基于系统动力学的ERP项目管理的仿真研究.pdf

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1、0引言随着市场经济的发展，卖方市场开始转向买方市场，全球市场一体化的趋势等加大了企业管理的难度系数。企业资源计划（ERP）作为一种包含了现代管理思想的企业管理软件，其成功应用对于提高企业的管理水平、市场反应速度、产品质量、服务质量，降低企业的经营成本，全面提升企业的竞争力具有很大的帮助。可以说实施ERP是提高企业竞争力的有效手段之一。于是，越来越多的企业期望通过实施ERP来规范企业的运作管理，以提高企业的竞争力。但我国企业的ERP实施现状不容乐观，如拖期完工现象严重、实施质量较差、投入资源过大等问题，都严重影响了我国企业的ERP实施效果。所以，研究适合ERP实施的项目管理方法，解决ERP实施中

2、的拖期、效果不理想等问题，提高ERP实施的成功率，是我们亟待解决的问题。本文所建立的ERP项目管理系统动力学模型描绘了ERP实施的动态过程，可以帮助项目经理和实施人员理解ERP实施过程中的各种复杂变化因素，实现对ERP实施过程的动态管理；另外使用模型可以对多种情况下（如缩短实施周期和实施质量下降）的ERP项目实施过程进行仿真，通过对仿真结果的分析，能够得出对资源能力、实施质量、项目进度进行合理管理的策略，以实现投入资源能力最小、实施质量最高，并且能够按期完工的目标，从而保证ERP实施的效果，提高ERP实施的成功率。1文献综述系统动力学方法在项目管理中的应用是由Roberts1首创的，他建立了一

3、个只有30个方程的系统动力学模型来研究R&D项目的基本动力学问题。而第一个成功地将系统动力学应用于项目管理的例子当数Cooper2。1980年，他将系统动力学作为一个大型造船项目后评审的主要分析工具，并在应对业主因为项目延期要求赔偿的诉讼中起到有力的支持作用。Seville和Kim3在1993年建立了一个关于计算机硬件生产过程的模型。该模型包括产品设计和概念设计两个阶段，着重研究了生产过程中各阶段之间的协调程度对资源数量和生产效率的影响。Williams4带领他的学生把系统动力学模型运用到项目管理的咨询服务中，在客户需求变化对项目期限的影响方面作了大量的研究工作。罗昌等5在Cooper提出的I

4、T实施6阶段模型的基础上，利用系统思考的方法，将ERP实施分为初始化、上线和绩效涌现3个过程，建立了ERP实施的概念模型。模型中体现了ERP实施的控制重点随着实施过程的进行应当从技术因素过渡到管理因素的思想。张振森6使用系统动力学分析了ERP关键成功因素之间的内在因果关系，并且将软件供应商的努力分为促使项目任务完成和建立双方信任两部分，通过系统动力学建模，模拟了两部分努力对实施结果的影响。王其藩和宁晓倩7针对不现实的目标进度往往会恶化项目在时间、成本和质量等方面的表现等问题，建立了系统动力学模型来研究项目进度对项目表现的影响，为理解项目中的回路、延迟及各种非线性关系提供了有用的工具。孙水根和李

5、学迁8针对传统项目管理方法在宏观控制方面存在的不足,分析了项目管理的特点,依据系统动力学原理,结合项目动态系统的特征,建立了一个系统动力学模型。它更侧重于项目的宏观管理,侧重于对难以准确基于系统动力学的ERP项目管理的仿真研究徐学军，余愿，丁雯，石现（华南理工大学 工商管理学院 广东 广州510640）摘要：如何高效地实施ERP系统，运用ERP所蕴涵的先进管理方法和理念，成为企业赢得市场竞争的关键。回顾了系统动力学在项目管理中应用的研究现状，指出了ERP实施过程中控制的关键要素和生命周期控制流程，描绘出系统动力学在ERP项目管理中的主要因果关系反馈结构，并在此基础上建立了ERP项目管理的系统动

6、力学模型。关键词：ERP；系统动力学；项目管理中图分类号：F062.4文献标识码：A文章编号：10017348（2009）20-0165-04收稿日期：20080827基金项目：国家自然科学基金资助项目（70272047）；广东省软科学项目（2006B70101014,2007B07090031）作者简介：徐学军（1964-），男，安徽阜阳人，华南理工大学工商管理学院教授，博士生导师，研究方向为工业工程与供应链管理；余愿（1985-），男，安徽桐城人，华南理工大学工商管理学院硕士研究生，研究方向为工业工程与运作管理；丁雯（1985-），女，河南周口人，华南理工大学工商管理学院硕士研究生，研究方

7、向为工业工程与运作管理。第26卷%第20期2009年10月科技进步与对策Science&Technology Progress and PolicyVol.26 No.20Oct.2009科技进步与对策2009年量化的复杂因素的分析，使项目管理更加科学化。首先，现有的文献和研究成果大部分集中在传统的项目管理理论和方法方面，从静态的角度、战术的层面来解决ERP实施中的问题。这些方法的思想是在明确的目标和约束条件下，项目可以被分解成一组定义清晰的活动或任务，并在此基础上进行计划和控制。而ERP项目的实施是一个以人为主体、以实现项目预期目标为目的的开放系统，影响ERP项目实施的内部和外部因素是动态的

8、、不稳定的，所以应用传统项目管理理论和方法对ERP项目进行管理存在着许多不足。其次，虽然现有的项目管理领域的系统动力学文献和模型从人员管理、项目过程等不同的角度，研究了项目中的反馈结构对项目绩效的影响，其中大部分模型结构也都经过了验证，并在实践中得到运用。但是，使用系统动力学在ERP项目管理方面的研究和应用还非常少，而ERP项目是一项巨大的复杂工程，ERP实施有着与其它行业不同的特点，直接把系统动力学在其它行业的应用照搬过来显然是行不通的，如何使用系统动力学来研究ERP项目实施中的项目管理还需要进一步的研究。2ERP项目管理因果关系反馈回路图的建立2.1ERP项目管理中的关键控制要素根据对ER

9、P实施特点和关键成功因素（CSF）的分析，可以总结出ERP项目管理中的关键控制要素，如表1所示。ERP项 目 管 理 是 从 项 目 正 式 立 项 开 始 到 项 目 竣表1ERP实施项目管理中的关键控制要素控制要素备注项目阶段计划、执行和验收ERP项目的生命周期过程由3个固定的阶段构成（计划、执行、验收），其中，每个阶段具有不同的控制特点，并受到各阶段特定管理规则的制约控制对象 进度和质量ERP项目每个阶段的任务都必须按照进度计划进行监控，以保证按期完工，同时，还要保证所有任务都符合特定的质量标准资源能力正常能力和应急能力资源能力主要指可以直接或间接控制的外部资源（设备、劳动力等）所提供的

10、任务处理能力。所有ERP项目的完成都需要资源能力的支持，同时也受到资源能力的制约。当ERP工作按预计进度完成时，只需要正常的资源能力；当工作因为各种原因延期完成时，还需要额外的应急资源能力。工的全过程监控，因此在ERP项目整体监控的关键要素中，项目阶段是核心，其它控制要素都围绕这一核心发挥作用。2.2ERP项目管理的生命周期控制流程结合ERP实施的传统项目管理理论和SAP、Oracle、用友、金蝶等公司的ERP实施方法论，可以得出ERP实施的项目管理生命周期控制流程图，如图1所示。解决方案设计审批通过编制计划提交审批立项项目启动未通过评审提交评审未通过通过有无变更无变更系统上线变更审查未通过有

11、变更是否通过通过完成验收组织验收项目结束计划阶段执行阶段验收阶段图1ERP项目管理生命周期控制流程2.3ERP项目管理因果回路图的建立ERP项目管理主要部分的因果回路图有4个：人员管理的因果回路图、项目时间管理的因果回路图、返工的因果回路图和可被操作任务的因果回路图。在ERP项目管理主要部分因果回路图的基础上，结合ERP项目管理中的关键控制要素（表1）和ERP项目管理生命周期控制流程图（图1），使用系统动力学方法可以得到ERP项目实施各阶段任务以及返工任务之间的因果关系，如图2所示。阶段待处理的任务Sii阶段需要返工的任务RSii+1阶段待处理的任务S(i+1)评审通过速度i+1阶段进度压力阶

12、段间返工率返工完成速度阶段内返工率任务完成质量资源使用的过度程度进度压力完成日期实际任务处理速度最大正常处理速度-7-6-5-8-9+4+1+2+3+-+-+-图2ERP项目实施阶段间的因果关系反馈回路图2中，i表示ERP实施过程的某个阶段，图中带箭头的符号表示因素间的影响关系，带（+）号的箭头表示“相互消长”的正因果关系；带（-）号的箭头表示“此消彼长”的负因果关系。影响关系相互衔接构成了因果关系环路，这些环路的特点代表了ERP项目管理的动态特性。166第20期计划完成日期设计完成日期上线完成日期项目验收日期应急计划速度实际计划速度应急设计速度实际设计速度实际上线速度实际验收速度项目规模初始

13、定义待计划的任务计划任务返工的完成速度计划评审速度待方案设计的任务评审通过速度任务更改速度待上线的任务任务完成速度整改速度完成的任务竣工的任务计划任务的返工速度设计返工完成速度设计返工速度待返工的设计任务待返工的计划任务实际计划编制质量预定计划编制质量计划速度对实际计划质量的影响最大正常计划速度计划阶段总人数人均计划生产率设计阶段总人数预定设计质量实际设计质量实际上线质量设计速度对实际设计质量的影响预定上线质量人均设计生产率上线阶段总人数人均上线生产率最大正常设计速度最大正常上线速度上线速度对实际上线质量的影响实际验收质量验收通过速度预定验收质量应急上线速度+-+-图3ERP项目管理的因果关系

14、反馈回路图2给出了ERP实施过程中第i阶段和第（i+1）阶段间的因果关系反馈回路，共包含了9个因果关系反馈回路，其中有4个正因果关系反馈回路和5个负因果关系反馈回路。第一个正因果关系反馈回路是，i阶段待处理的任务Si的增加导致该阶段需要按期完成任务的进度压力开始增加，从而使实际任务处理速度和评审通过速度加快，进而第（i+1）阶段待处理的任务S（i+1）也相应增加，任务S（i+1）的增多导致了第（i+1）阶段进度压力的增加，使得阶段间返工率增加，阶段间返工率的增加说明（i+1）阶段有更多的任务要返回到第i阶段进行处理，使得第i阶段的待处理任务Si增加。在这个正因果关系反馈回路中，循环使得第i阶段

15、待处理的任务Si不断增加，导致了系统的不稳定。其它因果关系反馈回路类似。图2中的9个因果关系反馈回路形成了复杂的动态反馈结构，从中可以分析得知，整个ERP过程控制的关键是进度压力，也就是通过合理控制项目进展速度，实现对资源能力的控制，并且保证阶段任务在预计的质量水平下按期完工，从而缓解任务量和工期限制带来的压力。在ERP项目实施阶段间的因果关系反馈图的基础上，再结合ERP项目管理生命周期流程图，可以得到整个ERP项目管理的因果关系反馈回路图，如图3所示。3ERP项目管理系统动力学模型的建立3.1建模的目的、边界和假设311建模的目的本文研究的ERP项目是一个动态复杂的系统，项目中存在着众多反馈

16、系统和各种非线性关系。如实施过程中人员的数量、人员生产率、实施质量、实施计划等都会随着项目的进展不断改变，项目在各个时点上的绩效也会随着项目初始状态和项目进展状况的不同而不同。ERP实施过程中各种因素之间的相互作用和影响，使得ERP实施过程本身就难以理解，而管理者缺少应对ERP项目动态复杂性的有效工具，导致项目实施人员对项目中的实施质量、资源能力、实施进度难以控制，最终影响ERP项目实施的成功率。所以，建模的目的是实现对ERP实施过程的动态管理，减少资源能力的投入，保证ERP实施的效果，提高ERP实施的成功率。详细地说，也就是要针对ERP实施中的具体情况（如实施周期缩短、实施质量下降等），使用

17、模型进行仿真，通过分析仿真结果探讨如何对资源能力、实施质量和项目进度进行合理的管理，以实现投入资源能力最小、实施质量最高并且能够按期完工的目标。312建模的边界模型模拟的是单个ERP项目的实施过程，主要包括计划阶段、执行阶段和验收阶段。其中执行阶段又细分为解决方案设计阶段和系统上线阶段。涉及到的因素主要有各阶段待处理的任务量、各阶段的返工任务量、各阶段计划的任务完成期限、实际任务处理速度、实际任务处理质量、各阶段的应急处理速度、各阶段的人员安排以及各阶段实施人员的生产率等。313建模的假设为了简化模型，本文对ERP项目管理模型作出如下假设：徐学军，余愿，丁雯，等：基于系统动力学的ERP项目管理

18、的仿真研究167科技进步与对策2009年计划完成日期设计完成日期上线完成日期项目验收日期阶段工期控制应急计划速度实际计划速度应急设计速度实际设计速度实际上线速度实际验收速度项目规模初始定义应急上线速度应急能力控制实际速度控制待计划的任务计划评审速度待方案设计的任务评审通过速度任务变更速度待上线的任务任务完成速度整改速度待验收的任务验收通过速度竣工的任务待返工的计划任务计划返工完成速度计划返工速度待返工的设计任务设计返工完成速度设计返工速度实际计划编制质量实际设计质量实际上线质量实际验收质量质量控制预定计划编制质量计划速度对实际计划质量的影响预定设计质量设计速度对实际设计质量的影响预定上线质量上

19、线速度对实际上线质量的影响预定验收质量计划阶段总人数人均计划生产率最大正常计划速度设计阶段总人数人均设计生产率最大正常设计速度上线阶段总人数人均上线生产率最大正常上线速度最大正常能力控制执行阶段计划阶段验收阶段图4ERP实施项目管理的系统动力学模型（1）ERP实施过程中的资源在模型中被集合为人力资源，这是因为人力资源是ERP项目实施的主要资源，其它诸如机器设备等各种资源按照一定的比例分摊在人力资源中。（2）ERP项目的生命周期简化。模型模拟的是ERP的实施过程，主要包括计划阶段、执行阶段和验收阶段。其中，执行阶段又细分为解决方案设计阶段和系统上线阶段。模型研究的重点是在保证ERP按期完工的前提

20、下，如何合理地平衡实施质量和资源能力分配之间的关系，提高ERP实施的效果，所以不能被项目组控制的可行性分析不在模型的考虑范围内。即模型假设客户的需求被完全定义，在ERP实施过程中是不会改变的，唯有如此，模型才能帮助管理者分析并找出项目内部造成项目成功或失败的原因。（3）假设ERP实施环境稳定，即组织结构、实施技术等外部因素在实施周期内不会有重大的变化，认为在同一阶段内实施人员的阶段最大正常生产率是保持稳定不变的。（4）上游阶段的工作进展约束着下游阶段的工作进展，阶段间的任务存在着一定的并行关系。3.2模型的建立通过ERP项目管理的因果关系反馈回路图（图3），可以定性地分析ERP项目管理的动态特

21、性。然而这一工具并不能区分ERP实施工作的流动和积累情况，也不能跟踪任务状态的变化。必须借助系统动力学方法中的积量和流量结构以及仿真手段进行深入的分析。系统动力学认为，项目的实施过程是一个连续的工作流程，这个工作流程的最小执行单位是根据项目规模和工作分解结构（WBS）定义好的任务7。项目的实施过程就是任务从初始状态转换到竣工状态的持续变化过程，积量和流量结构可以较好地描述这一转换过程8。根据上文中的ERP项目管理因果关系反馈回路图（图3），可以得出ERP项目管理的系统动力学模型，如图4所示。图中细实线方框（积量）表示ERP实施任务状态，状态间的双线箭头（流量）表示ERP实施任务的流动情况或状态

22、变化情况。其它单线箭头表示变量或控制要素间的因果关系。图右边的黑字体表示与其平行的变量是关键控制要素，图下边的黑体字表示ERP实施生命周期中的各个阶段。4结语在全球化、市场化的竞争环境下，实施ERP系统是当今企业发展的必然趋势，也是信息技术发展的必然结果，ERP实施也成了国内外众多学者研究的热点。现有的相关文献往往集中在战术层次、微观层面上，对ERP实施作静态任务分解方面的研究，缺乏从战略层次、宏观层面上对ERP进行动态监控的研究，缺少对实施过程整体的控制。本文正是由此现状出发，通过对ERP项目管理的传统管理理论和方法的分析，以及对系统动力学在项目管理中应用的研究，指出了ERP实施过程中控制的

23、关键要素和生命周期控制流程，描绘了系统动力学在ERP项目管理中的主要反馈结构，在此基础上建立了ERP项目管理的系统动力学168模型。作为一种新的ERP项目管理方法，希望能为ERP的实施实践提供一些指导。参考文献：1ROBERTS E.The dynamics of research and developmentM.New York：Harper&Row，1998.2COOPER K G.Naval ship production:a claim settled and aframework built.interfacesJ.The Institute of ManagementScienc

24、e，1980，10（6）.3SEVILLE D A，KIM D H.New product development manage-ment，flight simulator facilitators guild v2.08.Research Paper.No.3348-91MS.Sloan School of ManagementM.Cambridge，MA：MIT，1993.4罗昌，贾素玲.用系统思考方法建立ERP实施的概念模型Z.信息系统协会中国分会第一届学术年会，2005:197-201.5张振森.我国企业ERP项目实施问题的系统动力学分析D.济南：山东大学硕士学位论文，2006.6王其

25、藩，宁晓倩.项目目标进度的设定对项目表现的影响J.复旦大学学报（自然科学版），2003（10）：609-705.7孙水根，李学迁.系统动力学在项目管理中的应用J.基建优化，2007（10）：16-17.8STUPPLES D W.Using system dynamics modelling to under-stand and address the systemic issues on complex engineeringprojectsJ.Measurement and Control，2002，35(5)：132-136.9徐学军，邹明信.ERP实施方法论研究J.企业管理与信息化，2

26、006（11）：13-17.（责任编辑：高建平）0引言由中小型企业组成的产业集群在我国区域经济发展中扮演着重要的角色，诸如长三角和珠三角地区的经济成长都在很大程度上得益于产业集群的蓬勃发展。但是，这些集群大多是靠劳动力成本优势从简单生产制造起步的，在发展到一定的阶段需要进行创新升级时，就面临着内生创新能力不足的问题。例如温州桥头镇纽扣小企业群、永康市保温杯企业群、嘉兴羊毛衫产业群等，都是由于集群没有创新能力而导致衰败的先例。另外一类情况是由FDI在当地集聚的产业集群。虽然企业拥有相对先进的生产技术，但所有的技术都高度依赖海外母公司，内生创新能力不足是产业集群未来发展的隐患。诸如我国东莞和苏州的

27、IT产业集群都属于这一类的情况。以往对集群创新能力培育的讨论，往往着重于关注集群内部的技术能力。当企业创新能力不足时，地方政府扶持的公共性技术服务组织就成为了集群内部创新的知识来源1。但现实中许多产业集群就位于欠发达地区，政府可以动用的扶植资源以及当地的技术能力都是有限的，或者说与外部竞争对手相比存在较大的差距。此时，集群还有另一种获取知识的途径，就是从外部获取知识和引进技术。在集群成长过程中，利用外部知识源能够有效弥补本地区技术能力相对落后的不足，是集群的一个有效的创新外部知识源下的集群创新能力培育路径万陆（中山大学 管理学院，广东 广州510275）摘要：集群在开展创新活动时既可以依靠内生

28、知识，也可以依靠外部知识。将集群创新放在一个开放的系统中，考虑外部知识源的作用，先将集群创新分为6种类型，然后再针对我国的现实情况，提出集群创新能力的3种培育路径：集群缺乏创新封闭的内生创新开放的内生创新，集群缺乏创新模仿的外生创新开放的内生创新；依附的外生创新受控的内生创新开放的内生创新。对提升我国产业集群的竞争力具有一定的借鉴意义。关键词：集群创新；外部知识源；创新模式；创新培育中图分类号：F062.9文献标识码：A文章编号：10017348（2009）20-0169-05收稿日期：20090624基金项目：教育部哲学社会科学重大课题攻关项目（06JZD0031，06JZDH031）作者简介：万陆（1972-），男，江西南昌人，中山大学管理学院博士研究生，研究方向为产业集聚与集群创新。第26卷%第20期2009年10月科技进步与对策Science&Technology Progress and PolicyVol.26 No.20Oct.2009