【正文】 第一章 緒 論 619 問題的提出與研究意義 67 國內外相關研究與實踐概況 717 IE理論與實踐研究方面存在的問題 1717 本論文的技術路線與研究內容 1718 本論文的創(chuàng)新點 1819 第二章 工業(yè)工程知識體系基本理論研究 1932 工業(yè)工程知識體系的涵義 1919 IEBOK的理論基礎 1932 第三章 工業(yè)工程知識體系結構 3245 工業(yè)工程知識體系框架的建立 3233 IEBOK戰(zhàn)略層 3336 IEBOK方法論層 3636 IEBOK知識層 3644 IEBOK 應用層 4445 第四章 工業(yè)工程知識體系的應用 4570 IE項目的實施策略 4546 IE項目管理模式 4657 IE的組織機構 5761 IE項目中人的因素分析 6164 案例 IE在A鋼鐵企業(yè)的推廣應用 6470 第五章 結束語 7071 參考文獻 7172 發(fā)表論文和參加科研情況 7273 致 謝 第一章 緒 論 問題的提出與研究意義工業(yè)工程（Industrial Engineering，簡稱 IE）是對人員、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進行設計、改善和設置的一門學科。它綜合運用數學、物理學和社會科學方面的專門知識和技術，以及工程分析和設計的原理和方法，對該系統(tǒng)所取得的成果進行確定、預測和評價。IE 引入我國已有十幾年，社會上對于 IE 的認識程度也有了很大提高。1994年對湖南省的企業(yè)調查[1]顯示，懂 IE 技術的比例為 %，知道有 IE 學科的比例為 %，根本不知道 IE 的比例為 %，而應用了 IE 技術的企業(yè)數為零；1997 年對天津市的企業(yè)調查[2]顯示，了解 IE 技術的比例為 %，知道有 IE 的比例為 %，不了解 IE 的比例為 %；2000 年初對全國 110 家企業(yè)調查顯示，很了解 IE 技術的比例為 8%，了解一些的比例為 52%，聽說但不了解的比例為 37%，從未聽說過的比例為 3%。據不完全統(tǒng)計，我國已有上百家企業(yè)不同程度地應用工業(yè)工程，其中機電行業(yè)推行工作研究效果顯著。除去各地經濟發(fā)展不平衡、大專院校分布不均勻等因素外，近年來對 IE 的宣傳、培訓和推廣應用已取得一定的成效。另外，調查結果還顯示，IE 推廣應用的主要制約因素也發(fā)生了明顯的變化。80 年代末 90 年代初，人們普遍認為開展 IE 應用的最大障礙，一為缺乏外在的壓力，二為企業(yè)內部積極性不高。而現在認為沒必要應用 IE 的企業(yè)已經很少，制約 IE 推廣應用的因素中，缺少 IE 人才排在第一位，第二位是相當多的企業(yè)仍不了解 IE 的作用，企業(yè)不知怎樣應用 IE 因素排在第三位。基于這樣的國情，我們認為：（1）當前，IE 知識普及和宣傳的重點應該從對 IE 基本概念的理解轉向對IE 知識體系的完整、系統(tǒng)的認識。建立適合我國國情的，既有助于 IE 學科發(fā)展，又面向應用的 IE 知識體系是我們面臨的課題之一。（2）IE 知識體系是一個多層次、多角度的理論體系，應該既包括戰(zhàn)略層面的需求分析等，又應該包括對 IE 知識本身的歸納總結，還應該包括戰(zhàn)術層面的IE 方法論和 IE 實施策略等。（3）IE 已經在一些行業(yè)和企業(yè)得到了應用，但由于我國工業(yè)整體水平的落后和發(fā)展的不平衡，怎樣尋找一條適合于我國（或企業(yè)）實際情況的 IE 實施途徑成為我們面臨的又一課題。開發(fā)適合我國國情的工業(yè)工程知識體系將有助于回答上述問題。所以，本論文的主要目的在于：（1）為我國 IE 學科和專業(yè)的發(fā)展提供一定的借鑒。這兩年，IE 學科在我國發(fā)展很快，很多高校都設置了 IE 專業(yè)，但如何進行IE 專業(yè)課程設置上沒有一個共同的標準。IEBOK 不僅對 IE 學科所涉及的知識進行了歸納總結，并且將為什么應用 IE、如何應用 IE 的知識也納入其中，強調了以應用為導向，有助于 IE 專業(yè)的學生形成完整的知識結構。（2）為在實踐中應用 IE 提供指導。在企業(yè)中開展 IE 是一項系統(tǒng)工程，必須在戰(zhàn)略層面、方法論層面、知識層面和實施層面具備相應的知識才能完成。IEBOK 正是系統(tǒng)總結了 IE 這四個層面上的理論和知識，為實施 IE 項目提供指導。 國內外相關研究與實踐概況 知識體系概念方面所謂知識體系[3]，是指人類在實踐中所獲得的互相聯系的認識的整體。其最初定義為關于自然的知識體系，即科學。隨著歷史的發(fā)展，科學的概念由本來意義上的自然科學演變?yōu)榉从晨陀^世界即自然界、人類社會、人類思維本質聯系的知識體系。而所謂學科知識體系是指學科概念、規(guī)律及研究方法之間是怎樣相互作用和相互聯系的。一些新興學科如項目管理、軟件工程等在發(fā)展過程中就用了知識體系的概念。1．項目管理知識體系[4]項目管理知識體系（Project Management Body of Knowledge 簡稱：PMBOK）的概念是由美國項目管理學會（Project Management Institute，簡稱 PMI）首先提出的，他們認為項目管理經過長期地發(fā)展，已初步形成為一門學科。作為一門獨立的學科，應該有其自身的知識體系。1981 年，PMI 正式批準一個項目來研究項目管理專業(yè)所必須的概念和過程，該項目研究的目標包括下列三個方面：（1）作為一個實踐性專業(yè)的明顯特征（規(guī)范）；（2）項目管理知識體系的內容和結構（標準）；（3）項目管理專業(yè)的有關資質認證（認證）。其中的標準研究就是知識體系的研究。兩年后，上述項目的研究結果以專題報告的形式發(fā)表在 1983 年 8 月的《項目管理雜志》上，標志著文件化的項目管理知識體系的問世。項目管理知識體系這一專業(yè)術語是指在項目管理領域中知識的總體，但并不是簡單的知識堆集，而是在實踐的基礎上對項目管理所綜合運用的若干不同領域的知識進行分類、組合、分析、探索，從而歸納總結的一套用以指導項目實踐的知識的有機整體。項目管理是管理科學的一個分支，同時又與項目相關的專業(yè)技術領域密不可分，項目管理專業(yè)領域所涉及的知識極為廣泛。目前國際項目管理界普遍認為，項目管理知識體系的知識范疇主要包括三大部分，即項目管理所特有的知識、一般管理的知識及項目相關應用領域的知識。如圖 11 所示。項目管理知識體系從圖 11 可看到，項目管理學科的知識體系與其它學科的知識體系在內容上有所交叉，這也符合學科發(fā)展的一般規(guī)律。通常，一個學科和專業(yè)的知識體系可能包括一些已被其它的學科和專業(yè)所包含但仍為本專業(yè)人員普遍接受的知識領域。但是，作為一門獨立的學科和一個獨立的專業(yè)，必須有其獨特的知識體系，這個知識體系既不是另一專業(yè)知識體系的翻版，也不是一些其它專業(yè)知識體系內容的簡單組合?，F實的情況應該是，一個專業(yè)的知識體系與其它專業(yè)知識體系在內容上有所重疊，但它必須擁有與本專業(yè)領域相關的獨特的知識內容。顯然，項目管理所特有的知識是項目管理知識體系的核心。就概念而言，項目管理知識體系應包括項目管理專業(yè)領域相關的全部知識。但由于項目管理是一門實踐性強的交叉學科，又涉及到不同的應用領域中各具特色的項目，加之學科和專業(yè)本身不斷發(fā)展的特性，要建立一個完全的 PMBOK 文件幾乎是不可能的。因而，各國項目管理知識體系的研究與開發(fā)，其核心是解決好以下三個關鍵問題：（1） 為什么要建立 PMBOK 文件？（2） 哪些知識應包括在 PMBOK 文件中？（3） 如何將這些知識組織成為一個有機的體系？解決這三個問題的實質是在明確建立 PMBOK 的目的的基礎上，解決好知識體系的范疇和結構問題。從目前已問世的不同版本的項目管理知識體系文件來看，雖然不同版本的知識體系文件在目的、范疇和結構上有所差別[4]，但它們存在共同的基礎：項目管理知識體系界定了作為一個項目管理專業(yè)人員所必須掌握的知識領域，同時也是對項目管理專業(yè)人員進行職業(yè)資質認證時專業(yè)知識測試的基礎。2．IEEE 的軟件工程知識體系（SWEBOK）[5]IEEE 的計算機協(xié)會（Computer Society）在構建軟件工程知識體系（SoftwareEngineering Body of Knowledge, 簡稱 SWEBOK）時指出：（1）知識體系是學科和職業(yè)資質認證發(fā)展的核心，對于軟件工程知識體系的內容取得一致認識是至關重要的。雖然全球現在有數以萬計的軟件工作者，但軟件工程還沒有形成一個正式的工程學科，也沒有形成公認的職業(yè)。所以，如果的職業(yè)資質認證，也無法進行合理的課程設置。所以，IEEE 認為他們建立軟件工程知識體系要達到以下五個目標：① 刻畫軟件工程學科的內容；② 為軟件工程學習者提供進入軟件工程知識體系的途徑；③ 促進全球范圍內關于軟件工程學科內容達成一致認識；④ 界定軟件工程的學科范疇，以區(qū)別于計算機科學、項目管理、計算機工程、數學等學科；⑤ 為軟件工程課程體系和職業(yè)資質認證提供基礎。（2）SWEBOK 使用逐層分解的方式將軟件工程所包含的知識內容劃分為十個知識領域（KnowledgeArea），分別是：軟件構架管理、軟件結構、軟件設計、軟件工程基礎結構、軟件工程管理、軟件工程流程、軟件升級與維護、軟件質量分析、軟件需求分析、軟件測試。每個知識領域又分解為一系列的主題（Topics）。主題的分類方法是根據Walter Vincenti 提出的工程設計知識的分類法。他將工程設計知識分為六類：基本設計概念、標準和規(guī)范、理論方法、數據、實踐因素、問題解決方法。兩個或三個層次的分解，可以讓使用者很容易得找到需要的主題。這些知識領域以及每個知識領域中的主題構成軟件工程的核心知識。軟件工程師也應該了解相關學科的知識，這些相關學科包括認知科學與人因工程、計算機工程、管理科學、數學、項目管理、系統(tǒng)工程等。（3）SWEBOK 著重研究普遍接受的知識（GenerallyAccepted Knowledge）“軟件工程知識體系”這意味著 SWEBOK 包含了軟件工程職業(yè)范圍內的所有知識。一般說來，不可能將一個新興學科的所有知識總結到一個文件中。一個學科的知識由普遍接受的知識、研究前沿的知識和應用于特定行業(yè)的專業(yè)化知識，如圖 12 所示。普遍接受的知識是區(qū)別于后兩者而言的，是指在軟件工程項目中通用的、得到普遍認可的、不存在爭議的知識?？梢钥闯觯琒WEBOK 在“哪些知識應該包括在知識體系中”這一問題的認識上，與項目管理的知識體系是一致的。另外，分解（breakdown）方法還應該具有前瞻性，即不僅包括現在的普遍接受的知識還應該考慮未來兩三年內即將成為“普遍接受的知識” 的知識。四、SWEBOK 的建立并不是提出了新的關于軟件工程的知識，而是關于知識范疇及其結構的統(tǒng)一定義。SWEBOK 的目標是取得關于軟件工程學科的各核心知識集合的一致認識。五、IEEE 的 SWEBOK 框架如圖 13 所示。（各個知識領域中的知識主題屬于專業(yè)范疇，在這里不詳細列出。） 工業(yè)工程理論研究方面目前，無論理論研究方面還是應用研究方面，還沒有提出“工業(yè)工程知識體系”的概念，但是一些專家和學者從學科范疇、學科體系、技術體系等角度進行了討論，為本論文提供了有價值的參考。另外，一些企業(yè)中的工業(yè)工程推廣者從實際應用的角度討論了工業(yè)工程學科發(fā)展與工業(yè)工程在企業(yè)中實施的關系。1．國外研究情況概述關于 IE 學科范疇，比較規(guī)范的是美國國家標準 ANSIZ94，從學科角度把 IE知識領域劃分為 17 個分支[6]，即：生物力學、成本管理、數據處理與系統(tǒng)設計、銷售與市場、工程經濟、設施規(guī)劃（含工廠設計、物料搬運等）、材料加工（含工地研究、工具設計、自動化…）應用數學（含 OR、統(tǒng)計質及控制…），組織規(guī)劃與理論、生產計劃與控制、應用心理學、作業(yè)測定與方法、人的因素、工資管理、人體測量、安全、職業(yè)衛(wèi)生與醫(yī)學等。日本從應用的角度把 IE 技術分為 20 類 113 種[7]，包括：方法研究與作業(yè)測定、質量管理、標準化、工廠設計、能力開發(fā)等。美國 G薩爾文迪主編的《工業(yè)工程手冊》[8]根據哈里斯（N eville Harris）對英國 667 公司應用 IE 的實際情況調查統(tǒng)計，常用的方法和技術為以下 32種：表 11 IE 常用的方法和技術 方法研究 作業(yè)測定（直接勞動） 獎勵 工廠布置 表格設計 物料搬運 信息系統(tǒng)開發(fā) 成本與利潤分析 組織研究 作業(yè)測定（間接勞動）1 物料搬運設備選用1 職務評估1 辦公設備選擇1 管理的發(fā)展1 系統(tǒng)分析1 庫存控制與分析1 計算機編程1 辦公室工作測定1 項目網絡技術 動作研究的經濟效果2 計劃網絡技術2 目標管理2 價值分析2 資源分配網絡技術2 工效學2 成絡技術（GT）2 事故與可操作性分析2模擬技術2影片攝制線性規(guī)劃3排隊論3投資風險分析臺灣近幾十年經濟快速成長已使工業(yè)由勞力密集轉變?yōu)榧夹g密集的形態(tài)，因此必須建立一套科學管理技術體系，從預測、計劃、生產、管制、改善、綜合協(xié)調與整合相對有限的資源作合理和優(yōu)化的分配以獲得最大的整體利益。根據國科會工業(yè)工程學科 1983 年度規(guī)劃報告[9]將工業(yè)工程學科分為運籌學、信息系統(tǒng)、人因工程、生產系統(tǒng)、科技管理與服務等五大子學科，學科之間彼此息息相關、相輔相成，如圖 14 所示。2．國內研究情況概述汪應洛[10]指出工業(yè)工程作為一種新型的技術綜合體，包括各類專門的方法與技術。每類專門的技術方法又有其特定的具體分析與設計方法。要真正形成工業(yè)工程的綜合效能，并使各類、各種專門的工業(yè)工程方法與