??? 摘??要: 企業(yè)在實(shí)施信息化建設(shè)時(shí)，一般需要軟件提供商為其提供制造類、管理類和通訊類等各種軟件系統(tǒng)" title="軟件系統(tǒng)">軟件系統(tǒng)。介紹基于從業(yè)經(jīng)驗(yàn)、市場競爭力、信譽(yù)及產(chǎn)品競爭力四個(gè)方面構(gòu)建模型的方法，再調(diào)研并獲得江西省17家軟件提供商的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，運(yùn)用遺傳算法" title="遺傳算法">遺傳算法加以求解，得到更具有客觀性的結(jié)果，為實(shí)施信息化建設(shè)的企業(yè)提供一個(gè)參考模型。
??? 關(guān)鍵詞: 企業(yè)信息化? 遺傳算法? 軟件提供商? 信息化服務(wù)能力
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??? 企業(yè)信息化是一項(xiàng)具有長期性、艱巨性的復(fù)雜系統(tǒng)工程。企業(yè)實(shí)施該工程時(shí)，不是孤軍作戰(zhàn)，而是一個(gè)尋求多方合作共同建設(shè)的過程，即與各種類型合作伙伴共同推進(jìn)自己的信息化建設(shè)，主要合作伙伴有軟件提供商、IT設(shè)備供應(yīng)商、管理咨詢公司等[1]。其中，軟件提供商主要提供企業(yè)信息化所需的制造類、管理類和通訊類等各種軟件系統(tǒng)，這些軟件系統(tǒng)都是企業(yè)信息化應(yīng)用平臺(tái)。對(duì)企業(yè)信息化成功與否起著關(guān)鍵作用。所以，企業(yè)在實(shí)施信息化建設(shè)時(shí)，能否正確地選擇到提供這些軟件系統(tǒng)的提供商，對(duì)其信息化建設(shè)顯得非常重要。如果企業(yè)在實(shí)施信息化建設(shè)時(shí)，沒能正確地選擇軟件提供商，可能會(huì)產(chǎn)生 “IT黑洞”，即隨著信息化投入的增多，信息化產(chǎn)出反而下降。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因之一是企業(yè)在實(shí)施信息化建設(shè)時(shí)，沒能正確選擇軟件提供商。此時(shí)，企業(yè)選擇的軟件提供商不但沒能給企業(yè)帶來信息化效益，而且可能由于各軟件系統(tǒng)間、軟件系統(tǒng)與IT設(shè)備間、軟件系統(tǒng)與企業(yè)員工間等不匹配而產(chǎn)生“信息孤島”現(xiàn)象。對(duì)此類現(xiàn)象，美國Deliotle顧問公司對(duì)世界500強(qiáng)中64家進(jìn)行了調(diào)研，結(jié)果1/4企業(yè)出現(xiàn)過此類現(xiàn)象[2]。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因之一是，企業(yè)在信息化的諾蘭模型的前三個(gè)階段[3]，因軟件系統(tǒng)本身具有不同于硬件設(shè)備的特征，軟件提供商可以隱瞞部分信息，致使企業(yè)沒能正確選擇軟件提供商。
??? 對(duì)于選擇軟件提供商這一問題的研究，國內(nèi)外文獻(xiàn)中很少見到。而研究軟件提供商提供的產(chǎn)品——軟件系統(tǒng)，在近幾年來的研究文獻(xiàn)中也只出現(xiàn)幾篇，參考文獻(xiàn)[4]對(duì)制造系統(tǒng)仿真軟件" title="仿真軟件">仿真軟件的評(píng)價(jià)，主要從軟件質(zhì)量、軟件價(jià)格、軟件提供商的服務(wù)和軟件提供商的信譽(yù)四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。參考文獻(xiàn)[5]主要評(píng)價(jià)CAI(Computer Aided Instruction)軟件，并且從教學(xué)性、藝術(shù)性、可靠性、可使用性和開發(fā)效率五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。而參考文獻(xiàn)[6]主要評(píng)價(jià)圖書館系統(tǒng)軟件，并從軟件工作可靠性、使用方便性、易于維護(hù)三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
??? 由于企業(yè)信息化環(huán)境下的軟件提供商選擇與軟件提供商提供的軟件產(chǎn)品選擇存在很大區(qū)別，前者不僅僅研究軟件提供商提供的產(chǎn)品，更多地研究軟件提供商本身；而后者主要研究軟件提供商提供的產(chǎn)品。針對(duì)這種情況，本文提出軟件提供商信息化服務(wù)能力評(píng)價(jià)模型，并在調(diào)研江西省17家軟件公司獲得的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，再運(yùn)用遺傳算法GA（Genetic Algorithms)來求解該模型。
1 軟件提供商信息化服務(wù)能力評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建
??? 企業(yè)實(shí)施信息化建設(shè)過程中，需要的軟件類型主要有三類：(1)制造類軟件，如CAD/CAM、NC、CIMS等。(2)管理類軟件，如OA、DSS、AI、ERP等。(3)通訊類軟件，如各類通訊服務(wù)程序軟件和數(shù)據(jù)庫管理軟件。購買這些軟件是企業(yè)信息化建設(shè)的一項(xiàng)很大投資，企業(yè)如何才能購買到適合自己的軟件，找到適合自己的軟件公司。部分企業(yè)可能會(huì)憑借自己的經(jīng)驗(yàn)像采購硬件那樣的定性購買方法來購置。為了減少在選擇軟件提供商時(shí)的非理性，建立如下的軟件提供商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行定量選擇[1]，以及為了統(tǒng)一量綱和將難以定量化指標(biāo)進(jìn)行定量化，這里采用制定Likert度量表" title="量表">量表方法來進(jìn)行處理，度量表結(jié)構(gòu)如表1所示。軟件提供商信息化服務(wù)能力的評(píng)價(jià)及處理方法如下：
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??? (1)廠商的技術(shù)實(shí)力與從業(yè)經(jīng)驗(yàn)I：廠商的技術(shù)實(shí)力主要指軟件提供商擁有系統(tǒng)分析員、系統(tǒng)設(shè)計(jì)員和程序員占員工總數(shù)的百分率及其知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn)、開發(fā)軟件所用的工具等。廠商從業(yè)經(jīng)驗(yàn)主要指軟件提供商從事軟件開發(fā)的工作年限以及開發(fā)軟件的種類和系列完整性、軟件被用戶接受并認(rèn)可的程度、開發(fā)軟件所使用的開發(fā)方法、開發(fā)軟件的周期長短等?！皬S商的技術(shù)實(shí)力與從業(yè)經(jīng)驗(yàn)”這一指標(biāo)中有定性化指標(biāo)，所以需要采用度量表來定量化，這里舉例說明度量表的使用方法。如該項(xiàng)" title="該項(xiàng)">該項(xiàng)指標(biāo)中有項(xiàng)指標(biāo)“軟件被用戶接受并認(rèn)可的程度”，按照表1，指標(biāo)具有五個(gè)標(biāo)度，即對(duì)“軟件被用戶接受并認(rèn)可的程度”綜合評(píng)價(jià)有很好、較好、好、一般、較差五個(gè)等級(jí)。根據(jù)這五個(gè)標(biāo)度值給參加評(píng)價(jià)的個(gè)體進(jìn)行標(biāo)度，如若評(píng)價(jià)是較好則標(biāo)度為7，若是較差則標(biāo)度為1。由此依次對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)度，最后將該項(xiàng)指標(biāo)中各項(xiàng)指標(biāo)所得的標(biāo)度值相加，即得到“軟件被用戶接受并認(rèn)可的程度”值。其他定性指標(biāo)按照同一方法進(jìn)行處理。數(shù)學(xué)方法表示為：
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??? (2)廠商的服務(wù)能力與信譽(yù)E：廠商的服務(wù)能力主要指軟件提供商在售后是否提供給用戶免費(fèi)或有限期限免費(fèi)或少量收費(fèi)的軟件升級(jí)服務(wù)、軟件運(yùn)行出錯(cuò)后是否得到及時(shí)恢復(fù)、客戶滿意度等；廠商信譽(yù)主要指設(shè)備供應(yīng)商擁有客戶數(shù)量、廠商發(fā)行股票的溢價(jià)水平、廠商的管理層水平、廠商的資本實(shí)力等。這些分指標(biāo)都是定性化指標(biāo)，所以需要采用度量表來定量化，方法同(1)。數(shù)學(xué)方法表示為：
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??? (3)廠商產(chǎn)品的安全性、容錯(cuò)性、可維護(hù)性水平以及升級(jí)周期和廠商產(chǎn)品兼容性、工作平臺(tái)的多樣性能力F：主要指軟件提供商提供的軟件是否具有授權(quán)級(jí)別管理、防止非法侵占資源、出現(xiàn)差錯(cuò)能否自動(dòng)恢復(fù)及恢復(fù)的程度、隨用戶需求的改變而主動(dòng)給軟件升級(jí)與維護(hù)的難易程度以及時(shí)間周期的長短等；廠商產(chǎn)品兼容性、工作平臺(tái)的多樣性能力主要指軟件提供商提供的軟件能否對(duì)不同版本兼容及能否在不同工作平臺(tái)運(yùn)行，如有的軟件提供商提供的軟件能夠在Linux上運(yùn)行，而不能夠在Windows上運(yùn)行。這些分指標(biāo)也都是定性化指標(biāo)，所以需要采用度量表來定量化，方法同(1)。數(shù)學(xué)方法表示為：
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??? (4)廠商產(chǎn)品的市場競爭力S：主要指軟件提供商提供的軟件擁有的市場份額、產(chǎn)品質(zhì)量、軟件產(chǎn)品的用戶界面的友好性程度和產(chǎn)品的性價(jià)比大小等。這些分指標(biāo)都是定性化指標(biāo)，所以需要采用度量表來定量化，方法同(1)。數(shù)學(xué)方法表示為：
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??? 為了便于運(yùn)用GA方法，對(duì)上述I、E、F、S均采用歸一化處理，其方法為[7]：
??? (1)若xi為取極大值為最佳，則用
（i=1,2,…,n）；
??? (2)如xi為取極小值為最佳，則用
，（i=1,2,…,n）。經(jīng)過歸一化處理后使得x′i的變化區(qū)間為[0,1]，n=16，x′i∈{I,E,F,S}。
2? 基于遺傳算法的軟件提供商信息化服務(wù)能力優(yōu)化模型與算法設(shè)計(jì)
2.1 基于GA的軟件提供商信息化服務(wù)能力評(píng)價(jià)優(yōu)化模型
??? 遺傳算法GA是模擬達(dá)爾文的遺傳選擇和自然淘汰的生物進(jìn)化過程的計(jì)算模型。它最早由美國Michigan大學(xué)的Holland教授提出，起源于20世紀(jì)60年代對(duì)自然和人自適應(yīng)系統(tǒng)的研究[8]。Bagley在其博士論文中首次提出“遺傳算法”概念。其后經(jīng)過Rosenberg、Cavicchio、Weinberg、Hollstien、Dejong等人[9]研究發(fā)展，到了20世紀(jì)80年代由Goldberg進(jìn)行系統(tǒng)的歸納，形成遺傳算法的基本框架[10]。近幾年來，GA在函數(shù)優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像識(shí)別等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。這是因?yàn)镚A有以下的特點(diǎn)：GA不是直接作用于參變量集，而是利用參變量的某種編碼；GA 不是從單個(gè)點(diǎn)而是從一個(gè)點(diǎn)的群集開始搜索；GA利用概率轉(zhuǎn)移法，而非確定性規(guī)則；GA在搜索過程中，不易陷入局部最優(yōu)[11]。所以，軟件提供商信息化服務(wù)能力評(píng)價(jià)模型采用GA求解。
??? (1)編碼方式：假設(shè)有t個(gè)參加評(píng)價(jià)的軟件提供商個(gè)體，則每條染色體的長度為t×4，如圖1所示。染色體的長度取決于參加評(píng)價(jià)的個(gè)體數(shù)t，總?cè)后w規(guī)模為2t×4，染色體的每個(gè)位置只能為1（1表示該項(xiàng)指標(biāo)被選中）或0（0表示該項(xiàng)指標(biāo)沒有被選中）。
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??? (2)適應(yīng)度函數(shù)的構(gòu)造：采用“理想點(diǎn)法”構(gòu)造多目標(biāo)函數(shù)的適應(yīng)度函數(shù)，決策者可以給出每個(gè)目標(biāo)函數(shù)的樂觀值(正理想點(diǎn))和最不能夠接受的悲觀值（負(fù)理想點(diǎn)）。在狀態(tài)空間中定義出一個(gè)正理想點(diǎn)（I+,E+,F,+S+）和一個(gè)負(fù)理想點(diǎn)（I-,E-,F-,S-），即得適應(yīng)度函數(shù):
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式中，‖·‖表示取范數(shù)[11]，h為遺傳中的代數(shù)，d-為到負(fù)理想點(diǎn)的距離，d＋為到正理想點(diǎn)的距離。
2.2 算法設(shè)計(jì)
(1) 復(fù)制算子：對(duì)種群個(gè)體按適應(yīng)度從大到小排序，再用輪盤選擇法[10]，即假設(shè)每一條染色體適應(yīng)度fp(p=1，…，t)，群體適應(yīng)度為
，則將比例fp/
作為第p個(gè)個(gè)體（染色體）選擇復(fù)制概率。
??? (2)交叉算子：一般取交叉概率為pc在0.6～1.0之間[10]。為了保證所對(duì)應(yīng)基因位置不變，這里采用一致交叉算法，即染色體位串上的每一位按相同概率進(jìn)行隨機(jī)交叉,w∈[0,1]為均勻隨機(jī)分布變量。如新個(gè)體X’1=C’11 C’12…C’1n; X’2=C’21 C’22…C’2n, 則操作如下：
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??? (3)變異算子：一般取變異概率pm為0.3左右[9]?？捎靡韵路椒ǎ涸冢?，t×4）上產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)[r]，再在（0，1）間產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)pr，若pr
??? (4)選擇策略及終止條件：按適應(yīng)度大小從雜交、變異后產(chǎn)生新種群和原來種群中選取15個(gè)適應(yīng)度大的個(gè)體組成下一代種群。若采用相鄰代間適應(yīng)度差異無顯著變化，一般選取小于0.01作為終止條件[11]。程序終止后，將種群中具有較優(yōu)的個(gè)體作為結(jié)果輸出。
??? (5)模型的GA算法流程圖如圖2所示。
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3 算例
??? 模型初始化：參加評(píng)價(jià)的軟件提供商個(gè)數(shù)為6，則染色體的長度為24，群體的規(guī)模為224，隨機(jī)產(chǎn)生初始群體個(gè)數(shù)為15。參加評(píng)價(jià)的6個(gè)軟件提供商各初始指標(biāo)值經(jīng)過處理后如表2所示。
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??? 本文運(yùn)用Turbo C編程，得到不同遺傳代數(shù)的運(yùn)算結(jié)果如表3所示。由表3可知，當(dāng)遺傳代數(shù)為2 100和2900時(shí)，適應(yīng)度的值變化分別為0.009（0.887-0.878）、0.005(0.892-0.887),遠(yuǎn)小于0.01，故運(yùn)算停止。此時(shí)，輸出最優(yōu)組合如圖3所示。
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??? 結(jié)果表明：在參加評(píng)價(jià)的6個(gè)軟件提供商中，編號(hào)為2和3的軟件提供商信息化服務(wù)能力綜合評(píng)價(jià)為優(yōu)，因?yàn)橹挥芯幪?hào)2和3的染色體位置上全部為1，表明編號(hào)2和3兩軟件提供商的信息化服務(wù)能力綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)。?
??? 該模型和算法具有全局搜索能力且速度快。實(shí)施信息化建設(shè)的企業(yè)在選擇軟件提供商時(shí)，可以運(yùn)用該定量模型進(jìn)行計(jì)算，從而可以避免人的主觀性推測(cè)，得到的結(jié)果具有一定的可靠性。根據(jù)得到的結(jié)果，實(shí)施信息化建設(shè)的企業(yè)可以清楚軟件提供商在從業(yè)經(jīng)驗(yàn)、市場競爭力、信譽(yù)及產(chǎn)品競爭力四個(gè)方面存在的問題，結(jié)合自身狀況來選擇合適軟件提供商為其提供信息化服務(wù)。
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