基于ASP的制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作體系與評(píng)價(jià)算法

高 琦，趙 武，劉憲軍，王 晨

（1.四川大學(xué) 制造科學(xué)與工程學(xué)院，成都 610065；2.裝甲兵學(xué)院，蚌埠 233000）

基于ASP的制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作體系與評(píng)價(jià)算法

高 琦1，趙 武1，劉憲軍2，王 晨1

（1.四川大學(xué) 制造科學(xué)與工程學(xué)院，成都 610065；2.裝甲兵學(xué)院，蚌埠 233000）

針對(duì)當(dāng)前制造產(chǎn)業(yè)鏈中企業(yè)發(fā)掘并選擇合作伙伴的需求，提出了基于ASP協(xié)同商務(wù)平臺(tái)構(gòu)建泛型產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作網(wǎng)絡(luò)的方案。并借鑒網(wǎng)頁搜索引擎PageRank算法，通過構(gòu)建權(quán)重評(píng)價(jià)模型，推導(dǎo)出面向企業(yè)云網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)搜索引擎價(jià)值排序算法。并進(jìn)行企業(yè)合作適應(yīng)性修正。在此基礎(chǔ)上，采用企業(yè)合作記錄構(gòu)建合作網(wǎng)絡(luò)并作為數(shù)據(jù)源，利用影響因子對(duì)算法做精細(xì)化控制，建立細(xì)粒度的映射關(guān)系并確定轉(zhuǎn)化算式。通過企業(yè)實(shí)際算例對(duì)算法步驟進(jìn)行說明，并驗(yàn)證了算法的有效性。

制造產(chǎn)業(yè)鏈；ASP；企業(yè)Rank；企業(yè)重要性；評(píng)價(jià)算法

0　引言

制造產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)怯缮现邢掠尾煌愋推髽I(yè)群展開業(yè)務(wù)協(xié)作的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)組織[1]。構(gòu)成產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)部分聯(lián)系緊密，互相依存、互相制約、利益相存。不過，目前制造產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)往往各自為營，既沒有合適的途徑很好地推廣自己的產(chǎn)品和品牌，又沒有有效的方法及時(shí)與同行比較，發(fā)現(xiàn)并改良自身的不足，致使整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)松散，造成許多不必要的資源閑置和浪費(fèi)[2]。因此，企業(yè)不僅迫切需要能夠有效尋找并選擇合作伙伴的方案，而且特別需要能及時(shí)橫向比較，改良自身的途徑[3～5]。由此可見，如何快速有效地對(duì)企業(yè)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，并準(zhǔn)確地對(duì)行業(yè)中有價(jià)值的企業(yè)進(jìn)行挖掘，已經(jīng)成為了當(dāng)前一項(xiàng)重要且亟需解決的問題。

針對(duì)上述問題，在算法層面，文獻(xiàn)[6]基于物元分析理論，搭建了同盟企業(yè)的評(píng)價(jià)和選擇模型；文獻(xiàn)[7]提出利用分支定界法解決動(dòng)態(tài)聯(lián)盟伙伴選擇問題；文獻(xiàn)[8]在Top-k問題基礎(chǔ)上針對(duì)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟伙伴選擇的特定問題提出了一種較為高效的OP優(yōu)化算法，并通過進(jìn)一步優(yōu)化提出了IMOP算法；文獻(xiàn)[9]針對(duì)供應(yīng)商選擇評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究，將直覺模糊集理論與VIKOR方法相結(jié)合構(gòu)建了評(píng)價(jià)模型；其他相關(guān)方法還有遺傳算法[10]、灰色關(guān)聯(lián)度法[11]等。在系統(tǒng)研究層面，文獻(xiàn)[1]提出了以整車制造企業(yè)為核心的對(duì)協(xié)作企業(yè)進(jìn)行考核選擇的體系，同時(shí)提出以業(yè)務(wù)單據(jù)作為數(shù)據(jù)來源，為上述分析方法提供了有效且穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支撐；文獻(xiàn)[12]考慮到企業(yè)的業(yè)務(wù)需求變化，提出了業(yè)務(wù)功能在線更新與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的同步演化方法。文獻(xiàn)[13]建立了集群式供應(yīng)鏈無契約跨鏈采購模型,以及由此擴(kuò)展而來的基于有限超儲(chǔ)契約下集群式供應(yīng)鏈跨鏈采購模型,并給出了相應(yīng)的算法。不過，以上研究仍然存在著以下兩個(gè)問題：

第一，在云制造模式下，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的地域界限[14～16]將逐漸變得模糊，制造產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)呈網(wǎng)狀發(fā)展，制造產(chǎn)業(yè)鏈將演化為動(dòng)態(tài)性的多核心產(chǎn)業(yè)鏈[17]。但是，上述研究仍然是圍繞單個(gè)企業(yè)的固定需求對(duì)特定的企業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，不僅不具有普適性，而且更不能有效地發(fā)掘未知的有價(jià)值的企業(yè)，不滿足多核心產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用需求。

第二，上述研究采用單企業(yè)的多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行企業(yè)評(píng)價(jià)研究。為了得到盡可能準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，不得不使用更多指標(biāo)及更多數(shù)據(jù)處理手段，加大了評(píng)價(jià)方法的難度和繁瑣程度，不具備快速響應(yīng)能力和企業(yè)的發(fā)掘能力。

基于以上問題，本文立足于動(dòng)態(tài)多核心制造產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)評(píng)價(jià)需求，提出構(gòu)建基于ASP的泛型產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作網(wǎng)絡(luò)，并借鑒網(wǎng)頁引擎搜索算法構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)搜索引擎權(quán)重評(píng)價(jià)模型，從而判定產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)的重要程度。該評(píng)價(jià)體系作為對(duì)傳統(tǒng)算法的補(bǔ)充，通過對(duì)企業(yè)重要度的實(shí)時(shí)計(jì)算來滿足企業(yè)對(duì)合作伙伴的快速挖掘和選擇需求。

1　傳統(tǒng)考核體系概況與泛型產(chǎn)業(yè)鏈合作體系的提出

1.1傳統(tǒng)考核體系

目前一般的傳統(tǒng)考核體系是由龍頭企業(yè)制定考核指標(biāo)，通過各項(xiàng)考核指標(biāo)設(shè)定參考標(biāo)準(zhǔn)，首先淘汰不滿足參考標(biāo)準(zhǔn)下限的企業(yè)，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)滿足條件的企業(yè)再進(jìn)行評(píng)估和采購指標(biāo)分配。對(duì)企業(yè)的評(píng)估采取選取單個(gè)企業(yè)的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，再通過橫向比較確定企業(yè)優(yōu)劣的方式[1～6]。傳統(tǒng)考核體系最大的瓶頸及考核結(jié)果的不確定性在于其考核指標(biāo)的選取和權(quán)重分配[1,6～11]。為了盡量減小甚至避免由考核指標(biāo)的選擇及其權(quán)重分配所帶來的主觀不確定性，需要不斷細(xì)化對(duì)企業(yè)的考核指標(biāo)，從而增加了考核難度，降低了響應(yīng)速度，且不具備企業(yè)挖掘能力。為了解決這些問題，需要提出一種新的考核體系。

1.2基于ASP的泛型產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作體系

應(yīng)用服務(wù)提供商（Application Service Provider, ASP）是一種將應(yīng)用系統(tǒng)通過Internet發(fā)布，并支持多企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用商業(yè)模式?；贏SP的協(xié)同商務(wù)平臺(tái)由第三方公司搭建，支持產(chǎn)業(yè)鏈上多個(gè)企業(yè)之間進(jìn)行商務(wù)協(xié)同[4]。該模式的低門檻允許大量企業(yè)進(jìn)入電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為眾多企業(yè)尤其是中小企業(yè)帶來發(fā)展機(jī)遇[17]，最大限度地滿足了多企業(yè)對(duì)信息服務(wù)的需求。同時(shí)，隨著協(xié)同商務(wù)平臺(tái)的發(fā)展和大量企業(yè)的進(jìn)駐，企業(yè)通過協(xié)同商務(wù)平臺(tái)進(jìn)行線上——線下的合作產(chǎn)生的大量信息，將為大規(guī)模的企業(yè)重要性評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。企業(yè)在ASP模式下的合作模式如圖1所示。

圖1　企業(yè)在ASP模式下的泛型產(chǎn)業(yè)鏈合作體系

在圖1中，企業(yè)的合作網(wǎng)絡(luò)由實(shí)線和虛線構(gòu)成。實(shí)線代表合同正在執(zhí)行，虛線代表合同已經(jīng)過期。實(shí)線和虛線將作為企業(yè)重要性評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)源。在泛型產(chǎn)業(yè)鏈合作網(wǎng)絡(luò)下，大量企業(yè)通過協(xié)同商務(wù)平臺(tái)平等地存在于整個(gè)云中。云根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則將數(shù)據(jù)源量化為可利用的數(shù)據(jù)，通過與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行交互實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換，并按照一定的算法計(jì)算企業(yè)的重要性。

2　PageRank算法與企業(yè)Rank法

2.1PageRank

PageRank算法是由斯坦福大學(xué)的Sergey Brin和Lawrence Page提出，并成功應(yīng)用于谷歌搜索引擎的算法[18]。目前，以PageRank為基礎(chǔ)的改進(jìn)型算法，如Topic-Sensitive PageRank算法，Hilltop算法，以及IBM的HITS算法系列等[19]，共同構(gòu)成當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)搜索引擎的主流算法。PageRank的基本計(jì)算公式為：

其中，PR(A)為頁面A的PageRank值；d是阻尼系數(shù)，取值范圍為[0,1]；PR(Ti)是頁面Ti的PageRank值且頁面Ti鏈向頁面A；C(Ti)是頁面Ti鏈出的鏈接數(shù)量。N是互聯(lián)網(wǎng)上所有網(wǎng)頁的數(shù)量。

PageRank算法在應(yīng)用方面取得巨大成功的同時(shí)，也開啟了鏈接分析研究的熱潮，并在大量的學(xué)者研究下日趨成熟[20]。借鑒PageRank算法，本文利用企業(yè)Rank值作為企業(yè)重要性的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以此作為企業(yè)選擇合作伙伴的依據(jù)。

2.2企業(yè)Rank算法

企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力由市場(chǎng)、技術(shù)、管理和生產(chǎn)制造等各個(gè)層面共同構(gòu)成[21]。這意味著通過分析有限的指標(biāo)來判斷企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的方法不僅在指標(biāo)選取上存在很大的難度，而且得出的結(jié)論或多或少存在一定的片面性。不過，從整體的角度來看，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力可以由企業(yè)建立的合作予以體現(xiàn)。一般來說，擁有廣泛合作關(guān)系的企業(yè)，或是與大型企業(yè)合作的公司，往往競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)。同樣的，一個(gè)企業(yè)在不斷發(fā)展的過程中，所能尋求到的合作企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)越來越強(qiáng)，企業(yè)間的合作逐漸趨向于穩(wěn)定，并且企業(yè)合作也逐漸多邊化。以某原料生產(chǎn)企業(yè)為例，該企業(yè)的主要產(chǎn)品為氧化鈣，其合作伙伴與其自身發(fā)展?fàn)顩r的關(guān)系如表1所示。

表1　某原料生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r與企業(yè)合作表

由表1可看出，該企業(yè)2014、2015年的研發(fā)和技術(shù)人員比重、產(chǎn)品質(zhì)量、制造成本和產(chǎn)品利潤都明顯優(yōu)于2013年，在整體經(jīng)濟(jì)下行壓力較大的情況下，企業(yè)2015年各項(xiàng)數(shù)據(jù)與2014年基本持平，證明企業(yè)2015年競(jìng)爭(zhēng)力要稍優(yōu)于2014年。這種變化直接體現(xiàn)在其合作企業(yè)上：相較于2013年單一地與貿(mào)易公司進(jìn)行合作，2014、2015兩年該企業(yè)采用以企業(yè)間的直接合作為主，與貿(mào)易公司合作為輔的合作模式，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

基于企業(yè)選擇的合作模式與其自身實(shí)力擁有緊密的聯(lián)系這一前提，本文以通過企業(yè)的合作模式來評(píng)判該企業(yè)的價(jià)值為基本思想，提出利用企業(yè)Rank值對(duì)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行判斷。企業(yè)Rank值通過與該企業(yè)建立合作的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行確定，值的大小直接反映相關(guān)企業(yè)與該企業(yè)進(jìn)行合作的意愿，從而可評(píng)判該企業(yè)自身的實(shí)際價(jià)值。

3　數(shù)據(jù)來源及企業(yè)Rank值確定

3.1基于合同的數(shù)據(jù)來源及企業(yè)Rank值的初步計(jì)算

確定企業(yè)與企業(yè)之間是否建立合作關(guān)系，最為直接有效的證明就是雙方之間簽訂的合同。因此，本文以合同作為構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)來源。企業(yè)只需證明合同的真實(shí)性，即雙方確實(shí)存在合作關(guān)系，以及提供合同生效的起止時(shí)間即可。雙方的合作關(guān)系在合同期限內(nèi)以實(shí)線連接，逾期不再合作則以虛線連接。則計(jì)算一個(gè)企業(yè)的Rank值的基本計(jì)算式為：

其中，R(A)為A企業(yè)的Rank值，α是實(shí)線權(quán)重，β是虛線權(quán)重，N是該行業(yè)進(jìn)入ASP商務(wù)平臺(tái)的所有企業(yè)的數(shù)量，d為阻尼系數(shù)，范圍為(0,1)，R(T)是企業(yè)T的Rank值，且企業(yè)T與企業(yè)A建立合作關(guān)系。CAc(Ti)是企業(yè)Ti的實(shí)線連接數(shù)，CDo(Tj)是企業(yè)Tj的虛線連接數(shù)。n是與企業(yè)A建立合作關(guān)系的企業(yè)總數(shù)。m是與企業(yè)A曾經(jīng)有過合作關(guān)系的企業(yè)總數(shù)。

由于企業(yè)之間的合作屬于互利共贏的性質(zhì)，買賣雙方建立合作關(guān)系是建立在彼此認(rèn)可的基礎(chǔ)上。因此，實(shí)線或虛線的連接不存在指向性，任何一條線路的連接將同時(shí)影響雙方的企業(yè)Rank值。在這種情況下，若采用式(1)進(jìn)行計(jì)算，由于企業(yè)A與企業(yè)Ti的Rank值相互影響，將導(dǎo)致計(jì)算發(fā)散。因此，計(jì)算企業(yè)A的Rank值時(shí)，企業(yè)Ti的Rank值應(yīng)取未與企業(yè)A合作時(shí)的Rank值進(jìn)行計(jì)算，同理，企業(yè)Ti在計(jì)算Rank值時(shí)，企業(yè)A的Rank值也應(yīng)取未與企業(yè)Ti合作時(shí)的Rank值進(jìn)行計(jì)算。

因此，企業(yè)A的企業(yè)Rank值實(shí)際應(yīng)為：

企業(yè)A的企業(yè)Rank值對(duì)企業(yè)Ti和Tj的企業(yè)Rank值的影響值分別為：

由式(2)、式(3)式聯(lián)立可得：

則式(4)即為企業(yè)A的企業(yè)Rank值的基本計(jì)算式。

3.2數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)化與映射關(guān)系確定

為了將數(shù)據(jù)源量化為可用數(shù)據(jù)，并對(duì)計(jì)算結(jié)果做精細(xì)化控制，需要建立細(xì)粒度的映射關(guān)系并確定轉(zhuǎn)化算法。引入企業(yè)合作時(shí)間變量s，將企業(yè)合作記錄作為數(shù)據(jù)源DA，則建立映射DA→DA(s)，且其中，s是合同自生效起至當(dāng)前經(jīng)過的時(shí)間，Ts是合同有效時(shí)間，?((ss))是合同過期后虛線權(quán)重關(guān)于時(shí)間的函數(shù)。

通過對(duì)DA的量化可建立映射關(guān)系Ts→ε(h)，?(s)→f(t)。f(t)的值隨著合同失效時(shí)間而快速衰減，ε((hh)的)值與g(x)的值由企業(yè)之間合作的緊密程度確定：

4　算法實(shí)現(xiàn)與分析

山西某石灰生產(chǎn)企業(yè)A是一家新興的高技術(shù)環(huán)保生產(chǎn)企業(yè)，與當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)企業(yè)存在長期競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。下面利用企業(yè)Rank值排序法分別對(duì)A和某傳統(tǒng)企業(yè)B進(jìn)行分析。

企業(yè)A和企業(yè)B的Rank值計(jì)算步驟為：

步驟1：獲取兩企業(yè)與其他企業(yè)合作情況，記為

DAA和DAB，建立映射DA→DA(s)。

通過企業(yè)提供的證明，可得兩企業(yè)自成立以來與其他的企業(yè)的合作情況如表2所示。

表2　企業(yè)合作情況

表3　權(quán)重及影響因子賦值

表4　企業(yè)A與企業(yè)B在相關(guān)企業(yè)合作中的占比

步驟2：對(duì)DA進(jìn)行量化建立映射關(guān)系Ts→ε(h)，?(s)→f(t)，確定f(t)、ε((hh)和)g(x)。

按照企業(yè)之間進(jìn)行合作與相互認(rèn)同度之間的關(guān)聯(lián)度，給出相關(guān)權(quán)重及系數(shù)的值如表3所示。

通過獲取企業(yè)合作數(shù)據(jù)，可求得企業(yè)A與相關(guān)合作企業(yè)同年的對(duì)外合作情況以及企業(yè)A在相關(guān)企業(yè)的合作中占據(jù)的比重如表4所示。

步驟3：利用式(11)計(jì)算企業(yè)Rank值。假設(shè)當(dāng)前進(jìn)入ASP平臺(tái)的石灰生產(chǎn)企業(yè)為100家，則N=100。通過計(jì)算可得兩企業(yè)的Rank值如表5所示。

表5　企業(yè)Rank值計(jì)算結(jié)果

通過對(duì)兩企業(yè)歷年Rank值比較可以看出，企業(yè)A的行業(yè)認(rèn)同度不斷提高，競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)，逐漸超越B企業(yè)；而B企業(yè)的行業(yè)認(rèn)同度提高緩慢，在2015年度甚至出現(xiàn)回落。通過對(duì)兩企業(yè)的進(jìn)一步調(diào)查可以得知兩企業(yè)的基本情況如表6和表7所示。

表6　企業(yè)A基本狀況

表7　企業(yè)B基本狀況

通過表6和表7可發(fā)現(xiàn)，企業(yè)B成立時(shí)間較長，在企業(yè)A成立之初仍然具備一定優(yōu)勢(shì)。但是企業(yè)B采用土窯進(jìn)行石灰燒制，技術(shù)落后，產(chǎn)品含鈣量低、質(zhì)量差，且達(dá)不到環(huán)保要求。隨著采用新型環(huán)保工藝的企業(yè)A成立及發(fā)展，尤其是在淘汰落后產(chǎn)能的大背景下，傳統(tǒng)企業(yè)B的競(jìng)爭(zhēng)力處于明顯劣勢(shì)；相反，企業(yè)A采用新型環(huán)保工藝，產(chǎn)品質(zhì)量高，且滿足環(huán)保要求。因此在眾多落后產(chǎn)能被淘汰改造的情況下，逐漸在石灰生產(chǎn)領(lǐng)域處在了明顯的優(yōu)勢(shì)地位。2015年初，企業(yè)A已收購企業(yè)B部分業(yè)務(wù)。兩企業(yè)的實(shí)際情況與利用企業(yè)Rank值排序算法所得出的結(jié)論一致。

5　結(jié)論

針對(duì)當(dāng)前制造產(chǎn)業(yè)鏈中企業(yè)發(fā)掘并選擇合作伙伴的需求，提出了基于ASP協(xié)同商務(wù)平臺(tái)構(gòu)建泛型產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作網(wǎng)絡(luò)的方案。同時(shí)提出了泛型產(chǎn)業(yè)鏈合作網(wǎng)絡(luò)中企業(yè)重要性評(píng)價(jià)算法（企業(yè)Rank值法），并驗(yàn)證了算法的有效性。方案利用大量企業(yè)間相互合作的意愿來確定企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，簡(jiǎn)化了企業(yè)評(píng)價(jià)步驟，降低了利用單個(gè)企業(yè)指標(biāo)進(jìn)行企業(yè)評(píng)價(jià)的不確定性，提高了企業(yè)評(píng)價(jià)效率。通過與一般考核算法比較可以得出，企業(yè)Rank值法有如下兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1）數(shù)據(jù)獲取方便：相較于一般算法復(fù)雜的數(shù)據(jù)源獲取方式和復(fù)雜的考核指標(biāo)數(shù)據(jù)的確定，企業(yè)Rank值法利用企業(yè)合作證明作為數(shù)據(jù)源，極大降低了數(shù)據(jù)獲取的難度。

2）與一般算法針對(duì)單個(gè)企業(yè)的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)的思路不同，企業(yè)Rank值法采用大數(shù)據(jù)的分析思路，通過大量企業(yè)對(duì)單個(gè)核心指標(biāo)——企業(yè)合作意愿對(duì)企業(yè)進(jìn)行考核，不僅優(yōu)化了評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)，而且滿足企業(yè)對(duì)合作伙伴進(jìn)行快速挖掘與選擇的需求。同時(shí)該思路也對(duì)相關(guān)問題的分析提供了參考。

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GAO Qi1, ZHAO Wu1, LIU Xian-jun2, WANG Chen1

TP311；TP393

A

1009-0134(2016)02-0018-06

2015-11-27

863計(jì)劃：汽車及工程機(jī)械多產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)協(xié)同服務(wù)平臺(tái)研發(fā)（2013AA040606）；四川省科技支撐計(jì)劃：汽車關(guān)鍵零部件及應(yīng)用技術(shù)研究（2013GZX0141）

高琦（1990 -），男，山西人，碩士研究生，研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化及產(chǎn)業(yè)鏈。