基于ASP的制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作體系與評價算法

高 琦，趙 武，劉憲軍，王 晨

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

基于ASP的制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作體系與評價算法

高 琦1，趙 武1，劉憲軍2，王 晨1

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

針對當前制造產(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)同商務平臺構建泛型產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作網(wǎng)絡的方案。并借鑒網(wǎng)頁搜索引擎PageRank算法，通過構建權重評價模型，推導出面向企業(yè)云網(wǎng)絡的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)搜索引擎價值排序算法。并進行企業(yè)合作適應性修正。在此基礎上，采用企業(yè)合作記錄構建合作網(wǎng)絡并作為數(shù)據(jù)源，利用影響因子對算法做精細化控制，建立細粒度的映射關系并確定轉化算式。通過企業(yè)實際算例對算法步驟進行說明，并驗證了算法的有效性。

制造產(chǎn)業(yè)鏈；ASP；企業(yè)Rank；企業(yè)重要性；評價算法

0　引言

制造產(chǎn)業(yè)鏈是由上中下游不同類型企業(yè)群展開業(yè)務協(xié)作的復雜網(wǎng)絡組織[1]。構成產(chǎn)業(yè)鏈的各個部分聯(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與同行比較，發(fā)現(xiàn)并改良自身的不足，致使整個產(chǎn)業(yè)鏈結構松散，造成許多不必要的資源閑置和浪費[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，如何快速有效地對企業(yè)價值進行評估，并準確地對行業(yè)中有價值的企業(yè)進行挖掘，已經(jīng)成為了當前一項重要且亟需解決的問題。

針對上述問題，在算法層面，文獻[6]基于物元分析理論，搭建了同盟企業(yè)的評價和選擇模型；文獻[7]提出利用分支定界法解決動態(tài)聯(lián)盟伙伴選擇問題；文獻[8]在Top-k問題基礎上針對動態(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，并通過進一步優(yōu)化提出了IMOP算法；文獻[9]針對供應商選擇評價方法進行研究，將直覺模糊集理論與VIKOR方法相結合構建了評價模型；其他相關方法還有遺傳算法[10]、灰色關聯(lián)度法[11]等。在系統(tǒng)研究層面，文獻[1]提出了以整車制造企業(yè)為核心的對協(xié)作企業(yè)進行考核選擇的體系，同時提出以業(yè)務單據(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[12]考慮到企業(yè)的業(yè)務需求變化，提出了業(yè)務功能在線更新與業(yè)務數(shù)據(jù)庫的同步演化方法。文獻[13]建立了集群式供應鏈無契約跨鏈采購模型,以及由此擴展而來的基于有限超儲契約下集群式供應鏈跨鏈采購模型,并給出了相應的算法。不過，以上研究仍然存在著以下兩個問題：

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)鏈結構呈網(wǎng)狀發(fā)展，制造產(chǎn)業(yè)鏈將演化為動態(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企業(yè)的固定需求對特定的企業(yè)進行評價，不僅不具有普適性，而且更不能有效地發(fā)掘未知的有價值的企業(yè)，不滿足多核心產(chǎn)業(yè)鏈的應用需求。

第二，上述研究采用單企業(yè)的多個指標進行企業(yè)評價研究。為了得到盡可能準確的評價，不得不使用更多指標及更多數(shù)據(jù)處理手段，加大了評價方法的難度和繁瑣程度，不具備快速響應能力和企業(yè)的發(fā)掘能力。

基于以上問題，本文立足于動態(tài)多核心制造產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)評價需求，提出構建基于ASP的泛型產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作網(wǎng)絡，并借鑒網(wǎng)頁引擎搜索算法構建產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)搜索引擎權重評價模型，從而判定產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)的重要程度。該評價體系作為對傳統(tǒng)算法的補充，通過對企業(yè)重要度的實時計算來滿足企業(yè)對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，通過各項考核指標設定參考標準，首先淘汰不滿足參考標準下限的企業(yè)，然后在此基礎上對滿足條件的企業(yè)再進行評估和采購指標分配。對企業(yè)的評估采取選取單個企業(yè)的多項指標進行評估，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果的不確定性在于其考核指標的選取和權重分配[1,6～11]。為了盡量減小甚至避免由考核指標的選擇及其權重分配所帶來的主觀不確定性，需要不斷細化對企業(yè)的考核指標，從而增加了考核難度，降低了響應速度，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

應用服務提供商（Application Service Provider, ASP）是一種將應用系統(tǒng)通過Internet發(fā)布，并支持多企業(yè)進行應用商業(yè)模式。基于ASP的協(xié)同商務平臺由第三方公司搭建，支持產(chǎn)業(yè)鏈上多個企業(yè)之間進行商務協(xié)同[4]。該模式的低門檻允許大量企業(yè)進入電子商務網(wǎng)絡，為眾多企業(yè)尤其是中小企業(yè)帶來發(fā)展機遇[17]，最大限度地滿足了多企業(yè)對信息服務的需求。同時，隨著協(xié)同商務平臺的發(fā)展和大量企業(yè)的進駐，企業(yè)通過協(xié)同商務平臺進行線上——線下的合作產(chǎn)生的大量信息，將為大規(guī)模的企業(yè)重要性評價提供基礎數(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)絡由實線和虛線構成。實線代表合同正在執(zhí)行，虛線代表合同已經(jīng)過期。實線和虛線將作為企業(yè)重要性評價的數(shù)據(jù)源。在泛型產(chǎn)業(yè)鏈合作網(wǎng)絡下，大量企業(yè)通過協(xié)同商務平臺平等地存在于整個云中。云根據(jù)相應的規(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)中心進行交互實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時交換，并按照一定的算法計算企業(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的Sergey Brin和Lawrence Page提出，并成功應用于谷歌搜索引擎的算法[18]。目前，以PageRank為基礎的改進型算法，如Topic-Sensitive PageRank算法，Hilltop算法，以及IBM的HITS算法系列等[19]，共同構成當前網(wǎng)絡搜索引擎的主流算法。PageRank的基本計算公式為：

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算法在應用方面取得巨大成功的同時，也開啟了鏈接分析研究的熱潮，并在大量的學者研究下日趨成熟[20]。借鑒PageRank算法，本文利用企業(yè)Rank值作為企業(yè)重要性的衡量標準，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)的核心競爭力由市場、技術、管理和生產(chǎn)制造等各個層面共同構成[21]。這意味著通過分析有限的指標來判斷企業(yè)競爭力的方法不僅在指標選取上存在很大的難度，而且得出的結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)的競爭力可以由企業(yè)建立的合作予以體現(xiàn)。一般來說，擁有廣泛合作關系的企業(yè)，或是與大型企業(yè)合作的公司，往往競爭力較強。同樣的，一個企業(yè)在不斷發(fā)展的過程中，所能尋求到的合作企業(yè)的競爭力會越來越強，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)展狀況的關系如表1所示。

表1　某原料生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展狀況與企業(yè)合作表

由表1可看出，該企業(yè)2014、2015年的研發(fā)和技術人員比重、產(chǎn)品質量、制造成本和產(chǎn)品利潤都明顯優(yōu)于2013年，在整體經(jīng)濟下行壓力較大的情況下，企業(yè)2015年各項數(shù)據(jù)與2014年基本持平，證明企業(yè)2015年競爭力要稍優(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。

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

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值的初步計算

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

其中，R(A)為A企業(yè)的Rank值，α是實線權重，β是虛線權重，N是該行業(yè)進入ASP商務平臺的所有企業(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建立合作關系。CAc(Ti)是企業(yè)Ti的實線連接數(shù)，CDo(Tj)是企業(yè)Tj的虛線連接數(shù)。n是與企業(yè)A建立合作關系的企業(yè)總數(shù)。m是與企業(yè)A曾經(jīng)有過合作關系的企業(yè)總數(shù)。

由于企業(yè)之間的合作屬于互利共贏的性質，買賣雙方建立合作關系是建立在彼此認可的基礎上。因此，實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影響雙方的企業(yè)Rank值。在這種情況下，若采用式(1)進行計算，由于企業(yè)A與企業(yè)Ti的Rank值相互影響，將導致計算發(fā)散。因此，計算企業(yè)A的Rank值時，企業(yè)Ti的Rank值應取未與企業(yè)A合作時的Rank值進行計算，同理，企業(yè)Ti在計算Rank值時，企業(yè)A的Rank值也應取未與企業(yè)Ti合作時的Rank值進行計算。

因此，企業(yè)A的企業(yè)Rank值實際應為：

企業(yè)A的企業(yè)Rank值對企業(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值的基本計算式。

3.2數(shù)據(jù)源轉化與映射關系確定

為了將數(shù)據(jù)源量化為可用數(shù)據(jù)，并對計算結果做精細化控制，需要建立細粒度的映射關系并確定轉化算法。引入企業(yè)合作時間變量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前經(jīng)過的時間，Ts是合同有效時間，?((ss))是合同過期后虛線權重關于時間的函數(shù)。

通過對DA的量化可建立映射關系Ts→ε(h)，?(s)→f(t)。f(t)的值隨著合同失效時間而快速衰減，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環(huán)保生產(chǎn)企業(yè)，與當?shù)氐膫鹘y(tǒng)企業(yè)存在長期競爭關系。下面利用企業(yè)Rank值排序法分別對A和某傳統(tǒng)企業(yè)B進行分析。

企業(yè)A和企業(yè)B的Rank值計算步驟為：

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　權重及影響因子賦值

表4　企業(yè)A與企業(yè)B在相關企業(yè)合作中的占比

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

按照企業(yè)之間進行合作與相互認同度之間的關聯(lián)度，給出相關權重及系數(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與相關合作企業(yè)同年的對外合作情況以及企業(yè)A在相關企業(yè)的合作中占據(jù)的比重如表4所示。

步驟3：利用式(11)計算企業(yè)Rank值。假設當前進入ASP平臺的石灰生產(chǎn)企業(yè)為100家，則N=100。通過計算可得兩企業(yè)的Rank值如表5所示。

表5　企業(yè)Rank值計算結果

通過對兩企業(yè)歷年Rank值比較可以看出，企業(yè)A的行業(yè)認同度不斷提高，競爭力不斷增強，逐漸超越B企業(yè)；而B企業(yè)的行業(yè)認同度提高緩慢，在2015年度甚至出現(xiàn)回落。通過對兩企業(yè)的進一步調(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成立時間較長，在企業(yè)A成立之初仍然具備一定優(yōu)勢。但是企業(yè)B采用土窯進行石灰燒制，技術落后，產(chǎn)品含鈣量低、質量差，且達不到環(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的競爭力處于明顯劣勢；相反，企業(yè)A采用新型環(huán)保工藝，產(chǎn)品質量高，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)領域處在了明顯的優(yōu)勢地位。2015年初，企業(yè)A已收購企業(yè)B部分業(yè)務。兩企業(yè)的實際情況與利用企業(yè)Rank值排序算法所得出的結論一致。

5　結論

針對當前制造產(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)同商務平臺構建泛型產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作網(wǎng)絡的方案。同時提出了泛型產(chǎn)業(yè)鏈合作網(wǎng)絡中企業(yè)重要性評價算法（企業(yè)Rank值法），并驗證了算法的有效性。方案利用大量企業(yè)間相互合作的意愿來確定企業(yè)的競爭力，簡化了企業(yè)評價步驟，降低了利用單個企業(yè)指標進行企業(yè)評價的不確定性，提高了企業(yè)評價效率。通過與一般考核算法比較可以得出，企業(yè)Rank值法有如下兩點優(yōu)勢：

1）數(shù)據(jù)獲取方便：相較于一般算法復雜的數(shù)據(jù)源獲取方式和復雜的考核指標數(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）與一般算法針對單個企業(yè)的多項指標進行評價的思路不同，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)對單個核心指標——企業(yè)合作意愿對企業(yè)進行考核，不僅優(yōu)化了評價結構，而且滿足企業(yè)對合作伙伴進行快速挖掘與選擇的需求。同時該思路也對相關問題的分析提供了參考。

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Manufacturing industry chain enterprise cooperation system and evaluation algorithm based on ASP

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

TP311；TP393

A

1009-0134(2016)02-0018-06

2015-11-27

863計劃：汽車及工程機械多產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務協(xié)同服務平臺研發(fā)（2013AA040606）；四川省科技支撐計劃：汽車關鍵零部件及應用技術研究（2013GZX0141）

高琦（1990 -），男，山西人，碩士研究生，研究方向為機電一體化及產(chǎn)業(yè)鏈。