1、引言

    為了推動ERP在企業中的應用和實施，實現以信息化帶動工業化的目標，必須提高當前ERP軟件的質量和實施水平，增強ERP系統的柔性和快速實施功能。作為管理軟件，目前ERP軟件所固有的特點決定了其不能完全滿足企業的實際需求。當前管理軟件面臨著變化、知識、分布和集成四大挑戰。這就要求管理軟件具有高質量、低成本、易調整、可持續發展和可集成的特性。但是當前管理軟件面臨著兩個主要困難：1）需求與軟件的脫節－－軟件實施的周期長、成本高；2）企業變化快與軟件調整難的矛盾——軟件維護成本高、與新環境集成困難。產生這些困難的本質是因為缺少對企業管理規律的認識和對軟件開發模式的認識不科學，也就是說不能建立科學的企業模型來認識企業管理業務的運作規律以及不清楚軟件業的本質也是制造業這一事實。

    為了解決這些問題，使得ERP能夠適應當前管理軟件的實際需求和企業的實際情況，本文進一步分析了新一代ERP的核心技術，包括基于軟件體系結構和企業模型進行開發、基于集成平臺和工作流系統來構架軟件。在此基礎上，提出了基于企業模型和工作流的新一代ERP系統的體系結構和系統實施方法。

    2、管理軟件面臨的挑戰和存在的問題

    2.1 管理軟件面臨的挑戰
    當前管理軟件面臨著變化、知識、分布與集成四大挑戰。1)變化是指管理軟件應該能夠適應不同企業的情況，進行快速實施，能夠快速、低成本地進行重組以滿足企業管理模式、組織結構和業務過程變化的需求。2)知識已經成為企業的重要資產，已經是企業獲取利潤的最主要的“原材料”和關鍵資源，成為企業獲得成功的重要因素。未來領先的企業應該始終把創造知識、獲取知識、管理知識和重用知識作為其最重要的發展戰略和日常管理工作的核心問題。為此，管理軟件應該成為企業知識管理的工具，必須提供環境促進企業創造知識，幫助企業快速獲取知識，支持隱性知識向顯性知識的轉化，以及提供有效手段管理企業知識，提高企業的知識重用水平。3)企業正面臨著分布的環境。一個企業的組織在地理上是分布的，而且存在著跨組織的協作和集成，包括基于供應鏈管理的協作和電子商務等。所以管理軟件必須采用分布式的開放體系結構。4)針對企業從市場開發、產品設計、生產、銷售、到售后服務，要實現縱向集成，針對基于供應鏈和電子商務的應用，要實現企業之間的橫向集成。這就要求管理軟件必須能夠方便地實現與其他軟件的集成。管理軟件所面臨的這四大挑戰要求其必須做出相應的改變，針對目前存在的問題，吸收最新的核心技術以適應不斷變化的需求。

    面對當前的挑戰，管理軟件必須具有以下五個特征：
    1)高質量——能夠滿足用戶的需求，可以定制；
    2)低成本——軟件基于組件化開發，可重用；
    3)易調整——軟件具有柔性化配置接口；
    4)可持續發展——軟件基于知識積累平臺；
    5)可集成——軟件具有開放性框架和標準化接口，可以方便地與其它系統集成。

    2.2 管理軟件的存在的問題
    為了應對挑戰，管理軟件必須解決目前存在的兩個主要問題，一是需求與軟件的脫節——軟件實施的周期長、成本高，二是企業變化快與軟件調整難的矛盾——軟件維護成本高、與新環境集成困難。存在這兩個困難的本質是因為缺少對管理軟件規律的認識，缺少對軟件開發模式的認識。

    管理軟件供應商和企業自身對企業管理業務運作規律的認識還遠不夠，也就是對企業模型的認識不夠。目前缺乏一個企業、軟件商、實施者都認同的模型，導致需求與軟件在對業務模式和運作規律認識（模型理解）上的不統一，使得ERP、PDM等涉及企業管理的軟件的應用都面臨許多困難。為此迫切需要建立科學的、有共識的交流媒介——企業模型。

    軟件業也是制造業。其它制造業生產的是硬件產品與服務，而軟件業生產的是軟件產品與實施服務。其它制造業的生產環節和流程是市場調查、產品定義、產品設計、產品加工、產品組裝、產品安裝和產品維護，而軟件業的生產環節和流程是業務調查、需求定義、產品設計、軟件編碼、集成測試、軟件實施和系統維護。

    3、新一代ERP的核心技術

    為了應對管理軟件面臨的挑戰，解決存在的兩大問題，新一代ERP應該采用下面四項核心技術：軟件體系結構、企業建模、集成框架與平臺和工作流。

    1)基于體系結構的軟件開發是管理軟件發展的關鍵，體系結構是需求和設計之間反映決策信息的中間過程，軟件開發通過問題定義→軟件需求→軟件體系結構→軟件設計→軟件實現幾個步驟實現。可見，體系結構將軟件系統的結構信息獨立于算法與數據,創建滿足系統需要的結構，其本質是模型的層次化。

    2)企業建模：基于企業模型來構建是管理軟件發展的核心。企業建模是認識企業、描述企業的最科學有效的手段，是準確了解企業需求、定義軟件功能和流程的有效方法。它是用戶、軟件廠商、實施單位交流的媒介和基礎平臺。同時，企業建模是知識管理的基礎，企業可重用的知識在包含在企業模型和模板中，企業模型是企業知識的一種表現形式，也是實現企業知識積累的有效方法。基于軟件體系結構和企業模型建立管理軟件的業務架構已經成為管理軟件開發公司重要的核心能力。

    3)集成框架和平臺是企業管理軟件發展的藍圖。通過集成平臺，將各種軟件集成在一個平臺下，實現企業管理軟件和其它信息系統的無縫集成，擴展軟件的服務水平。

    4)工作流是提高企業管理軟件柔性的重要使能技術[1]。通過工作流來管理企業業務流程，使得管理軟件中流程與功能分離，克服了傳統的設計開發方法的不足——過程和功能集中在一起。軟件開發需要經過三次分離：即數據庫的分離——成功（理論具備完整的數據庫模型），用戶接口的分離——沒有完全成功（缺乏模型指導）和流程的分離——正在進行（是大勢所趨），而工作流正是流程分離的關鍵技術。

    軟件體系結構、企業建模、工作流和集成框架和平臺形成了管理軟件開發實施的核心技術。同時，必須實現軟件開發的標準化，標準化是實現軟件管理軟件高度可重用和柔性的基礎支撐。

    4、新一代ERP的體系架構

    4.1體系結構
    新一代ERP系統的體系結構如圖1所示。它基于企業模型和工作流系統來構建，底層是操作系統、網絡、數據庫和基礎組件平臺組成的系統平臺，作為整個系統的基礎結構。中間層是由工作流系統、集成管理、公共應用服務組件等組成的應用平臺。該平臺作為ERP以及其它信息系統的構建平臺。在這個基礎結構之上建立ERP系統，通過ERP的各個功能組件組成核心業務組件框架，而各個行業的ERP系統可以在此基礎上構建。并通過統一的企業入口向企業客戶提供服務。

    4.2新一代ERP的實施框架
    新一代ERP的實施過程包含四個主要階段：企業（業務）戰略規劃、信息系統戰略規劃、信息系統實現和信息系統運行維護，并且這四個階段是隨著企業戰略的不斷調整和信息化工作的不斷深入循環進行的[2]。

    以企業模型作為底層支撐平臺來實施信息化整體解決方案，利用企業建模過程中各階段模型的演化來推進整體解決方案實施過程的演進，并通過模型演化過程中模型的一致性來保證整體解決方案的集成性和一致性。在實施過程的不同階段，有著不同層次的企業模型作為實施的支撐，下面分別討論各個階段基于企業建模的實施步驟，以及各個層次的企業模型之間的映射關系和演化過程。

    1)企業業務戰略規劃
    面向信息系統實施的企業業務戰略規劃需要完成的工作包括企業定位、企業現狀分析、制定業務目標與所采用的戰略、確定達到目標的關鍵成功因素、為信息系統的規劃和設計提供業務框架。

    在這個階段，首先要根據企業現狀建立面向產品全生命周期、以業務過程為核心、集成包含企業組織結構、資源結構的需求層的企業模型。這個企業模型描述的核心是企業粗線條的業務模型，目標是對企業業務進行現狀分析和診斷優化，我們稱這個層次的企業模型為業務核心模型。
 
    2)信息系統戰略規劃
    在信息系統戰略規劃階段需要完成的工作是從企業的業務系統框架到信息系統框架的轉化。信息系統框架包含的內容是企業整體信息系統的功能結構、數據結構和集成框架，以及信息系統的實施策略、實施方法和實施計劃。

    基于企業建模的信息系統戰略規劃就是在模型上完成從需求層的業務核心模型到設計層的信息系統模型的抽取過程，如圖2所示。根據建立并優化分析好的業務核心模型，從過程模型中根據功能抽離組織出信息系統需要實現的業務功能和功能結構，并且將過程中涉及到的活動、活動之間的邏輯關系和活動之間的數據流映射成這些功能單元里面的功能操作、功能單元之間的交互關系以及整個信息系統中的數據流，這些功能單元將配置成最后運行的信息系統中的子系統或者系統組件。將過程模型中活動使用的和傳遞的各種可以用表單形式表達的數據抽取整理成為信息模型，描述數據結構和數據關系，同時功能單元之間交互的數據來源于這個信息模型。最后，再根據業務核心模型中描述的業務過程所關聯的產品信息、組織信息和資源信息，可以確定未來數據庫的系統結構、網絡結構，構造信息系統各功能單元之間的集成框架。
 

    3)信息系統實施：
    信息系統實施階段根據實施信息系統戰略規劃確定的信息系統框架和實施方法、計劃將信息系統搭建或者開發完畢，并且根據需要完成企業信息系統管理系統的開發。

    系統實施相應可以分為三個方面：對已有系統的重新包裝；對系統提供商提供的系統組件進行裁剪組合；對新系統/組件進行編碼開發。

    4)信息系統運行維護
    信息系統運行階段的工作包括技術與系統培訓、運行管理制度制定、信息系統運行、系統日志建立、運行性能評價和信息系統調整等工作。

    基于工作流模型的信息系統管理系統可以自動完成信息系統的運行和管理功能，并且工作流管理系統可以自動建立有效的系統日志和數據倉庫，利用數據分析技術可以對日志數據進行挖掘分析，來評價信息系統的運行性能，及時發現信息系統存在的錯誤和潛在的問題，完成信息系統的維護工作。

    5、結論

    針對當前企業管理軟件面臨的挑戰和存在的困難，指出了管理軟件存在的兩大問題，一是不能建立科學的企業模型來認識企業管理業務的運作規律，一是沒有認識到軟件業的本質也是制造業這一事實。提出了基于企業模型和工作流的新一代ERP系統的體系結構及其需要的核心技術，包括基于軟件體系結構和企業模型進行開發、基于集成平臺和工作流系統構架軟件等。最后，分析了新一代ERP的系統集成和實施方法。所給出的系統結構克服了當前管理軟件面臨的主要困難，能夠適應企業的實際需要。
（范玉順，李偉平  清華大學自動化系，國家CIMS工程技術研究中心，北京100084）

參考文獻：
    [1].范玉順. 工作流管理技術基礎: 實現企業業務過程重組、過程管理與過程自動化的核心技術. 北京: 清華大學出版社, 施普林格出版社, 2001.
    [2].趙彧，范玉順，基于企業建模的信息化整體解決方案實施方法研究，航空制造技術，已錄用.

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本文標題：基于模型與工作流的新一代ERP系統

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