（管理科学与工程专业论文）基于产品设计链的企业协同创新研究.pdf

摘要 现代社会科技发展同新月异，全球企业都面临着异常激烈的竞争。要想在 竞争中取胜，有效的途径就是创新。由于资源的有限性，单个企业进行创新很 难取得突破性进展，需要企业相互间的合作。由此，协同创新成为了企业创新 发展的一种趋势。对于产品设计链上的企业来说，协同创新可以优化产品设计 链，缩短产品面市时间，从而获得市场和客户的竞争优势。当人们主要关注供 应链管理时，精明的制造商已经意识到，整个设计链的协同创新过程决定了产 品的竞争力和成本。 本文在深入研究和学习其他学者关于产品设计链理论、协同创新理论以及 产品合作开发理论研究的基础上，提出基于产品设计链的企业协同创新概念， 研究其特点，揭示了基于产品设计链的企业协同创新的内在动因和效应。 首先，通过研究分析传统产品设计模式的优缺点，提出基于产品设计链的 企业协同产品创新的工作模式。强调在这种工作模式下，产品设计链的各个参 与主体应充分地进行资源、信息共享，并且互相信任，共担风险，作为一个整 体进行协同产品创新。同时，作为这种工作模式中存在的主要四大流即信息流、 任务流、工作流、数据流，必须对它们进行有效管理并高效实施项目管理，才 能实现预期的产品创新成果，并构建了与之相匹配的组织管理模式。 其次，建立了基于产品设计链的企业协同创新运作机制，考虑在企业现实 经营活动中，企业实施基于产品设计链的企业协同创新时所关注的核心问题， 建立了包括合作伙伴的选择、利益分配、关系协调以及风险防范的运作机制。 合作伙伴的选择结果将最终决定基于产品设计链的企业协同创新的成败，因此 设计了合作伙伴选择指标体系，并采用基于信息熵和密切值相结合的定量方法 对合作伙伴进行选择。 最后，建立了对基于产品设计链的企业协同创新绩效进行评价的指标体系， 在采用层次分析法来确定各指标的权重的基础上，利用模糊综合评价法对协同 创新的绩效进行最终评价，通过模拟计算，证明了利用这种方法对产品设计链 企业协同创新绩效进行评价的可行性。 关键词：产品设计链，协同创新，运作机制 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g yi nm o d e r ns o c i e t yc h a n g i n g r a p i d l y , e n t e r p r i s e sa l lo v e r t h ew o r l da r e f a c i n g t h ef i e r c e c o m p e t i t i o n ，a n d i n n o v a t i o ni st h ee f f e c t i v ew a yt os u r v i v e a st h er e s o u r c e sa r el i m i t e d ，as i n g l e e n t e r p r i s eh a r d l ym a k e sb r e a k t h r o u g hi nt h ec o u r s eo fi n n o v a t i o n t ot h ee n t e r p r i s e s o nt h e p r o d u c td e s i g nc h a i n ，c o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o nw i l lo p t i m i z et h ep r o d u c t d e s i g nc h a i na n ds h o r t e nt h et i m ep r o d u c t sc o m et om a r k e t st og a i nc o m p e t i t i v e a d v a n t a g e s w h e np e o p l em o s t l yp a ya t t e n t i o nt ot h es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ， s m a r tm a n u f a c t u r e r sh a v ea l r e a d yr e a l i z e di ti st h ec o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o no fw h o l e p r o d u c td e s i g nc h a i nt h a td e c i d e st h ec o m p e t i t i v e n e s so fp r o d u c t sa n dc o s t b a s e do nt h e i n d e p t h r e s e a r c ha n d s t u d y o no t h e rs c h o l a r s r e s e a r c h a c h i e v e m e n t so nt h ep r o d u c td e s i g nc h a i nt h e o r ya n dc o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o nt h e o r y a sw e l la sp r o d u c td e v e l o p m e n tc o o p e r a t i o nt h e o r y , t h et h e s i s p u t sf o r w a r dt h e c o n c e p to fe n t e r p r i s ec o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o nb a s e do nt h ep r o d u c td e s i g nc h a i n ， a n dr e s e a r c h e si t sc h a r a c t e r i s t i c s ，a n dr e v e a l st h ei n h e r e n tm o t i v a t i o n sa n de f f e c t so f e n t e r p r i s ec o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o nb a s e do nt h ep r o d u c td e s i g nc h a i n f i r s t l y , r e s e a r c h i n go ns t r e n g t h sa n dw e a k n e s s e so ft r a d i t i o n a lp r o d u c td e s i g n m o d e s ，t h et h e s i sb r i n g sf o r w a r dt h ep r o d u c td e v e l o p m e n tm o d eo fe n t e r p r i s e c o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o nb a s e do nt h ep r o d u c td e s i g nc h a i n u n d e rt h i sm o d e ，i ti s e m p h a s i z e dt h a ta l lp a r t i c i p a n t so fp r o d u c td e s i g nc h a i ns h o u l df u l l ys h a r et h e i r r e s o u r c e s ，i n f o r m a t i o na n dr i s k s ，t r u s te a c ho t h e ra n dc a r r yo u tc o l l a b o r a t i v e i n n o v a t i o na saw h o l e a tt h es a m et i m e ，t h ep a r t i c i p a n t ss h o u l de f f i c i e n t l ym a n a g e i n f o r m a t i o nf l o w , t a s kf l o w , w o r k f l o w , a n dd a t af l o w , a n de f f e c t i v e l yi m p l e m e n t p r o j e c tm a n a g e m e n ta s t oa c h i e v ea n t i c i p a t e dp r o d u c ti n n o v a t i o n b e s i d e s ，t h e o r g a n i z a t i o nm a n a g e m e n tm o d es u i t e dt ot h ep r o d u c td e v e l o p m e n tm o d ei s e s t a b l i s h e d s e c o n d l y , c o n s i d e r i n gt h ek e yp r o b l e m se n t e r p r i s e sc a r ea b o u tw h e nt h e yc a r r y o u te n t e r p r i s ec o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o nb a s e do nt h ep r o d u c td e s i g nc h a i n ，t h e o p e r a t i o nm e c h a n i s mi s b u i l ti n c l u d i n gp a r t n e r s c h o s e n ，b e n e f i t sd i s t r i b u t e d ， r e l a t i o n sc o o r d i n a t e d ，a n dr i s k s p r e v e n t e d p a r t n e rs e l e c t i o nw i l ld e t e r m i n et h e s u c c e s so ft h ei n n o v a t i o n ，s oi n d e xs y s t e mi sd e s i g n e da n dp a r t n e r sa r es e l e c t e db y u t i l i z i n gt h em e t h o dc o m b i n i n gi n f o r m a t i o ne n t r o p ya n do s c u l a t i n gv a l u e f i n a l l y , t h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mi ss e tu pt oa p p r a i s et h ep e r f o r m a n c eo f e n t e r p r i s ec o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o nb a s e do nt h ep r o d u c td e s i g nc h a i n ，a n dt h ei n d e x w e i g h t sa r ed e t e r m i n e db yu s i n ga h r , a n df u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n i s u t i l i z e dt oa p p r a i s et h ef i n a lp e r f o r m a n c e u s i n gs i m u l a t e dd a t ac a l c u l a t i o n ，i ti s p r o v e nt h a tt h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e ma n dt h ee v a l u a t i o nm e t h o d a r ef e a s i b l ew h e n a p p r a i s i n gt h ep e r f o r m a n c eo fe n t e r p r i s e c o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o nb a s e do nt h e p r o d u c td e s i g nc h a i n k e y w o r d s ：p r o d u c td e s i g nc h a i n ，c o l l a b o r a t i v ei n n o v a t i o n ，o p e r a t i o nm e c h a n i s m i i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究性工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特y j , j 3 h 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，也不包含为获得武汉理工大学或其它教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所作的任 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：妄崾 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部 内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后遵守此规定) 研究生虢雄跏躲咨吐如胁彬车朋 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 研究目的和意义 第1 章导论 ( 1 ) 研究目的 现代社会科技发展同新月异，全球的企业都面临着异常激烈的竞争。要想 在竞争中取胜，有效的途径就是创新。由于资源的有限性，单个企业进行创新 很难取得突破性进展，需要企业相互问的合作。由此，协同创新成为了企业创 新发展的一种趋势。对于产品设计链上的企业来说，协同创新可以优化产品设 计链，缩短产品面市的时间，从而具备市场和客户的竞争优势。当人们主要关 注供应链管理时，精明的制造商已经意识到，整个设计链的协同创新过程决定 了上市产品的竞争力和成本。 本文通过对产品设计链上企业协同创新的研究，目的在于分析产品设计链 上企业协同创新的动因、模式，研究产品设计链上企业协同创新的运作，从而 为我国产品设计链上企业的协同创新提供一定的理论和实践指导。 ( 2 ) 研究意义 首先，以产品设计链企业协同创新为研究对象具有很强的理论意义。协同 创新是创新理论研究中的一个重要方面，也是当前理论界研究的一个热点问题， 虽然已有研究涉及协同创新内容的较多，但对产品设计链企业的协同创新的研 究较少。本文以产品设计链企业协同创新为研究内容，将在一定程度上填补目 前理论研究的不足。 其次，在当前企业面临复杂多变的环境下，对产品设计链企业协同创新进 行研究具有很强的实践意义。随着我国加入w t o ，国内企业面临更加激烈的竞 争环境，技术的发展、环境的不确定性，使得企业的创新同益成为一种复杂性 活动，产品设计链上单个企业很难独自完成越来越复杂的创新活动，对产品设 计链上各企业来说，只有建立起战略合作伙伴关系，进行信息共享和开展协同 创新，才能有利于提高各企业的创新能力和对市场的响应速度，从而增强整个 设计链的竞争力。本文通过对产品设计链企业协同创新的研究，将为设计链上 各企业实施创新战略提供有益的实践指导，具有积极的现实意义和研究价值。 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 国内外相关研究综述 ( 1 ) 产品设计链的研究现状 c l a r k 1 】等人将设计链定义为由制造商与供应商组成的协同设计网络， o g r a d y 2 l 等人进一步拓展了设计链的概念，将由制造商、供应商和客户组成的 团队称为协同产品设计链。王有远等人认为设计链成功运作是建立在利益共享、 合作信任和各节点自治等基础之上的1 3 l 。e p p i n g e 等人对产品设计开发过程和重 组的分析，要研究协同设计链中协同设计子任务联系类型，设计活动之间联系 的基本形式有：顺序型、并行型和耦合型【钔。2 0 0 6 年王有远等将蚂蚁算法与遗 传算法相结合应用到协同产品设计链合作伙伴选择上1 5 j ，并在2 0 0 7 年提出协同 产品设计链的组织结构有如下特点：组织结构与技术创新模式相适应；开 放、灵活和动态的结构；有利于资源和信息共享【6 j 。张劲松和郑双怡介绍了 协同产品开发链及其工作模式，并对当前的主要产品建模技术进行了回顾，分 析了协同产品开发链的内涵及其对产品模型的要求。产品开发链成员之间进行 协同开发的关键是产品配置模型，讨论了面向协同开发的集成产品信息模型及 模型的主要内容，并分析了产品配里模型在开发链产品模型中的作用，此外还 介绍了集成产品模型的功能结构和逻辑结构1 7 j 。 c a r l s h a m r e 等认为协同产品开发链是一个动态组织，其组建过程基于市场 需求驱动，当企业捕捉到新的市场需求，就可联合相关合作企业、部门共同组 建产品开发链，开发并生产相应产品满足这个需求，从而获得经济利润1 8 j 。 c a r l i s l e l 9 】等人认为供应商必须参与产品设计的过程，才能发挥其特殊的制造生 产能力，d o w l a t s h a i l l o 峙旨出供应商的早期参与可以将供应商的能力整合到制造 商的供应链中；供应商、用户参与产品开发过程，可提高产品质量，降低成本， 缩短上市时间【1 1 j 3 1 。供应商由于自身的设计能力与产品需求的不同，供应商参 与产品设计的程度有所不同，c l a r k k 1 1 4 l 和t w i g g l l 5 j 等人研究了供应商参与产品 设计的模式。a n u m b a 等人将产品协同设计根据时间和地点分为4 种类型：面 对面( f a c et of a c e ) 协同设计、同步分布式( s y n c h r o n o u sd i s t r i b u t e d ) 协同设计、异 步( a s y n c h r o n o u s ) 协同设计、异步分布式( a s y n c h r o n o u sd i s t r i b u t e d ) 协同设计1 1 6 j 。 从哲理的角度讲，初蒙认为c p d ( c o l l a b o r a t i v ep r o d u c td e s i g n ) 蕴含了这 样一个内涵：协同创造价值【1 7 j 。段嘉和陈永莲认为实施协同产品开发的效果有 两个层面：从企业内部的层面而言，c p d 能帮助企业有效地降低成本，显著降 低产品开发周期；站在更宏观的层面，c p d 能帮助企业实现跨企业的产品协同 开发，从而有效地利用合作伙伴的创新优判1 8 】。李俊华等认为协同产品丌发包 含以下的核心理念：价值链的整体优化、以敏捷的产品创新为目的、以协作为 2 武汉理工大学硕士学位论文 基础、以产品设计为中心进行信息的聚焦和辐射【1 9 l 。杨秋和曹健从大规模定制 的角度提出协同产品开发需要考虑三个方面的问题：从整体上考虑产品开发， 对产品开发过程的管理和采用新的产品开发模式，这三个问题构成了c p d 的三 个基本部分【2 0 1 。王德生指出产品开发管理的任务是协调各部件开发任务与总产 品问的关系，阐述了如何在产品关系的基础上分解产品开发过程1 2 1 j 。王玉和邢 渊提出了一种复杂技术产品的协同开发方法【2 引。祁国宁和周济等人在论述协同 产品商务实质及其一些相关问题的基础上，提出了一种基于协同产品商务环境 的数字化制造工厂模型1 2 3 1 。汪惠芬和张友良等人基于虚拟企业的思想，利用分 布式环境下的协同产品开发系统建立产品定义模型，给出了该模型的总体结构 和数据结构1 2 4 1 。曹健和张申生等人从协同产品开发过程的特点出发，提出了支 持协同产品开发的协商模型和协商过程组织方法【2 5 】1 2 6 】。严隽琪和沈军营等人基 于新的网络技术为异地协同产品开发提出了一套支撑工具和方法l z 7 】。杨海成和 李伟刚等人论述了跨企业协同产品开发对于工作流过程模型的特殊要求，提出 了一种适应不同环境下协同产品开发的工作流管理体系结构l 珊。肖田元和彭中 华等人研究了协同产品开发平台框架及关键技术【2 9 1 1 3 0 1 。 上面所提到的一些方法忽略了一个基本的事实，即企业产品开发过程所涉 及到的管理域本身是横跨好几个层次的，企业设计、生产、营销、服务等部门 彼此之间的耦合程度也并不完全一致，没有层次的划分将是一种过于简单的耦 合。企业产品开发的过程应该被划分为几个不同的层次，而现有的协同产品开 发方法都忽略了这一点，没有很好地体现“协同”的本质，从而造成了协同产 品开发方法事实上的缺乏层次性和可操作性。 ( 2 ) 创新理论的研究现状 “创新”( i n n o v a t i o n ) 这- - 概念首先是由美籍奥地利经济学家约瑟夫a 阿罗 斯熊彼特提出的。他在经济发展理论一书中首次阐述了“创新”的含义， 指出：创新就是“建立新的生产函数”，即“企业家对生产要素的新组合”，也 就是把一种从来没有过的生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系，从 而引起生产方式的变革，形成一种新的生产能力p 1 i 。 熊彼特描绘了五种创新： 采用一种新的产品，也就是消费者还不熟悉的产品，或一种产品的一种 新的特性。 采用一种新的生产方法，也就是在有关的制造部门中尚未通过验检的方 法，这种新的方法决不需要建立在科学上新的发现的基础之上，并且，也可以 存在于商业上处理一种产品的新的方式之中。 3 武汉理工大学硕士学位论文 开辟一个新的市场，也就是有关国家的某一制造部门以前不曾进入的市 场，不管这个市场以前是否存在过。 掠取或控制原材料或半制成品的一种新的供应来源，也不问这种来源是 已经存在的，还是第一次创造出来的。 实现任何一种工业的新的组织，i ：l 立n 造成一种垄断地位( 例如通过“托 拉斯化”) ，或打破一种垄断地位。 陈劲将这五种创新归纳为三大类：一是技术创新，包括新产品的开发，老 产品的改造，新生产方式的采用，新供给来源的获得，以及新原材料的利用； 二是市场创新，包括扩大原有市场的份额及开拓新的市场；三是组织创新，包 括变革原有组织形式及建立新的经营组织1 3 2 1 。 继熊彼特之后，西方经济学家沿着熊彼特的创新思想，对技术创新理论作 了开创性的研究，主要包括对新技术推广方面的影响、技术创新与新加入者的 处境、技术创新类型、技术创新模式、技术创新中政府的作用，并以此为基础 逐渐发展为一门较为完善的科学。 k a m i e n & s c h w a r t z 于2 0 世纪6 0 年代中期至7 0 年代早期提出了一种简单的、 线性的、基于“需求拉动”创新过程模型【”j 。r o t h w e l l & z e g v e l d 和s t e i r u n u e l l e r 于2 0 世纪7 0 年代后期至8 0 年代早期【川，分别提出了基于“交互作用”的创 新过程模型【3 5 l 。k l i n e & r o s e n b e r 于2 0 世纪8 0 年代未期至9 0 年代初期，提出 了基于“链环网络”的创新过程模型1 3 6 j 。d o d g s o n 在2 0 世纪9 0 年代，提出了 “系统集成与网络 创新模型1 3 。 创新系统的研究主要包括：国家创新系统、部f - 仓, j 新系统、创新网络、复 杂产品和系统的集成。 许庆瑞等学者对组合创新的理论框架、机理和模式1 4 2 j 以及全面创新管理进 行了比较系统的研究1 4 3 j 。 另外，一些学者从系统观和集成观分析和探讨了企业的创新管理模式。例 如，t h e o d o r o se v g e n i o u 研究了适应性企业的信息集成和信息战略问题1 4 引， d o n a l dh i s l o p 探讨了知识集成过程与创新的适应性问题l4 5 。，张华胜和薛澜从技 术创新角度，研究了集成创新的范式，分析了集成对象、集成主体、集成平台、 集成系统结构与组织能力、集成创新网络及集成创新实现模式等i 矧。李垣和乔 伟杰构建了基于价值管理的企业创新系统框架，分析了其六个组成要素f 战略创 新、组织创新、文化创新、营销创新、产品创新和工艺创新) 及其相互关系【4 7 j 。 陈劲提出集成创新是由技术集成、知识集成和组织集成组成【4 8 1 。官建成和张爱 军通过对北京地区制造业2 1 3 个创新型企业的问卷调查和数据分析，利用0 t m a p 工具发现有关组织、技术以及创新绩效之间关系的一些规律。研究表明， 4 武汉理工大学硕士学位论文 技术与组织的有效集成对技术仓i j 新成功起决定性的作用1 4 引。 ( 3 ) 协同创新研究现状 协同( s y n e r g y ) 原本是自然科学名词，意思为共同工作。1 9 6 5 年，美国战略 理论研究专家依戈尔安索夫( a n s o f o 首先将“协同 理念引入企业管理学界， 并第一次提出了“协同的经济学含义，即一种使公司的整体效益大于各独立 组成部分总和的效应1 5 u j 。 2 0 世纪7 0 年代中期以后，d i l l o n ，d o s i ，u t t e r b a c k 等人探讨了企业组织、 决策行为、学习能力与营销以及内外部因素相互作用对于企业技术创新的影响， 指出提高技术创新效果的关键在于合理处理好上述各种要素的匹配关系，发挥 协同作用1 5 1 】【5 2 】。 于江在综合产业集群理论和协同理论的基础上提出高新技术产业集群式协 同创新模式，并结合我国高技才产业发展中存在的问题，从企业内外部两方面 对协同创新模式进行了分析1 5 引。董晓宏等针对企业创新活动的复杂性与不确定 性，应用复杂适应系统理论的主体研究方法刺激反应模型对企业创新过程进行 了再认识，全面考虑影响企业创新绩效的关键因素，提出了3 c 创新规则，为 关键要素间的协同创新提供了途径【5 引。万幼清和邓明然在分析影响集群协同创 新绩效的因素的基础上，建立了产业集群协同创新绩效模型1 5 5 】。陈晓红和解海 涛在分析了企业技术创新从“线性范式”向“网络范式”转变的基础上，从分 析我国中小企业技术创新外部“正”效应内部化入手，针对中小企业技术创新 方面的不足与缺陷，提出中小企业协同创新体系构想，建立了中小企业技术创 新“四主体动态模型”，并分析了其运行模式1 5 们。陈劲等通过研究企业集团内部 协同创新的关键影响因素及其与协同创新效应的关系、协同创新效应与创新绩 效的相关关系，对企业集团内部的协同创新管理进行了理论分析和实证研究1 5 7 j 。 唐文献等提出了支持产品协同创新开发的决策模型，并分析其决策过程。建立 了产品方案分析评价指标体系及灰关联分析评价模型，提供对产品的协同创新 开发方案分析、优选的决策支持哪l 。许箫迪和王子龙通过建立企业协同创新模 型对战略联盟行为主体间的协同创新关系进行研究【5 引。季宇设计了u i 知识联 盟协同创新机制模型，分析了影响u i 知识联盟协同创新的六种相关函数关系， 并借用c o b b d o u g l a s 的思想提出了u i 知识联盟协同创新绩效的数理分析模型 【删。姜启军建立了中国纺织服装产业的协同创新系统，提出该系统主要由机构 要素、合作要素和环境要素组成，协同创新过程一般经历三个阶段：创新雏形、 创新发展和协同创新1 6 1j 。 上述研究成果无疑为本课题的研究奠定了很好的基础。但已有的研究在以 下几方面尚需要进一步深入探讨： 武汉理工大学硕士学位论文 已有的研究虽然对协同产品开发进行了较深入的研究，但对产品设计链 上企业之间进行协同开发设计的研究较少，需要对产品设计链上企业之问的协 同开发进行深入研究。 已有的研究虽然涉及到产品设计链上企业协同的内容，但没有涉及到产 品设计链上企业协同创新的内容；对于设计链企业协同的技术与理论相关的内 容研究较多，但是对于协同企业的管理层面的研究缺乏。 需要对产品设计链上企业实施协同创新的运作进行研究，包括合作伙伴 选择、协调、风险防范、利益分配，并对协同创新的绩效进行评价。 1 3 研究内容和方法 ( 1 ) 研究内容 本文拟在深入研究和学习其他学者关于产品设计链理论、协同创新理论以 及产品合作开发理论研究的基础上，总结提出基于产品设计链的企业协同创新 概念，研究其特点，并揭示内在动因和所产生的效应。 在充分对基于产品设计链的企业协同创新的理论阐释之后，拟从以下几个 方面展开研究： 通过介绍传统开发模式，研究分析其优缺点，结合现代企业面临的新的 技术和管理形式，即集成创新、并行工程和网络技术的快速发展和广泛应用， 总结其他学者关于多个企业进行产品合作开发模式，在此基础上，提出基于产 品设计链的企业协同产品创新的工作模式。这种工作模式是将构成产品设计链 的各个参与主体融合在一起，充分的进行资源、信息共享，风险共担，作为一 个整体进行协同产品创新开发，并充分利用由计算机和w e b 构成的基础支持系 统，快速、高效实现预期的产品创新成果。为了成功实现协同创新，构建其所 需的组织模式、管理控制方法和配套的组织文化支撑。 为了保障基于产品设计链的企业协同创新能成功运行，必须建立可行的 运作机制，考虑到在现实企业运作当中实施基于产品设计链的企业协同创新是 主要关注的问题，本文拟建立运作机制，包括：合作伙伴的选择、利益分配、 合作伙伴关系的协调以及风险防范。重点在进行合作伙伴选择，将设计选择指 标体系，并采用基于信息熵和密切值相结合的定量方法对合作伙伴进行选择。 为了通过协同创新绩效评价，比较协同创新预期的贡献，监督协同创新 过程的发展，同时评价现实的协同创新绩效水平，以检验其是否为参与各方的 目标服务，并作为利益分配的依据，为合作各方将束再次实行产品创新作为参 考和借鉴，本文拟建立进行绩效评价的评价指标体系，在综合和分析其他学者 关于企业技术创新的绩效评价的方法的基础上，考虑到基于产品设计链上的企 6 武汉理工大学硕士学位论文 业协同创新在企业实际活动当中还未真正丌始实施，仍处于尝试阶段，所以各 种数据的获得存在一定困难，本文拟采用层次分析法来确定各指标的权重，并 利用模糊综合评价法对协同创新的绩效进行最终评价，并模拟数据给出算例演 算。 最后将对全文进行总结，提出创新点，并做出展望，指出本文研究的不足 之处以及今后的研究方向。整篇文章将按图1 - 1 所示的研究思路进行展开。 图1 - 1 本文研究思路 ( 3 ) 研究方法 理论分析：广泛收集和研究相关学术成果，充分阐释产品设计链理论、 协同理论、创新理论等。利用一般与具体的思维方法，在对协同创新进行各个 方面的分类的基础上，对基于产品设计链的企业协同创新进行更为具体的分类， 在此基础上揭示内在动因，并分析其所产生的一系列效应，为本文后面主要内 容的研究提供良好的理论支撑。 对比分析：为了充分阐释产品设计链的内涵，将产品设计链和供应链进 行对比区别分析；在提出基于产品设计链的企业协同创新通过介绍传统开发模 式、组织管理模式、建立运作机制以及最终的绩效评价的这个方面时，充分发挥 对比研究，并考虑本文研究的实际情况和企业的实际情况，采用更具有操作性和 实用的方法。 7 武汉理工大学硕士学位论文 恰当的运用定量研究：本文将主要在两处比较重要的地方采用定量的研 究方法。第一处是基于产品设计链的企业协同创新的运作机制当中合作伙伴的 选择，因为合作伙伴的选择结果将直接决定协同创新的主体一产品设计链的构成 质量、资源优势互补程度、后期的合作状况等，也就意味着最终决定协同创新 的成果，所以本文采用基于信息熵和密切值的方法进行产品设计链企业协同创 新合作伙伴的选择。该方法把参与评价的各因素作为目标，列出在全体目标下 不同合作伙伴的指标集合，用信息熵原理确定指标权重，优选各目标的最优值 和最劣值，并组成虚拟“基准”，计算出密切值，从而为评价合作伙伴提供可靠 依据；第二处是对基于产品设计链的企业协同创新的绩效评价方面，由于绩效 评价的结果将起到监督协同创新过程的发展的作用，并作为利益分配的最基本 的依据和为将来进行再次合作作参考，故在比较各种方法的适用性的基础上， 本文基于实际操作的考虑，决定运用层次分析法和模糊综合评价法对基于产品 设计链的企业协同创新的绩效进行评价。即把层次分析法和模糊综合评价法结 合起来运用。具体步骤是把层次分析法整体纳入到模糊综合评价法的第三步， 利用层次分析法来确定权重，最后利用模糊综合评价方法评价绩效。 8 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章产品设计链企业协同创新的理论概述 2 1 产品设计链 2 1 1 产品设计链的提出 随着知识经济时代和数字化时代的到来，市场竞争越来越激烈，全球化趋 势越来越明显，新产品开发是企业立足市场的根本，所以设计在市场竞争中的 作用也越来越重要。而当前新产品更新速度不断加快，特别是以电子行业产品 和汽车制造业产品最为显著，新产品的研发周期不断缩短，市场对产品个性化 的要求越来越高，顾客对新产品的上市时间、产品质量、价格以及服务的要求 也越来越挑剔。在这种市场情况下，好的产品应基于先进的设计理念，在对市 场需求和客户偏好的深刻了解后，在短时问内以最快的速度最大地满足客制化 需求，这就要求在设计过程中，要将客户纳入进来。除此之外，现代设计要求 对新产品进行全寿命周期设计，即在设计过程中要充分考虑设计、制造、安装、 运行、维修和报废等每一个阶段的要求，而这些过程并不能由一个企业独立完 成，这样也就要求将核心企业涉及到的上下游供应商以及相关的战略合作企业 考虑到整个设计当中。从而，一个完整的由核心设计研发企业主导的、囊括上 下游供应商和所有客户以及相关合作企业的产品设计链就应运而生了。 在产品设计链管理模式下，在设计一开始就考虑产品整个生命周期中的诸多 因素，伎供应商、销售商、顾客参与产品设计，产品设计的早期就考虑上、下游 阶段和制造的需要，有效的整合产品设计链与供应链，有效整合产品设计链上各 成员的信息和资源，实现资源优势互补，充分发挥产品设计链的创新优势。从而 最大限度避免由于设计返工、生产工艺无法实现、生产成本过高、新产品不被市 场所接受等导致的产品设计遭遇失败的发生，增强企业的新产品开发能力及市场 竞争能力，提升企业的核心竞争力。产品成本的7 0 9 5 取决于产品开发的5 2 0 时间段中【6 2 1 ，也就是说，早在考虑下游之前就确定了，这将导致在以后 的量产中产生严重的高成本问题，由此可见，目前的传统的产品开发模式已经无 法适应现代新产品丌发的需要。对产品的开发成本统计分析表明，产品开发的早 期阶段决定了产品开发成本的8 3 以上，而这一阶段所花费的费用仅占产品开发 成本的7 以下【6 2 1 ，如何在产品开发的早期阶段就考虑产品生命中的各种因素， 对企业获得最佳效益至关重要。随着市场对产品设计要求的不断提高，产品设计 的范围逐步扩展到产品的整个生命周期。因此，企业已不能自已单独设计整个产 9 武汉理工大学硕士学位论文 品，而必须整合自身与合作伙伴的核心竞争力和优势资源，共同设计出满足顾客 需求的定制化产品。当人们主要普遍关注供应链管理、供应链竞争时，精明的制 造商已经意识到，整个设计链的过程决定了上市产品的竞争力和成本。人们开始 关注企业问的协同设计管理，于是，在整个供应网络中出现了种新的形式 产品设计链管理。 2 1 2 产品设计链的内涵 “设计链”一词最早出现于服装业，目前设计链理论被广泛应用在电子产业， 例如系统芯片fs y s t e mo nc h i p ，s o c ) 设计。许多学者从不同角度定义设计链， 设计链协会( d e s i g nc h a i n a s s o c i a t e s ，d c a ) 给出的定义是设计链支持产品的研 发与设计，它可以是一个信息网络、供应商、工具和方法、应用知识、能力、需 求、标准、纪录和模型等，设计并确保新产品在正确的时间以正确的形式发表。 m a r t i n 等人认为设计链连接硬件和软件虚拟组件的供应者、或知识团队到系统公 司，研发产品并供最终用户使用【6 3 j 。 一般而言，产品设计链( p r o d u c td e s i g nc h a i n ) 是一个由一群组织( 制造商、 供应商和客户) 合作开发产品或提供服务以满足用户需要的系统m l 。用户的需求 信息从下游逐渐传递到上游的子供应商，由核心企业主导整个产品设计链，全 面管理和控制产品开发过程、产品信息流或数据流、产品任务流，并向各层供 应商分配各模块的用户需求设计或产品组装，产品的各种开发设计活动通过设 计链得到高效地执行，设计链中的所有参与者经历从概念设计直至产品投放市 场的整个过程。 一个产品设计链是由多个独立的企业( 或组织) 和个人为某一目标而组建的 跨企业的动态联盟，其结构如图2 - 1 所示。产品设计链将基于共同产品设计目 标的各个设计参与成员，包括核心企业、上下游供应商、战略合作伙伴以及客 户等连接在了一起，从而形成了一个分布广泛的、动态的、通过网络技术进行 信息共享的产品设计开发网络组织。 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 供 应 商 的 供 应 商 信息流 图2 - 1 产品设计链的结构 2 1 3 产品设计链与供应链的联系与区别 设计链提供最终产品设计到供应链，因此它与供应链相连接。m u r p h y h o y e 将设计链作为供应链集成的一部分，以便供应链的合作伙伴能早期参与产品的 协同设计阶段【6 5 1 。一条完整的供应链离不开设计链，设计链为供应链提供了以 产品为核心的驱动力。 设计链与供应链在组织形式上存在相似之处，但是它们之间却存在着多方 面的不同。 ( 1 ) 目标不同。设计链的独立性很强，且两者的目标也不同。供应链是安 排制造并分配组织的协同作业，以确保产品上市；设计链则是安排工程和技术， 调度组织的协同作业，以传递最终产品设计给供应链。 ( 2 ) 贯穿整条链的主要成分不同。供应链成员之间以物流、资金流、商流 为纽带联系在一起，而设计链是随着产品开发过程的异地化、全球化而提出， 设计链成员之间主要是产品信息流、数据流、任务流、工作流，当然不可避免 也有资金流和物流。 ( 3 ) 链中成员关系不同。供应链主要用于企业联盟在产品生产制造过程中 的物料控制和管理，各个成员之间是一种零部件供应关系，而设计链强调各个 成员基于共同的开发目标而进行协同产品开发，因此开发成员之间是一种基于 开发任务分解的协同关系。 ( 4 ) 管理侧重点不同。供应链管理主要是一种产品物料以及财务信息流的 管理，而产品设计链包括对产品开发过程、产品信息流、数据流、任务流、工 作流等方而的管理。 武汉理工大学硕士学位论文 到目前为止，供应链被认为是第三利润源泉的理论已经被人们普遍接受， 所以大家主要关注的是供应链。掘统计，供应链的年增长率在3 0 4 0 ，总量 已达几十亿美元【吲。一个成熟可靠的供应链可以使大幅度降低产品的销售成本， 从而为供应链上企业带来高利润和市场竞争力，致使供应链之间的竞争也进入 白热化的时代。但对于以产品更新换代为主要特点的一些行业譬如电子、计算 机等行业来说，设计链更应予以重视，一个好的设计链可以压缩产品面市的时 间周期，降低产品的设计生产成本，更好的满足客户的需求，从而真正获得市 场和技术上的绝对竞争优势。 概括起来设计链的优化可带来下述优势： ( 1 ) 由于各个公司之间的技术集成得以更好地实现，避免了不必要的设计 重复，可以赢得更短的面市时间和量产时间。 ( 2 ) 重复设计降低、产出率改进以及技术集成中较少的时间和经费投入， 设计链可带来更低的产品成本。 ( 3 ) 面市时间提前以及产品竞争力提高，设计链可产生更高的利润收益。 ( 4 ) 由于产品设计更有预见性，设计周期更短，设计链可带来更高的客户 满意度。 2 2 协同创新 2 2 1 协同创新的内涵 “协同”从狭义上来理解是与竞争相对立的合作、互助和同步等行为；从 广义上来理解，是指在复杂大系统内，为了实现系统的总体演进目标，各子系 统或各个组成部分之间相互配合、相互支持而形成一种良性循环状态。在该状 态下，各子系统的协同行为能够产生出超越各要素自身单独作用的整体效果， 从而能够形成整个系统的统一性和整体性。协同具有很强的目标性，系统的整 体目标是引导系统内的各组成部分相互协同的关键。 唐文献认为协同创新是一种优化产品开发过程的集成的、以人为中心的设 计方法与创新技术相结合的产品开发模式【6 丌。 陈光将协同创新定义为：以企业发展战略为导向，以提高协同度为核心， 通过核心要素( 技术与市场) 和若干支撑要素( 战略、文化、制度、组织、管理、 资源等) 的协同作用，实现企业整体协同效应的过程1 6 8 。 根据以上两个定义，我们可以这样束理解协同创新：协同创新是指以提高协 同度为核心，各项创新相关要素如技术、市场、战略、文化、制度、组织、管理 等有机配合，通过复杂的非线性相互作用产生单独要素所无法实现的整体协同效 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 应的过程。协同创新的目标是以产品的功能为基本出发点，改进或完善现有产品 或创造发明新产品，以实现预期的功能，从而提高产品的创新度，加速产品的开 发进程，同时使产品具有良好的质量及经济性。协同创新是创新的主要形式，也 称合作创新。 协同创新是企业为了适应新的市场环境从内部创新向多个企业间合作创新 转变的一种形式，其基础是网络化技术和产品数据共享技术的推广应用，w e b 技术的快速发展和成熟应用为实现数字化信息的有效快速传递和知识的共享提 供了良好的途径，它将企业的战略合作伙伴、各级供应商、销售代理商和终端 客户有效而紧密的联系起来，从而进行有效沟通，实现资源优势互补，进行有 目的的高效协同创新。 2