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静态混合器企业经营管理的GRAI建模方法

发布时间:2022/1/21
         静态混合器企业经营管理的GRAI建模方法
  GRAI建模方法是由法国波尔多第一大学的GRAI实验室开发的CIM生产管理系统(Production Management System,PMS)的一种分析和建模方法。GRAI方法的目的是设计生产管理系统中的决策系统。其中,GRAI格用于建立决策系统结构的宏观视图,它可以清楚地表示决策系统内部各组织(即决策中心)的决策职能和它们之间在决策与信息上的相互联系;GRAI网则具体地表达了决策系统中每个决策中心的工作过程,它以每个决策中心的活动为中心,描述其活动的条件、输入及输出。有了这两个图形工具后,就可以方便地对CIM系统的决策系统进行建模。这一建模工作的进程实现了较好的结构化,其工作步骤为自顶向下分析、自底向上分析、对结果分析(即不一致性和不协调性),最后设计新系统,给出设计说明书。GRAI格和GRAI网是成功地应用GRAI方法的必要工具。下面分别介绍这两种工具的使用方法和GRAI结构化进程。
  1.GRAI格
  GRAI方法的第一步是建立系统的GRAI格,使项目参加者对所研究的决策系统结构有一个总体了解,该结构在整个研究过程中要反复引用和修正,在每个工作阶段都会用到。
  GRAI格是由行和列纵横组成的表格。绘制GRAI格时,纵横坐标的含义为:横行代表决策制定的有效期(horizon)和调整期(period),即时域条件;纵列代表决策系统的职能划分。
  行列交叉形成的一个个矩形就是决策中心。每个决策中心都有相应的代码(即功能码和水平码),这也是下一步画GRAI网的代码。例如,图5.57是一张GRAI格的例子,其中决策中心“生产季度大纲"的代码是(PP,30)。
  1)有效期和调整期
  有效期和调整期与决策制定的时间范围相关。有效期(或称计划期)指决策发生作用的时间范围。调整期指对决策的检查修改时间。
  2)职能划分
  每个决策系统都有一定的职能划分。最基本的职能有计划、设计、原料供应等,此外,还有控制、运输、维护等职能。为了更清楚地描述全系统的决策活动,有必要在GRAI格的纵向两侧添加两列,左边一列为外部信息,描述公司的外部环境,包括国家政策、法律、标准、市场行情及订单等;右边一列为内部信息,即从与PMS相关的系统收集到的信息。两者都是决策中心,在制定决策时用到的。
  3)决策中心
  在每一时间级上,根据职能的不同,有相应的决策中心,它与物理系统的活动紧密联系。在GRAI格中的决策中心对应递阶分布的组织机构,但一个决策中心并不一定对应一个组织单元。有的决策中心可能是多个不同的组织单元联合进行工作;有的决策中心可能代表同类型的多个组织单元,如同类的生产车间;有的组织单元则可能要负责多个决策中心。从图7中可以看出,一个决策中心与其他决策中心之间有信息联系和决策联系(也称决策帧)。如果一个决策中心向另一个决策中心送出决策帧,即送出在制定决策时的目的、约束及一定的信息,则二者之间用双箭头表示。如果两个决策中心之间存在信息联系,且要特别强调这些信息流,则二者之间用单箭头表示。箭头都指向接受命令或信息的决策中心。绘制GRAI格要简洁明了,但不能丢了重要信息。
  2.GRAI网
  GRAI网是用来表示每个决策中心活动的图形工具。在GRAI格的每个决策中心都对应一个GRAI网,以便进一步详尽而且清晰地表示其工作过程。图8是一个GRAI网的例子,从该图中可以看出它的基本组成元素有:
  ·资源、参数、机制方式等,均用矩形框表示。
  ·非决策性活动,用类似于子弹头的横向大箭头表示,含义为“做什么”,例如“调研与分析”。
  ·决策活动,用类似于子弹头的竖向大箭头表示,含义为“决定什么”,例如“确定新产品类型”。
  ·与GRAI格中其他决策中心的联系,用菱形和对应的代码表示,例如DC(PP,10)。这种联系必须与GRAI格中指出的联系对应。
  1)活动
  非决策活动是某一变量从一种状态变成另一种状态,在图中用横向大箭头表示,在箭头内写上活动名,箭头左边的矩形框内写出原状态,右边的矩形框内写出改变后的结果。上下的矩形框分别给出需求和所用工具。决策活动是决策中心的主要职能,用竖向的大箭头表示,在箭头内写出决策名称。箭头上面的矩形框内写出决策的依据和触发时间,箭头下面的矩形框写出决策的结果,左边写出决策支持,右边写出决策变量以及决策目标。上述活动是GRAI网的基本组成。每个活动赋予一个序号以示区别,序号数字的大小与活动的先后次序无关。
  2)GRAI网的结构
  一个活动的结果可能是另一个活动的资源或依据,因而活动之间存在着逻辑上的联系。用逻辑关系将活动连在一起,就形成了一个GRAI网,如图8所示。
   
  在逻辑关系中,除了简单的因果关系(用单箭头表示)外,还有一些逻辑符号。一种是“与”操作符,用两条平行的竖线表示;另一种是“或’’操作符,用一条竖线表示,如图9所示。
  不同GRAI网之间的联系,也就是各个决策中心之间交换或传递决策帧的关系,用菱形及其代码表示。例如,图8左侧的菱形DC(PP,10),表示这一输入来自于代码(PP,10)的决策中心,追溯到图7的GRAI格可以看到坐标(PP,10)代表决策中心“三年规划”,所以这一输入就是决策中心“三年规划"给决策中心“三年设计规划"下达的决策帧。同理,在输出位置上的菱形及其代码就表示信息或决策帧的“去处"。
  在GRAI网的右下端有一个标题栏,它是对GRAI网的简要说明。
  
  (a)逻辑“与” (b)逻辑“或”
  图9 GRAI网的逻辑关系
  3.结构化进程
  结构化进程是指建立CIM系统的决策系统模型时需要遵守的一系列步骤,如图10所示。
  1)人员组成
  在建模之前,首先要确定参加工作的人选,这些人可分为四组:
  (1)综合组。通常由公司中不同职能的负责人担任。他们对GRAI方法的实施效果非常关心和敏感,跟踪研究的进展并检验其结果,根据其技术能力来指导新系统的设计。他们对其负责的职能的目标有一个总的考虑,并且知道该职能与其他职能之间的关系,甚至能够预测到其他职能会出现错误和失调。
  (2)专家组。他们是静态混合器企业外部的专家,对GRAI方法的实施加以指导和帮助,负责检查方法的实施过程,纠正对方法本身的或分析中的错误理解,并综合多次访问和会议的结果。
  (3)分析组。顾名思义,分析组负责对系统进行分析与建模。他们收集并研究需要的各种数据,整理访问的结果。这些人可以来自静态混合器企业内部,也可以来自静态混合器企业外部,通常包括一个或几个专家成员。
   
  图10 GRAI方法的结构化进程
  (4)用户组(被访问人)。一般是静态混合器企业中各个决策中心的负责人,其中一些人可以是综合组的成员。他们有较好的素质,能够清楚地描绘决策中心的活动,他们的任务是给出分析组的必要的信息。
  2)自顶向下的分析
  这是分析的第一步,主要任务是使用GRAI格这个图形工具画出生产管理系统决策中心的分布式结构。此时可以检查系统在结构上的错误。
  工作的开始要举行一次全体会议,说明工作所用的方法和预定的目标,特别要强调 GRAI格的意义和使用方法,并制订研究工作计划。
  在绘制第一版的GRAI格式时,GRAI方法的专家应该对下述内容进行指导,包括:划分系统职能、确定最长的计划期和调整期、标出每个时间级别上的决策中心以及信息流和决策帧。专家必须牢记每个职能的定义和研究的目标,即描绘生产管理系统的结构。
  画好GRAI格的轮廓后,就需要寻找具有最长计划期的决策活动了。一般是根据预算或静态混合器企业战略目标制订长期的主生产计划,然后找出具有相同有效期的其他活动,从而定义相应的决策中心。如果在同一计划期内的调整期不同,就需要建立一个新的具有较短调整期的时间级。自顶向下的分解规则是根据调整期从最长到最短来分级,最低层是有计划功能的最低一级。
  最后画好的GRAI格必须得到参加者的一致同意。注意,GRAI格不仅要描述命令的传输过程,而且要指出对主要功能的管理,包括计划、监督和校正。
  3)自底向上的分析
  这是分析的第二步。对每个决策中心,要对下列各项进行详细分析:
  ·决策中心的决策制定过程。
  ·制定决策的变量。
  ·决策帧(变量、约束、规则)。
  ·对受控的决策中心的约束。
  ·决策制定使用到的信息。
  ·围绕决策制定的主要活动。
  在这一阶段,分析者通过访问来收集制造系统的信息,用GRAI网来表示活动(决策活动和非决策活动)和活动所需的信息。分析者通过对决策中心负责人提问来得到信息,并与综合组成员掌握的信息进行核对。
  自底向上的分析遍历GRAI格的每一级,从最底一级开始(它最接近物理系统,从而便于标识其约束)。每一层的分析都包括三步:访问、绘制GRAI网、校验。
  该阶段的工作量很大,所需访问时间较长,所以要向被访问者解释清楚这样做的重要性。
  4)对结果的分析
  分析的目的在于:对现行系统或现行技术有一个清楚的了解,以便设计新系统;检查生产管理系统的错误或不协调之处,以便在设计新系统时加以改正。不一致性检查应有一套详细的规则。
  5)新系统的设计
  改造旧系统,设计新系统的基本需求在于:更好地满足管理目标,包括经济目标和技术目标;解决不一致性检查中提出的矛盾和问题。
  设计过程分两步进行:画出新的生产管理系统结构框架,即修改后的新的GRAI格;画出GRAI网,以描述决策中心主要的信息交换和决策的特点。
  这种设计是在概念模型的范畴内进行的,而且考虑了与产品生产相关的外部约束和内部约束的作用。
  最后要写出新系统的设计说明书,以便选择和开发生产管理系统要用到的软件包。