网络化制造系统中协同决策体系研究

1 网络化制造系统中决策活动及其特点

    网络化制造系统运营过程中，不同类型、拥有各自核心资源的企业围绕某次机遇组成网络化制造系统，作为一个整体向最终客户提供产品或服务。然而这种组合是不稳定的，当新的机遇来临，构成网络化制造系统的成员在性质、数量等方面都有可能发生改变，动态性是它的主要特点。

    完整的网络化制造系统可以从传统企业间供需关系的信息化工具上升成为企业联盟共享资源、优化运行的使能器。Cornell 大学的Muckstadt 认为由于不确定性的存在，以往决策支持系统中应用的战略、战术建模方法在许多运营环境下是不适合的 。而通过采用改进信息系统和经营过程，着眼于建立战略合作关系来降低不确定性可以更有效地定位关键资源，更快地响应市场变化，从而使得网络化制造系统的运营过程更加可靠稳定。

    从整个网络化制造系统运营过程中的各紧密相连的过程我们可以把网络化制造系统管理中的决策问题分为战略层( Strategic Level ) 决策、战术层( Tactical Level ) 决策和执行层(Operational Level ) 决策等三个层次，如图1 所示。

    战略层决策目的是确保整个网络化制造系统组织和运营过程的合理设计与执行。其中包含了网络化制造系统的战略决策、合作关系决策、风险管理决策、利益分配决策以及绩效评价等决策问题，是网络化制造系统中最关键的决策问题。

    其中，战略决策中又可以细分为网络化制造系统总体目标、战略计划、机遇评估与分析、核心资源的确定与调整方案、经营过程的重组等决策内容；合作关系决策涉及到合作伙伴选择有关的评价与决策，合作伙伴之间协商谈判等群体决策行为等；利益与风险分配决策包含了网络化制造系统中的利益共享与风险分担机制以及激励策略，而风险控制与决策对于动态、不确定性环境下网络化制造系统运营过程的监控与协调，确保网络化制造系统稳定运营具有重要作用；绩效评价决策包括对网络化制造系统整体的绩效评价和对合作伙伴或某个运营过程绩效的评价与决策，有利于即时掌握网络化制造系统的运营状态，为网络化制造系统经营过程的重构或重组提供决策依据。

    战术层的决策问题是在网络化制造系统上游和下游、横向和纵向的信息互动和集成基础上形成的，一方面是根据网络化制造系统战略决策对运作过程进行总体安排，另一方面能够为网络化制造系统战略决策提供综合而全面的观点。战术层的决策问题包括设计过程决策、销售过程决策、制造过程决策和供应过程决策等。而网络化制造系统执行层的决策是战术决策问题的细化和具体化，通过协同执行、实施和动态优化，将战略层决策和战术层决策的目标落实和实现。

    网络化制造系统要求从整体的角度强调集成、协作以及信息共享，并实现具有柔性和稳定的供需关系。我们从组织结构、时间范围和内容等方面把网络化制造系统中的决策问题分为战略层、战术层和执行层决策问题。在这些不同层次的决策问题中，网络化制造系统的决策活动呈现出决策形式多样性、决策过程复杂性、决策活动分布性等一些特点。

    根据动态联盟概念，一个网络化制造系统(从完整价值链的概念来定义)实质上是一个由分布于某个经济区域中的原材料供应商、加工厂、制造商、装配中心以及分销网点组成的生产网络。

    各种原材料通过网络中各组织部门的处理最终转化为产品并被送到用户的手里。网络化制造系统的运作包括系统的组建、运行和重构等几个阶段，在网络化制造系统的生命周期内，网络化制造系统决策可以根据管理的不同侧重和决策时间的不同分层次来考虑。根据网络化制造系统中决策活动特点，相应地我们建立了如图2 所示的网络化制造系统决策信息概念模型。决策信息的概念模型描述了网络化制造系统中决策问题的逻辑层次和控制结构。

    网络化制造系统决策信息的概念模型也相应地分为战略层、战术层和执行层三个层次。战略层是网络化制造系统决策信息模型中的最高层，负责管理、控制、协调整个网络化制造系统网络的正常运行。其控制范围包括涉及网络化制造系统全体成员整体利益的事务和对整个系统的协调与约束。战术层定义了网络化制造系统各成员企业的各种基本决策活动信息。而执行层则涉及完成网络化制造系统中具体任务执行的信息，包括物流在各企业间的合理流动以及从原材料到成品的物理加工过程，如原材料的运输、零件加工、部件装配、检测、仓储等过程。

    显然，战略层的决策问题在网络化制造系统的运营过程中是最关键的，是确保整个网络化制造系统稳定运营、提高整个网络化制造系统运营绩效最重要的部分。网络化制造系统中战略层的决策活动实际上是决策问题之间相互协同的过程。

2 决策支持系统的体系结构

    考虑网络化制造系统中决策活动的特点，我们建立了网络化制造系统中协同决策的结构模型如图3 所示。模型主要由四个部分组成：人机交互模块、决策问题分析与处理模块、通讯模块以及决策信息管理模块。