王海燕
(中國科學(xué)院大學(xué),北京 100000)
在企業(yè)推廣系統(tǒng)工程方法的思考
王海燕
(中國科學(xué)院大學(xué),北京100000)
〔摘要〕系統(tǒng)工程作為促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新的一種較為成熟有效的方法,相對于我國創(chuàng)新方法體系中的其它成熟方法,其普及程度較低。本文介紹了系統(tǒng)工程方法的概念內(nèi)涵,通過與TRIZ等方法的比較,分析了系統(tǒng)工程方法的獨(dú)特之處,以及該方法在整個創(chuàng)新方法體系中的地位與作用,指出了我國企業(yè)對系統(tǒng)工程認(rèn)知程度較低的主要原因,從戰(zhàn)略層面提出了相關(guān)建議。
〔關(guān)鍵詞〕創(chuàng)新方法系統(tǒng)工程TRIZ工業(yè)工程
“自主創(chuàng)新,方法先行”。落實自主創(chuàng)新戰(zhàn)略,重要的手段之一是要把一些成熟的創(chuàng)新方法在企業(yè)推廣,并直接應(yīng)用于企業(yè)的創(chuàng)新活動。創(chuàng)新方法是一個方法體系,包括多種方法,其中有一些方法發(fā)展得相對超前,比如TRIZ方法、工業(yè)工程方法和系統(tǒng)工程方法。這些方法在理論上相對完整、技術(shù)上相對成熟、實踐中行之有效,在企業(yè)的推廣應(yīng)用勢必會大幅提升企業(yè)整體創(chuàng)新能力。目前來看,TIRZ方法和工業(yè)工程方法在企業(yè)的推廣應(yīng)用較為深入,企業(yè)對系統(tǒng)工程方法的認(rèn)知普遍不足,有必要從建設(shè)國家創(chuàng)新體系的戰(zhàn)略高度進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,逐步在企業(yè)推廣和普及。
1.1系統(tǒng)工程方法的提出
系統(tǒng)工程自20世紀(jì)30年代在英國防空系統(tǒng)項目中應(yīng)用以來,在國際上影響廣泛,尤其是在復(fù)雜系統(tǒng)、組織系統(tǒng)工程等方面的研究,使得系統(tǒng)工程學(xué)科成為解決制造企業(yè)乃至經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中復(fù)雜的、系統(tǒng)級問題的核心。從學(xué)術(shù)角度來看,20世紀(jì)40年代,美國學(xué)者E.C.莫利納(E·CMolina)和丹麥學(xué)者A.K厄朗(A.KErlang)在研制電話自動交換機(jī)時,第一次提出“系統(tǒng)工程(Systems Engineering)”這一術(shù)語[1],他們把系統(tǒng)與工程兩個具有不同內(nèi)涵的概念結(jié)合起來,用系統(tǒng)的思想來處理工程問題,用工程的方法來解決系統(tǒng)中的技術(shù)性問題,成功的推出了電話通訊網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。此后,美國、英國以及前蘇聯(lián)等國家的科技工作者先后在軍事戰(zhàn)略布置、國防建設(shè),以及社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和工業(yè)企業(yè)管理中,不斷推出設(shè)計良好的應(yīng)用系統(tǒng),為系統(tǒng)工程方法的研究與應(yīng)用做出了不懈的努力。
1.2系統(tǒng)工程方法的概念內(nèi)涵
關(guān)于對系統(tǒng)工程的內(nèi)涵,目前存在多種解釋和定義,代表性的定義主要有3種。
1.2.1系統(tǒng)工程是一種分析視角
美國聯(lián)邦航空管理局(Federal Aviation Administration)在《系統(tǒng)工程指南(System Engineering Manual)》中定義“系統(tǒng)工程是一門專注于整體(系統(tǒng))而不是各個部分的設(shè)計和應(yīng)用的學(xué)科。這涉及從問題的整體性來審視,將問題的所有方面和所有變量都考慮在內(nèi),并將社會與技術(shù)方面相關(guān)聯(lián)[2]”。這一定義表明系統(tǒng)工程的研究視角是事物的整體,其基礎(chǔ)是系統(tǒng)思維。系統(tǒng)思維是提高我們對現(xiàn)實的整體意識和理解整體內(nèi)的各個部分如何互相關(guān)聯(lián)的一種視角。運(yùn)用系統(tǒng)思維,可以知曉系統(tǒng)如何與其背景環(huán)境相適應(yīng),系統(tǒng)如何運(yùn)行,以及如何管理系統(tǒng)等。
1.2.2系統(tǒng)工程是一個流程
威廉姆斯(Williams,J.H)在《美國國家空間系統(tǒng):系統(tǒng)工程指南》中定義“系統(tǒng)工程是一種自上而下的綜合、開發(fā)和運(yùn)行正式系統(tǒng)的迭代過程,以接近于最優(yōu)的方式滿足系統(tǒng)的全部需求[3]?!备鶕?jù)這一定義,系統(tǒng)工程中的流程是以迭代遞歸的方式進(jìn)行應(yīng)用的?!禢ASA系統(tǒng)工程流程和需求》(NASA Procedural Requirements,NPR7123.1)中對“迭代”和“遞歸”的含義進(jìn)行了詳細(xì)說明,迭代是指應(yīng)用于同一個(系列)產(chǎn)品,糾正發(fā)現(xiàn)的差異或其他需求偏差的過程,遞歸是指流程反復(fù)應(yīng)用于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中較低層次產(chǎn)品的設(shè)計或較高層次目標(biāo)產(chǎn)品的實現(xiàn)以增加系統(tǒng)的價值[4]。
1.2.3系統(tǒng)工程是一門學(xué)科
國際系統(tǒng)工程協(xié)會(the International Council on Systems Engineering,INCOSE)在《系統(tǒng)工程手冊(2011版)》中對系統(tǒng)工程定義為“系統(tǒng)工程是一種成功實現(xiàn)系統(tǒng)功能的跨學(xué)科的方法和手段”,認(rèn)為“在開發(fā)周期的早期階段,系統(tǒng)工程專注于根據(jù)定義客戶需求與所要求的功能,將需求文件化;在考慮整體性問題(運(yùn)行、成本、進(jìn)度、性能、培訓(xùn)、保障、實驗、制造和退出問題)時,專注于進(jìn)行設(shè)計綜合和系統(tǒng)確認(rèn)。系統(tǒng)工程以提供滿足用戶需求的高質(zhì)量產(chǎn)品為目的,同時考慮了所有用戶的業(yè)務(wù)和技術(shù)需求[5]?!蔽覈到y(tǒng)科學(xué)的奠基者錢學(xué)森是持這一觀點(diǎn)的主要代表人物之一,他給系統(tǒng)工程的定義是“系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法,是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法”[6]。
總體來看,系統(tǒng)工程是一門以大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象的交叉學(xué)科,它從系統(tǒng)的整體出發(fā),按既定目標(biāo)對系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用,以使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的一系列工程技術(shù)和組織管理技術(shù)的總稱。
2.1創(chuàng)新方法體系的基本構(gòu)成
“創(chuàng)新方法”所說的“創(chuàng)新”沿用的是熊彼特意義的經(jīng)濟(jì)學(xué)概念,即認(rèn)為創(chuàng)新是一個由創(chuàng)意產(chǎn)生到實現(xiàn)商業(yè)價值的過程,也就是說,創(chuàng)新是一個價值增值過程。完整的創(chuàng)新鏈包括創(chuàng)意的產(chǎn)生、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)制造、實現(xiàn)商業(yè)化等多個環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)都對應(yīng)著一定的方法。因此,創(chuàng)新方法實際上是一個關(guān)于創(chuàng)新的方法體系,或稱方法集。目前,這一方法體系中各種具體方法發(fā)展很不平衡,有的相對成熟,如TRIZ和工業(yè)工程方法,有的尚待開發(fā)和完善,如促進(jìn)商業(yè)化的模式和方法,各種方法在我國推廣應(yīng)用的深度和廣度也有較大差別。
按照各種具體方法的起源和發(fā)展主要是在國內(nèi)還是在國外,以及方法的成熟度來劃分,可以把創(chuàng)新方法分為4種類型(如圖1)。
成 熟不成熟完善、體系化、推廣應(yīng)用?系統(tǒng)工程?…… 引進(jìn)、推廣應(yīng)用、本土化?TRIZ→C-TRIZ?工業(yè)工程(美國IE+日本IE)→本土化?系統(tǒng)工程→本土化?……開發(fā)、補(bǔ)充、率先形成體系?商業(yè)模式創(chuàng)新?……開發(fā)、引進(jìn)、補(bǔ)充?商業(yè)模式創(chuàng)新?……國 內(nèi)國 外
圖1創(chuàng)新方法的不同類型
對于國內(nèi)外均不夠成熟的方法,如關(guān)于商業(yè)模式創(chuàng)新的具體方法,我國應(yīng)加快開發(fā),形成適用于我國的方法體系。對于在我國有較好的研究積累的方法,應(yīng)不斷完善方法體系,并加大在企業(yè)的推廣應(yīng)用。對于國外較為成熟的方法,我國應(yīng)在快速引進(jìn)的基礎(chǔ)上大力推廣應(yīng)用,并在應(yīng)用過程中結(jié)合本國具體情況和需求推進(jìn)方法的本土化。例如,對于TRIZ方法,在企業(yè)推廣應(yīng)用的同時,我國學(xué)者也在盡力于開發(fā)適合我國企業(yè)的C-TRIZ。IE作為一種成熟方法,最早起源于美國,日本把IE引進(jìn)并進(jìn)行了二次開發(fā),形成了日本的IE,我國目前在企業(yè)推廣的IE是兩者的綜合,同時,我們也需要以此為基礎(chǔ)對IE進(jìn)行本土化開發(fā)。系統(tǒng)工程方法的起源和發(fā)展也主要源自國外,但我國學(xué)者豐富了該理論和方法,在我國的發(fā)展也相對成熟。因此,要在引進(jìn)國外的系統(tǒng)工程方法并推進(jìn)本土化的同時,不斷完善我國自己開發(fā)的相關(guān)理論和方法。
2.2系統(tǒng)工程方法的地位和作用
按照創(chuàng)新鏈條的各環(huán)節(jié)來劃分,在創(chuàng)意產(chǎn)生環(huán)節(jié)有科學(xué)思維方法,在科學(xué)研究階段有知識管理方法,在技術(shù)開發(fā)階段有幫助研發(fā)人員快速產(chǎn)生專利的TRIZ方法等等。而系統(tǒng)工程方法,則貫通了從研究開發(fā)到生產(chǎn)管理等多個環(huán)節(jié)。
與TRIZ方法和工業(yè)工程方法相比,系統(tǒng)工程方法有其特殊性。TRIZ方法是幫助研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,快速產(chǎn)出專利的一套實用技術(shù),其適用范圍較為清晰明確;IE是一門可供管理者用于實際操作的管理技術(shù),適用范圍較廣;系統(tǒng)工程是從系統(tǒng)視角統(tǒng)籌和盤活企業(yè)發(fā)展所需的研發(fā)和生產(chǎn)資源,是把企業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)的概念從一個分析框架具體化為可操作的技術(shù)手段。可以說,系統(tǒng)工程方法是關(guān)系到企業(yè)發(fā)展全局的一種方法,覆蓋環(huán)節(jié)更多,更注重體系性和整體性。
TRIZ方法與系統(tǒng)工程方法相比,兩者同為促進(jìn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的有效工具和方法,側(cè)重點(diǎn)各有不同:系統(tǒng)工程的關(guān)注點(diǎn)是整個系統(tǒng),可以是一個新產(chǎn)品開發(fā)項目,也可以是包括產(chǎn)品開發(fā)、市場管理及產(chǎn)品規(guī)劃、需求管理三大流程的產(chǎn)品創(chuàng)新管理體系,還可以是涵蓋整個產(chǎn)品生命周期的端到端的產(chǎn)品管理體系,但不管是哪個級別的系統(tǒng),其著眼點(diǎn)都是整個系統(tǒng)的績效,其方法體系是多種方法的有機(jī)集成;而TRIZ是一套聚焦技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造的方法,其研究對象是技術(shù)系統(tǒng),目標(biāo)是通過解決技術(shù)矛盾,推動技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化,其主要方法體系來源于對大量發(fā)明專利背后隱藏的規(guī)律的研究,目前已形成獨(dú)特的、完整的方法體系。
3.1企業(yè)對系統(tǒng)工程方法認(rèn)知程度較低
對于系統(tǒng)工程的認(rèn)知一般分為兩個層次,第一層次是基本的認(rèn)識層面,即能夠認(rèn)識到企業(yè)發(fā)展是一個系統(tǒng)工程;另一層次是在技術(shù)和應(yīng)用層面,即能夠應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法來解決企業(yè)發(fā)展問題。目前,我國大多數(shù)企業(yè)對系統(tǒng)工程的認(rèn)知還停留在第一個層次[8],即能夠意識到企業(yè)是一個復(fù)雜系統(tǒng),企業(yè)管理是一個系統(tǒng)工程,但缺少運(yùn)用系統(tǒng)工程方法去解決企業(yè)管理問題的意識和能力,普遍存在“重技術(shù)、輕系統(tǒng)”,“重結(jié)果、輕流程”的狀況,尚未達(dá)到對于系統(tǒng)工程方法和工具的認(rèn)知和自覺應(yīng)用。
3.2系統(tǒng)工程方法的專業(yè)人才不足
在企業(yè)推廣系統(tǒng)工程方法是一件實踐性很強(qiáng)的工作,從事系統(tǒng)工程方法推廣應(yīng)用的專業(yè)人才需要具備三方面能力:(1)要掌握扎實的系統(tǒng)工程專業(yè)知識,這是推廣系統(tǒng)工程方法的基礎(chǔ),否則推廣無從談起;(2)了解企業(yè)實際情況,具有一定的企業(yè)實踐經(jīng)驗,以更好地了解企業(yè)實際需求;(3)要具備良好的溝通能力和靈活的知識運(yùn)用能力,尤其是在與企業(yè)接觸的初期,能夠使用企業(yè)能理解的語言進(jìn)行溝通,使企業(yè)認(rèn)識到系統(tǒng)工程方法確實能夠解決企業(yè)面臨的實際問題。據(jù)目前國內(nèi)系統(tǒng)工程人才結(jié)構(gòu)來看,掌握系統(tǒng)工程方法的研究型人才相對較多,但具備后兩項能力的應(yīng)用型人才相對不足,特別是具有大型工程項目管理與產(chǎn)品全生命周期管理等經(jīng)驗的人才短缺。
3.3缺少系統(tǒng)工程方法推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和技術(shù)手段
目前,我國尚未形成推廣系統(tǒng)工程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體系。雖然國內(nèi)一些領(lǐng)域也開始制定系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn),如2007年出版的《信息化工程監(jiān)理規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn),與2013年出版《武器裝備研制系統(tǒng)工程通用要求(GJB 8113-2013)》等,這些標(biāo)準(zhǔn)往往規(guī)定了特定領(lǐng)域系統(tǒng)工程的技術(shù)過程和技術(shù)管理過程,其領(lǐng)域針對性較強(qiáng),尚未形成系統(tǒng)、全面的通用性系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)體系,在企業(yè)推廣系統(tǒng)工程缺少成熟的活動程序參照;另外,推廣系統(tǒng)工程方法的技術(shù)手段尚不完備。對于復(fù)雜系統(tǒng),搭建系統(tǒng)設(shè)計與仿真平臺是必需的,如美國國家航空和宇宙航行局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、歐洲航天局(European Space Agency,ESA)等應(yīng)用系統(tǒng)工程較多的機(jī)構(gòu)都開發(fā)和采用了系統(tǒng)設(shè)計與仿真平臺,并組建了協(xié)同設(shè)計機(jī)構(gòu),為各類復(fù)雜、大型任務(wù)的系統(tǒng)設(shè)計與仿真形成了較全面的支持。目前,國內(nèi)已研究開發(fā)了多類面向系統(tǒng)設(shè)計、驗證和在線支持的系統(tǒng)設(shè)計和仿真系統(tǒng),具備了演示功能,但與工程實用尚有差距,不能有效支撐全系統(tǒng)集成設(shè)計與仿真。
3.4企業(yè)對系統(tǒng)工程方法重視不夠
目前,我國企業(yè)對系統(tǒng)工程方法往往重視不夠,主要體現(xiàn)在3個方面。
(1)高層領(lǐng)導(dǎo)不重視。企業(yè)運(yùn)用實施系統(tǒng)工程方法本身就是一個系統(tǒng)工程,涉及研發(fā)、市場、質(zhì)量管理等各主要部門的密切合作,改革的阻力很大,這要求企業(yè)一把手必須有足夠的決心和魄力推進(jìn)改革。(2)缺少緊迫感。大部分企業(yè)滿足于現(xiàn)狀,不認(rèn)為當(dāng)下的管理有什么問題,對變革的必要性產(chǎn)生懷疑,不愿意嘗試新方法,行動緩慢或者干脆不行動。(3)各部門溝通協(xié)調(diào)不充分。系統(tǒng)工程的實施必須跨部門合作完成,但大量企業(yè)在系統(tǒng)工程實施中還是以研發(fā)、市場部門為主,其他部門根本不參與或極少參與,導(dǎo)致其他部門不清楚在產(chǎn)品研發(fā)過程中應(yīng)當(dāng)扮演的角色,為系統(tǒng)工程的實施埋下隱患。另外,對系統(tǒng)工程方法的精髓領(lǐng)悟不夠,對方法的運(yùn)用生搬硬套、過度追求完美、缺乏試點(diǎn)驗證等也是企業(yè)運(yùn)用系統(tǒng)工程方法過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。
4.1從提升我國企業(yè)整體創(chuàng)新能力的戰(zhàn)略高度進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計
從根本上提升企業(yè)創(chuàng)新能力是落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)中國特色創(chuàng)新體系的重要抓手。在企業(yè)普及創(chuàng)新方法是授企業(yè)以“漁”的過程,這對于提升自主創(chuàng)新能力意義重大,政府應(yīng)充分重視,系統(tǒng)設(shè)計。自2007年創(chuàng)新方法專項工作啟動以來,TRIZ和工業(yè)工程等方法在企業(yè)的推廣應(yīng)用已經(jīng)形成一套有效的工作體系,在區(qū)域?qū)用婧彤a(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行整體設(shè)計和布局的基礎(chǔ)上,開展了有針對性的培訓(xùn)、創(chuàng)新方法應(yīng)用能力等級評估以及標(biāo)桿企業(yè)的試點(diǎn)示范等工作。對于系統(tǒng)工程方法,也有必要盡快納入創(chuàng)新方法培訓(xùn)、推廣和應(yīng)用體系,把系統(tǒng)工程方法和TRIZ及工業(yè)工程相結(jié)合,在創(chuàng)新方法應(yīng)用能力等級評估中增加有關(guān)系統(tǒng)工程方法的相關(guān)內(nèi)容,從源頭上提升企業(yè)整體創(chuàng)新能力。
4.2加大系統(tǒng)工程方法在企業(yè)的宣講
系統(tǒng)工程方法的理論體系較為成熟,但在我國的推廣應(yīng)用不及TRIZ和工業(yè)工程方法,主要原因之一是企業(yè)對系統(tǒng)工程方法的認(rèn)知不夠。因此,在企業(yè)推廣系統(tǒng)工程方法,首先應(yīng)加大對系統(tǒng)工程方法的宣傳,消除信息不對稱,提高企業(yè)對系統(tǒng)工程方法的認(rèn)知程度,使企業(yè)充分了解當(dāng)前企業(yè)適用、有效的系統(tǒng)工程方法都有哪些,這些方法如何幫助企業(yè)解決其面臨的實際問題,國內(nèi)外有哪些相關(guān)的成功案例,等等。
4.3拓展和豐富系統(tǒng)工程方法,促進(jìn)本土化
我國對系統(tǒng)工程方法的開發(fā)和應(yīng)用積累了一些經(jīng)驗,但尚未對50年的系統(tǒng)工程實踐所取得的成功經(jīng)驗和經(jīng)歷的失敗教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)和提煉,迫切需要有一支專家隊伍對此進(jìn)行總結(jié)、反思和系統(tǒng)梳理,進(jìn)而建立適用于我國企業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)體系和操作手冊。同時,由于我國很多企業(yè)對系統(tǒng)工程方法的認(rèn)識不深入,認(rèn)知不統(tǒng)一,且國際系統(tǒng)工程協(xié)會(INCOSE)的系統(tǒng)工程方法體系主要是一些通用流程,在企業(yè)推廣時缺少必要的操作手冊,可操作性差,需要我國該領(lǐng)域的專家進(jìn)行二次開發(fā),加快該方法的本土化。
4.4加強(qiáng)系統(tǒng)工程方法師資培養(yǎng)
我國啟動創(chuàng)新方法工作專項以來,在該領(lǐng)域的實踐進(jìn)展很快,企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和教育系統(tǒng)對創(chuàng)新方法的需求很大,相關(guān)專業(yè)人才儲備不足,從事創(chuàng)新方法宣講工作的師資數(shù)量和質(zhì)量尚可,但能夠深入企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新方法應(yīng)用推廣,針對企業(yè)具體需求解決實際問題的優(yōu)秀師資嚴(yán)重匱乏,而有能力從事系統(tǒng)工程方法培訓(xùn)與推廣的師資更為稀缺。建議把對創(chuàng)新方法師資的培養(yǎng)納入我國人才隊伍建設(shè),設(shè)立專項,推進(jìn)包括系統(tǒng)工程方法在內(nèi)的創(chuàng)新方法高端師資培養(yǎng),積蓄能夠“授人以漁”的創(chuàng)新人才。
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(責(zé)任編輯:王平)
The Thinking of Promoting System Engineering Method in Euterprises
Wang Haiyan
(University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100000,China)
〔Abstract〕Systems engineering as a more mature and effective method to promote innovation of enterprises,compared with other mature method in the innovation method system in China,its popularity was too low.This paper introduced the concept and connotation of systems engineering,and analyzed the uniqueness of system engineering method and the dominant role in the whole system of innovation method by comparing with TRIZ,then pointed out the main reasons for the lower level of cognitive degree of enterprises in China.Finally,it put forward some suggestions at strategic level.
〔Key words〕innovation method;systems engineering;TRIZ;industrial engineering
〔中圖分類號〕F276
〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A
DOI:10.3969/j.issn.1004-910X.2016.09.013
作者簡介:王海燕,中國科學(xué)院大學(xué)公共政策與管理學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。研究方向:創(chuàng)新管理。
基金項目:創(chuàng)新方法工作專項項目“面向企業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)工程方法頂層設(shè)計研究與基礎(chǔ)工作實施”(項目編號:2014IM010100)。
收稿日期:2016—06—20