文中对如此广泛的领域给予全面的研究和 论述，是不现实也是不可能的。鉴于工作流管理、供应链管理和价值链管理等技术的 发展对传统企业资源计划的影响较大，本文仅就上述技术进行了相对深入的研究。 1 2 1 工作流管理 随着企业生产规模的扩大以及信息资源的增长，相应的业务过程也越来越复杂， 这种业务过程的复杂性主要体现在以下两方面： ( 1 ) 业务过程往往涉及到大量分布在不同地域的资源( 包括人员、信息、计算 机和各种应用) ，需要按业务过程对这些资源进行统一的协调利用。 ( 2 ) 企业为了适应市场的变化，业务过程或组织机构经常需要变革或调整。 在这种情况下，传统的以职能为基础的组织机构和运作方式以及按照固定不变的 业务过程所开发的信息系统显然已不能满足企业信息化的需要。2 0 世纪8 0 年代中期 发展起来的工作流技术为企业复杂业务过程的信息化提供了有效的解决途径。 1 9 9 3 年，国际工作流管理联盟( w o r l d l o w m a n a g e m e n tc o a l i t i o n ，w t m c ) 的成 立标志着工作流技术进入相对成熟的阶段。为了实现不同工作流产品之间的互操作， w 丑讧c 在工作流管理系统的相关术语、体系结构及应用编程接口等方面制定了一系列 标准，并给出工作流定义 1 4 - 1 5 】：工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程， 根据一系列过程规则，文档、信息或者任务能够在不同的执行者之间传递、执行。其 主要目标是通过调用相关的信息资源和人力资源来协调业务过程中的各个环节，使之 按照一定的顺序依次执行，从而实现业务过程的自动化。工作流管理系统( w o r k 丑o w m a n a g e m e n ts y s t e m ，w t m s ) 的作用就是将现实世界中的业务过程转化为某种计算 机化的形式化表示，并在此形式化表示的驱动下完成工作流的执行和管理。 工作流管理技术的出现和发展满足了企业组织结构重组与先进制造战略实旋的 客观需求，促进了企业的计算机应用水平上升到一个新的阶段，即从支持企业功能实 现的事务处理系统发展到支持企业实现经营目标的业务处理系统。 在工作流技术研究中，比较著名的有母m 公司a l m a d e n 研究中心的e x o t i c a 、佐 治亚大学计算机系的m e t e o r 、w i d e 以及m e n t o r 等研究项目。在工作流产品方面， 比较有影响的有f i l e n e t 公司的v i s u a lw o r l d l o 、j e t f o r m 公司的i n t e m p o 、i b m 公司 的毋mm q s e r i e sw o r l d l o w 以及a c t i o n 公司的m e t r o 等【l “。 经过工作流产品提供商与工作流研究人员近二十年的不懈努力，工作流技术取得 了相当大的成果，但从工作流管理系统的实际应用情况来看，尚未达到人们所期待的 水平。从用户的角度看，主要存在以下几个问题【1 7 】： 扩展企业资源计划及其若干关键技术研究 ( 1 ) 功能有限不同的企业有不同的业务流程，单一的工作流管理系统无法胜 任大规模复杂业务的负荷，无法和企业中其它信息系统很好地配合，导致实用性较差a ( 2 ) 缺乏互操作性不同厂商所提供的工作流产品具有独立的一套工作流模型、 过程定义语言以及a p i 函数。尽管工作流管理联盟提出了一套标准，但是要实现各 个工作流产品间无缝的互操作性还要做很多工作。 ( 3 ) 实现的复杂性工作流管理系统在企业中的应用是一个复杂的过程：建立 工作流机运行时所必须的分布计算环境；对外部的应用进行包装以便工作流机能够在 必要的时候激活之；开发相应的用户界面以及制定相应的管理规程和用户操作规范 等。目前的工作流产品为这些任务的完成所提供的帮助很有限，需要由工作流产品提 供商与企业应用开发人员进行很长时间的合作才能最终完成。 ( 4 ) 与企业管理制度的冲突工作流系统的实施给企业带来的不仅是技术上的 变化，同时也必然会对企业原有的管理制度造成一定的冲击。企业往往对这种冲击的 认识不足，在系统实施完毕后仍沿用原有的组织结构与管理制度。不完善的管理体制 在一定程度上也限制了工作流系统发挥其应有的作用。 c 作为一种过程建模和过程管理的核心技术，工作流技术可以和其它应用系统有效 地结合，生成符合企业需求的各种业务管理系统。这些业务管理系统的最大特点就是 具有高度的灵活性，可以按照企业的具体需求快速灵活地生成应用软件系统，并且在 企业业务过程发生变化时，迅速重组以满足客户需求。 目前，工作流技术的研究与应用在国内尚处于起步阶段，清华大学的范玉顺教授 等对此做了许多有益的探索，并开发出一个工作流管理系统c i m f l o w 。但是， 真正集成工作流技术的企业资源计划软件并不多，且传统的工作流技术主要用于企业 内部业务流程的集成，不能很好地解决跨企业的应用协作和集成。有鉴于此，本文把 工作流技术作为扩展企业资源计划的关键技术来讨论。 1 2 2 供应链管理 供应链( s u p p l yc h a i n ，s o ) 和供应链管理( s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t ，s c m ) 是伴随着纵向一体化管理模式向横向一体化管理模式转变而形成的 1 “”】。 对于供应链和供应链管理，许多学者从不同的角度出发给出了不同的概念 2 0 - 2 i j 。 一般说来，所谓供应链，是指产品生产和流通过程中所涉及的原材料供应商、生产商、 分销商、零售商以及最终消费者组成的供需网络，即由物料获取、物料加工、并将成 品送到消费者手中这一过程所涉及的企业和企业部门组成的一个网络。相应地，供应 链管理是指人们在认识和掌握供应链各环节内在规律和相互联系的基础上，利用计 划、组织、指挥、协调、控制和激励职能，对产品生产和流通过程中各个环节所涉及 的物流、信息流、资金流、价值流以及业务流进行的合理调控，以期达到最佳组合， 发挥最大的效率，以最小的成本迅速为客户提供最大的附加值。 南京航空航天大学博士学位论文 供应链管理强调核心企业与最杰出的企业建立战略合作伙伴关系，委托这些企业 完成一部分业务工作，自己集中精力和各种资源，通过重新设计业务流程，做好本企 业能创造特殊价值，比竞争对手更擅长的关键性业务工作。这样不仅大大地提高本企 业的竞争能力，而且使供应链上的其他企业都能受益【i 。 供应链的运作之所以要加以管理，就是期望在投入资源于企业经营活动之前，能 有充足的决策信息进行规划以利于执行。与早期各个厂商各自为政的情况相比，早期 的经营管理注重企业内部管理，是以效率为导向的决策。而在包括供应链管理在内的 新管理理念中，内部程序的效率和品质仍然很重要，但更重要的是客户心目中的价值， 企业各项决策思考的出发点是如何提高客户从产品或服务中取得的有形与无形的效 益。这种以客户为导向的决策必须有足够的信息作为基础，否则客户导向充其量只能 是一种观念上的指导原则，无法具体落实到实处。供应链管理的实现，把核心企业和 商业合作伙伴都联系起来进行优化，使原材料以最快的速度，通过采购、生产、分销 环节变成增值的产品，运送到消费者手中。这不仅降低了成本，减少了库存，而且使 资源得到了优化配置，更重要的是通过信息网络、组织网络实现了生产及销售的有效 连接以及物流、信息流、资金流的合理流动。 1 9 9 6 年4 月，由美国先进制造研究( a m r ) 公司和p i t t i g l i o r a b i n t o d d & m c g r a t h ( p r t m ) 国际咨询公司联合成立了供应链委员会( s u p p l y c h a i n c o u n c i l ) ，目前已 有3 0 0 多家世界上最大的制造企业加入该委员会。委员会为其成员提供供应链管理方 面的咨询服务和技术支持，并提出供应链运行参考模型( s u p p l yc h a i no p e r a t i o n s r e f e r e n c em o d e l ，s c o r ) ，为供应链改进提供一个集成的、启发式的方法模型阱】。 目前比较著名的供应链解决方案提供商有i 2 公司、m a n u g i s t i c s 公司、s a p 公司、 b a a n 公司、j d e d w a r d s 公司、a d c x a 公司和o r a c l e 公司。如美国i 2 公司开发了有关 全局供应链管理( g s c m ) 智能规划与调度软件，其r h y t h m 系列产品能够为跨越 企业的供应链计划与调度提供综合智能支持；美国计算机科学公司和s u n 微系统公司 联合为企业提供完整的供应链管理解决方法一集成器方法；加拿大i n t e r t r a n s 公司 提出的供应链后勤解决方案具有管理整个供应链上有关运输和后勤方面的交易、运 作、战术和战略等功能；美国标准与技术研究院( m s t ) 制造系统集成分部，目前 正在研究面向虚拟供应链管理的实时决策支持系统等 2 3 也6 1 。 + 各个供应链管理软件提供商所提出的解决方案不尽相同，但其核心是一致的：即 高级计划与排产( a d v a n c e dp l a n n i n ga n ds c h e d d i n g ，a p s ) 。a p s 能够统一和协调 企业间的长、中、短期计划，是进行供应链各环节之间的计划和协调的主要手段。没 有a p s ，供应链管理就只能作为一种管理理念，而不能成为计划和协同的工具，更不 能形成可推广的软件 2 刀。 a p s 的发展是建立在运筹学、管理科学、计算机科学、人工智能、决策支持系统、 约束理论、工业工程、物流管理、操作研究和其他制造操作管理研究成果基础上的。 它是一种基于供应链管理和约束理论的先进计划与排产工具，包含了大量的数学模 扩展企业资源计划及其若干关键技术研究 型、优化及模拟技术，其优势在于实时的、基于约束的重计划与报警功能。具体应用 的算法包括线性规划( l m e a rp r o g r a m s ) 、整数混合规划( m i x e di n t e g e rp r o 伊a m m i n g ) 、 推理( h e u r i s f i c s ) 、约束理论( t h e o r yo fc o n s 仃a i n t s ) 、模拟( s i m u l m i o n ) 等，视 需要解决问题的类型而定。在计划与排产的过程中，a p s 将企业内外的资源与能力约 束都囊括在考虑范围之内，用复杂的智能运算法则，做常驻内存的计算。a p s 在提高 企业经济效益方面的潜能是巨大的，它能及时响应客户要求，快速同步计划，提供精 确的交货日期，减少在制品与成品库存，并发考虑供应链的所有约束，自动识别潜在 瓶颈，提高资源利用率，从而改善企业的管理水平【2 8 。3 ”。 供应链管理已经在国外的部分企业中得到了较好的推广，其实施也取得了一定的 成效，但其实施过程依然存在着诸多制约因素。 近年来，供应链管理在国内已引起重视，华中科技大学的马士华教授等对供应链 管理的理论研究及应用做了一些有益的探索。但总的来说，供应链的计划控制研究非 常欠缺：扩展企业资源计划的研究对象是以核心企业为主而组成的供应链( 在与商业 合作伙伴相互信任、相互依赖，并共享信息的基础上) ，它所制订的是能协调整个供 应链节点企业的生产计划，使整个供应链系统在一个计划的指导下运作。因此本文将 其生产计划控制作为关键技术来讨论。 1 2 3 价值链管理 价值链( v m u ec h a i n ，v c ) 由美国哈佛大学商学院教授迈克尔波特( m i c h a c l e p o r t e