一種基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架

琚俊梅，趙軍（.寧夏大學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，寧夏銀川7500；.寧夏大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，寧夏銀川7500）

一種基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架

琚俊梅1，趙軍2
（1.寧夏大學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，寧夏銀川750021；2.寧夏大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，寧夏銀川750021）

針對(duì)當(dāng)前信息系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)僵化，企業(yè)模型適應(yīng)度差的問題，提出了一種基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架。深入地闡述了Norm的有關(guān)概念，從Norm的視角詳述了該框架的內(nèi)容、工作流程以及其中的企業(yè)Norm管理系統(tǒng)—EDN、Norm的組織符號(hào)學(xué)分析、Norm庫(kù)的設(shè)計(jì)以及一種基于Norm的改進(jìn)型產(chǎn)生式規(guī)則。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)Norm的學(xué)習(xí)，該框架利用企業(yè)Norm作為決策環(huán)節(jié)，結(jié)合基于遺傳算法的機(jī)器學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)對(duì)企業(yè)Norm進(jìn)行編碼、分類、融合、學(xué)習(xí)和驗(yàn)證。最后結(jié)合某制造企業(yè)的采購(gòu)環(huán)節(jié)對(duì)該框架進(jìn)行了設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

組織學(xué)習(xí)；Norm；學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)；決策

企業(yè)模型是對(duì)企業(yè)系統(tǒng)的抽象，可以用來分析企業(yè)的特性。采用傳統(tǒng)建模方法可以開發(fā)出功能模型［1］、信息模型［2］、控制模型［3］以及決策模型［4］等。企業(yè)處于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中，企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)演化過程［5］。一旦市場(chǎng)或用戶需求發(fā)生變化，企業(yè)就需要重新進(jìn)行模型的開發(fā)與設(shè)計(jì)工作，給模型設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)增加了難度。當(dāng)前，模型的構(gòu)建方法及模型本身復(fù)雜度高，并存在一定的僵化，企業(yè)模型適應(yīng)度差。

Norm來源于組織符號(hào)學(xué)，相對(duì)于慣例、業(yè)務(wù)規(guī)則等傳統(tǒng)的語(yǔ)義描述架構(gòu)來說，具有更豐富的信息存儲(chǔ)能力。企業(yè)從整體上看是一個(gè)組織。規(guī)則學(xué)習(xí)和進(jìn)化計(jì)算是目前對(duì)復(fù)雜的企業(yè)組織進(jìn)行建模的有效方法。以Norm作為語(yǔ)義工具可以用來描述所有能夠反映企業(yè)社會(huì)文化制度及運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的各類規(guī)則。利用規(guī)則學(xué)習(xí)中的機(jī)器學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)來分類、提取、學(xué)習(xí)和驗(yàn)證企業(yè)Norm，通過驗(yàn)證企業(yè)Norm的有效性獲取其所帶來的價(jià)值信息。

1 Norm及其組織符號(hào)學(xué)分析

1.1 Norm

組織符號(hào)學(xué)是用符號(hào)學(xué)的方法來分析、描述和解釋組織的結(jié)構(gòu)和行為。它以一種均衡的方式來處理信息和信息系統(tǒng)。

Norm來源于組織符號(hào)學(xué)中社會(huì)心理學(xué)的角度，根據(jù)特定的社會(huì)背景產(chǎn)生，描述不同組織、不同文化背景、不同部門和各組織之間如何進(jìn)行交互和協(xié)作，規(guī)定了組織內(nèi)部以及組織之間應(yīng)該采取哪些行為才能實(shí)現(xiàn)它們之間的協(xié)作［6］。Norm的表達(dá)通常有2種形式：

1）Norm的通用表達(dá)。

Whenever〈狀態(tài)集〉If〈條件集〉Then〈主體〉Is〈Deontic〉To〈行動(dòng)集〉。

2）Norm的通用表達(dá)。

Norm＝｛Goal，Scene，Authority，Trigger，Agent，Deontic，Action｝；

其中，Trigger＝｛Precondition，Triggern，Postcondi?tion｝；

由以上定義可知，Norm由七元組組成［7］：

1）目標(biāo)（goal）—Norm所表達(dá)的主體的意愿。

2）場(chǎng)景（occasion）—Norm所需要的時(shí)空狀態(tài)。

3）權(quán)限（authority）—?jiǎng)?chuàng)建Norm的行為主體。

4）條件（condition）—Norm所適用的系統(tǒng)狀態(tài)或者環(huán)境。

5）主體（subject）—應(yīng)用Norm的行為主體。

6）特征（character）—Norm的作用，根據(jù)作用的約束程度可以分為：oblige（強(qiáng)制Norm）、permit（許可Norm）、prohibit（禁止Norm）3類。

7）內(nèi)容（content）—Norm所描述的行為。

相對(duì)于組織慣例與規(guī)則來說，Norm所表達(dá)的語(yǔ)義信息更加豐富，且利用Norm來描述這種依賴和協(xié)作關(guān)系中主體及其意愿、資源等內(nèi)容，可以容易地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜組織的建模和分析。

1.2 Norm的組織符號(hào)學(xué)分析及企業(yè)Norm庫(kù)設(shè)計(jì)

1.2.1 Norm的組織符號(hào)學(xué)分析

借助組織符號(hào)學(xué)及符號(hào)學(xué)的相關(guān)概念［8］，對(duì)企業(yè)Norm進(jìn)行形式化結(jié)構(gòu)分析。比如，對(duì)于企業(yè)Norm“Whenever采購(gòu)物品入庫(kù)if采購(gòu)物品一切手續(xù)齊全then倉(cāng)庫(kù)管理員is obliged to入庫(kù)并登記臺(tái)帳”來說，涉及到的形式化結(jié)構(gòu)分析如表1所示。

表1 Norm的組織符號(hào)學(xué)分析Table 1 The organizational sem iotics analysis of Norm

1.2.2 企業(yè)Norm庫(kù)的設(shè)計(jì)

根據(jù)組織的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的要求，會(huì)產(chǎn)生各項(xiàng)交互的需求。規(guī)范的收集采用MEASUR方法來進(jìn)行，即獲取組織的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略后，將所有為完成組織戰(zhàn)略目標(biāo)而進(jìn)行的不同文化背景下組織間、部門間的交互協(xié)作和各類約束信息用Norm進(jìn)行分類存儲(chǔ)和有效表達(dá)。信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)也從這個(gè)角度進(jìn)行。

由Norm的組織符號(hào)學(xué)分析以及定義可知，Norm由七元組組成，即目標(biāo)、場(chǎng)景、權(quán)限、條件、主體、特征、內(nèi)容。因此，任何環(huán)節(jié)中單一Norm庫(kù)的設(shè)計(jì)應(yīng)包含的信息表單有：目標(biāo)表單、場(chǎng)景表單、觸發(fā)條件表單、權(quán)限表單、Norm主體表單、主體行為表單、特征集表單、Norm臨時(shí)表單、企業(yè)Norm表單。因此，各表之間的關(guān)系設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 企業(yè)Norm庫(kù)的設(shè)計(jì)Fig.1 The design of enterp rise Norm library

1.2.3 企業(yè)Norm管理系統(tǒng)—EDN

企業(yè)Norm的分類處理離不開與外界環(huán)境與企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的交互。通過不斷地與環(huán)境進(jìn)行交互，企業(yè)最終獲取對(duì)企業(yè)真正有商業(yè)價(jià)值的企業(yè)Norm。其中，外界環(huán)境與企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、企業(yè)Norm的交互關(guān)系如圖2所示。

圖2 企業(yè)Norm管理系統(tǒng)Fig.2 Themanagement system of enterprise Norm

2 基于Norm的改進(jìn)型產(chǎn)生式規(guī)則

在進(jìn)行基于Norm的規(guī)則匹配即信息編碼的語(yǔ)義符號(hào)化階段，會(huì)涉及到Norm的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是否匹配的問題。傳統(tǒng)的基于遺傳算法的學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)的分類器產(chǎn)生式規(guī)則為：條件／動(dòng)作（if｛condition｝then｛act｝），假設(shè)消息、條件、動(dòng)作結(jié)構(gòu)部分的長(zhǎng)度均為l，其中消息、條件及分類器結(jié)構(gòu)定義為：

該產(chǎn)生式規(guī)則與企業(yè)Norm對(duì)環(huán)境反應(yīng)的概念相符。但通過前面對(duì)企業(yè)Norm的組織符號(hào)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)其忽略了對(duì)組織目標(biāo)、邏輯算子及條件的發(fā)生場(chǎng)景的編碼。因此，在其結(jié)構(gòu)中加入組織目標(biāo)、邏輯算子和場(chǎng)景信息之后，重新對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)的產(chǎn)生式規(guī)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)為：（目標(biāo)，場(chǎng)景，條件）／（權(quán)限，主體，特征集，行為）即if｛scene，Trigger｝then｛Agent，Deontic，act｝。其中場(chǎng)景、條件、主體、權(quán)限、特征集、行為以及分類器結(jié)構(gòu)定義為：〈Goal〉：：＝〈g1，g2，..，gj，gl〉，j∈｛1，2，…，l｝；

3 基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策

3.1 基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架

Norm用來對(duì)企業(yè)進(jìn)行語(yǔ)義描述與規(guī)則制約，如果把Norm和基于遺傳算法的機(jī)器學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)結(jié)合，對(duì)Norm進(jìn)行有效地學(xué)習(xí)和科學(xué)處理，則可提高企業(yè)模型的學(xué)習(xí)能力。

根據(jù)組織符號(hào)學(xué)的概念［9］，對(duì)Norm進(jìn)行分類，主要分為3類：組織類、社會(huì)類和操作類。組織類Norm主要用于部門職責(zé)及目標(biāo)的確定規(guī)范；社會(huì)類Norm是人類為了社會(huì)共同生活的需要，在社會(huì)互動(dòng)過程中衍生出來或者由人們共同制定并明確施行的社會(huì)中普遍認(rèn)可和遵守的行為準(zhǔn)則的集合［10］；操作類Norm涉及企業(yè)組織內(nèi)部和企業(yè)組織之間的交互和協(xié)作過程的Norm集合。

按照企業(yè)的業(yè)務(wù)順序，采用分布式設(shè)計(jì)原則，假設(shè)每個(gè)業(yè)務(wù)層級(jí)Norm庫(kù)均有一個(gè)分類器系統(tǒng)與之對(duì)應(yīng)，則設(shè)計(jì)的基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架如圖3所示。

圖3 基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架Fig.3 En terprise decision framework based on organi?zational learning

3.2 基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架的信息流程

利用Norm進(jìn)行信息的匹配和決策，結(jié)合基于遺傳算法的多層級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)對(duì)企業(yè)信息進(jìn)行學(xué)習(xí)，詳細(xì)的信息處理流程如下所示：

1）通過與外界環(huán)境的交互產(chǎn)生消息，將該消息與目標(biāo)及場(chǎng)景集合的代碼進(jìn)行匹配，并依次進(jìn)入社會(huì)層、組織層。

2）根據(jù)消息的長(zhǎng)度依次截取對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的信息編碼，與該層Norm的編碼進(jìn)行匹配。在匹配成功的情況下，根據(jù)其前件部分獲得其動(dòng)作部分的信息，并執(zhí)行下一步。否則會(huì)拋棄該條消息，系統(tǒng)重新運(yùn)行，產(chǎn)生新的消息。

注：一般情況下，企業(yè)Norm庫(kù)的設(shè)計(jì)是根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，外界環(huán)境的消息輸入和企業(yè)Norm匹配之后才能繼續(xù)系統(tǒng)的運(yùn)行。

3）進(jìn)入操作層，根據(jù)截取剩下的信息編碼的特征集依次進(jìn)行匹配，進(jìn)入采購(gòu)、生產(chǎn)等層級(jí)，并利用其條件部分與該層Norm編碼進(jìn)行匹配，并獲得其動(dòng)作行為部分。同樣，匹配成功的情況下，會(huì)執(zhí)行下一步。否則會(huì)拋棄該條消息，系統(tǒng)重新運(yùn)行產(chǎn)生新的消息。

4）將獲得的該層信息編碼的動(dòng)作行為部分進(jìn)行融合并運(yùn)行出結(jié)果。通過相應(yīng)的適應(yīng)度評(píng)價(jià)機(jī)制計(jì)算出該多層級(jí)分類器系統(tǒng)的產(chǎn)生式規(guī)則的適應(yīng)度。結(jié)合桶鏈算法，根據(jù)相應(yīng)的指標(biāo)評(píng)級(jí)機(jī)制賦予該層分類器一定的回報(bào)，判斷系統(tǒng)運(yùn)行次數(shù)是否達(dá)到調(diào)用遺傳算法的交叉和變的周期Tg。若滿足，則通過交叉變異算子產(chǎn)生新的分類器規(guī)則即Norm表達(dá)。

注：Tg可以是一個(gè)常數(shù)，也可以是隨機(jī)產(chǎn)生的，或者在系統(tǒng)運(yùn)行不同階段產(chǎn)生不同的Tg。模型運(yùn)行的初期，Tg的值應(yīng)當(dāng)比較小，以便盡快將適應(yīng)度低的分類器規(guī)則淘汰出去。模型運(yùn)行一段時(shí)間后，可以將Tg的值設(shè)大一些，以便更好地分類。

5）調(diào)整各分類器的強(qiáng)度和適應(yīng)度，并從所有的分類器中選擇適應(yīng)度及強(qiáng)度參數(shù)值最高的分類器作為下一輪程序運(yùn)行的消息；

6）執(zhí)行新一輪Norm的匹配和調(diào)整的操作。

4 煤炭供應(yīng)鏈采購(gòu)Norm的學(xué)習(xí)機(jī)制

文章以某制造企業(yè)的采購(gòu)業(yè)務(wù)為設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)其中的企業(yè)Norm的信息處理過程進(jìn)行舉例。

4.1 采購(gòu)Norm庫(kù)中表單的設(shè)計(jì)研究

根據(jù)各種形式化結(jié)構(gòu)，可以采用針對(duì)各自不同特點(diǎn)的編碼方式。一般情況下，二進(jìn)制適合布爾選擇，十進(jìn)制適合多種選擇，符號(hào)編碼適合特殊標(biāo)記。由于表中內(nèi)容在需求分析階段基本確定，且數(shù)量有限，采用一位十進(jìn)制編碼，其長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。Norm編碼表示的前5位代表動(dòng)作執(zhí)行前件，其中第1位代表第1層級(jí)特征的信息，第2位代表目標(biāo)，第3位代表場(chǎng)景，第4位代表?xiàng)l件，第5位代表當(dāng)前操作是否滿足條件。后4位代表動(dòng)作執(zhí)行后件，其中，第6位代表權(quán)限主體，第7位代表邏輯算子部分，第8位代表Norm主體，第9位代表主體行為。

按照上述設(shè)計(jì)原則，社會(huì)Norm、組織Norm、采購(gòu)環(huán)節(jié)的操作Norm的形式化表達(dá)及其編碼方式及表示如表2～5所示。

表2 采購(gòu)Norm庫(kù)中的表單設(shè)計(jì)Table 2 The form design of purchasing Norm library

表3 社會(huì)NormTable 3 Social Norm

表4 組織NormTable 4 Organization Norm

表5 采購(gòu)環(huán)節(jié)的操作NormTable 5 Operational Norm

4.2 信息處理

假設(shè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，因?yàn)橛龅缴a(chǎn)資料短缺，生產(chǎn)過程無(wú)法進(jìn)行，需要進(jìn)行采購(gòu)物料來維持生產(chǎn)狀態(tài)。在運(yùn)行至Tg－1次時(shí)，作為程序的入口，產(chǎn)生的消息代碼為：00000－01110－02220－1333＃－＃4440－＃5550。以該消息為處理對(duì)象，其處理過程如下所示。

1）依次進(jìn)入社會(huì)層和組織層，根據(jù)消息的長(zhǎng)度依次截取對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的信息編碼，并根據(jù)該消息和對(duì)應(yīng)層Norm進(jìn)行匹配。若匹配成功則根據(jù)其前件部分獲得其動(dòng)作部分的信息。即0011－1031－2051－3166。否則會(huì)拋棄該條消息，系統(tǒng)重新運(yùn)行產(chǎn)生新的消息。

2）進(jìn)入操作層，根據(jù)截取剩下的信息編碼的特征集依次進(jìn)行匹配，進(jìn)入第2層即采購(gòu)層。利用其條件部分與該層Norm編碼進(jìn)行匹配，獲得其動(dòng)作行為部分。即5081－5096。同樣，在匹配成功的情況下，會(huì)執(zhí)行下一步。否則會(huì)拋棄該條消息。

3）將該消息代碼對(duì)應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作后件部分融合，按照一定的評(píng)價(jià)指標(biāo)運(yùn)行出結(jié)果。通過一定的適應(yīng)度評(píng)價(jià)算法賦予該消息一定的適應(yīng)度。利用桶鏈算法對(duì)該情況賦予一定的回報(bào)。若此時(shí)達(dá)到Tg的運(yùn)次數(shù)。則調(diào)用遺傳算法的交叉和變異操作。有限次變異的情況下，變異后消息代碼變?yōu)椋?0001－01111－02221－13331－＃4440－＃5551。

4）若以企業(yè)收益指標(biāo)對(duì)2種情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過程序執(zhí)行的結(jié)果可知，變異后的消息代碼對(duì)應(yīng)的適應(yīng)度會(huì)比前一種情況的適應(yīng)度高。利用桶鏈算法對(duì)后一種情況賦予較高的回報(bào)。分類器系統(tǒng)會(huì)以該消息代碼對(duì)應(yīng)的企業(yè)Norm代替前一條消息代碼對(duì)應(yīng)的企業(yè)Norm，作為下一輪程序運(yùn)行消息。

5）執(zhí)行新一輪的Norm的匹配和調(diào)整的操作。

通過2種運(yùn)行情況的比較，得出以下結(jié)論：企業(yè)進(jìn)行有效地重組對(duì)企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展十分有益，企業(yè)在實(shí)際經(jīng)營(yíng)過程中可以通過重組戰(zhàn)略來增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。不同的動(dòng)作部分導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行出不同的結(jié)果，而不同的動(dòng)作部分反映出其條件部分的變化，進(jìn)而幫助企業(yè)決策。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文提出基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架。該框架采用組織符號(hào)學(xué)中的Norm來描述企業(yè)規(guī)則，引入Norm的形式化結(jié)構(gòu)，并且提出一種改進(jìn)的面向Norm的改進(jìn)型遺傳機(jī)器學(xué)習(xí)分類器產(chǎn)生式規(guī)則，使得對(duì)企業(yè)規(guī)則的描述更加準(zhǔn)確。結(jié)合多層級(jí)的基于遺傳算法的機(jī)器學(xué)習(xí)分類器系統(tǒng)（GALCS），對(duì)企業(yè)Norm進(jìn)行編碼、分類、融合、學(xué)習(xí)和驗(yàn)證。實(shí)踐證明，Norm的引入可以很好地反應(yīng)企業(yè)的業(yè)務(wù)規(guī)則、社會(huì)目標(biāo)、約束和組織結(jié)構(gòu)等特性，反映出企業(yè)組織本身的態(tài)度以及信念，具有一定的智能性。

下一步將收集完整的企業(yè)信息，并組建Norm庫(kù)，實(shí)現(xiàn)該框架下企業(yè)組織的學(xué)習(xí)，通過驗(yàn)證企業(yè)Norm的有效性為企業(yè)獲取有價(jià)值的信息資源。

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Research of the decision framework of an enterprise based on organizational learning

JU Junmei1，ZHAO Jun2
（1.College of Mathematics and Computer Science，Ningxia University，Yinchuan 750021，China；2.College of Economics and Manage?ment，Ningxia University，Yinchuan 750021，China）

In view of rigidity of the system structure and poor enterprisemodel fitness in the current information sys?tem，an enterprise decision framework based on the organizational learning is proposed.The issues deeply expounds the related concepts of Norm，and details the contentand working process of the framework，and themanagement system of enterprise Norm，organizational semiotics analysis，the design of Norm library and improved production rules from the perspective of Norm.The framework uses enterprise Norm as a link in decision?making，in combina?tion with classifier system ofmachine learning based on genetic algorithm to encode，classify，fuse，study and vali?date the enterprise Norm.Finally，the framework is designed and applied by combination with a purchase link in a manufacturing enterprise.

organizational learning；Norm；learning classifier system；decision

TP18

A

1673?4785（2014）06?0698?06

琚俊梅，趙軍.一種基于組織學(xué)習(xí)的企業(yè)決策框架［J］.智能系統(tǒng)學(xué)報(bào)，2014，9（6）：698?703.

英文引用格式：JU Junmei，ZHAO Jun.Research of the decision fram ework of an enterprise based on organizational learning［J］.CAAITransactions on Intelligent System s，2014，9（6）：698?703.

10.3969／j.issn.1673?4785.201309042

http：／／www.cnki.net／kcms／doi／10.3969／j.issn.1673?4785.201309042.htm l

2013?09?12.

日期：2014?06?21.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（70961007）.

趙軍.E?mail：wwwzhaojun＠163.com.