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n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究 摘要 摘要 世界经济全球化趋势的迅猛发展，对企业灵活的市场应变能力和柔性的管 理体制提出了更高的要求。为了适应这一变化，虚拟组织应运而生。虚拟组织 能够动态地整合处于不同地理位置的资源和实体，实现共享和协同工作，提高 组织的核心竞争力，快速响应市场的需求。同时，虚拟组织的动态性、分布性 和敏捷性等特征增加了系统复杂性，提高了任务失败的概率，也导致现有的处 理方法难以取得理想的效果。n o r m 丰富的语义表达能力使描述虚拟组织中组 织成员、资源、功能和流程之间的复杂约束条件、动态协作关系和异常情况处 理成为可能。本文对n o r m 支持的虚拟组织框架、流程管理模型、角色权限模 型、状态机验证模型和组织一资源一功能模型进行了研究，以期增强虚拟组织 模型的柔性、动态性和语义完整性，最终能够提高系统分析的准确性和有效性， 为系统开发提供全面准确的用户需求。 本文主要内容如下： n o r m 支持的虚拟组织架构。包括了虚拟组织支撑平台和工具、组织一资 源一功能模型、基于n o r m 的流程模型和角色权限模型、基于状态机的验证和 仿真模型。整个框架以n o r m 的描述和验证为理论基础，结合状态机的表达能 力，把虚拟组织的各个组成部分集成在一起，明晰地体现了它们之间的关系， 实现了虚拟组织的系统化描述。 基于n o r m 的流程模型。在流程控制中增加了实时的状态信息，利用形式 化的n o r m 来描述流程的动态变化，通过n o r m 把流程变化和系统状念动态地 结合起来，解决了流程控制中的动态性和选择性问题；并把流程的n o r m 描述 和状态机理论结合起来，提出了流程状态机模型，来验证n o r m 描述中的语义 冲突及其完整性。另外提供了相关的语义完整性证明和检验算法。 基于n o r m 的角色、行为和规则模型( r b r - m o d e l ) 。首先对n o r m 进行了 分类，然后分析了虚拟组织中角色和行为权限之间的动态关系，给出了利用 n o r m 来动态关联角色和行为的方法，并提出了r b r m o d e l 。同时，结合 r b r - m o d e l 和状态机理论提出了r b r 状态机模型，该模型可以检测规则描述 的语义冲突，验证规则集合的完备性，并为系统的模拟仿真提供了理论基础。 虚拟组织的组织、资源和功能模型及其相互关系。分析了虚拟组织中组织 模型、资源模型和功能模型的相互关系，给出了相应的形式化定义，同时，提 出了组织模型和资源模型的构建方法及相关算法。最后通过功能模型把资源模 第i v ，页 n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究摘要 型和组织模型结合起来，提出了功能模型的匹配算法，根据各个模型相关属性 的限制条件和属性值，明确了虚拟组织的能力范围。 虚拟组织的原型系统和相关的模拟实验。结合了上述研究内容和方法，给 出了虚拟组织的原型系统，详细介绍了各个模块的主要功能，并以网格环境中 的任务排序问题为例给出了相关的模拟实验。 关键词：虚拟组织、组织符号学、n o r m 、规则、流程模型、r b r 模型、 状态机模型、- 1 1 n 模型、资源模型、功能模型、语义完整性 中图法分类号：t p 3 9 第v 页 n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ee c o n o m i cg l o b a l i z a t i o nt r e n d ，e n t e r p r i s e s s h o u l db em o r ea d a p t a b l et om a r k e tc h a n g e sa n dm o r ef l e x i b l ei nm a n a g e m e n t i n o r d e rt oa d a p tt ot h e s ec h a n g e s ，v i r t u a lo r g a n i z a t i o ne m e r g e sa st i m er e q u i r e s t h e v i r t u a lo r g a n i z a t i o n sc a nc o m b i n et h eg e o g r a p h i c a l l yd i s t r i b u t e dr e s o u r c e sa n d e n t i t i e s d y n a m i c a l l y , r e a l i z e t h e s h a r i n g a n d c o o p e r a t i o n ，i m p r o v e t h e k e y c o m p e t i t i v e n e s so ft h eo r g a n i z a t i o n s ，a n dr e s p o n dt ot h em a r k e td e m a n d sq u i c k l y m e a n w h i l e ，t h ed y n a m i c ，d i s t r i b u t e da n da g i l en a t u r e so fv i r t u a lo r g a n i z a t i o n i n c r e a s et h es y s t e m i cc o m p l e x i t ya n dt h ef a i l u r er a t e so ft a s k s i ti sd i f f i c u l tt o o b t a i nt h ei d e a lr e s u l tu s i n ge x i s t i n gt r e a t m e n tm e t h o d si nt h ev i r t u a lo r g a n i z a t i o n s n o r m ，w h oh a st h ea b u n d a n ts e m a n t i ce x p r e s sa b i l i t y , m a k e si tp o s s i b l et od e s c r i b e c o m p l i c a t e dr e s t r i c t i o n s ，d y n a m i cc o o p e r a t i o na n de x c e p t i o n a lh a n d l e sa m o n g o r g a n i z a t i o n a lm e m b e r s ，r e s o u r c e s ，f u n c t i o n sa n dp r o c e s s e si nt h ev i r t u a l o r g a n i z a t i o n s t h et h e s i ss t u d i e st h ev i r t u a lo r g a n i z a t i o nf r a m e w o r k ，p r o c e s s m a n a g e m e n tm o d e l ，r o l ea u t h o r i t ym o d e l ，s t a t em a c h i n ev a l i d a t i o nm o d e la n d o r g a n i z a t i o n - r e s o u r c e f u n c t i o nm o d e ls u p p o r t e db yn o r m t h ep u r p o s ei st o e n h a n c et h ef l e x i b i l i t y , d y n a m i s ma n ds e m a n t i cc o m p l e t e n e s so ft h em o d e l so f v i r t u a lo r g a n i z a t i o n u l t i m a t e l y , i tc a ni m p r o v et h ea c c u r a c ya n dv a l i d i t yo ft h e s y s t e ma n a l y s i sa n dp r o v i d es y s t e md e v e l o p m e n tw i t ho v e r a l la n da c c u r a t eu s e r r e q u i r e m e n t s t h em a i nc o n t e n ti sa sf o l l o w s ： v i r t u a lo r g a n i z a t i o nf r a m e w o r ks u p p o r t e db yn o r m t h ef r a m e w o r ki sc o m p o s e d 0 it h es u p p o r t e ds y s t e ma n dt o o l so fv i r t u a lo r g a n i z a t i o n o r g a n i z a t i o n r e s o u r c e f u n c t i o nm o d e l ，n o r m - b a s e dp r o c e s sm o d e la n dr o l e a u t h o r i t ym o d e l ，s t a t e m a c h i n e - b a s e dv a l i d a t i o na n ds i m u l a t i o nm o d e l t h et h e o r e t i c a lf o u n d a t i o no ft h e f r a m e w o r ki st h ed e s c r i p t i v ea n dv e r i f i c a t i v ea b i l i t yo f n o r m c o m b i n gn o r mw i t h s t a t em a c h i n e ，t h ef r a m e w o r ki n t e g r a t e sa l l c o m p o n e n t st o g e t h e r s h o w st h e i r r e l a t i o n s h i p sd e f i n i t e l y a n dr e a l i z e st h e s y s t e m i cd e s c r i p t i o n so ft h e v i r t u a l o r g a n i z a t i o n s n o r m - b a s e dp r o c e s sm o d e l i nt h em o d e l ，t h er e a l t i m es t a t ei n f o r m a t i o ni sa d d e d t ot h ep r o c e s sc o n t r o la n dt h ed y n a m i cc h a n g e so ft h ep r o c e s sa r ed e s c r i b e du s i n g f o r m a ln o r m n o r mc o m b i n e sp r o c e s sc h a n g e sw i t ht h es y s t e ms t a t e sd y n a m i c a l l y 第v i 页 翌! 竺塞垫竺生垫望墨墨塑垫查盟壅垒堕兰! ! l w h i c hc a r ls o l v et h ed y n a m i s ma n dm u l t i s e l e c t i o n i nt h ep r o c e s sc o n t r 0 1 c o m b i n gn o r md e s c r i p t i o nw i t hs t a t em a c h i n e ，w ep u tf o r w a r dp r o c e s s s t a t e m a c h i n em o d e l a n di ti su s e dt ov a l i d a t es e m a n t i cc o n f l i c t sa n dc o m p l e t e n e s si n t h en o r md e s c r i p t i o n s i na d d i t i o n ，w eg i v et h ep r o o fo fs e m a n t i cc o m p l e t e n e s sa n d t h es e m a n t i c c h e c k i n ga l g o r i t h m n o r m - b a s e dr o l e ，b e h a v i o ra n dr u l em o d e l ( r b r - m o d e l ) f i r s t ，n o r mh a sb e e n c l a s s i f i e di n t ot h r e ek i n d so fr u l e s t h e nt h ed y n a m i cr e l a t i o n s h i p sb e t w e e nr o l e s a n db e h a v i o r a la u t h o r i t yi nt h ev i r t u a lo r g a n i z a t i o na r ea n a l y z e d w ea l s ob r i n g f o r w a r dt h em e t h o dt l a td y n a m i c a l l ya s s o c i a t e sr o l e s 丽mb e h a v i o r su s i n gn o r m a n dr b r m o d e l m e a n w h i l e ，c o m b i n gr b r m o d e la n ds t a t em a c h i n et h e o r y , w e p u tf o r w a r dt h er b rs t a t em a c h i n em o d e lw h i c hc a nc h e c ks e m a n t i cc o n f l i c t s a m o n gr u l ed e s c r i p t i o i l s ，v a l i d a t et h es e m a n t i cc o m p l e t e n e s s ，a n dp r o v i d et h e t h e o r e t i c a lf o u n d a t i o nf o rs y s t e ms i m u l a t i o n o r g a n i z a t i o n r e s o u r c e f u n c t i o n m o d e l sa n dt h e i r r e l a t i o n s h i p s i nv i r t u a l o r g a n i z a t i o n w ea n a l y z et h er e l a t i o n s h i p sa m o n go r g a n i z a t i o n ，r e s o u r c ea n d f u n c t i o nm o d e l si nt h ev i r t u a lo r g a n i z a t i o na n dg i v et h ef o r m a ld e f i n i t i o n s m e a n w h i l ew ep u tf o r w a r dt h ec o n s t r u c t e dm e t h o da n dc o r r e l a t i v ea l g o r i t h m so f o r g a n i z a t i o na n dr e s o u r c em o d e l f i n a l l y , t h eo r g a n i z a t i o nm o d e li sc o m b i n e dw i t h t h er e s o u r c em o d e lu s i n gf u n c t i o nm o d e l a n dt h em a t c h i n ga l g o r i t h mo ft h e f u n c t i o nm o d e li sp r o p o s e d t h em a t c h i n ga l g o r i t h mc a nc o n f i r mt h ec a p a c i t yr a n g e o ft h ev i r t u a lo r g a n i z a t i o na c c o r d i n gt ot h er e s t r i c t e dc o n d i t i o n sa n dv a l u e so ft h e r e l e v a n ta t t r i b u t e si nt h r e em o d e l s p r o t o t y p eo fv i r t u a lo r g a n i z a t i o na n dr e l e v a n ts i m u l a t i o ne x p e r i m e n t c o m b i n g w i t ht h ea b o v er e s e a r c h ，w eg i v et h ep r o t o t y p eo fv i r t u a lo r g a n i z a t i o na n d i n t r o d u c et h em a i nf u n c t i o n so fe a c hm o d u l ei nd e t a i l t h ee x a m p l ei nt h e s i m u l a t i o ne x p e r i m e n ti st h et a s k - s o r t i n gi nt h eg r i de n v i r o n m e n t k e yw o r d s ： v i r t u a lo r g a n i z a t i o n ， o r g a n i z a t i o n a ls e m i o t i c s ，n o r m ，r u l e ， p r o c e s sm o d e l ，r b r - m o d e l ，s t a t em a c h i n em o d e l ，o r g a n i z a t i o nm o d e l ，r e s o u r c e m o d e l ，f u n c t i o nm o d e l ，s e m a n t i cc o m p l e t e n e s s 第v i 页 型! 竺塞垫塑堕塑塑塑差壁垫查堡塞!z 墨旦z 垒8 n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究 r e s e a c ho nk e y t e c h n o l o g yo fn o r ms u p p o r t e d v i r t u a lo r g a n i z a t i o n 导师： 张世超 施伯乐教授 指导小组成员： 顾宁教授 张亮教授 汪卫教授 永蛀七j j 铷一j ，战椒 勃盆必公福 n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 随着科学技术的进步和计算机、网络技术的迅猛发展，世界经济正发生着 翻天覆地的变化，其主要特征就是经济全球化。这带给了企业更大的挑战：市 场需求日趋多变，技术进步突飞猛进，产品的生命周期越来越短。企业竞争优 势己不仅仅取决于产品的质量、价格、售后服务等因素，在很大程度上取决于 企业本身是否具有快速的市场应变能力，即任何企业都需要有很强的自适应能 力，可以根据市场变化迅速完成必要的自我调整，及时作出有效的响应。因此， 市场竞争中急剧而不确定的变化是现代企业所面临的最严峻的考验。并且，在 以多变性、不确定性及全球化趋势为特征的市场环境中，单个企业的能力不可 避免地受到资源、人力、技术、地域等诸多方面因素的制约，企业单纯地凭借 自身的优势越来越难以适应市场竞争的要求。面对新的竞争环境，利用不同地 区、不同企业各自的优势进行协同生产是解决这个问题的良策。企业间的这种 协同合作形式促使了虚拟组织的产生和发展，从而使企业能够专注于以时间为 基础的转瞬即逝的市场机遇。 1 1 1 虚拟组织的概念 虚拟企业足一种先进的动态企业组织模式，它最早出现在2 0 世纪9 0 年代 初 k s r 9 1 1 。虚拟企业的目的就是整合社会上各个企业之间的优势，实现企业 问优势资源的动态集成，对市场需求作出快速有效的反应，在最短时间内共同 完成某项产品或任务。 作为一种新兴的多学科交叉研究领域，迄今为止还没有形成对虚拟企业的 统一定义。1 9 9 2 年文献 d m 9 2 从产品角度出发，对虚拟组织的概念进行了探 讨。1 9 9 3 年b y m e 在美国商业周刊上发表了名为“虚拟组织” b b p 9 3 的 封面文章，首次明确指出：为了追求最大的适应性和最短的生产时间，虚拟组 织是由多个企业快速组成的、暂时性的企业联盟，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，是虚拟组织研究中最为经典的 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 发表了灵捷竞争者与虚拟组织 【g n p 9 4 卜4 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“虚拟组织”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组织涵盖的范围。从此， 第1 - 页 型! 竺壅堑盟生塑塑堡差壁垫查堕塞兰已! i 鱼 虚拟组织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，虚拟组织还没有形成一个完全统一的定义。 目前国内外比较典型的定义有： b y r n ej a 认为：虚拟组织是由相互独立的公司( 供应商、顾客、甚至是竞 争对手) 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，并开发新的市场。它既没有中央办公室，也没有组织机构图。没有 层次，也不会有垂直一体化的管理 b b p 9 3 。 虚拟组织是一些相互独立的商业过程或企业的暂时性联合组织。为了完成 共同的任务，这些企业在诸如设计、制造、分销等领域分别为该组织联盟 贡献出自己的核心能力【t b 9 6 】。 虚拟企业是一个领导型成员和其他组织成员在内部或外部形成的短暂性联 盟，这个联盟能在很短的时间内形成针对某种特定产品或服务的世界一流 竞争力【g m 9 6 1 。 w a l t o n 和w h i c k e r 认为：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 w w 9 6 1 。 美国的n i i i p 计划是当今最重要的虚拟组织研究计划，它对虚拟组织的定 义是：虚拟组织是一些公司的临时性联盟，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 n i l 9 9 1 。 p r o d n e ti i 是欧盟最大的虚拟企业研究计划，它给出的定义是：虚拟企 业是多个企业的临时性联盟，他们为了更好地响应市场机遇而进行技术、 核心能力和资源的共享，企业成员之间的合作是通过计算机网络得以实现 的【c a 9 9 a , g o r 9 9 】。 研究者从不同的角度和侧重点，对虚拟组织多方面的特点和功能做出了说 明，呈现出不同的定义和观点，但是在本质上基本是一致的：虚拟组织( v i r t u a l o r g a n i z a t i o n ，简写为v o ) 是一种新型的企业动态联盟，它在信息和通信技术 的支撑下把地理上分布的实体、资源和创意动态地联系在一起，组织成员具有 共同的社会目标，它们按照一定的约束和规范实现实体和资源之间的集成、共 享和协同工作，提高服务能力和质量，增强组织的快速应变能力和核心竞争力。 虚拟组织允许组织成员动态地加入和退出组织。 1 1 2 虚拟组织的特点 作为一种新的企业组织形式，虚拟组织具有一些重要的特点，这些特点是 传统的企业所不具备的，它们对于虚拟组织的建模、应用、构建等有熏要的影 响 i ( 0 9 9 ，v a t 0 1 ，m o w 0 2 】。 角2 页 型! 竺圭堑堕堡垫塑塑差堡垫查塑窒芝兰生! i 生 分布性 组成虚拟组织的资源、人力等各种实体在地理上是分布的，而不是集中在 一起，它们通过计算机和网络进行交互通信。在这种分布环境中，资源的分配 问题、工作流程的调度问题、组织成员之间的交互和协同问题、成员与资源之 间的权限等是主要的研究内容。 动态性 现代化的通信、计算机和网络技术突破了时空的界限，拉近了人与人之间 的距离。虚拟组织是面向特定任务的动态组合，它为了响应快速多变的市场机 遇，只关心来自不同组织成员的核心能力的组合。借助于互联网，这种组合可 以是跨地域甚至是跨国界的，组合时间可长可短。它随着市场机遇的丌始而诞 生，可根据目标和环境的变化动态地调整组织结构，当组织策略目标改变或市 场机遇结束时，可以随即解散现有虚拟组织，重新组合面向新目标的另一个虚 拟组织。在整个虚拟组织的联合体中，组织成员可以根据各自的需要动态她加 入或退出虚拟组织，也可以同时或先后参加若干个不同的虚拟组织，每个成员 只承担了其中的部分结构和功能。 敏捷性 借助计算机和网络技术的支持，在市场机遇来临时，具有该机遇所需能力 的优势互补的企业能够根据共同的目标和不同的需求迅速组合成动态联盟，各 成员都只从事自己具有优势的工作，而将自己不擅长的工作交由其它具有优势 的成员企业去完成，成员间分工协作，协同作业，达到共赢。例如，利用优势 资源互补的原则，一个设计、生产能力强的公司可以和一个销售能力占优的公 司结成联盟缩短产品从生产到市场的周期，提高市场竞争力。 拚同性 在市场变化加快、不确定性增加、全球化竞争日益激烈的环境中，单个企 业的能力不可避免地受到资源、人力、技术和地域等诸多方面因素的制约，企 业仅仅依靠自己内部资源的整合已难以满足快速变化的市场需求。在新的竞争 环境中，虚拟组织利用了不同地区、不同企业各自的优势资源进行协同工作， 提高服务能力和质量，增强组织的快速应变能力和整体竞争力。 - 虚拟性 虚拟企业是不同企业之间或不同企业中的一部分甚至是同一企业内部不 同部门之间的一种临时组合，各成员以互联网为基础进行整合，根据自己的资 源优劣状况，和其他的成员进行优势资源的互补，为了同一个目标而协同作业， 其在形式上就如同一个企业一样。旦任务完成，虚拟组织随即解体，组织成 员的合作关系即告结束。 第3 页 n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究 第一章绪论 自相似性 虚拟组织的局部和整体之间存在一定的相似性，局部特征在很多地方和全 局特征一致，而全局的特征在局部也有所体现，虚拟组织的构建可以通过小的 组织之间的整合形成更大的组织，其构成方式具有相似性。 1 1 3 虚拟组织与相关概念的比较 在虚拟组织( v i r t u a lo r g a n i z a t i o n ，v o ) 的概念出现以后，在国内外有关 文献中出现了很多和虚拟组织接近的概念，例如：虚拟企业( v i r t u a le n t e r p r i s e ， v e ) 、敏捷虚拟企业( a g i l ev i r t u a le n t e r p r i s e ) 、虚拟公司( v i r t u a lc o m p a n y ) 、 网络组织( n e t w o r ko r g a n i z a t i o n ) 等等 z h l 0 3 1 ，下面分别加以比较： ( 1 ) 虚拟企业：严格的讲，虚拟组织和虚拟企业有很多相似的地方，但也 有所不同。它们都是在计算机和网络技术的支撑下，由一些地理上分布的成员 组成一个共同体，成员之间按照一定的规则共享实体、资源和技术以实现共同 的目标。与虚拟企业不同的是，虚拟组织的成员不仅仅局限于企业，还可以包 括其他形式的组织，例如：学校中的学生、教师和教室等可以组成一个虚拟组 织。所以说，虚拟企业只是虚拟组织在企业领域的一种具体表现形式。不过， 由于现在虚拟组织的大部分研究工作都是针对企业的，因此，在很多文献和研 究工作中，虚拟企业和虚拟组织两个概念基本上可以通用。 ( 2 ) 敏捷虚拟企业：敏捷思想( a g i l ei d e o l o g y ) 是1 9 9 1 年美国l e h i 。g h 大 学l a c o c c a 研究所在其2 1 世纪制造业的策略 k s r 9 1 】中首先提出的，敏捷 是指在不断变化和不可预侧的市场环境中，企业取得成功的技能和方法总和。 它总结出实现敏捷的三大基本要素，即创新的管理机制、知识化的员工和柔性 技术。虚拟企业正是根植在敏捷思想之上的企业模式，敏捷既可以在一个企业 中实现，也可由多个具有和不具有敏捷性的企业以非线性集成的方式实现。由 于虚拟企业是随敏捷思想一起提出的，并且敏捷性又是虚拟企业的根本特性， 所以，不少专家学者把虚拟企业称为敏捷虚拟企业。 ( 3 ) 虚拟公司：虚拟公司是一种把从不同的公司中选择出的资源整合为一 个单一的、电子化的经营实体的管理模式，它的主要优势是以复杂的新产品快 速相应市场的需求。如果满足了市场的需求，该虚拟公司解体，其成员将转向 其他的项目。可以看出虚拟公司和虚拟企业的概念基本相同。 ( 4 ) 网络组织：网络组织的含义要比虚拟组织的含义更广泛，它包括了所 有通过计算机网络连接而成的组织群体，其成员不一定要共享资源、技术或者 实体，也不一定要有共同的目标。因此，网络组织是一种非常松散的组织形式， 虚拟组织只是它的一个子集。 第4 页 n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究 第一章绪论 图1 1 说明了上述概念之间的包含关系。 图1 - 1 几个概念的比较 1 2 虚拟组织的相关工作及研究 虚拟组织是当今发达国家和先进企业竞相研发的组织模式，随着n i i i p 项 目和e s p r i t 计划等的相继开展，在经济学、管理学、社会学和计算机科学等 领域掀起了虚拟组织研究的热潮 z h l 0 3 ，h g l + 0 4 】。 1 2 1 虚拟组织的典型研究计划 n i i i p 计划 美国的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 ep r o t o c o l s ，国家 产业信息基础结构协议) f n l l 9 9 计划是研究支持虚拟企业实现的技术。其目的 是为了解决虚拟企业中的不兼容性问题，使企业在分布的、异构的处理环境中 进行合作。为此，n i i i p 计划提供了一整套适用于虚拟企业的规范以及对各种 企业环境的信息支持技术。 n i i i p 在开发过程中提出了一种虚拟企业的参考体系结构，其抽象视图如图 1 2 所示。n i i l p 参考体系结构是一个分布式的、开放的、非私有的软件基础结 构，它以现有的一些核心技术和工业标准为基础( 例如：i n t e m e t 及其相关的通 信协议和服务，o m g 及其相关技术，s t e p 及其相关的信息建模技术、工作流 参考模型等等) ，根据需要对已有的协议进行了相应的集成和扩展，促进了新 标准的制定，并创建了一个可以继承新旧应用的环境。 基于上面的参考体系结构，n i i i p 开展了多个具体的实施项目，比较典型的 如s m a r t ( s o l u t i o nf o rm e sa d a p t a b l er e p l i c a b l et e c h n o l o g y ) 项目【b a d + 9 8 ， s m a 0 5 。s m a r t 致力于虚拟企业的具体实施，力图解决虚拟企业在横向和纵 向上的集成和互操作，使n i i i p 技术达到商业上的可行性。为了实现这一目标， s m a r t 使用了尽可能多的商业软件，如中间件、工作流、数据库、操作系统； 采用了标准的结构和程序接口，遵循了多种已有的标准，如c o r b a 、工作流 模型、j a v ab e a n s 、s t e p 标准；提供了开放式框架之间的互操作能力：提供用 第5 页 n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究 第一章绪论 户化的功能，支持最终用户自行开发虚拟企业系统。 c l i e n t sh “ +8咖”+ g e 吣+8 ”n l ； ，审 v eg a t e w a v s v er e g i s t r yv ek n o w l e d g eb a s ev es e r v e rv ee v e n tc h a n n e l + v ec 化a t i o n + v el i f e c y c l e + v eo 吲m 幻 t v em 0 n 栅m g n i pp r o t o c o l sv ep l a ne v a l u a t i o nv es e s s i o nv eo b j e c te x c h a n g ev ev i e wm a t e r i a l i z a t i o n v e 8 妇m 如 + v e m 。池妇v 甲a 协m g m t+ v e t a s k m g m t + a g e n ta p p l i c a t i o n d a t a d e s k t o p i n t e r n e tt o o l sm e d i a t o r n e g o t i a t o r n i i i pi n t e r f a c e ss e s s i o n t r a n s p o r t s e t ps e r v i c e sv ek b m s v em o n i t o rw o r k f l o w c o r b as e r v i c e s c o n c u r r e n c ye v e n t s e c u r i t y t r a n s a c t o n + p e r s i s t e n c es y s t e m st p r o c e d u r a ls y s t e m s i o b j e c ts y s t e m s i m p l e m e n m f i o nr d b m s u n i x c o r b a s y s t e m so o d b m sm sw m d o w s ，o s 2 a c r i v e x k d m s ，e t c e t c j a v a 图1 - 2n i i i p 参考体系结构的抽象视图 e s p r i t 虚拟企业研究计划 欧盟资助的e s p r i t ( e u r o p e a ns t r a t e g i cp r o g r a m m ef o rr e s e a r c ha n d d e v e l o p m e n ti ni n f o r m a t i o nt e c h n o l o g i e s ，欧洲信息技术研发战略纲要) 计划开 展了很多关于虚拟组织的研究，它的目标是致力于建立欧洲信息基础结构，确 保全欧洲企业的竞争力。典型的研究项目有x c i t t i c 、v e g a 、p l e n t 、 p r o d n e ti i 等等。 x c i t t i c x - c i t t i c ( p l a n n i n ga n d c o n t r o l s y s t e mf o rs e m i c o n d u c t o rv i r t u a l e n t e r p r i s e s ，半导体虚拟企业规划和控制系统) 的研究对象是微电子领域的虚 拟企业，着重研究面向全球的分布式订单和制造管理，以及虚拟企业中由事件 驱动的规划、调度、配送和发布技术等 m l r + 9 6 ，d h l 9 7 。x c i t t i c 把商务 系统、局部计划和全局调度系统与库存、后勤和制造系统连接起来，它不仅局 限于微电子领域，对于其他的面向全球生产、运输和销售的离散制造业也存在 同样的问题。所以，x - c i t t i c 解决方案将会有广泛的应用。 v e g a v e g a ( v i r t u a l e n t e r p r i s eu s i n gg r o u p w a r et o o la n dd s i t r i b u t e da r c h i t e c t u r e ， 应用组件工具和分布式体系结构的虚拟企业) 的研究对象是大型工业行业，目 的是建立个通用的支持虚拟企业和商务运作的信息基础结构，用以解决产品 第6 页 n o r m 支持的虚拟组织关键技术研究 第一章绪论 数据的分布问题【v e g 9 9 ，z p 9 9 。v e g a 提出的组件工具以及分布式体系结构集 成了已有的技术和标准，如：产品数据的标准( s t e p ) 和国际性的工业群件规 范( o m g ) 等，并进一步拓展了这些标准在分布式环境中的协同能力。 p l e n t p l e n t ( p l a n n i n gs m a l l m e d i u m e n t e r p r i s e n e t w o r k s ，中小型企业网络规划) 【p l e 9 8 的目的在于开发一套支持中小型制造企业网络协调规划的软件工具， 它的研究重点是基于完备规则的网络规划策略，而不是研究复杂的决策制定技 术。p l e n t 的解决方案可以消除企业之间由于竞争而产生的不信任，从而提高 组织网络中的信任程度。 p r o d n e t l i 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 nav i r t u a le n t e r p r i s e ， 虚拟企业的生产计划和管理) f c a 9 9 b ，c a 9 9 c ，p r 0 9 9 致力于设计和开发一种支 持虚拟企业的开放平台，为企业的成员之间共享、交换和管理数据、信息提供 支撑环境。其研究目标是中小型企业，体系结构采用了新出现的标准以及在通 信、合作信息管理、分布式决策制定等方面出现的新技术，如：s e t p 、e d i f a c t 、 i n t e r n e t 、w w w 、j a v a 、i s 0 9 0 0 0 等，以增强中小型企业在欧洲市场乃至全球 市场中的核心竞争力。 m a s s y v e m a s s y v e ( m u l t i - a g e n ta g i l em a n u f a c t u r i n gs c h e d u l i n gs y s t e m sf o rv i r t u a l e n t e r p r i s e s ，虚拟企业的多代理敏捷制造调度系统) 【m a s 0 2 的研究重点是评价 和初步开发敏捷调度原型系统的体系结构，并把它扩展到虚拟企业中。该项目 的目的是开发适用于发展中国家的低成本计算平台，并在发展中国家的企业和 欧盟企业之间建立连接。m a s s y v e 的研究主题是：敏捷调度系统、多级代理 系统、企业协商、系统集成、分布式和联合数据管理系统的应用、国际标准通 信协议的应用。 快速柔性制造项目 麻省理工学院的快速柔性制造项目( t h ef a s ta n df l e x i b l em a n u f a c t u r i n g p r o j e c t ) 【w r i 9 6 的研究目标是：在技术迅速发展的环境中，通过加强制造商与 供应商网络( w e bo fs u p p l i e r s ) 之间的交流，提高制造商在伙伴企业的网站中 派送复杂产品的能力，这种能力的主要表现就是准确、迅速地确定和满足客户 需求的能力，晟终目的是能更快更有效地生产出符合市场需求的高质量产品。 该项目主要关注客户和供应商之间强大的交互，工程系统和商务系统之间强烈 的渗透能力，更快的速度、更有效和更柔性的操作、更好的计算机工具的复杂 方法等问题，以便实现更快更有效更柔性的企业操作。该项目的计划是综合“事 第- 7 页 务分析”和“基于特征的设计”两种技术来改进企业流程。 1 2 2 虚拟组织的研究状况 国内外对于虚拟组织的研究主要分为两大部分：一类是从组织的