基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)信息能力模糊評(píng)價(jià)研究——以安徽省制造型企業(yè)為例

姜 婷

（安徽經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 信息工程系，安徽 合肥230059）

一、引 言

企業(yè)在信息化建設(shè)工作中，首先必須清楚其信息化的現(xiàn)狀。企業(yè)信息能力是企業(yè)在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、技術(shù)、管理等環(huán)節(jié)應(yīng)用信息資源和信息技術(shù)的價(jià)值度量，它反映了企業(yè)信息化對(duì)企業(yè)發(fā)展的作用效果的大小（張海濤和靖繼鵬，2008）［1］。只有在了解了企業(yè)信息能力的情況后，企業(yè)的信息化建設(shè)才能更加有針對(duì)性，行動(dòng)才會(huì)更具成效。

國(guó)外已有不少學(xué)者研究企業(yè)信息能力問題（T Ravichandran和CLertwongsatien等，2005；CNakata和Zhenzhu等，2008；J H Lim和T C Stratopoulos等，2011）［2-4］，主要是針對(duì)企業(yè)信息技術(shù)能力和信息系統(tǒng)能力開展研究，研究方法以實(shí)證研究為主（程剛和李倩，2013）［5］。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)企業(yè)信息能力問題的研究主要集中在企業(yè)信息能力的內(nèi)涵及內(nèi)容等基本理論方面（張同建和梅強(qiáng)，2011；史敏和劉素華等，2013）［6-7］、企業(yè)信息能力的提升和培育（劉煥成和孟玲，2011；許亮和周玲，2014）［8-9］、企業(yè)信息能力的評(píng)價(jià)（張海濤和靖繼鵬，2008；程剛和李旭輝，2009）［10-11］等方面。

研究并構(gòu)建企業(yè)信息能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)模型，是企業(yè)信息能力研究工作的重要組成部分，也是企業(yè)信息化建設(shè)不可或缺的重要指導(dǎo)工具，該方面的研究工作取得了一系列成果。張海濤等構(gòu)建了企業(yè)信息能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并建立了經(jīng)濟(jì)計(jì)量模型（2008）［10］；程剛等利用層次分析法構(gòu)建了企業(yè)信息能力評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)模型（2009）［11］。盡管目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)企業(yè)信息能力評(píng)價(jià)的研究成果已經(jīng)不少，但評(píng)價(jià)主要采用層次分析法、專家評(píng)分法、模糊綜合評(píng)價(jià)法等方法，這些方法均在一定程度上受到主觀意愿和判斷的影響，因此，在研究中科學(xué)客觀地處理定量和定性的信息更凸顯其重要性，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出來的各方面性能可以保證在確定評(píng)價(jià)的指標(biāo)權(quán)重方面更具科學(xué)性（張憲，2012；龔關(guān)，2014）［12-13］。本文利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，結(jié)合能力成熟度模型，構(gòu)建了企業(yè)信息能力模糊綜合評(píng)價(jià)模型，并將該模型應(yīng)用于安徽省制造型企業(yè)信息能力的評(píng)價(jià)工作中。

二、企業(yè)信息能力模糊綜合評(píng)價(jià)模型

（一）確定評(píng)價(jià)因素集

確定評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集U，U=(u1,u2,…,um)，即選擇評(píng)價(jià)對(duì)象的指標(biāo)，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。按照評(píng)價(jià)指標(biāo)的可操作性、評(píng)價(jià)工作的目的性、評(píng)價(jià)效果的全面性以及評(píng)價(jià)對(duì)象的差異性等原則，采用主成分分析法構(gòu)建了企業(yè)信息能力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，指標(biāo)分6大類，共有32個(gè)指標(biāo)，如表1所示。

表1 企業(yè)信息能力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

（二）企業(yè)信息能力評(píng)語等級(jí)論域

能力成熟度模型（Capability Maturity Model，簡(jiǎn)稱CMM）最早由Watts Humpherey提出，用于評(píng)估軟件供應(yīng)商的能力［14］。本文根據(jù)CMM的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)信息能力的內(nèi)涵，將企業(yè)信息能力劃分為初始級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、優(yōu)化級(jí)、戰(zhàn)略級(jí)和持續(xù)改善級(jí)五個(gè)層次。

初始級(jí)：企業(yè)較為重視信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)信息化的理解偏重于技術(shù)層面；基本實(shí)現(xiàn)文檔的電子化；部門之間存在較為嚴(yán)重的信息孤島；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的有效性、標(biāo)準(zhǔn)性和完整性較低。

系統(tǒng)級(jí)：企業(yè)基本完成了信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；企業(yè)開始全面引入面向業(yè)務(wù)的管理信息系統(tǒng)，整合孤立的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了核心應(yīng)用系統(tǒng)之間的集成；核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，但是整體數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、完整性和有效性比較低。

優(yōu)化級(jí)：企業(yè)各部門都引入了管理信息系統(tǒng)，建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及信息管理制度，整合了數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息系統(tǒng)，部門間數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享；建立了內(nèi)部職能部門之間的系統(tǒng)集成框架。

戰(zhàn)略級(jí)：企業(yè)的信息化戰(zhàn)略與經(jīng)營(yíng)管理戰(zhàn)略相互融合，信息資源構(gòu)成了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力；企業(yè)將內(nèi)部的信息流、資金流和業(yè)務(wù)流融為一體，完成了內(nèi)部協(xié)同。

持續(xù)改善級(jí)：企業(yè)能夠進(jìn)行內(nèi)部和外部資源的整合，各部門之間及企業(yè)之間的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)外供應(yīng)鏈的關(guān)系；信息資源成為組織創(chuàng)新的重要工具和力量；組織成為一個(gè)智能的主體，能夠快速對(duì)環(huán)境或市場(chǎng)的變化做出反應(yīng)。

綜上所述，本文將企業(yè)信息能力的評(píng)語等級(jí)論域確定為V=(v1,v2,v3,v4,v5)=（初始級(jí)，系統(tǒng)級(jí)，優(yōu)化級(jí)，戰(zhàn)略級(jí)，持續(xù)改善級(jí)）。

（三）對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理

本研究針對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括定量和定性兩類的情況，分別對(duì)其進(jìn)行了無量綱化處理。

1.定量分析指標(biāo)

若ui為定量評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，將它們轉(zhuǎn)化為閉區(qū)間［0，1］上的無量綱性指標(biāo)值。設(shè)ai為定量評(píng)價(jià)指標(biāo)ui的原始樣本數(shù)據(jù)，xi(i=1,2,…,m)為ai的無量綱化值，xi∈[0,1]；mi為原始樣本集在指標(biāo)ui上的最小值；Mi為原始樣本集在指標(biāo)ui上的最大值。

定量指標(biāo)無綱量化值為:

2.定性評(píng)價(jià)指標(biāo)

若ui為定性評(píng)價(jià)指標(biāo)，首先構(gòu)建評(píng)價(jià)尺度S，S=(s1,s2,s3,s4,s5)，然后確定各定性指標(biāo)的隸屬度向量ri=（r1，r2，r3，r4，r5）。則定性指標(biāo)的無量綱化值為：

（四）模糊關(guān)系矩陣的確定

用R表示模糊關(guān)系矩陣，用以描述評(píng)價(jià)因素集U中元素值ui與評(píng)價(jià)等級(jí)集V中元素vj的模糊隸屬度rij的估值矩陣，它表示的是U中元素ui使得V中元素vj達(dá)到滿意的程度。

（五）確定評(píng)價(jià)的權(quán)重指標(biāo)

評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重W是U中各指標(biāo)對(duì)被評(píng)價(jià)事物的隸屬關(guān)系，本文采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法確定權(quán)重。

該評(píng)價(jià)模型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造如圖1所示，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、隱含層和輸出層共三層。網(wǎng)絡(luò)輸入層的變量為X=(x1,x2,…,xm)，對(duì)應(yīng)m個(gè)指標(biāo)；輸入層與隱含層之間權(quán)重固定為1；隱含層與輸出層之間的連接權(quán)重wi(i=1,2,…,m)，該值要經(jīng)過訓(xùn)練得到；輸出層有n個(gè)輸出，對(duì)應(yīng)n個(gè)評(píng)語等級(jí)。

圖1 確定權(quán)重的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

設(shè)bj(j=1,2,…,n)為該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出，為輸出結(jié)果的期望值，誤差函數(shù)計(jì)算公式是隱含層與輸出層之間的初始權(quán)重值設(shè)為wi(0),(i=1,2,…,m)，wi(t)為經(jīng)過t次迭代確定的權(quán)重。隨機(jī)選擇一組學(xué)習(xí)樣本，分別為X1,X2,…,XP，實(shí)際輸出與期望值之間的誤差限為ε。wi(t)的確定過程的主要步驟描述如下：

（2）對(duì)權(quán)重進(jìn)行調(diào)整，即：

（六）企業(yè)信息能力模糊綜合評(píng)價(jià)

模糊綜合評(píng)判過程最終的評(píng)價(jià)結(jié)果，即評(píng)語集是通過分步計(jì)算各層隸屬度的方式得到的。上一層的評(píng)價(jià)結(jié)果是其下一層評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度，每一個(gè)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果是通過評(píng)價(jià)矩陣和權(quán)重系數(shù)向量相乘得到。最后根據(jù)最大隸屬原則，確定評(píng)判對(duì)象為對(duì)應(yīng)的評(píng)語級(jí)別。

三、案例研究

本研究選擇了安徽省8家制造型企業(yè)進(jìn)行實(shí)證研究。采用前述的模型構(gòu)造人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模型的32個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為輸入層神經(jīng)元，5個(gè)評(píng)語變量為網(wǎng)絡(luò)輸出層。

（一）對(duì)評(píng)判指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理

將實(shí)際調(diào)研問卷得到的數(shù)據(jù)代入企業(yè)信息能力綜合評(píng)判模型中，根據(jù)（1）式和（2）式，可以得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣U={}uij,i=8,j=32，即矩陣每行代表一個(gè)企業(yè)的信息能力情況，每一列代表一個(gè)經(jīng)過無量綱化處理過的指標(biāo)樣本。

（二）隸屬函數(shù)的確定

該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第二層輸出的是各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)不同等級(jí)的評(píng)語具有的隸屬關(guān)系。針對(duì)每個(gè)企業(yè)，將其實(shí)際調(diào)研數(shù)據(jù)輸入模型，可以求出模型中各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬函數(shù)，進(jìn)而得出評(píng)語等級(jí)變量值。

（三）網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練

選擇利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法中的改進(jìn)反向傳播法訓(xùn)練權(quán)重的步驟如下。

（1）確定訓(xùn)練樣本。本研究選取了各指標(biāo)平均值、最大值和最小值作為訓(xùn)練樣本的輸入；

（2）確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值。網(wǎng)絡(luò)主要訓(xùn)練第二層和第三層的連接權(quán)值，將網(wǎng)絡(luò)第三層的輸出設(shè)定為{1，0，0，0，0}、{0，0，1，0，0}和{0，0，0，0，1}3個(gè)向量；

（3）選取權(quán)重訓(xùn)練初始值，本文選擇{0.031 62，0.031 62，…，0.031 62}作為初始值；

（4）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)迭代訓(xùn)練求得連接權(quán)值。本研究構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過126次迭代后，其誤差值ε=0.000 05，因此可得網(wǎng)絡(luò)第二層與第三層之間的連接權(quán)值為{0.018 54，0.027 57，0.021 73…0.026 76，0.018 76}。

（四）網(wǎng)絡(luò)輸出

將調(diào)研數(shù)據(jù)輸入經(jīng)過訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果如表2所示。根據(jù)最大隸屬原則可以判斷出評(píng)價(jià)指標(biāo)屬于的評(píng)價(jià)等級(jí)集。

表2 網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果

（五）結(jié)果分析

由網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果可以得出結(jié)論，企業(yè)1的信息能力最低，為“初始級(jí)”；公司4和6的信息能力較低，處于“系統(tǒng)級(jí)”；公司3、5和8的信息能力中等，處于“優(yōu)化級(jí)”；公司2和7的信息能力較強(qiáng)，為“戰(zhàn)略級(jí)”。此結(jié)果與實(shí)際情況比較吻合，公司2和7均為安徽省的知名制造型企業(yè)，其通過多年的信息化建設(shè)，信息基礎(chǔ)設(shè)施非常完善，因此企業(yè)信息能力很強(qiáng)；企業(yè)3、5和8為成立多年的公司，其在信息化建設(shè)中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，并取得了較好的成效，信息能力較強(qiáng)；公司4和6為成立一段時(shí)間的企業(yè)，基本完成了信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，積累了一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，信息化能力一般；企業(yè)1剛剛成立，企業(yè)不具備信息化的組織和管理能力，因此信息能力較低。

四、結(jié)論與建議

本文通過引入能力成熟度模型的概念，為定量評(píng)價(jià)企業(yè)信息能力提供了理論支持；通過運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高了企業(yè)信息能力評(píng)價(jià)模型中指標(biāo)權(quán)重值確定過程的科學(xué)性。研究結(jié)果表明：經(jīng)過多年發(fā)展，安徽省制造型企業(yè)的信息能力得到較大提升。但是，各地區(qū)各行業(yè)的信息化建設(shè)水平還不均衡，在整合內(nèi)外資源、建立智能創(chuàng)新型組織方面還有較大的提升空間。針對(duì)安徽省制造型企業(yè)現(xiàn)狀，提出以下政策建議。

（1）安徽省應(yīng)抓住產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的契機(jī)，進(jìn)一步提高信息化和工業(yè)化的融合度，不斷提升企業(yè)信息能力。目前制造業(yè)信息化正在全球范圍內(nèi)迎來一場(chǎng)變革，發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)制造和工業(yè)4.0戰(zhàn)略有效提高了制造業(yè)的效率、精細(xì)化水平以及協(xié)作化程度。我國(guó)政府對(duì)此也相當(dāng)重視，黨的十八大報(bào)告將兩化深度融合上升到了國(guó)家戰(zhàn)略的高度。安徽省應(yīng)學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外信息化建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，將其與省情相結(jié)合，引導(dǎo)制造型企業(yè)不斷提升各方面的信息能力。

（2）要整合資源，平衡發(fā)展，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，最大限度地將政府投入的財(cái)政資金轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。政府統(tǒng)籌利用財(cái)政資金對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行建設(shè)，提高各地區(qū)各行業(yè)利用公共信息資源的能力，避免信息資源的重復(fù)建設(shè)。建設(shè)工作既要具有一定的前瞻性，又要結(jié)合企業(yè)信息能力現(xiàn)狀，保證資金向生產(chǎn)力的有效轉(zhuǎn)化。

（3）強(qiáng)化人才培育和引進(jìn)機(jī)制，不斷提高企業(yè)員工素質(zhì)。人才是企業(yè)信息能力提升的關(guān)鍵要素之一。相關(guān)部門要制定政策吸引高素質(zhì)人才加盟安徽省制造型企業(yè)，對(duì)于企業(yè)亟需的人才給予戶口、住房等優(yōu)惠待遇。引導(dǎo)企業(yè)加強(qiáng)人才梯隊(duì)建設(shè)，促進(jìn)信息化培訓(xùn)工作，不斷提高企業(yè)員工信息能力。

［1］張海濤，靖繼鵬.企業(yè)信息能力:內(nèi)涵、維度與結(jié)構(gòu)模型［J］.情報(bào)雜志，2008（12）：109-111.

［2］T Ravichandran，Lertwongsatien C.Effect of Information System Resources and Capabilities on Firm Performace：A Resource-Based Perspective［J］.Journal of Management Information Systems，2005，21（4）：237-276.

［3］Nakata C，Zhen Zhu，Maria L Kraimer.The Complex Contribution of Information Technology Capability to Business Performance［J］.Journal of Managerial Issues，2008，20（4）：485-505.

［4］Lim J H，Stratopoulos T C，Wirjanto T S.Path Dependence of Dynamic Information Technology Capability：An Empirical Investigation［J］.Journal of Management Information Systems，2011，28（3）：45-84.

［5］程剛，李倩.企業(yè)信息能力提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的模型及路徑研究［J］.現(xiàn)代情報(bào)，2013（6）：96-105.

［6］張同建，梅強(qiáng).我國(guó)企業(yè)信息能力體系經(jīng)驗(yàn)性解析［J］.情報(bào)雜志，2011，30：59-62，46.

［7］史敏，劉素華，李維思，等.面向技術(shù)創(chuàng)新的企業(yè)信息情報(bào)能力成熟度診斷模型研究［J］.圖書情報(bào)工作，2013，57（24）：106-110.

［8］劉煥成，孟玲.基于核心競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)信息能力培育［J］.情報(bào)科學(xué)，2011，29（12）：1892-1895，1901.

［9］許亮，周玲.基于信息行為的企業(yè)信息能力提升機(jī)制研究［J］.中國(guó)商貿(mào)，2014（1）：66-67.

［10］張海濤，靖繼鵬.企業(yè)信息能力的評(píng)價(jià)及其價(jià)值計(jì)量分析［J］.情報(bào)雜志，2008（10）：14-16.

［11］程剛，李旭輝.企業(yè)信息能力評(píng)價(jià)體系研究［J］.安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2009，26（6）：48-49.

［12］張憲.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的項(xiàng)目管理成熟度模糊綜合評(píng)判［J］.統(tǒng)計(jì)與決策，2012（20）：175-178.

［13］龔關(guān).基于BP網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)信息能力評(píng)價(jià)研究［J］.情報(bào)科學(xué)，2014，32（9）：95-99.

［14］XIANG Yangxia，WANG Tao，MI Dong.CMM model and improving software process with it［J］.Computer Engineering and Design，2003，24（12）：126-128.