系统工程学论文大作业Word格式文档下载.docx

1、基于研发投资的以上特征，我们认为，企业的研发投资不 是投的越多越好，理论上应该存在一个最优的金额。这样如何将有限的研发资源 进行合理的配置，特别是在不同的研发项目以及研发项目的不同阶段进行配置， 将是企业研发投资管理的一个重要研究内容。同时，研发系统与其他商业系统一 样，具有复杂的结构以及动态的特征，尤其是存在延迟效应、非线性以及多重反 馈等，符合系统动力学方法应用的基本条件。 系统动力学是分析研究信息反馈系 统的学科，它强调系统结构与系统行为动态特性的关系， 运用系统t程思想方法,把整个系统分为若干子系统，明确作用于子系统间或子系统内部的因果关系， 并通过建立系统动力学模型进行计算机模拟仿真

2、，获得对系统未来行为的描述。系 统动力学模型可以帮助企业研发投资决策者利用计算机的模拟技术探索研发内 外环境改变的情况下，如何更好地进行决策。二、相关文献研究目前有关研发投资预算的研究主要有两个方面： 其一，某行业或某企业未来研发投入的预测。Hsieh（2002）运用BP方法预测了美国航天研发项目未来5年的资 金投入，该方法在评估美国已完成的三项航天研发项目绩效的基础上进行了预 测。Heidenberger（2003）认为目前大多数企业只是根据以往的历史数据对研发预 算进行估算，往往不能跟上研发项目的实际需求。 据此开发了一个基于计算机的 动态随机模拟模型，该模型考虑了与技术过程相关的市场动态

3、性和基本的财务因 素；其二，各个研发项目及研发项目各个不同阶段的研发投入分配。 Petersen（1967）提出了研发投入在独立的研发项目之间的配置问题， 他将配置过程视为在一定资金预算规模约束下以获取预期投资收益最大化为目标的“ 0-1”整数规划模型，Baker（1976）针对大型研发机构的预算分配问题，设计出一个基 于偏平衡的最小成本网络流程的算法模型， 为研发资金在项目间的配置提供了一 种新的研究思路。戴锡等（2001）也提出了研发预算在项目组之间如何配置的数学 模型。梁莱歆（2009）则从作业成本法的理念人手，将研发活动进行分解，将研发 过程中资源的消耗与作业活动对应起来。 从而提出了

4、基于作业成本法的研发预算方法。梁莱歆等（2010）从研发投资风险控制的理念出发，构建了研发投资预算的 多维动态模型。而将系统动力学方法应用到研发投资预算中的研究并不多见， Takayangi（1999）认为，一个企业的研发强度应该与企业销售收入的增长以及技 术的陈腐化速度相匹配。Pardue（1999）构建了 IT企业的研发强度与技术扩散之间 的关系。Milli ng（2002）采用系统动力学的方法探索了研发活动、价格战略以及 产品扩散之间的关系。众所周知，研发投资预算受很多因素的影响。一方面，受 企业研发系统外部因素的影响，如产品市场需求以及研发技术人员市场的供给 等；另一方面，也受企业研发

5、系统内部因素的影响，如企业资金实力、研发技术 和新产品存量等。目前，在实务领域，研发投资预算一般采取传统的预算方法， 很少考虑研发自身的高风险、复杂性等特征。基于目前有关研发投资预算方法研 究的不足，本文运用系统动力学的建模思路，将研发投资活动作为一个动态的复 杂反馈系统，分析了研发投资预算的影响因素及系统内各因素间的动态发展关 系，在构建概念化模型的基础上，进行赋值模拟。该模型可以作为一个分析工具， 预测企业研发政策在应对市场需求方面的长期效果，也可以解释为什么一些研发 管理者的政策是成功、有效的。三、企业研发投资预算模型的因果关系图及流图1企业研发投资预算模型因果关系图一般来说，在研发项目

6、管理中，管理者的一个重要任务就是如何在不同的研 发项目以及研发项目的不同阶段分配资源。应用系统动力学方法分配研发资源， 需要确定研究边界和理清边界内要素之间的因果关系。 由于我们研究的是研发投资的预算问题，而研发投资预算则主要包括了投入的研发资金以及研发人员投入 的时间。同时，由于研发投资最终形成了新知识积累和新产品积累。因此，本项 研究的边界包括了研发团队、现金、新产品、新技术等四个因素。当然，在研发 投资预算系统中，并不仅仅包括以上四个因素，这里为了研究的方便，均予以省 略。众所周知，企业的研发活动，通过研发人员的努力，增强了企业的技术实力、 增加了新产品的存量，从而提高了企业的销售收入，

7、企业财务实力的增强也为企 业研发投资的持续增加提供了基础。 进而实现了企业长远的发展。所以，我们可 以将企业研发投资预算中的因果关系描述如下： 企业的目标研发强度和取得的销 售收入决定了研发投资预算的总金额。研发投资预算的总金额决定了企业研发团 队的规模和水平，同时。研发团队的规模和水平还受到技术人员市场状况的影响， 这里，外在技术人员的市场状况则代表了整个社会的平均科技水平。 研发团队的规模和水平决定了研发资金的投入和研发时间的分配。 技术人员的研发时间在研 究活动和开发活动之间的分配决定了企业技术存量和新产品存量的水平。当然， 企业拥有的技术存量也会影响到新产品存量，一般来说，企业拥有的技

8、术存量越 多，则新产品存量也会越多。而新产品存量决定了企业的销售收入，此外，企业销售收入也受企业外在市场需求的影响。 基于以上因果关系的描述，我们提出了 一个企业研发投资预算模型的流程图，如图I所示。该流程图包括了四个主要的 反馈回路将一系列的研发管理活动联系在一起。四个重要的存量指标如下：研发 技术知识存量、研发新产品存量、研发团队和现金流。研发强度技术人员市场市场需求图I研发投资预算模型因果关系图图I中，由于研发活动具有高度的不确定性，特别是在日益剧烈的竞争环境 下，技术开发的成功和商业化的成功两者必不可少。 一项技术在研究阶段的成功 和失败，均形成企业技术知识的存量，随后，成功的商业化开

9、发形成了企业的新 产品存量。无论是企业的技术知识存量，还是新产品存量，都会随着更新的技术 和产品的不断涌现以及其自身的外溢作用而过时。研发投资的预算由企业销售收 人以及研发强度决定。如果企业研发预算比较低，譬如，企业团队人员少，实力 较弱或者研发经费的投入不足，则企业技术知识存量和新产品的存量便会大大下降，从而使得企业的销售收入也会下降很多。 在研发投资预算决策过程中。管理 者要关注四个方面的内容：市场需求大小；技术人员市场；研究和开 发活动时间的分配。一般来说，我们把市场需求和技术人员市场作为外生变量， 而研发强度及研究和开发活动的时间分配是管理者的政策重点。 显然，无论企业是受技术推动还是

10、受市场推动，市场需求是重要的驱动因素，在一定时期内，市 场的容量是相对固定的，新产品存量的增加和减少均会导致供给过剩或不足。如 果以收入最大化作为企业研发投资预算管理的目标， 那么，企业新产品的存量必须和市场需求相匹配。2.研发投资预算的系统动力学流图我们将以上的研发投资预算模型划分为三个部分： 研发流程、研发团队和现金流。这三个部分存在着紧密的耦合关系。出于简化的需要，这里将其分开讨论。（1）研发流程流图企业的研发活动要经历一个研发流程，如图 2所示：具体描述如下：企业研 发人员从事研究活动，形成了企业的技术存量，这里的技术存量代表了企业拥有 的知识、技术以及经验等，这些技术存量是形成新产品

11、的基础， 企业技术存量的 规模受到企业研发技术人员研究活动最大分配时间、 每个研究项目平均耗时以及 研究成功概率的影响。此外，失败的开发也会形成企业的技术存量。一般来说， 研发技术存量随着研究活动的开展而增加，同时随着成功及失败的开发活动而减 少（类似于固定资产的折旧），成功的商业化开发增加了新产品存量。 企业研发人 员从事开发活动，则形成新产品或者专利的组合，我们这里将其简化为新产品存 量。新产品存量受到企业拥有的技术存量和企业成功开发率的影响； 而企业成功开发率则是由企业研发人员的工作效率以及研发人员开发活动最大时间分配所 决定。而新产品的不断涌现也使得新产品存量不断减少。 原因在于产品竞

12、争的加剧导致新产品获利能力下降，被市场淘汰的速率加快。当然这大体上存在一个比 例，该比例取决于一个行业的产品或技术的生命周期。 当一个产品或技术的生命 周期比较短的情况下，新产品陈腐的速度就会大大加快。工作效率研究团队图2研发流程流图同时，在上述研发流程设计中。研发团队这一要素的影响是非常关键的。 研 发团队的规模和效率直接影响到企业研发技术存量水平和新产品存量水平。 而研发团队中每个成员平均的技术存量代表了研发的工作效率（团队生产率的指标）， 工作效率代表了开发成功率，我们这里将工作效率和研发技术存量的关系定义为 线性关系，而在实践工作中，两者呈现出一个倒U型的关系，这里为了便于研究， 将其

13、简化。基于以上分析，我们认为，在研发投资预算管理中，研发投资预算的 关键工作有两项：其一，研发团队整体技术水平的确定。 主要表现为研发团队的 规模和研发人员的技术素质。一般来说，高水平研发人员的规模越大，企业研发 团队整体技术水平越高。当然，如前所述，这也受到企业研发投资预算总额和外 在技术人员市场状况的影响；其二，研究和开发活动的时间分配。研究活动时间 分配的越多，企业技术存量越多，其后续的新产品存量也会逐步加大。 开发活动 时间分配的越多，企业当前的新产品存量越多，但技术存量会减少。从而减少了 企业后续的新产品存量。目前，在我国企业研发实践中，开发活动时间投入较多， 而研究活动由于其周期长

14、、见效慢等原因，投入较少。但这却会削弱到我国企业 长期的创新能力和水平。研发团队流图企业的研发工作由研发团队完成，图3列示了研发团队流。研发团队的人数 随着技术人员的招募而增加，随着技术人员的离职而减少，如果企业实际的研发 团队规模小于预期，则可以从技术人员市场中进行招募， 这里技术人员的招聘中 存在着延迟现象。研发团队人员的规模取决于企业的研发强度，研发强度越大， 研发团队所需人数就越多。可以说，研发费用、研发团队规模及其他相关成本的 增加是相匹配的。招募延迟 技术人员缺口图3研发团队流图（3）现金流流图企业的现金流存量随着销售收入的增加而增加，同时也随着研发投入及其他 经营活动的增加而减少

15、。收入和对应费用的差额产生了利润。 这里的研发成本由 企业研发团队的规模以及每个研发技术人员的成本所决定。 而其他经营成本则受 到企业每个新产品非研发成本以及新产品存量的影响。 在企业管理人员制定研发政策时，有三个因素影响到企业现金存量的变动。即市场需求、每个新产品项目 的目标收入（假定在市场需求无限大情况下的收入）、每个新产品项目的实际收入 （假定在市场需求和新产品项目配比下的收入）。一般来说，在面临较大的市场需 求以及拥有较多的新产品存量的情况下，企业所取得的新产品销售收入会越多， 企业的现金流也会越大。图4现金流流图四、研发投资预算的案例分析众所周知，电子产品在上市之初，企业可以通过制定

16、较高的价格，弥补产品 的研发投入，在收回成本之后，企业通过降价大大刺激了市场需求， 然后利用规 模经济加大生产量以降低单位生产成本， 那么。随着竞争程度的不断加剧，企业 是否还能够取得足够的收入或利润以维持现有的研发投入呢 ？假设第13年企业面临的市场需求是静态的且可预测的，新产品从研究到开 发保持平稳。到第3年，市场需求出现了急剧变化，市场需求量增加了 100%，单 位新产品的目标收入下降25%，企业不得不对市场中出现的新情况做出反映， 有一些研发投资预算组合可以帮助企业稳定或增加利润，从而应对市场的不均衡状 态，假定有4个方案可供选择：方案1,保持现有的研发投资强度不变以及研究和 开发活动

17、时间分配的比例；方案2,提高研发投资强度并保持研究和开发活动时 间分配的比例；方案3,保持现有研发投资强度不变，同时增加研究活动时间分 配的比例；方案4,降低研发投资强度，同时增加研究活动时问分配的比例。其 参数设置如表I。表1参数设置表、-? A 万案研发强度研究活动时间分配比例每个新产品非研 发成本（百万兀）万案10.050.320万案20.1万 30.4万案40.025我们通过以下三个指标对这四个方案进行模拟分析， 并评价这四个方案。三个指标分别为：利润，即企业的经营收入减去研发投资和经营成本的差额； 研发团队，即研发活动的执行者；工作效率，即每个研发团队成员的工作效率。以下 列出第20

18、年时间点的模拟结果，如表2所示。表2方案模拟结果万案利润（百万兀）研发人员人均利润 （百万兀）工作效率59.540.550.7-127.43-0.510.77方128.141.940.9638.71.231.00以利润、研发人员人均利润以及工作效率为标准进行评价， 由最终的模拟结果可知，方案3是其中最优的。在方案3中，利润和研发人员人均利润均是最大的， 并且工作效率接近最大。同时，根据模拟过程的图形（略去），我们知道，在方案 l中，在面对新的市场情况下，不采取研发投资预算的调整，利润是下降的，主 要是因为商业化新产品存量的减少，并且企业销售收入的下降也导致企业研发团 队规模的下降，研发团队的工

19、作效率保持稳定，处于一个中等水平。在方案2中, 利润开始是稳定的，但很快就变成亏损状态。这主要是研发投入的增加，一方面 增大了企业的成本，另一方面导致新产品存量的供给增加。 一定时期内，由于市 场对新产品的吸收能力一定，在新产品供应过度的情况下，导致企业发生亏损， 研发团队的工作效率保持稳定。方案3中，利润开始平稳，而后逐渐增加，由于 企业技术存量较多，开发的新产品存量能够逐步满足市场的增长， 并保持着一种 匹配的关系，研发人员的工作效率接近最有状态。 方案4中，利润开始保持平稳， 而后逐步下降。由于研发团队规模的下降，企业技术存量下降，新产品的存量也 逐步下降，导致市场中新产品供给不足，研发

20、人员的工作效率是最大的。可见， 在所设定的市场变化情况下，通过保持现有的研发投资强度并增加研究活动的投 入可以达到最优的结果。当然，如果我们改变了市场变化的设定，以上最优的方 案便会发生改变。参考文献1韩文秀,顾培亮,韩东晖,马素锋国家科技经费集资与分配优化研究Z天津 大学系统工程研究所2曾国平,赵学清.WTC与经济发展M.重庆：重庆大学出版社，2002.3赵弘.2004年总部经济M.北京：中国经济出版社,2004.4梁莱歆.企业研发预算模式的改革出路-基于ABB勺探讨J.上海立信会计学 院学报,2009.克里斯托弗弗里，德里克冯布朗.创新之战M.北京：机械工业出版 社,1999.戴锡，骆品亮

21、.一种关于R&D算在项目组之间的优化配置方法 J.复旦学报,2001.7梁莱歆.企业研发预算管理：现状问题出路J.会计研究,2007.8吴敏，刘主军,贾春钢.基于系统动力学的四川科技发展能力分析 J.软科学,2010.9纪玉山，张忠宇.科技创新体系的动力机制设计 J.技术经济与管理研究,2009.10何有世.区域经济社会经济系统发展动态仿真与政策调控 M.合肥:中国科学技术大学出版社,2008.11N.R.Baker,W.E.sou nder.A Budget Allocatio n Model for LargeHierarchical R&D Orga ni zati on sJ.Ma nageme nt Scie nce,1976.