服務型制造企業(yè)復雜信息系統(tǒng)的演化機理研究

梁培培,宋志婷,孫延明

(1.華南理工大學 工商管理學院，廣東廣州，510640；2.安慶師范大學 經(jīng)濟與管理學院，安徽 安慶 246133)

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服務型制造企業(yè)復雜信息系統(tǒng)的演化機理研究

梁培培1,2,宋志婷1,孫延明1

(1.華南理工大學 工商管理學院，廣東廣州，510640；2.安慶師范大學 經(jīng)濟與管理學院，安徽 安慶 246133)

基于復雜系統(tǒng)動態(tài)演化視角，本文分析了推動信息系統(tǒng)演化的動力因素，構(gòu)建了系統(tǒng)演化的動力學模型，以理想度考察系統(tǒng)的演化規(guī)律和特性，探討了信息系統(tǒng)演化的方向和速率、系統(tǒng)演化進入混沌區(qū)域的條件以及隨機漲落力對系統(tǒng)演化過程的影響。復雜性科學方法和系統(tǒng)動態(tài)演化的切入為研究信息系統(tǒng)提供了全新的視角，也為企業(yè)信息化的成功實施和IT資源的理性投資提供一定理論的參考框架。

服務型制造; 信息系統(tǒng); 理想度; 演化機理

服務型制造是當前學術界和產(chǎn)業(yè)界廣泛探索的新的制造模式，是制造與服務相融合的新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。它強調(diào)客戶、上下游企業(yè)的參與，注重服務與產(chǎn)品的融合，基于產(chǎn)品為需求市場提供高滿意度的綜合服務。世界典型的制造型企業(yè)如GE、IBM等公司已逐漸從制造提供商向服務提供商轉(zhuǎn)型，公司超過50%的銷售收入來源于服務業(yè)務的提供。在國內(nèi)如富士康、陜鼓、海爾等制造企業(yè)也開始了服務化轉(zhuǎn)型的步伐，為我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級樹立了標桿。服務型制造是世界制造業(yè)轉(zhuǎn)型的必然趨勢，服務型制造的內(nèi)涵與外延、價值增值機理、協(xié)同框架、實施策略、價值鏈體系構(gòu)造與運行機制等方面是目前國內(nèi)外學者關注的重點[1-4]。這種新制造模式的實現(xiàn)需要信息化與制造業(yè)的深度融合[5]，企業(yè)與客戶的互動、產(chǎn)品與服務的融合、服務的全程化、制造網(wǎng)絡的高度協(xié)同等都離不開高水平的信息化支持。工業(yè)領域內(nèi)信息系統(tǒng)與IT技術對企業(yè)組織運營績效、組織創(chuàng)新的作用機制已經(jīng)得到學者們的關注[6-7]，一個對環(huán)境具有很好適應性的信息系統(tǒng)是服務型制造模式實現(xiàn)的良好保證和前提條件。

現(xiàn)實中業(yè)界更側(cè)重于將信息系統(tǒng)作為技術系統(tǒng)來設計和實施，對信息化和信息系統(tǒng)的研究大多基于靜態(tài)環(huán)境這個研究前提，很難形成對信息系統(tǒng)全生命周期的演化規(guī)律的認識。企業(yè)信息系統(tǒng)的演化表現(xiàn)在系統(tǒng)從無到有、由小到大、由弱到強、由簡單到復雜直至消亡的發(fā)展變化過程；軟硬設施的升級和淘汰、子系統(tǒng)的交互關系變化、系統(tǒng)的移植和集成等皆屬于系統(tǒng)演化的一個階段性表現(xiàn)，體現(xiàn)了組織對信息處理存儲傳輸能力需求的描述。在制造業(yè)服務轉(zhuǎn)型升級中，信息系統(tǒng)的運行難以適應復雜多變的外部運行環(huán)境的形勢已經(jīng)越來越嚴峻。若能用包含演化理論在內(nèi)的復雜性科學方法去把握信息系統(tǒng)演化的基本規(guī)律和特性，將會使得企業(yè)信息化的實施以及IT資源的投資更加成功。目前關于服務型制造模式信息系統(tǒng)的研究，國內(nèi)外學者主要集中在架構(gòu)構(gòu)建、概念模型、部分功能系統(tǒng)的設計及方法等方面。例如Shen等[8]提出了一個基于Agent的面向服務的集成架構(gòu)，可用于建立一個協(xié)作的環(huán)境并能提供制造服務的動態(tài)資源調(diào)度；Shin等[9]為了解決建筑供應鏈中資源準時交付，基于RFID/WSN提出了一個面向服務的無縫集成的信息管理框架，并通過實驗驗證了該框架具有較好的應用價值；金青等[10]為了解決資源整合和業(yè)務流程協(xié)同問題，提出了服務型制造模式以能力知識為中心的業(yè)務處理信息概念模型以及基于本體的能力知識體系架構(gòu)；Omid等[11]為了實現(xiàn)分布式制造系統(tǒng)的集成與協(xié)同，基于云計算范式的面向服務的方法。開發(fā)了一個協(xié)同制造平臺，該平臺可以支持分布式制造系統(tǒng)的協(xié)作以及數(shù)據(jù)集成，能較好地滿足分布式協(xié)作的要求。上述文獻豐富了服務型制造模式中信息管理領域的研究方法，為服務型制造模式的實現(xiàn)提供了較好的理論指導，然而基于演化和復雜系統(tǒng)視角研究信息系統(tǒng)的文獻相對缺乏。近年來軟件系統(tǒng)的演化、學習型信息系統(tǒng)以及信息系統(tǒng)柔性的探索和實踐，表明從演化的視角研究信息系統(tǒng)會是未來研究的主要方法，特別在我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中企業(yè)對信息化發(fā)展的重視程度越來越高，必然會使得組織信息系統(tǒng)為適應外界環(huán)境變化和運營要求而時刻處于動態(tài)的演化過程中。因此把控組織系統(tǒng)動態(tài)演化的方向和方式對企業(yè)的信息化實踐至關重要。

本文的研究對象服務型制造企業(yè)，主要指的是產(chǎn)品制造價值鏈中核心的，強調(diào)協(xié)同生產(chǎn)和服務的、實施制造-服務模式的制造企業(yè)。由于這一類企業(yè)在價值鏈中處于核心和主導的地位，相比鏈中其他的節(jié)點企業(yè)，其信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)更復雜，對信息化發(fā)展的要求也更高。服務型制造企業(yè)信息系統(tǒng)(service-oriented manufacturing enterprise information system，SMEIS)是由組織內(nèi)能支持客戶全程化參與、物流、金融等生產(chǎn)性服務的系統(tǒng)，以及零配件、原材料及裝配制造等服務性生產(chǎn)的業(yè)務系統(tǒng)構(gòu)成。它滿足復雜系統(tǒng)的開放性、遠離平衡態(tài)、非線性相互作用以及巨漲落等主要特征[12]，屬于復雜系統(tǒng)范疇。復雜系統(tǒng)建模的任務是構(gòu)建系統(tǒng)的模型，以便描述系統(tǒng)的自組織、混沌，突變等復雜性屬性。而傳統(tǒng)的建模方法如還原論、結(jié)構(gòu)化分析等，不適合現(xiàn)代制造企業(yè)復雜信息系統(tǒng)的建模，其存在的缺點導致其難以去描述系統(tǒng)的演化過程。因此對服務型制造企業(yè)信息系統(tǒng)的演化應采用復雜性科學方法?；趶碗s信息系統(tǒng)這個研究前提，本文將首先闡述支撐信息系統(tǒng)演化的動力因素，采用協(xié)同學方法構(gòu)建以系統(tǒng)理想度為考察變量的動力學模型，探討系統(tǒng)演化的方式、系統(tǒng)進入演化混沌的條件以及隨機漲落力對演化過程的影響。本文的研究在一定程度上是復雜性科學方法在管理領域應用上的推廣，是對信息系統(tǒng)研究的一個補充；同時也為企業(yè)信息化的實踐和IT資源的理性投資提供可參考的理論框架。

1　系統(tǒng)的演化機理

1.1系統(tǒng)演化的動力因素分析

相比于以往的各類制造模式，服務型制造模式在價值增值、運作方式、組織模式和運作模式上存在較大差異[13]，而且企業(yè)對信息系統(tǒng)的重視程度、組織所處外部環(huán)境(需求市場、技術市場)也不盡相同。因此信息系統(tǒng)演化的方向和速度必然也存在較大的差異。服務型制造企業(yè)信息系統(tǒng)的演化是一個持續(xù)的動態(tài)過程，是各種動力因素相互作用的結(jié)果，不論是局部系統(tǒng)功能的改進、子系統(tǒng)信息交互關系的變化，還是整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)量的優(yōu)化，都體現(xiàn)了演化過程中一個階段性結(jié)果的獲得，是系統(tǒng)不斷提高自身能力去適應組織運營戰(zhàn)略的過程。本文認為推動服務型制造企業(yè)信息系統(tǒng)不斷演化的因素很多，支撐系統(tǒng)演化的主要因素來源于需求拉動、技術推動、資源投入以及慣例變化4個關鍵要素。

1)需求拉動。需求拉動是服務型制造企業(yè)信息系統(tǒng)演化的根本力量，又是由企業(yè)外部市場環(huán)境和企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略需求所決定的。與傳統(tǒng)制造企業(yè)的經(jīng)營理念和其所處的市場環(huán)境相比較，服務型制造企業(yè)的經(jīng)營理念以服務顧客為導向，為客戶提供高滿意度的增值服務，其所面臨的市場環(huán)境具有很大的不確定性。信息系統(tǒng)作為企業(yè)組織在信息域的映像，隱含了組織對外部市場的動態(tài)響應過程以及經(jīng)營戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變過程。需求的變化將直接導致信息系統(tǒng)規(guī)模，結(jié)構(gòu)以及行為的變化。在信息系統(tǒng)演化過程中，每個階段的管理重點實際上都是與當時組織的經(jīng)營管理理念和所處市場環(huán)境的特點相適應的。

2)技術推動。企業(yè)信息化過程中被組織掌握和運用于信息化的各種技術，是推動企業(yè)信息系統(tǒng)發(fā)展的技術驅(qū)動力，是企業(yè)信息系統(tǒng)功能實現(xiàn)的技術保證。技術在信息系統(tǒng)演化中屬于較活躍的因素，技術革新將直接對整個系統(tǒng)體系造成重大沖擊，從而導致系統(tǒng)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和行為發(fā)生變化。結(jié)合各時期計算領域的技術進步，分析MRP到MRP II、ERP、ERP II的演變歷程，也可以進一步印證技術是推動企業(yè)信息系統(tǒng)演化的驅(qū)動力之一。

3)資源投入。企業(yè)信息系統(tǒng)屬于開放系統(tǒng)，在其演化過程中必然將與環(huán)境產(chǎn)生物質(zhì)交換。而資源的投入對信息系統(tǒng)演化的結(jié)果有著重大影響，是信息系統(tǒng)存在的物質(zhì)基礎。服務型制造企業(yè)為了更好地響應市場需求以及提高系統(tǒng)對環(huán)境的適應性，必然需要外部資源的投入；同時組織對資源的投入水平還須進行合理的決策。這是由于同一制造企業(yè)不同的資源投入，不同規(guī)模的制造企業(yè)同樣的資源投入，其信息系統(tǒng)演化的方式(速率、方向等)和最終的演化結(jié)果均會有較大的差異。

4)慣例變化。所謂慣例就是組織受到一定的刺激后，由多個參與者對可識別的重復的一系列行為模式進行積累、改進和學習的演變過程，是企業(yè)在不確定環(huán)境中指導企業(yè)執(zhí)行習慣和經(jīng)驗型行為的知識，并為企業(yè)所記憶和存儲，是幫助企業(yè)減少不確定性的規(guī)則[14]。慣例是企業(yè)組織在信息系統(tǒng)演化過程中的行為規(guī)則。通常企業(yè)慣例在一定時期內(nèi)能夠保持穩(wěn)定性，但有時為了適應外部市場環(huán)境的變化，也可以進行修正。企業(yè)慣例修正的過程實際上也伴隨著企業(yè)信息系統(tǒng)的演化過程。慣例的演化變遷影響和決定著企業(yè)信息系統(tǒng)演化的路徑特征，企業(yè)不同的管理模式、企業(yè)文化、規(guī)章制度、信息化戰(zhàn)略等，其信息系統(tǒng)的演化過程也是截然不同的。

1.2信息系統(tǒng)演化機理描述

系統(tǒng)演化一般有兩種典型的途徑：一是經(jīng)過臨界點的性質(zhì)突變的相變，簡稱突變；二是臨界點以下的狀態(tài)突變的相變，稱為漸變式相變，發(fā)生相變的原因主要來自于外部力量和內(nèi)部的擾動。信息系統(tǒng)內(nèi)局部系統(tǒng)的功能、性能升級、改進和更新等，屬于漸進式相變；突變主要體現(xiàn)在信息系統(tǒng)整體功能或性能的一次大的改變。信息系統(tǒng)內(nèi)部的非線性相互作用是系統(tǒng)形成有序結(jié)構(gòu)的內(nèi)在原因，也是系統(tǒng)能夠形成耗散結(jié)構(gòu)的關鍵，主要體現(xiàn)在技術、人員、企業(yè)慣例之間的相互作用。結(jié)合上節(jié)演化動力因素分析，系統(tǒng)演化機理見圖1。

圖1　服務型制造企業(yè)信息系統(tǒng)演化過程示意圖

2　SMEIS自組織演化機制模型的構(gòu)建

2.1狀態(tài)變量的選取——理想度

理想度被譽為TRIZ的4大理論支柱之一。它的提出源于技術系統(tǒng)進化過程中存在的機制，反映了技術系統(tǒng)在進化過程中對于社會需求的適應程度[15]。它是衡量現(xiàn)有系統(tǒng)與理想系統(tǒng)(或最終理想解)接近程度的一個參考變量。通常，系統(tǒng)的理想度[15]定義為

在服務型制造企業(yè)信息系統(tǒng)中，有用功能是指系統(tǒng)存在的目的，包括系統(tǒng)的總功能和輔助功能，例如系統(tǒng)的預期輸出、穩(wěn)定性、響應性、決策支持性、可擴展性及可移植性等；有害影響是指系統(tǒng)非預期的輸出或阻礙系統(tǒng)正常運行的功能，例如系統(tǒng)脆弱性、故障頻率等。

在此需要注意的是，TRIZ中的相關概念是否適用于非完全技術系統(tǒng)SMEIS；理想度是否能夠刻畫SMEIS的演化過程。首先，TRIZ的主要概念如理想度、矛盾和系統(tǒng)法的應用范圍已經(jīng)拓展到非技術系統(tǒng)的研究，并取得了較好的應用效果[16-17]；其次，構(gòu)成SMEIS微觀層面的系統(tǒng)元素包含管理系統(tǒng)和技術系統(tǒng)兩部分，理想度的概念同樣適用于管理系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)演化的分析；再者，增加系統(tǒng)理想度(或向最終理想解靠近)是TRIZ一個重要的目標，也是制造服務轉(zhuǎn)型過程中進行信息化發(fā)展重點考察的參量，并當系統(tǒng)的控制變量達到閾值時，該參數(shù)往往在較長時間內(nèi)支配著系統(tǒng)的發(fā)展，符合序參量的特征；因此本文選取理想度(記為x)作為狀態(tài)變量來觀察系統(tǒng)的演化過程，通過動力學方程的構(gòu)建，觀察x的演化曲線來揭示SMEIS的演化過程，用dx/dt來描述系統(tǒng)演化的速度。

2.2演化模型的構(gòu)建

協(xié)同學一般使用非線性動力學方程來描述系統(tǒng)的自組織演化機制。依據(jù)協(xié)同學理論的支配原理，狀態(tài)變量的數(shù)目不一定選取很多，而是要抓住主要的狀態(tài)變量。這樣既有利于降低系統(tǒng)的復雜性維度又有利于將信息系統(tǒng)演化過程中的本質(zhì)特征體現(xiàn)出來。

針對系統(tǒng)理想度x，首先依據(jù)推動服務型制造信息系統(tǒng)演化的關鍵要素分析。需求拉動、技術推動、資源投入以及系統(tǒng)慣例的影響對信息系統(tǒng)理想度的增加起著正反饋作用，本文用k1x表示，k1表示系統(tǒng)演化動力要素對系統(tǒng)理想度的影響系數(shù)。然而在實際中投入信息系統(tǒng)的資源和組織所掌握的技術能力是有限的，當系統(tǒng)理想度發(fā)展到一定水平時，必然要受到有限資源和技術發(fā)展的限制，這種限制作用隨著系統(tǒng)的演化趨于明顯，達到所謂的飽和效應。可以認為這種飽和效應與系統(tǒng)的理想度之間存在線性關系。因此綜合上述的正負反饋機制，可以將k1改寫為k1-k2x，k2為有限資源和技術發(fā)展限制下的飽和系數(shù)。同時系統(tǒng)演化過程中存在阻礙系統(tǒng)理想度提高的限制性因素作用，包括主管企業(yè)信息化領導的認知能力限制、組織對市場環(huán)境變化的感知和轉(zhuǎn)化能力限制、信息系統(tǒng)不能瞬間適應企業(yè)組織架構(gòu)和管理模式調(diào)整的過程限制等。本文用-k3x表示限制系統(tǒng)理想度提高的阻尼作用，k3為阻尼系數(shù)。因此基于理想度的系統(tǒng)演化機制的動力學方程為

(1)

其中，k1-k3表示系統(tǒng)內(nèi)在的增長率，(k1-k3)/k2表示有限的資源投入和現(xiàn)有的技術市場條件下僅允許最大的系統(tǒng)理想度。從式(1)可以看出系統(tǒng)理想度越大，系統(tǒng)的增長率因為受到資源和現(xiàn)有技術的限制而越來越低，(k1-k3)/k2為理想度x的定態(tài)，此時系統(tǒng)理想度不再增長，增長率為0。記t=0時系統(tǒng)初始理想度為x0=γ，并令α=k1-k3，β=(k1-k3)/k2，則方程(1)可寫為

(2)

解微分方程(2)，可得解析解：

(3)

3　SMEIS演化過程分析

3.1演化的方向及速率

式(2)和式(3)分別代表系統(tǒng)理想度的演化速率與方向。顯然，當α>0時，dx/dt>0；當α<0時dx/dt<0。因此，α=0為系統(tǒng)的一個演化分岔點。圖2描述了3種不同內(nèi)在增長率的情形下系統(tǒng)理想度的演化軌跡示意圖。當α從負值增大并跨越零點時，表明隨著正反饋作用的加大，系統(tǒng)理想度演化速率會從初始的負增長速率逐漸演化歸預期的正增長速率，從而使得系統(tǒng)發(fā)生新的改變，是一個由舊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性喪失到新結(jié)構(gòu)確立的有序演化過程。由于服務型制造企業(yè)對信息化重視程度很高，所以不妨假設α>0以表示系統(tǒng)的演化處于預想的發(fā)展方向，此時對式(2)進一步求導，可得

(4)

(5)

圖2　α不同取值下的x演化軌跡

圖3　系統(tǒng)的演化速率與方向曲線

3.2演化混沌分析

混沌現(xiàn)象是非線性動力系統(tǒng)中某些關鍵的控制參數(shù)變化引起的，盡管混沌運動也已應用于許多工程，例如混沌序列預測、混沌保密通信等，然而對許多系統(tǒng)來說，混沌會對系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生危害，它能使系統(tǒng)失穩(wěn)、失控甚至徹底的崩潰[18]。通過對關鍵控制參數(shù)的改變，系統(tǒng)會產(chǎn)生分岔并走向混沌，組織信息化的重視、資源投入的理性、環(huán)境的正確感知等會使得信息系統(tǒng)的理想度躍升至更高層次；相反資金短缺、盲目投資、高管能力限制等也會導致預期的系統(tǒng)功能無法實現(xiàn)，向著更低層次的方向演化。識別信息系統(tǒng)演化過程中的分岔行為，有利于管理者調(diào)控系統(tǒng)的正常演化狀態(tài)。將式(2)離散化，可以得到n時刻系統(tǒng)理想度的狀態(tài)方程為

(6)

其中，un的變化即一維Logistic映射。費根鮑姆指出Logistic映射會隨著控制參數(shù)的增大將經(jīng)歷倍周期分岔，當r∈(0,3)時，系統(tǒng)演化收斂于一個均衡點x=β；當r∈(3,3.449)時，系統(tǒng)演化會出現(xiàn)2點周期；當r∈[3.449,3.544)時會出現(xiàn)4點周期……，并當r取極限值r∞=3.570時(此時α=2.570)，系統(tǒng)演化會進入混沌區(qū)域。這時不論系統(tǒng)理想度初值如何，系統(tǒng)都將趨向于該混沌吸引子。

假設系統(tǒng)理想度初值γ=0.8,k2=0.2,β=(k1-k3)/k2=3，利用Matlab編程可得到SMEIS理想度x隨α值變化的過程仿真如圖4所示。從x演化軌跡圖可以看出，α在區(qū)間(0,2)任意取值時，x=0總是系統(tǒng)的不穩(wěn)定點并演化收斂于x=3這個穩(wěn)態(tài)點；當2≤α≤2.449時，出現(xiàn)2倍周期；隨著α增大會逐漸出現(xiàn)4點、8點乃至更高的偶數(shù)倍周期分岔并進入混沌狀態(tài)如圖4所示，此時系統(tǒng)的動力學形態(tài)非常復雜，其演化規(guī)律也很難進行動態(tài)預測。進一步地考察參數(shù)α，α為系統(tǒng)演化正反饋作用系數(shù)k1與系統(tǒng)阻尼系數(shù)k3之差。一般阻尼系數(shù)k3短時間內(nèi)難以發(fā)生改變，在組織所處固有的市場環(huán)境(包括技術市場)下，企業(yè)可以通過控制資源的投入來影響系數(shù)k1的變化。然而通過對系統(tǒng)演化的混沌分析，一味加大資源的投入也未必能取得良好的效果，也可能使得信息系統(tǒng)更難適應現(xiàn)有的組織運營過程，甚至被淘汰。

圖4　x隨α值的變化圖

圖5　隨機力變化下x的穩(wěn)定性分布圖

3.3漲落對系統(tǒng)演化的影響

(7)

在此條件下，方程(7)等價于斯特拉多諾維奇的FPE(?？?普朗克方程)：

(8)

(9)

(10)

(11)

4　案例分析

N公司是國內(nèi)專門從事電梯設計制造的龍頭企業(yè)，企業(yè)信息化建設已有一定基礎。該企業(yè)于2012年開始了制造向服務轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略化步伐，實際運營過程中現(xiàn)有系統(tǒng)的不足導致產(chǎn)品服務質(zhì)量下降的案例屢見不鮮，使得企業(yè)對IT/IS進行有效規(guī)劃的需求顯得日益迫切。2013年公司通過合作進行了較為全面的IT/IS的診斷和規(guī)劃，調(diào)研結(jié)果顯示企業(yè)對信息系統(tǒng)在集團管控、產(chǎn)品全生命周期管理、知識管理、供應鏈集成等方面的應用需求較為強烈。

圖6　N企業(yè)信息系統(tǒng)演化過程示意圖

圖7　N企業(yè)制造平臺架構(gòu)及功能的階段性演化

基于上述描述，2013年之前N公司的信息化發(fā)展水平較為穩(wěn)定，如圖6區(qū)間[t1,t2]所對應的理想度水平；然而實際運營中由于企業(yè)戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)型和實際市場環(huán)境的變化，在現(xiàn)有信息系統(tǒng)的架構(gòu)不作改變的前提下，其理想度值將呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，在圖中系統(tǒng)將演化至Y區(qū)域，并非預想的B路徑。維持或提高系統(tǒng)理想度沿著B路徑或X區(qū)域演化，需要進行合理的IT資源投入、技術創(chuàng)新以及優(yōu)化管理流程等措施。為匹配企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，滿足企業(yè)服務運營需求，N公司基于前期項目組的實際調(diào)研診斷結(jié)論，對IT部門進行了重新定位；通過整合現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)和信息資源，優(yōu)化了部分管理流程；進一步加大IT資源的投入，對現(xiàn)有系統(tǒng)進行補充和完善。此時N公司信息系統(tǒng)的演化正進入t2時間段沿著X區(qū)域演化，在現(xiàn)有技術市場較為穩(wěn)定的前提下系統(tǒng)演化進程的快慢取決于IT資源的投入水平。然而系統(tǒng)繼續(xù)沿著Y區(qū)域演化的概率同樣存在，高管能力限制、環(huán)境感知誤解、盲目資源投入都有可能使得系統(tǒng)演化至該區(qū)域，這與系統(tǒng)演化至惡性混沌區(qū)域的仿真結(jié)論是相吻合的。當然N公司在企業(yè)信息化發(fā)展進程中，需考慮一些未預期的變化，例如技術市場革新、組織高管人事調(diào)整等，即隨機漲落對系統(tǒng)演化過程的影響。系統(tǒng)功能的完善、系統(tǒng)的集成、新信息系統(tǒng)的引入以及架構(gòu)優(yōu)化，皆屬于系統(tǒng)演化過程中的一個階段性表現(xiàn)。以網(wǎng)絡化生產(chǎn)制造平臺為例，暫不考慮設計環(huán)節(jié)，N公司傳統(tǒng)制造平臺的應用系統(tǒng)主要以ERP為主、MES為輔，且系統(tǒng)相對獨立未對接，新的制造服務模式催生了向上下游節(jié)點資源整合以及系統(tǒng)功能改進的需求。圖7給出了N企業(yè)生產(chǎn)制造平臺結(jié)構(gòu)與功能的階段性演化過程。

5　結(jié)論和展望

基于對服務型制造信息系統(tǒng)演化動力的分析，本文構(gòu)建了以理想度為狀態(tài)變量的動力學方程來描述SMEIS的演化過程，從系統(tǒng)演化的方向和速度、演化的混沌、漲落對演化的穩(wěn)定性3個方面對模型進行了探討。研究結(jié)果表明：1)系統(tǒng)的演化軌跡說明絕大時間內(nèi)信息系統(tǒng)的演化屬于漸變過程，分岔及系統(tǒng)演化速度的驟然變化提示系統(tǒng)演化過程中也存在突變現(xiàn)象，系統(tǒng)會在某一時點上頃刻突破，系統(tǒng)理想度得以大幅度提高，從而能更快地適應組織的運營需求；2)系統(tǒng)的演化混沌現(xiàn)象表明演化混沌存在良性和惡性2個區(qū)域，組織對關鍵參數(shù)的理性控制有利于系統(tǒng)演化至良性混沌區(qū)域，例如IT資源投入、技術創(chuàng)新以及管理流程優(yōu)化等，相反盲目的IT投資、高管能力的限制、環(huán)境感知的誤解也可能使得系統(tǒng)演化進入惡性混沌區(qū)域，會導致系統(tǒng)理想度迅速下降甚至系統(tǒng)被淘汰，因此組織在認識和了解混沌的同時更有必要加強對混沌的利用和控制；3)系統(tǒng)演化過程中隨機漲落力的存在是較常見的，它會使得系統(tǒng)在演化分岔點上不能以確定的形式實現(xiàn)新舊狀態(tài)的更替，系統(tǒng)演化的過程變得難以預測；而且絕大多數(shù)情形下噪聲對系統(tǒng)新序的產(chǎn)生是起著消極的破壞作用。此外本研究在一定程度上是復雜性科學方法在管理領域應用上的推廣，是對信息系統(tǒng)研究的一個補充，本文還可作進一步拓展，例如系統(tǒng)穩(wěn)定性影響因素分析，信息系統(tǒng)魯棒性以及魯棒控制研究等，這將是后續(xù)研究的重點。

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A Research on Complex Information System′s Evolution Mechanism of Service-oriented Manufacturing Enterprise

LIANG Peipei1,2, SONG Zhiting1, SUN Yanming1

(1. Institute of Business Management, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China;2. School of Economics and Mangement Anqing Normal University,Anqing 246133,China)

Service-oriented manufacturing mode relies upon the support of high-level information, and the conscious guide for information construction requires us to know the basic rules and characteristics of enterprise information system′s evolution. From the perspective of dynamic evolution of the complex system, a dynamic model for information system evolution is constructed and analyzed. System ideality is proposed to examine the basic rules and characteristics of enterprise information systems evolution. The directions and velocity of information system evolution are also discussed. Conditions for system evolution to enter the chaotic region and the influence of stochastic fluctuation strength are also inquired. Complexity science method and dynamic evolution provide us a novel perspective for information system research, and the conclusions also provide us a valuable reference framework for the successful informatization and rational investment of IT resource.

service-oriented manufacturing; information system; ideality; evolution mechanism

2015- 10- 19

國家自然科學基金資助項目(71571072, 71071059,51208454)

梁培培(1983-)，男，安徽省人，博士研究生，主要研究方向為服務型制造、復雜系統(tǒng)建模仿真.

10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.04.009

N949;C931.6

A

1007-7375(2016)04- 0055- 08