不确定环境下服务型制造SOP企业配置能力的决策与优化

论文摘要：本文从企业绩效的角度对服务型制造进行研究，通过量化的方法给出了市场需求不确定的情况下SOP企业不同配置能力策略对企业绩效的影响，并计算出不同策略下的最优配置能力大小，以及最优配置能力与企业各项成本和绩效之间的关系，为服务型制造模式下SOP企业的实际运营提出有效的指导。

论文关键词：服务型制造，产品服务系统

1引言

服务型制造是一种全新的制造模式。这种模式既可以满足消费者或消费企业对产品与服务个性化、体验化的需求，同时兼顾社会和环境效益。传统制造业转向服务型制造业需要实现三个转变：以产品为主导转变为以产品服务系统为主导；以提升企业利润为目标转变为以实现企业与顾客双赢为目标；从非环境友好型向环境友好型转变。其中产品服务系统是服务型制造的核心与基本载体。

产品服务系统（ProductServiceSystem，PSS）是可以满足顾客需的一系列产品与服务的集合。产品服务系统中产品与服务的比例根据行业类型、顾客需求、技术条件与企业财务状况的不同而有所变化。从顾客需求的角度可将产品服务系统分为：面向产品的产品服务系统（ProductOriented-PSS）、面向使用的产品服务系统（UsageOriented-PSS）与面向结果的产品服务系统（SolutionOrientedPSS）。

从企业网络的角度来看，产品服务系统是由多个基于解决方案的合作伙伴（SolutionOrientedPartner，SOP）所构成的企业网络，每个SOP节点都代表着PSS的部分功能，所以整个PSS的服务能力取决于各SOP企业的能力。

在PSS的生命周期内，由于环境的不确定性的影响（如市场环境、政策、技术优势等发生变化），顾客会多次要求对产品服务系统的某些SOP节点进行重新配置，包括更改服务流程、设备升级、技术培训等。如果服务集成商未予重新配置或配置不当很可能导致顾客放弃继续使用该PSS。这就对每个SOP的配置能力提出了较高的要求。

2SOP企业配置能力的优化与决策

面对需求的不确定性，SOP企业获得配置能力的提升并维持一个较低的运营成本往往很难实现：维持高配置能力虽然可以更好、更快、更全面的满足市场需求，但是会产生运作成本过高的风险；如果采取低配置能力策略，虽然可以降低运营成本，但是面对顾客需求的变化，往往会出现服务能力不足的现象。因此，SOP企业进行配置能力的优化与决策是非常必要的。

目前SOP企业提高配置能力的策略主要有2种：一种是向外购买配置能力，包括业务外包、收购等手段；另外一种是通过自身的学习获得配置能力，包括提引进新型设备、技术研发等手段。下文将从企业绩效的角度对不同策略的最优配置能力进行分析。

假设顾客对某一SOP节点的需求x服从某随机分布F(x)，其概率密度函数为f(x)；P为决策变量，表示该节点的配置能力；r：满足需求顾客需求的单位收入；c：该SOP的单位管理运营成本，r>c；a为该节点购买柔性能力的单位成本。

当SOP企业不进行配置能力的购买也不进行企业学习时，其绩效可以表示为：

可证明该绩效函数为凹函数，存在最大值。很容易通过一阶导数求出不进行配置能力购买时的最优配置能力大小：

策略1：当顾客需求超出SOP企业配置能力时，采取向外购买配置能力的策略.

此时存在如下三种情况：

1）当a>r时，购买的配置能力不能为该SOP产生正的绩效，SOP企业不选择购买配置能力，此时的最优配置能力与P相等；

2）当a时，购买的配置能力产生的边际绩效总是大于自身配置能力所产生的绩效，所以该节点将会将自身初始配置能力降低为0，全部利用购买的配置能力进行盈利，现实中体现外业务的完全转包；

3）当c时，假设外部配置能力的供给无限可得，则该SOP的绩效变为：

同样，可根据一阶导数求出采取配置能力购买策略时的最优配置能力大小：

以上结果可以看出，SOP向外购买配置能力时的最优配置维度由单位购买成本和单位运营成本决定。

根据（2），（4）可得：

可得出面对顾客需求的变化，通过购买配置能力的战略可以降低SOP企业的管理与运营成本。

策略2：当顾客需求超出其服务范畴时，采取企业学习策略。.

对于某些顾客需求，SOP企业无法通过外包、收购等购买手段获得配置能力的时候，就必须通过企业学习的策略，例如技术研发、引进新型设备、技术研发等来进行配置能力的提升。

企业学习策略与购买策略的一个重要的区别是企业学习需要一定的前期投入V。由于企业通过学习获得能力的成本曲线往往是某个函数A=E(P，X)，P是企业的初始配置能力，X为顾客需求。为了简化问题，将企业学习的成本定义为常数，并且假设在SOP决定采取学习策略时，前期投入V平均到整个学习周期内的成本为v，学习成本A在学习周期内平均单位成本为a，由于v是整体成本a的一部分，因此v。

在决策初期，SOP企业根据对需求的预测决定自身的初始配置能力大小P，U为决策变量，表示企业学习之后的配置能力大小。

在第二阶段，当顾客提出重新配置需求时，根据实际需求大小x和初始配置能力P来决定实际需要的配置能力U’，U’表示实际需要的配置能力不会超过最大的配置能力。

实际需要的配置能力U’可表示为：

既该SOP将根据顾客的需求提供最大程度的服务，此时该SOP的绩效可表示为：

因为v则该函数的二阶偏导为：

因此，

为凹函数，有最大值。根据一阶偏导：

得：

因为：

当 时， 成立

则得出此时最优决策为：

当 时， 不成立，则此时最优解落在边界P=0和U=0上，根据一阶条件求得：

把解带入

求得

因为 ，推出 ，同时因为 ，可以推出：

所以最优决策为

可以得出，当通过企业学习获得配置能力时，要综合考虑学习的前期投入和所产生的绩效，只有当满足 时，通过学习获得的配置能力才能够产生绩效。

我们将 进行进一步简化，得到：

V表示企业学习的前期投入，也表示了获得配置能力的固定成本，r-a代表了学习所产生的边际收益，可以将(r-a)/v，看作学习成本的单位收益率，表示通过学习获得的配置能力的盈利性。同理，c代表了该SOP的运营成本，a-c表示不进行企业学习时的收益，因此(a-c)/c表示了学习前的盈利能力。也证明了只有当通过学习所获得的盈利能力大于学习前的盈利能力时，SOP企业才会投资进行企业学习。

3结论

综上所述，本文通过对服务型制造模式中SOP企业配置能力决策策略进行分析，提出了新的服务型制造量化研究方法，计算出不确定型环境下SOP采取不同配置能力策略时的最优配置能力，并得出最优配置能力与企业运营成本、购买（学习）成本、企业绩效之间的关系，为服务型制造模式下各SOP企业的实际运营提出有效的指导。

2 Goedkoop， M J， van Halen， C J G， te Riele， H R M and Rommens， P J M Product service systems， ecological and economic basicsMinistry of Housing， Spatial Planning and the Environment CommunicationsDirectorate， The Hague， The Netherlands (1999)].