企業(yè)信息化過(guò)程可以更新企業(yè)管理理念，提高企業(yè)管理水平。ERP(EntERPrise Resource Planning)面向企業(yè)供應(yīng)鏈，可對(duì)供應(yīng)鏈上的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行有效管理，ERP系統(tǒng)在MRPⅡ的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了管理范圍，給出了新的結(jié)構(gòu)，把客戶需求和企業(yè)部的制造活動(dòng)以及供應(yīng)商的制造資源整合在一起，將企業(yè)的運(yùn)營(yíng)流程看作是一個(gè)緊密連接的供應(yīng)鏈。企業(yè)建立ERP系統(tǒng)必須對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)流程進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)和改造，需要依靠既懂計(jì)算機(jī)技術(shù)又懂管理的復(fù)合人才，這在很大程度上要依靠軟件供應(yīng)商的技術(shù)支持，因此，選擇一個(gè)適合企業(yè)特點(diǎn)的ERP軟件供應(yīng)商非常關(guān)鍵。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文利用支持向量機(jī)對(duì)ERP供應(yīng)商進(jìn)行綜合評(píng)判。分析出軟件供應(yīng)商的優(yōu)劣，為企業(yè)的決策提供依據(jù)。
一、ERP軟件供應(yīng)商的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
評(píng)價(jià)企業(yè)要包括多方面的內(nèi)容，本文結(jié)合軟件企業(yè)的特殊性，構(gòu)建了一種共有5個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，下屬16個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的完整ERP軟件選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
1．功能滿足程度(U)下設(shè)三個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)：
生產(chǎn)類型滿足程度(U1)：指軟件對(duì)離散型、連續(xù)型、階段連續(xù)型或混合型等生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理特點(diǎn)滿足的程度；
批量品種滿足程度(U2)：指軟件對(duì)流水、大批量、多品種小批量、定制品生產(chǎn)等不同要求的滿足程度；
公司發(fā)展?jié)M足程度(U3)：指軟件是否具有供應(yīng)鏈管理功能，可否將本企業(yè)的上下游企業(yè)納入管理范疇，是否能適應(yīng)企業(yè)將來(lái)發(fā)展到多廠制集團(tuán)運(yùn)行管理模式。
2．軟件技術(shù)水平(T)下設(shè)三個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)：
軟件內(nèi)部集成水平(T1)：指ERP軟件內(nèi)部各部分的集成水平。
二次開(kāi)發(fā)工具水平(T2)：指為使軟件適應(yīng)某一特定企業(yè)的需求，軟件所提供的或建議使用的用于二次開(kāi)發(fā)的工具水平，主要從開(kāi)發(fā)效率高低、掌握難易程度以及功能強(qiáng)弱和價(jià)格水平高低等4個(gè)方面去評(píng)估。
體系結(jié)構(gòu)的先進(jìn)程度(T3)：指軟件采用體系結(jié)構(gòu)的先進(jìn)程度。主要考慮：(1)在客戶機(jī)上訪問(wèn)本客戶機(jī)的上層服務(wù)器和其它服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫(kù)的條件、方式和效率；(2)客戶機(jī)和服務(wù)器工作任務(wù)和工作方式的正確區(qū)分；(3)網(wǎng)上數(shù)據(jù)的傳輸量及個(gè)別結(jié)點(diǎn)失效對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。
3．實(shí)施服務(wù)質(zhì)量(S)下設(shè)四個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)：
簽約客戶實(shí)施成功率(S1)：需要從相近行業(yè)、相近生產(chǎn)類型和相近管理體制等三個(gè)方面去調(diào)查購(gòu)買(mǎi)該軟件的企業(yè)實(shí)施ERP的結(jié)果。
實(shí)施工作水平(S2)：需要從以下3個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)；(1)平均實(shí)施周期長(zhǎng)短；(2)實(shí)施過(guò)程規(guī)范化、制度化的程度；(3)軟件漢化文檔齊全程度。
二次開(kāi)發(fā)難易程度(S3)：需要從二次開(kāi)發(fā)的工作量大小、二次開(kāi)發(fā)的難易等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
實(shí)施顧問(wèn)水平(S4)：主要從顧問(wèn)的ERP軟件實(shí)施經(jīng)歷、顧問(wèn)的數(shù)量、顧問(wèn)的經(jīng)驗(yàn)等三方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4．供應(yīng)商服務(wù)態(tài)度(A)下設(shè)三個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)：
簽約企業(yè)對(duì)供應(yīng)商評(píng)價(jià)(A1)：到簽約企業(yè)調(diào)查軟件供應(yīng)商的服務(wù)態(tài)度和服務(wù)水平。
對(duì)本土化滿足程度(A2)：主要是考慮供應(yīng)商能不能良好的滿足國(guó)內(nèi)企業(yè)特殊化的需求。
軟件的后續(xù)完善程度(A3)：有前瞻性的軟件公司會(huì)不斷進(jìn)行投資，完善軟件的功能，提高技術(shù)水平，即不斷對(duì)軟件進(jìn)行版本升級(jí)，并為老用戶提供版本升級(jí)。
5．投入產(chǎn)出效益(I)下設(shè)三個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指示：
綜合投資費(fèi)用(I1)：該費(fèi)用包括兩大部分，一部分是軟件及其相關(guān)費(fèi)用，即軟件費(fèi)用、培訓(xùn)費(fèi)用、實(shí)施費(fèi)用、維護(hù)升級(jí)費(fèi)用等四項(xiàng)費(fèi)用，另一部分是指由軟件特點(diǎn)所產(chǎn)生的平臺(tái)費(fèi)用，不同軟件要求的硬軟件平臺(tái)(如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等)費(fèi)用往往有相當(dāng)大的差異。這也必須加以考慮。
內(nèi)部收益率(I2)：推行ERP是企業(yè)行為，必須效益驅(qū)動(dòng)，該指標(biāo)是判斷貼現(xiàn)率為多少時(shí)，投入和收益在確定的計(jì)算期內(nèi)可以持平。再以計(jì)算出的內(nèi)部收益率和標(biāo)準(zhǔn)收益率進(jìn)行比較做出結(jié)論。
動(dòng)態(tài)投資回報(bào)期(I3)：是在考慮了資金的時(shí)間價(jià)值的基礎(chǔ)上，以標(biāo)準(zhǔn)貼現(xiàn)率(通常取12％)來(lái)計(jì)算出投入和收益達(dá)到平衡的時(shí)點(diǎn)，從而確定該項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)投資回收期。不同行業(yè)有各自的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)投資回收期，可通過(guò)比較作出結(jié)論。
二、支持向量機(jī)
支持向量機(jī)SVMs(Support Vector Machines)是由Vanpik領(lǐng)導(dǎo)的AT&T Bell實(shí)驗(yàn)室研究小組在1963年提出的一種新的非常有潛力的分類技術(shù)，主要應(yīng)用于模式識(shí)別領(lǐng)域。由于當(dāng)時(shí)這些研究尚不十分完善，在解決模式識(shí)別問(wèn)題中往往趨于保守，且數(shù)學(xué)上比較艱澀，因此這些研究一直沒(méi)有得到充分的重視。直到20世紀(jì)90年代，一個(gè)較完善的理論體系——統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論(Statistical Learning Theory，簡(jiǎn)稱SLT)的實(shí)現(xiàn)和由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等較新興的機(jī)器學(xué)習(xí)方法的研究遇到一些重要的困難，比如如何確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題、過(guò)學(xué)習(xí)與欠學(xué)習(xí)問(wèn)題、局部極小點(diǎn)問(wèn)題等，使得SVMs迅速發(fā)展和完善，在解決小樣本、非線性及高維模式識(shí)別問(wèn)題中表現(xiàn)出許多特有的優(yōu)勢(shì)，并能夠推廣應(yīng)用到函數(shù)擬合等其他機(jī)器學(xué)習(xí)問(wèn)題中，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。
(一)線性可分分類面
支持向量機(jī)的理論最初來(lái)自對(duì)二值分類問(wèn)題，首先討論線性可分情況。SVMs基本原理是尋找一個(gè)最優(yōu)分類而(Optimal Hyperplane)，并使其兩側(cè)的分類間隙(Margin)最大。圖1所示的是二維線性可分情況，圖中十字星點(diǎn)和方形空心點(diǎn)分別表示兩類訓(xùn)練樣本，H為把兩類沒(méi)有錯(cuò)誤地分開(kāi)的分類線，H1和H2從分別為過(guò)兩類樣本中離分類線最近的點(diǎn)且平行于分類線的直線，H1和H2從之間的距離叫做分類間隙。所謂最優(yōu)分類線就是要求分類線不但能夠?qū)深愑儒e(cuò)誤地分開(kāi)，而且要使兩類的分類間隙最大，前者是保證經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)最小，而使分類間隙最大實(shí)際上就是使置信范圍最小，從而使真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)最小，推廣到高維空間，最優(yōu)分類線就成為最優(yōu)分類面。
圖1 最優(yōu)分類面
設(shè)線性可分樣本集為(x1，y1)，i=1，...，n，并∈Rd，即x是d維特征向量，y{-1，1}是類別標(biāo)號(hào)，d維空間線性判斷函數(shù)的一般形式為：
g(x)=w·x+b (1)
分類面方程為：
w·x+b=0 (2)
即若集合中的類1和類2線性可分，則存在有(w·b)，使得：
式中w為權(quán)向量，b為分類域值。從(2)式知道，若w和b同時(shí)被放大或縮小由(2)確定的分類面不變，為了消除這些冗余量，不失一般性，假設(shè)訓(xùn)練集中的所有樣本都滿足|g(x)|≥1，即使離分類而最近的樣本的|g(x)|＝1，這樣分類間隙就等于2/‖w‖，因此使間隙最大等價(jià)于使‖w‖(或‖w‖2)最小；這樣求：
下的最小值，就得到了最優(yōu)分類面H。過(guò)兩類樣本中離分類面最近的點(diǎn)且平行于最優(yōu)分類面的超平面H1和H2上的訓(xùn)練樣本就是式(4)中使等號(hào)成立的那些樣本，它們叫做支持向量(Support Vectors，簡(jiǎn)稱SVs)。圖中用圓圈標(biāo)出的點(diǎn)即為SVs。
為了求解(3)式，引入Lagrange函數(shù)：
其中，λi≥0為L(zhǎng)agrange系數(shù)，函數(shù)L應(yīng)對(duì)λi最大化，且對(duì)w和b最小化。為了求得w和b的極值我們將Lagrange函數(shù)分別對(duì)w和b求偏微分并令它們等于0，可以得到問(wèn)題的約束條件(6)及對(duì)偶形式(7)：
根據(jù)Kunh-Tucker條件，在鞍點(diǎn)處對(duì)偶變量與約束乘積為0，即：
由上可知，非零A。所對(duì)應(yīng)的樣本是由最接近超平面的樣本組成，這些樣本完傘確定了超平面。這些值不為零的A對(duì)應(yīng)于使式(4)等號(hào)成立的樣本即為支持向量，因此判別函數(shù)可直接表示為：
(二)線性不可分分類面
線性不可分就是某些訓(xùn)練樣本不能滿足式(4)的條件，這時(shí)日標(biāo)函數(shù)(7)的最大值將為尤窮大，為此引入一個(gè)非負(fù)的松弛項(xiàng)：
線性不可分的分類問(wèn)題變成在條件(11)和(12)的約束下求下列函數(shù)的極小值：
其中C為某個(gè)指定常數(shù)，它實(shí)際上起控制對(duì)錯(cuò)分樣本懲罰的程度的作用。
用與求解線性分類面時(shí)同樣的方法求解這一優(yōu)化問(wèn)題，得到一個(gè)二次函數(shù)極值問(wèn)題，其結(jié)果與線性可分情況下得到的式(6)—式(10)幾乎完全相同，只是條件(6)的A變?yōu)椋?/p>
0≤λi≤C，i=1，2，...，n (14)
(三)非線性可分分類面
上面討論的分類判別函數(shù)(10)中只包含待分類樣本與訓(xùn)練樣本中的支持向量的內(nèi)積運(yùn)算(xi·x)。非線性判別問(wèn)題的思路是先通過(guò)非線性變換將輸入向量映射到一個(gè)高維空間(Hilea空間)中，然后在此高維特征空間中進(jìn)行分類運(yùn)算，得到最優(yōu)分類面。事實(shí)上，我們只要定義變換后的內(nèi)積運(yùn)算，而不必真的進(jìn)行這種變換。統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論指出，凡滿足Mercer條件的對(duì)稱函數(shù)，都可以作為內(nèi)積函數(shù)使用。如果用內(nèi)積K(x，y)代替線性分類面中的點(diǎn)積(這里稱為核函數(shù))，就相當(dāng)于把原空間變換到了某一新的特征空間，此時(shí)式(7)優(yōu)化函數(shù)變?yōu)椋?/p>
算法的其他條件不變。統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論使用了與傳統(tǒng)方法完全不同的思路，即不是像傳統(tǒng)方法那樣首先試圖將原輸入空問(wèn)降維，而是設(shè)法將輸入空間升維，以求在高維空間中的問(wèn)題變得線性可分(或接近線性可分)；因?yàn)樯S后只是改變了內(nèi)積運(yùn)算，并沒(méi)有使算法復(fù)雜性隨著維數(shù)的增加而增加。這里常用的核函數(shù)有以下三種：
三、ERP選型的基本定位
ERP選型的基本定位是根據(jù)美國(guó)著名咨詢公司Gartner Group于1995年提出了ERP軟件四區(qū)域技術(shù)功能矩陣，如圖2所示：
圖2 ERP軟件四區(qū)域技術(shù)功能矩陣圖
這四個(gè)不同區(qū)域的含義分別為：Ⅰ區(qū)域?yàn)楸３謨?yōu)勢(shì)(Pemain)區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的軟件產(chǎn)品在功能和技術(shù)兩方面較好，是ERP軟件產(chǎn)品的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。Ⅱ區(qū)域?yàn)橛写訌?qiáng)(Peinforce)區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的軟件產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，但功能尚不夠強(qiáng)，它們代表市場(chǎng)上出現(xiàn)的先進(jìn)技術(shù)。Ⅲ區(qū)域?yàn)橹匦聵?gòu)造(Rebuild)區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的軟件產(chǎn)晶功能方麗得分很高，但是技術(shù)上得分較低，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看這些軟件產(chǎn)品是沒(méi)有生命力的，它們必須用新技術(shù)來(lái)重新構(gòu)造。Ⅳ區(qū)域?yàn)橹匦驴紤](Review)區(qū)域，該區(qū)域的軟件產(chǎn)品技術(shù)和功能都較差，是四個(gè)區(qū)域中最差的部分，已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)這類軟件的用戶要重新認(rèn)真考慮，并分析是否繼續(xù)投資。根據(jù)四區(qū)域技術(shù)功能矩陣，我們認(rèn)為：凡是進(jìn)入Ⅲ、Ⅳ區(qū)域的軟件產(chǎn)品是不可選擇的；進(jìn)入、Ⅱ區(qū)域的軟件產(chǎn)品進(jìn)入?yún)^(qū)域的軟件產(chǎn)品是重點(diǎn)考慮的對(duì)象。
四、基于支持向量機(jī)的ERP軟件供應(yīng)商評(píng)價(jià)方法
上文中所構(gòu)建的指標(biāo)體系中大多數(shù)指標(biāo)都是基于程度而非基于數(shù)值，因此必須對(duì)其進(jìn)行量化處理才可應(yīng)用于支持向量機(jī)，量化處理的方法有很多，如專家評(píng)分法、模糊數(shù)學(xué)法等。本文結(jié)合專家評(píng)分與模糊數(shù)學(xué)的方法，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行量化。對(duì)于非數(shù)值的指標(biāo)，我們用{很好，較好，一般，較差，很差}表示評(píng)語(yǔ)集，對(duì)每一種指標(biāo)，送給n個(gè)專家打分，用每種程度上打分的專家人數(shù)比例作為該程度上的隸屬度。例如：對(duì)指標(biāo)——生產(chǎn)類型滿足程度(U1)進(jìn)行打分，其評(píng)語(yǔ)集X={x1，x2，x3，x4，x5}＝{好，較好，一般，較差，很差}，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：60％的專家認(rèn)為是很好，20％認(rèn)為較好，10％評(píng)價(jià)為一般，5％認(rèn)為較差，5％認(rèn)為很差，由此得到對(duì)這個(gè)指標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)集：
它可簡(jiǎn)寫(xiě)為向量形式R=(0.60，0.2，0.1，0.05，0.05)，模糊評(píng)價(jià)向量中的數(shù)值分別為對(duì)各評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度。同時(shí)，我們將評(píng)語(yǔ)集數(shù)值化，對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示：
表1 評(píng)語(yǔ)數(shù)值化對(duì)照表
可記為向量w=(9，7，5，3，1)，則該指標(biāo)的評(píng)分為：
若方案在某個(gè)單一指標(biāo)xi下的模糊評(píng)價(jià)向量Ri＝{ri1,ri2...,rim}，則該方案對(duì)前13個(gè)非數(shù)值評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊評(píng)價(jià)矩陣：
則綜合模糊評(píng)價(jià)向量B為：
B=wR=(b1，b2，...，bm) m=13 (22)
綜合投資費(fèi)用(T1)，內(nèi)部收益率(T2)，動(dòng)態(tài)投資回報(bào)期(T3)這三個(gè)指標(biāo)為數(shù)值指標(biāo)，為便于權(quán)重的調(diào)整，我們將這三個(gè)指標(biāo)的數(shù)值分別除以行業(yè)平均水平，再放大5倍即可，具體公式如下：
這樣就得到了新的評(píng)價(jià)向量：
B＝(b1，b2，...，b14，b15，b16) m=13 (24)
向量B即可作為支持向量機(jī)的輸入向量。
對(duì)于支持向量機(jī)核函數(shù)的選取，我們借鑒一些學(xué)者的研究成果，可以直接采用向量?jī)?nèi)積作為核函數(shù)。選取多家位于ERP軟件四區(qū)域技術(shù)功能矩陣第Ⅰ、Ⅱ象限中的優(yōu)秀企業(yè)為樣本，計(jì)算出相應(yīng)B向量作為訓(xùn)練樣本對(duì)支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，這樣支持向量機(jī)就可以識(shí)別位于第Ⅰ、Ⅱ象限中的軟件供應(yīng)商。再計(jì)算出各侯選ERP供應(yīng)商的B向量輸人到支持向量機(jī)中，得到：
整個(gè)評(píng)價(jià)流程如圖3所示：
圖3 評(píng)價(jià)流程圖
五、實(shí)例研究
某企業(yè)因發(fā)展需要，決定進(jìn)行信息化建設(shè)。經(jīng)過(guò)初步篩選，重點(diǎn)選擇出5家候選供應(yīng)商，利用本文中的方法，對(duì)這5家供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先選取10家專家公認(rèn)的位于ERP軟件四區(qū)域技術(shù)功能矩陣中第Ⅰ、Ⅱ象限中的優(yōu)秀企業(yè)作為訓(xùn)練樣本對(duì)支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，這樣支持向量機(jī)就可以識(shí)別位于第Ⅰ、Ⅱ象限中的軟件供應(yīng)商。讓7位專家根據(jù)上述16個(gè)指標(biāo)對(duì)這5家供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)，按照式(20)～(23)計(jì)算并形成各自的評(píng)價(jià)向量B作為支持向量機(jī)的輸入，得到結(jié)果如表2所示：
表2 試驗(yàn)結(jié)果
結(jié)果表明，A和C企業(yè)是適合該企業(yè)的ERP軟件供應(yīng)商，可以選擇之中任意一家作為信息化建設(shè)的合作伙伴。
六、結(jié)論
支持向量機(jī)是一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的方法，具有很好的分類性能，本文提出了一種新的基于支持向量機(jī)的ERP軟件供應(yīng)商選擇方法，使企業(yè)對(duì)如何選擇ERP軟件供應(yīng)商有了綜合的評(píng)價(jià)，企業(yè)可以正確選擇ERP軟件供應(yīng)商，從而更有效的實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息化建設(shè)。
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本文標(biāo)題：基于支持向量機(jī)的ERP軟件供應(yīng)商選擇研究
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