（计算机应用技术专业论文）plm中供应链管理系统的柔性化研究与实现.pdf

p l m 中供心链管理系统的柔性化研究j 实现 摘要 当今的商业环境中充满着不确定性，面对全球化所带来的经济，政治及 其安全方面所发生的巨变，以供应链运作模式的一切商业活动都不得不考虑 市场变化及扰动所带来的问题。为了使整个供应链的运作效果最佳，就必须 以协调的方式来整合所有的成员和商业运作过程。 当前的供应链模式无法对系统内各成员的物流、资金流及信息流进行有 效的管理同时也无法协同外界环境变化作出适当的反应。为了解决中小型企 业在实施供应链管理过程中所遇到的各种软件需求变化，本文从柔性软件理 论和供应链管理系统领域两个基本点方面对国内外研究现状进行了深入的 分析。在此基础上，对柔性软件的特征、柔性供应链的核心功能、基于组件的 柔性供应链的建立等方面进行了研究。 本文研究的内容和贡献主要体现在如下几个方面： ( 1 ) 针对国内中小型企业供应链管理系统无法适应需求变化的现状，提出了 柔性供应链管理系统的思想，设计了柔性供应链管理系统的核一t l , 部分。 ( 2 ) 在柔性软件思想的指导下，分析了采购管理、库存管理、销售管理三大 子模块，并详细说明了各业务流程对需求变化的反映能力，并设计出了各 自的系统结构图。 ( 3 ) 以采购管理予系统为例，根据其系统体系结构，利用p e t r i 网这一有利的建 模工具，初步建立了这一系统的p e t r i 网模型。 ( 4 ) 为增加系统的柔性，提出代理思想，并设计出了基于多a g e n t 的f s c m 体系结构，利用形式概念分析方法实现了销售进货a g e n t , 使系统初步具 有了决策功能。 ( 5 ) 在设计实现卜 c m 系统中，提出了组件思想，并以采购子系统为例通过 分析该子系统的p e 雠网模型，规划出了这一过程所需要的基本组件，并建 立了基础组件库。 关键字：柔性，柔性软件，供应链，供应链管理系统，柔性供应链管 理系统，组件技术 p l m 中供j 衄链管理系统的鬃忭化研究j 实现 a b s t r a c t n o w a d a y s ，t h e r e e x i s t m a n y u n c e r t a i n t i e si ne c o n o m i ce n v i r o n m e n t d r a m a t i cc h a n g ei np o l i t i e s ，e c o n o m y , a n ds o c i a ls e c u r i t yh a sb e e nw i t n e s s e da sa r e s u l to fg l o b a le c o n o m y w i t h o u te x c e p t i o n , a l lc o m m e r c i a la c t i v i t i e so fs u p p l y c h a i na r e f a c i n gn e wp r o b l e m sd u e t ot h em a r k e tc h a n g ea n dg l o b a l d i s t r i b u t i o n e n t e r p r i s e sa n do r g a n i z a t i o n sa l ef a c e dw i t hp e r m a n c e n t l yc h a n g i n g m a r k e t s ，g l o b a lc o m p e t i t i o na n dr a p i d l yd e c r e a s i n gc y c l e s o ft e c h n o l o g i c a l i n n o v a t i o n i no r d e rt oa c h i e v eh i 曲p e r f o r m a n c e ，s u p p l yc h a i nf u n c t i o n sm u s t o p e r a t ei na ni n t e g r a t e da n dc o o r d i n a t e dm a n n e r t h et r a d i t i o n a lm a n a g e n m e n tm e t h o d o l o g yo ft h es u p p l yc h a i nc a n t e f f e c t i v e l ym a n a g ep r o d u c tf l o w , c a p i t a lf l o w , o ri n f o r m a t i o n f l o w , n o rc a ni t c o o r d i n a t et h er e a c t i o nt ot h ec h a n g eo fo u t s i d em a r k e te n v i r o n m e n t t bs o l v e v a r i o u sp r o b l e m so ns o t h v a r ed e m a n dc h a n g et h a tm e d i u ma n ds m a l le n t e r p r i s e s m a ym e e td u r i n gt h ep e r i o do fs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ti m p l e m e n t a t i o n ，t h i s p a p e rd e s c r i b e dt h ei n - d e p t ha n a l y s i so ft h ed o m e s t i ca n da b r o a dr e s e a r c hf r o m t w oa s p e c t so ff l e x i b l es o f t w a r et h e o r ya n ds u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t s 3 ；s t e m b e s e d 0 1 1i t t h ec h a r a c t e ro ff l e x i b l e s o t i a v a r e , k e y f u n c t i o na n dt h e c h a r a c t e ro f f l e x i b l es u p p l yc h a i nm a n a g e m e n ts y s t e m ，f l e x i b l es c ms y s t e mb a s e d o nc o m p o n e n tt e c h n o l o g yw e r es t u d i e d t h em a i nc o n t e n ta n dc o n t r i b u t i o n so f t h ep a p e ra r ed e s c r i b e da sf o l l o w i n g ： ( 1 ) t h ep a p e ri n t r o d u c e dt h ei d e a so nm a n a g e m e n ts y s t e mo ff l e x i b l es u p p l y c h a i na n dd e s i g n e dk e yf u n c t i o no ft h em a n a g e m e n ts y s t e m ，i no r d e rt h a tt h e m e d i u ma n ds m a l lb u s i n e s sc a nr a p i d l ya d a p tt ot h ed e m a n d si nt h ec h a n g i n g e n v i r o n m e n t s ( 2 ) w i t ht h eg u i d a n c eo ff l e x i b l es o f t w a r ei d e a t h ep a p e ra n a l y z e dt h er e a s o n s o ft h ec h a n g eo fd e m a n d si nt h et h r e em o d u l e so fp u r c h a s i n gm a n a g e m e n t , s t o c km a n a g e m e n ta n ds a l e sm a n a g e m e n ta n dh a sd e s i g n e dt h ef i g u r eo ft h e t h r e es y s t e m s 2 p l m 中供戍链管理系统的柔件化研究与实现 ( 3 ) b a s e ao n t h es y s t e ms t r u c t u r eo ft h ep u r c h a s i n gm a n a g e m e n t ，t h ep e t r in e to f t h es y s t e mh a s b e e nd e s i g n e d ( 4 ) t h et h o u g h t so fa g e n tw e r ep u tf o r w a r d t h es t r u c t u r eo ff - s c ms y s t e m , w h i c hi sb a s e do nm a n ya g e n t s ，h a sb e e nd e s i g n e d ( 5 ) i nt h ep r o c e s so fd e s i g n i n gt h ef - s c ms y s t e m ，c o m p o n e n tt e c h n o l o g yw a s a p p l i e d f o re x a m p l e ，i nt h ep u r c h a s i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ，m a n y c o m p o n e n t s a n dt h eb a s eo fc o m p o n e n t sw e r ed e s i g n e d ，a n dt h e s e c o m p o n e n t sa l eb a s e do i lp e t r in e tt h e o r y k e yw o r d s ：f l e x i b i l i t y , f l e x i b l es o f t w a r e ，s u p p l yc h a i n ，s u p p l y c h a i n m a n a g e m e n t , f l e x i b l es c m ，c o m p o n e n tt e c h n o l o g y 3 p l m 中供应链管理系统的柔性化研究弓实现 第一章绪论 当今世界，市场竞争同趋激烈，产品生命周期日益缩短，顾客需求的多样化， 使得现代企业面临着严竣的挑战，对供应链的管理也提出了更高的要求。 当今的供应链包括多个主体，其中有许多供应商、零售商、制造商及其无 数的外包合作伙伴，这实质上就给供应链整体运营设置了许多障碍。随着企业 业务流程的越来越复杂，供应链整体对外界不确定性的反映开始下降。要想 使供应链取得整体最优运营效率，就必须使其链上成员统一协调以无缝隙藕 合的方式共同应对系统外部环境不确定性的变化【i 】。对于中小型企业来说， 其供应链系统更是无法适应企业的快速变化发展这一特点，也就是说现有的 供应链系统缺乏动态性、柔韧性和可重用性。由此可见，如何构建柔性化s c m 系统，使企业更有效的管理信息流、物流、资会流已成为企业制胜的关键。 本文根据柔性软件的设计理论，研究供应链各个环节的需求变化，试图 建立能够一定程度上适应企业需求变化的相对稳定的软件系统，利用p e t r i 网等建模手段，为该系统建立了统一模型，并利用组件开发的思想，基本实 现了该系统。同时在研究过程中发现供应链本身还存在很多可以柔性化的地 方，如哪几种商品可以联合进货、入库后哪几种商品可以摆放在一起、哪几 种商品可以放在同一货架以及进货时间、进货数量等等，为解决这些不确定 性因素，本文引入了代理的思想，并用基于形式概念分析的柔性决策规划来 讨论了以上问题。 1 1 本课题研究目的和研究意义 1 1 1 研究目的 从系统的角度来看，供应链是一个跨企业、跨功能的分布式系统，即便是 一个简单的供应链系统也会产生极其复杂的行为埘。研究表明，当今供应链 中存在如下问题：( i ) 供应链中各个环节因为缺乏联系，导致不能协调工作； ( 2 ) 供应链缺乏变通性，无法对外界环境的变化作出快速反映；( 3 ) 供应 链各个环节的可见性和可控性差；而这些问题的本质是供应链无法正确处理 6 p l m 中供廊链管理系统的柔件化研究i 实现 所面临的一系列不确定性因素，为了解决这些问题，必须使得供应链具有一 定的柔性。具体而言就是：( i ) 具有对变化的内外部条件做出快速反应与感 知的能力；( 2 ) 使供应链上所有伙伴之间具有即时形成合作与协调关系的能 力。 从业务的角度而占，计算机的供应链管理可以有以下几个方面：库存信 息管理、采购信息管理、财务管理、销售业务管理、企业终端客户服务管理 以及对以上不同业务模块之间提供无缝衔接的通信管理f 2 】。进一步深入还可 以有对相关数据的综合分析、产品决策支持的管理等等。而现阶段的供应链 管理系统不能使以上各个模块紧密合作、有机协调。因此要在现有的供应链 中增加可重构性( r e c o n f i g u r a b l e ) 、可重用性( r e u s a b l e ) 、可扩充性( s c a l a b l e ) 和协调性。 1 1 2 研究意义 当今世界，市场竞争日益激烈，市场需求越来越多样化，企业不但要优 化内部的管理，更要从供应商的物资供应、产品加工、分销及客户的售后服 务这一“供应链”出发，进行全面的优化【2 l 。供应链管理是对供应商、制造商、 分销商、最终用户间物流、信息流、价值流的有效控制，旨在使企业能够很 好地管理从采购原材料到产品销售到客户的全过程，最终达到提高顾客满意 度、减少成本、增强企业竞争力的目的l i 】。本课题研究的意义如下： ( 1 ) 有助于从适应业务变化的角度去研究整个供应链管理系统的发展； ( 2 ) 针对供应链管理系统进行柔性化研究，对柔性软件理论、技术和应用方 面在深度和广度上都有很大的提高； ( 3 ) 基于柔性软件思想的组件研究，对于基于组件的数据库应用管理软件的 开发有一定的促进作用； ( 4 ) 柔性供应链管理系统投入到实际应用，将对中小型企业的管理运营水平 有较大程度的提高，因此具有非常高的实际价值和广阔的应用前景。 1 2 供应链管理系统现状分析 目前国内关于供应链管理系统的研究主要有两类不同的趋势： p l m 中供戍链管理系统的柔性化研究上j 实现 一类研究方向是针对不同的行业，如服装行业、钢铁生产彳亍业【4 1 、销售型 连锁企业【5 i 等，根据其各自具体的供应链管理特点来实行供应链的计算机化 管理。这类软件针对性比较强，适应能力差，所能满足的客户需求变化程度 也相当有限【6 l 。当企业自身的经营模式、业务结构发生重大变化时，往往需 要对现有软件进行大规模的修改或升级。不仅要面临不可预测的人力财力耗 费，而且修改模块可能会造成原有软件结构的变形、扭曲，最后不得不重新 设计软件。所以这类方案只能在一定程度上适应某具体行业的供应链活动， 软件柔性化程度不高。 另类研究方向是针对供应链的计算机管理所涉及到的各种对象模型、 体系结构、工作流模式，运用建模技术、软件构架思想、组件技术或分稚式 应用等先进理论方法和技术，来研究其在不同环境下的变化，最终建立起面 向业务流程重组的动态企业模型，在企业运行中根据流程重组的需要进行动 态合成，形成具体的企业模型，以适应企业发展变化。此类研究在较高的层 次上探讨了供应链管理的柔性化设计 8 1 。但是，这种方法实施起来投资巨大， 这对于当前国内大部分中小企业而言，尚未具备广泛的实际意义。 从国际方面来看，近些年来不少学者的研究涉及到柔性的某些思想。如 s a e k o m a t s u u r a 等提出的有关程序自动演化技术和柔性代理的演化机理等 9 1 ， 清华大学计算机集成制造中心针对计算机集成制造系统( c i m s ) 中柔性制 造系统提成的柔性软件系统( ，浙江大学的m r p 系统【l ，昆明理工大学的郑 志琴论述了柔性管理信息系统的思想和支持技术【l 矾。这些研究提供了一些开 发柔性软件的技术和方法，为柔性软件理论的研究提供了一些借鉴。但是这 些研究还只是针对课题本身所折射出来的些柔性特征进行探讨，具有侧面 性。据目前所掌握的文献资料看，还没有完全从柔性变化角度出发，对供应 链管理软件进行系统的研究和探讨。 1 3 论文安排 论文内容安排：第2 章对供应链、供应链管理、柔性软件理论等做了基本 论述；第3 章初步勾画柔性供应链管理系统的体系结构，分析了链中各个环 节的稳定程度，并分析了引起不确定性的因素；第4 章为解决这些不确定因 p l m 中供心链管理系统的柔忭化研究j ，实现 素增加系统的柔性，引入了代理的思想，并讨论了如何用基于形式概念分析 的方法柔性决策规划商品进货方案，使供应链系统仞步具有简单决策的功 能；第5 章以p l m 系统为例，根据柔性供应链系统的模型，建立了系统的 p e t r i 网模型，并通过模型建立了简单可重用组件，基本实现了柔性供应链系 统；第6 章总结全文，提出有意义的问题。论文流程图如图1 1 所示： 第l 章绪论 介绍课题提出的背景，论文研究的目的意义，以及供麻链研究现状。 上 第2 章供廊链及其柔性的理论基础 对供廊链的活动及其所面临的不确定性因素进行分析，并将供鹿链与柔 性概念有机的结合在一起。 士 第3 章柔性供应链管理系统的体系结构与建模分析 在本章我们对柔性供应链系统进行了详细分析，找出了备环节的不确定 冈素，并给出了柔性供戍链系统的体系结构。 0 第4 章柔性供麻链管理系统的决策管理功能 i 为解决上一章提出的不确定性因素，引入了代理思想，并讨论了基于 形式概念分析的柔性决策规划。使供应链管理系统具有简单决策功能。 l 第5 章柔性供应链管理系统的组件设计与实现 根据第二章提出的体系结构，构建了系统的p e t r i 网模裂，通过组件思想， 设计并实现此供应链管理系统。 0 第6 章全文总结及研究展望 图i - i 论文安排流程图 9 p l m 中供施链管理系统的鬃性化研究j 实现 第二章供应链及其柔性的理论基础 本章总结国内外有关供应链概念的文献，给出了供应链，供应链管理的 基本概念，并介绍了柔性及柔性软件的定义，并给出了柔性供应链的基本概 念。从理论上为后面一章分析柔性供应链的体系结构做了理论上的铺避。 2 1 供应链及供应链管理系统 2 1 1 供应链的概念 供应链( s u p p l yc h a i n , s c ) 的概念是在8 0 年代术提出的，早期的观点认 为供应链是制造企业的一个内部过程，它是指企业从外部采购原材料和零部 件，通过生产转换和销售活动，再传递到零售商和用户的一个过程。有些学者 把供应链的概念与采购、供应管理相关联，用来表示与供应商之闻的关系。但 这种关系也仅仅局限在企业与供应商之间，忽略了与外部供应链成员企业的 联系，认为它应是一个“通过链中不同企业的制造、组装、分销、零售等过程 将原材料转换成产品，再到最终用户的转换过程”，这是更大范围，更为系统的 概念。而到了最近供应链的概念更加注重围绕核心企业的网链关系，如核心 企业与供应商、供应商的供应商乃至与一切前向关系与用户、用户的用户及 一切后向的关系，此时对供应链的认识形成了一个网链的概念i l ”。哈晕森 ( h a r r i s o n ) 进而将供应链定义为：“供应链是执行采购原材料、将他们转换 为中间产品和成品、并且将成品销售到用户的功能网链1 1 4 j 。 这擘，我们将其定义为：供应链是围绕核心企业通过对信息流、物流、 资会流的控制。从采购原材料开始到最终消售到消费者手中，将这一过程的所 有实体连成一个整体的功能网链结构模式。 2 1 2 供应链管理的概念 与供应链的概念一样，最初人们只是把供应链管理的重点放在管理库存 上，把它作为平衡有限的生产能力和适应用户需求变化的缓冲手段，通过各种 协调手段，寻求迅速、可靠地把产品送到用户手中所需要的费用与生产库存管 1 0 p l m 中供应链管理系统的柔件化研究0 实现 理费用间的平衡，从而确定最佳库存投资额。 而现代供应链管理要对由供应商、制造商、分销商、零售商到终端用户 所构成网络中的物流、信息流、资金流及与“三流”相关的所有活动进行管理、 计划和协调使其成为一个整体无缝的过程因此，供应链设计的内容包括：定 单处理、原材料和在制品的存储、生产计划、作业排序、货物运输、产品库 存、顾客服务等。对供应链系统中的每个企业而言，实施供应链管理系统是为 了在企业内部、企业间达到充分的信息共享，进而进行协作发展。而对于服务 于供应链关系的信息技术而言，最强烈目的就是实现将面向客户的需求进行 动态、实时的调整，以最快捷、最有效的方式向用户提供所需要的一切服务。 这晕，我们将其定义为：供应链管理系统( s c m s u p p l yc h a i n m a n a g c m e m ) 是对在企业的各种业务活动中所形成的各个流程环节进行有效 的控制和管理的系统，其关键是对贯穿供应链中的三个要素：信息流、物流、 资会流进行管理，是企业通过一个完整的、集成的信息系统将自己的供应商、 采购活动、库存管理及必要的财务活动统一管理起来的管理模式i l ”。 2 2 柔性供应链管理系统 2 2 1 柔性定义 对柔性的定义是柔性研究的基础，但目前尚未有一个确切的柔性的定义， 但根据学者们的研究，柔性大致有以下理解i l5 j ； d eg r o o t e ( 1 9 9 4 ) 将柔性定义为避开环境的差异性，同时为分析柔性提出 了一个一般性的框架结构。这个框架结构包括三个要素：1 ) 需要评估柔性的 技术；2 ) 这些技术所依附的操作环境；3 ) 在不同环境下评估不同技术的执行 标准。这罩他特别提到要对技术和环境两个基本点术语进行正确的把握，是系 统与其外部环境之间相互作用的体现。 l e e u wa n dv o l b e r d a ( 1 9 9 6 ) 将柔性看成是一个二维概念：( 1 ) 柔性被看成是 一个管理任务而且涉及到有关控制环境能力的扩展性。也就是说组织被界定 为一个控制机体而环境作为一个目标系统，因此柔性意味着成功控制环境的 能力；( 2 ) 柔性被认为是一个组织设计任务而且涉及的是来自于环境的组织控 p l m 中供戊链管理系统的柔件化研究0 实现 制性，也就是说环境被界定为一个控制机体而组织被看成是一个目标系统，因 此较高的柔性与来自于对环境的较低控制是相对应的，是系统动态效率与自 动控制程度的体现。 m a n d e l b a u m ( 1 9 7 8 ) 和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。m a n d e l b a u m 描述了两类柔性：行为柔性( a c t i o nf l e x i b i l i t y ) 和状态柔 性( s t a t en e x i b i l i t y ) ，前者指有能力通过来自系统外部的干涉来适应变化，后者 指系统有能力在不同的环境旱良好的运行。 从以上对柔性的理解中我们不难看出：对柔性的研究虽然不同研究者从 不同角度对其存在着细微的差别，但是它们都有一个共同点即柔性是处理不 确定性的能力，这也反映出了柔性的本质。 2 2 2 柔性软件理论 2 2 2 1 柔性软件理论产生背景 随着当前企业信息化建设的不断推进人们在各种场合对计算机的依赖程 度也日益提高。整个社会都在各种各样大大小小的细小系统陪伴下运转着， 而这些信息系统的核心都是软件。因此，软件所面临的挑战也主要来自于多种 多样的变化需求。软件只有适应这些变化才能与时代同步，而这些不断变化的 需求也给软件丌发、实施和维护带来了冲击并引发以下问题i l 5 j ： ( 1 ) 软件适应变化的能力不够，经常是用户提出很小的需求变化，却需要开发 人员修改大量代码才能满足需求； ( 2 ) 软件的稳定性差，即使经过一定程度的使用测试，也存在不稳定，丽且近 7 0 的维护属于扩充性维护； ( 3 ) 因为用户的需求不断变化，所以软件的歼发周期被无限加长； ( 4 ) 如果开发的软件系统无法让用户完全满意，有可能造成项目成本加大的 危机，而且使得项目预算成为不可能。 综上所述，尽管信息系统软件的开发在经历多年发展之后，表面上似乎已 满足各个用户的特定需求，但实际上这些软件根本无法满足用户多样性的需 求变化。 p l m 中供戍链管理系统的柔忤化研究j 实现 2 2 2 2 柔性软件定义及特征 柔性软件系统( f s s f l e x i b l es o f t w a r es y s t e m ) 是指在一定范围内能够满 足和适应用户不断变化的需求的应用软件系统。这样的软件系统在使用环境 和用户需求发生变化时，不修改或者稍加修改就能满足用户的需求嘲。 概括说柔性软件系统主要从两个层面来体现其“柔性”：( 1 ) 面向普通用 户的柔性当用户需求发生变化时，原有软件系统不必由开发人员修改，用户 可以通过软件提供的友好界面对软件的功能进行动态配置或修改，调整后的 软件不需要进行编译即可以使用。( 2 ) 面向开发人员的柔性当开发一个新 的应用系统时，不必从头开始设计，进行大量的代码编写，而是充分利用已有的 可重用资源，调整、重新组装或稍加修改可用资源即可以组成新的系统。 软件柔性的具体表现可以有以下几种形式：( 1 ) 环境柔性当软件的运 行环境发生变化时软件具有适应这种变化的能认力；( 2 ) 操作柔性在软件 操作步骤和方法等方面可以给用户某种程度的自主权，操作界面可以根据用 户的需要进行调整，以适应不同操作人员的需要；( 3 ) 数据柔性很多软件功 能的改变往往会引起软件的数据及数据结构的变化，在整体结构不变的情况 下揿件用户可以通过一个简单易用接口来维护数据及其结构，软件适应这种 变化称之为数据柔性；( 4 ) 表示柔性软件能够满足用户对输入、输出形式 变化的需要。主要表现为：录入界面的柔性、查询的柔性、输出的柔性等等； ( 5 ) 流程柔性软件中有多种功能或功能的组合来完成用户相同的需求。 另外软件允许调整业务处理流程和处理方法。 上述各方面的柔性并不是孤立存在的，它们是相互影响、相互支持和相互 制约的。例如。业务处理流程和处理方法的变化可能引发数据结构的变化，数 据结构的变化又可能导致输入输出界面的更改，界面的更改对于用户而言即 是操作的更改。 2 2 3 柔性供应链系统 到目前为止，对柔性供应链还没有一种确切的定义，以下是一些学者对柔 性供应链系统的定义【”1 ： p l m 中供心链管理系统的柔忡化研究列现 m a n d e l b a u m 提出的生产系统柔性，即指生产系统对应环境的变化，或者环 境变化带来的不确定性的快速反应能力，这三种柔性包括两个方面：1 ) 行动 柔性。2 状态柔性。 s l a c k 提出了供应链柔性三维的观点，认为柔性有三维：一维是一个系统 能采纳的多种可能性的范围；二维是从一种可能性转向另一种可能性的成本； 三维是转移所需要的时间。他认为供应链柔性是指整个供应链系统针对顾客 需求的变化做出反应的能力：包括生产柔性和交货柔性。 马士华教授指出：供应链柔性指双方共同制定的一个合同要素。对于需 方而言，它代表着对未来变化的预期；而对供方而言，它是对自身所能承受的 需求波动。 这里，我们认为：所谓柔性供应链，是指供应链具有弹性，即灵活性，也就是 指供应链具有适应市场需求变化的能力。当今的市场。正日益呈现出多样化、 个性化的特征，与以往相比，市场需求的不确定性大大增加，只有充满柔性的供 应链，才能对变化莫测的市场需求作出及时、快速的反_ 应【1 i 。 1 4 p l m 中供胞链管理系统的柔件化研究q 实现 第三章柔性供应链管理系统体系结构与模型分析 根据上一章给出的柔性供应链管理系统的概念，本章着重分析了供应链 管理系统中各个环节的稳定程度，也就是各个业务流程适应需求变化的能 力。本章将供应链管理系统分成了三个子系统，并分别分析各自的业务流程 中，哪些是较稳定的，哪些是易变化的。对较稳定的业务流程如订单管理、 进出货管理、客户管理等不再考虑其柔性要求，而对各个环节中容易变化的 业务流程，例如进货量、销售量、顾客满意程度等抽取出来，并在第四章给 出解决这些不确定因素的柔性化方案。 3 1 概述 通过对供应链管理系统所涉及到的核心子系统在不同企业环境下相对较 为稳定和相对易发生变更的需求，进而以柔性软件设计的角度将变化的诸多 需求从原有系统中筛选出来，从数据操作和流程操作两个方面提出解决变性 间题的柔性化方案【1 9 1 。接下来将s c m 系统分成三个子系统：采购管理子系 统、库存管理子系统和销售管理子系统，来进行各自共性与变性的分析和研 究。 3 。2 采购管理子系统分析 3 2 1 采购环节的作用 采购管理就是对采购业务过程进行组织、实施与控制的管理过程，是整个 供应链中必不可少的环节。采购管理的基本作用是根据企业制定的计划，适 时、适量、适质、适价地完成采购任务，为生产和其它部门提供企业正常运转 所需要的原材料或产品【2 0 1 。 3 2 2 采购管理子系统的特点 采购管理涉及到生产经营决策、资金周转、货物存储，它与销售管理、财 务管理、库存管理、质量检验等供应链其他环节都有密切关系。 p l m 中供应链管理系统的柔性化研究0 实现 根据采购管理的特点，我们又将这个子系统细分成几个小的组成部分： ( 1 ) 采购计划管理采购计划管理包含了企业内部采购需求的来源以及 对采购计划的审核、制定等过程。具体来说，也就是对各种所需材料的具体 需求，如时间需求、数量需求、质量要求等等。这部分是较易变化的环节，其 不确定因素主要在于采购量的确定，采购商品的确定等等。 ( 2 ) 采购订单管理采购订单管理的内容是接收采购计划单，考虑企业经 济情况，选择合适的供应商焉0 定并向供应商发出采购订单。不同的企业在流 程安排上会有出入：生产制造型企业一般在制订了采购订单后，还需要报上级 部门审批；而零售型企业采购频繁，一般不存在申请审批。在设计柔性软件时， 须考虑不同企业，动态增加审批环节。同时应对采购货物的到货情况进行跟踪， 以决定对供应商进行催货或终止合同等处理。 ( 3 ) 供应商管理与采购基础数据企业在确定供应商之前。一般要考虑 三个因素：价格、质量和交货速度。不同的企业对于供应商管理的深度与广 度有很大差异：最基本的管理就是记录供应商本身基本信息、供应商提供的 商品信息清单；再者。就是记录供应商的以往供货记录、价格浮动等参数，用 于新采购任务到来时的决策支持；更深层次的管理，既是建立供应商的评价体 系，对每个供应商的各种过往数据进行分析。从而进一步决定与其合作的方 式。这一流程其形式基本不变，因此可以看成是较稳定的流程。 ( 4 ) 采购收货管理主要对采购到货进行必要的验收、入库、付款等操 作管理一般采购到货入库前会有对于货物的验收工序，不同的企业验收的方 式会有不同，如抽样验货、批量检查等。这一部分也属较稳定环节，但如果深 入研究会发现，入库环节还有较大的变化性，如货物摆放位置，哪几种商品 放在一起最易出货等等，这部分将在库存环节具体分析。 3 2 3 采购环节子系统结构图 在研究了多种类型企业的采购管理系统或模块之后，可以从大体流程上 总结出所有采购管理都具备的相同或相近因素，由此确定了柔性采购管理子 系统的共性框架，即采购计划管理、采购订单管理、采购收货管理以及基础数 据管理四个方面它的体系结构图如图3 - 1 所示； 6 p l m 中供应链管理系统的柔住化研究j 实现 图3 - 1 采购子系统结构图 它涵盖了采购管理的大部分管理和业务流程，任何一个完整的采购过程管理， 都包含于上述四个方面。不同类型企业的具体采购业务之需求的变性，也都可 以归结为是基于此共性框架下的变性。 3 3 库存管理子系统分析 3 3 1 库存环节的作用 库存管理是企业物料管理的核心，是指企业为了生产、销售等经营管理 需要而对计划存储、流通的有关物品进行相应的管理，如存储物品的接受、发 放、存储管理保管等一系列的管理活动。从供应链的角度而言，它起着供应和 需求之间的桥梁作用【2 0 l 。 3 3 2 库存管理子系统的特点 在研究多个不同类型企业库存管理系统或库存管理模块的基础上，抽离 出库存管理系统的基本功能模块，分为三部分： ( 1 ) 出入库存管理库存管理所涉及的基本业务操作：生产领料、销售提 货、采购入库、生产入库、库位间调拨移动等。当然，具体到不同类型的企业 其操作流程会有不同，简单的入库出库只需经过一次登记核查即可完成，而复 杂的出入库，可能需要经过多个不同部门的流转检验才能完成，这样在相应单 据上显现的数据量也会大大增加。仓库内的货物流转方式也是要考虑的因素， 例如零售类企业库存商品会经常进行从新组合包装再进行出库销售、生产型 企业有可能会在仓库里就完成原材料到半成品甚至成品的转换。 1 7 p l m 中供心链管理系统的棠性化研究j 实现 ( 2 ) 盘点对帐管理对库存的每一件物品进行清点数量，检查质量及登记盘 点信息等操作。其目的主要是为了核查库存实物与帐面数目的相符程度以及 库存物品的质量状态。对于柔性软件设计而占，盘点操作是相对较为固定的一 部分。 ( 3 ) 库存信息设置管理对于任何柔性软件系统来说，信息设置管理是柔性 软件的灵魂所在。库存所涉及的信息多种多样，基本有：库存警示设置、货物 分类设霞、代码设置、库位设簧等。不同行业的库存管理设置就更多了，如操 作原因设置、财务类别设置、仓库管理人员设鼍、经销商设置等。因此，这 部分业务流程是最容易发生变化的，也是最应该柔性化处理的。 3 3 3 库存管理子系统结构图 根据以上分析。我们规划出库存管理子系统的体系结构图，如图3 - 2 所示： 鬈 图3 - 2 库存子系统的结构图 对库存系统来说，所有设置中，最重要的是对库存物品信息的设置，物品信 息数据是整个柔性库存管理系统的灵魂所在。所有出入库、盘点等操作都是 为物品信息服务的，它们之间的所有操作都只是物品信息的状态改变而已。 1 8 p l m 中供应链管理系统的柔件化研究i 实现 3 4 销售管理子系统分析 3 4 1 销售管理环节作用 本系统的目标是通过销售信息的上下传递和共享，能够快速处理各项业 务，实时地控制和分析销售状况来指导生产，实现库存等可利用资源的最优化， 达到加强内部管理的目的1 2 0 i 。 3 4 2 销售管理系统特点 根据系统的总体习标和业务流程，将系统的功能分为4 个基本模块：客户 管理模块、订单管理模块，财务处理模块、物流配送模块。它们之间既有一 定的独立性，又要进行数据和信息的传递来保证数据的共享和一致。 ( 1 ) 客户管理模块 客户管理模块主要是对注册客户的所有资料进行登记备案，能随时批量查 看客户的所有资料，查询，编辑修改客户帐号；并对所有的订单整理备案，以备 查看，同时对客户的订单投诉或售后服务即时作出响应等。这是相对较稳定 的环节。 ( 2 ) 订单管理模块 订单管理模块主要是处理和统计订单。逐级对客户的订单进行审查，开具发 货单同时系统提示财务部门和物流配送部门有需要处理的发货请求，财务部 门核实发货单并备案，物流配送部门根据发货单拟定最佳配送方案，最后，销 售管理部门对所有的订单进行登记统计，分析产品的日月的平均销售情况，来 实时指导库存和生产。这部分设计订货量的决策，如什么时候订货，订多少 货才不至于滞销或脱产，哪几种商品可以搭配进货等等，这是这一环节多变 化的地方，我们将在第四章对此提出解决方案。 ( 3 ) 财务处理模块 财务部门收到有业务需要处理的通知后，首先核实货款金额和运费清单， 再进行报帐处理，同时根据客户的不同支付方式，实现客户结算管理。另外，由 于存在现款交易和延期付款等多种方式，还要对客户的信誉度进行严格管理。 这部分涉及较复杂，因此我们以下讨论的供应链系统都将资金管理这一环节 9 p l m 中供应链管理系统的柔件化研究l 实现 忽略。 ( 4 ) 物流配送模块 当物流配送部门接到发货单后，根据货单的数量和送货地点，查询库存并 制订相应的配送计划。同时，系统提醒仓库管理员有需要处理的发货请求，仓 库管理员根据配送计划进行发货处理。这是较稳定的环节。 3 4 。3 销售管理子系统结构图 由以上各个模块之间的关系，根据销售业务流程，可以用图3 3 来表示销售 子系统的体系结构。 幽3 1 3 销售管理子系统系统结构图 使用本系统，用户可以方便的对订单、库存等数据信息进行综合查询和管理， 另外销售管理系统借助电子化管理手段。实现及时的数据统计和整理，提高了 工作效率，实现了中小型企业销售管理的信息化。 2 0 p l m 中供心链管理系统的柔性化研究0 实现 第四章柔性供应链管理系统的决策管理功能 在上一章中，我们分析了很多供应链管理系统中的不确定性因素，如采购 管理中的订货量、订货时日j 的确定，库存管理中货物的摆放位置管理，销售管 理中商品联合订货和摆放等等不确定性问题，为了让供应链能更好的处理这 一类问题，我们提出了代理的思想，利用不同的代理去应对这些不确定性因 素，同时利用形式概念分析方法，实现柔性决策规划，以此来实现代理功能， 从而使整个供应链系统具有简单决策的能力。 4 1a g e n t 技术的基本理论 4 1 1a g e n t 技术 a g e n t 是分布式人工智能( d i s t r i b u t e d a r t i f i a e a i a li n t e l l i g e n t ) 的一个基本术 语，起源于6 0 年代，当时研究的是作为信息载体的a g e n t 在描述信息和知识方面 所具有的特性1 2 5 1 。a g e n t 至目前还没有一个确切的概念，中文名词有“智能体”、 “智能代理”和“结点”等，由于a g e n t 有着丰富的内涵，它可以依据对象、场合的 不同存在有极大的差异，我们可以从多重含义上来理解。 g o o d w i 从模型角度出发，认为a g e n t 是一个被建立起来完成某项任务或 一系列任务的实体瞄j 。从认知的角度来看，可以认为a g c m 是一个由信念、能 力、选择、承诺等功能部件组成的实体。在主流计算机科学( m a i n s t r e a m c o m p u t e rs c i e n c e ) 中，a g e n t 像一个自我包含的并行执行软件过程一样，它封装 某种状态，通过消息的传送与其他的a g e n t 进行通信。 a g e n t 在系统中可以以不同的身份起着不同的作用。比如搜索a g e n t ，报告 a g e n t 、导航a g e n t , 管理a g e n t 、开发a g e n t 、分析和设计a g e n t 、测试a g e n t 、 包装a g e n t 和辅助a g e n t 等。同时，a g e n t 与其他的软件或硬件不同，它往往出 现在系统的“高层”。所谓的“高层”明显表现在a g e n t 使用符号表示和它具有 一些类似于认识的功能，比如，a g e n t 具有很强的通信能力，除了刺激一反应规 则之外, a g e n t 还可以包含有符号规划，甚至a g e n t 还具有使用自然语言的能 力。这也就是说基于a g e n t 的应用操作是在知识层，而不是像分布式计算那样 2 1 p l m 中供戍链管理系统的索性化研究i 实现 在符号层因此，可以说a g e n t 是能够准确完成用户指定的任务的软件和或硬 件设备。 4 1 2 多a g e n t 技术 a g e n t 系统指有多个a g e n t 组成的集合，是由一系列在局域网或i n t e r a c t 上藕合的a g e n t 构成，或者是在同一硬件环境下的软件a g e n t 构成。在不同的实 际应用背景和环境下，多a g e n t l 立用系统的结构及藕合程度也不相同。多a g e n t 系统存在两个极端：神经网络和分布式问题求解系统。神经网络的各个单元是 一个a g e n t , 它们之日j 紧密祸合，可认为是一种精细的多a g e n t 系统。分布式问 题求解系统的a g e n t 之间是松散藕合，是一种粗粒度的多a g e n t 系统。一般研究 的都是介于这两个极端的具有中等粒度的多a g e m 系统1 2 列。 多a g e n t 系统中，a g e n t 之间的相互合作是通过通讯来实现的。常用的通讯 方式有两类：一类是黑板方式，a g e n t 把信息放在其它所有a g e n t 都可以存取的 黑板上，实现广播通讯。另一类是二者之间的信息传递方式，该类又分两种同 步信息传递和异步信息传递。同步信息传递是进行通讯的两个a g e n t 之间直 接通讯，也叫同步通讯。异步信息传递是将信息放在二者事先约定的地方，信 息存取可以是不同的时刻进行。也叫异步通讯。 由此看来，要想构建柔性化的s c m 系统，必须采用多a g e n t 技术，通过代理 与代理之间的通信。达到供应链中各个业务环节的协调；比如：可以使用订单 代理来解决什么时候进货和进多少货的问题，丽这一代理又可以与销售管理 中的进货相通信，从而提供给销售管理中的搭配进货代理消息。 4 2 基于多a g e n t 的供应链决策支持系统 4 2 1 决策支持系统