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1、应用专家系统于ERP系统之导入需求分析-以建构销售与配销模块知识库为例陈秋田佛光人文社会学院信息学系93334002mail.fgu.edu.tw 骆至中 教授佛光人文社会学院信息学系loccmail.fgu.edu.tw 摘要企业资源规划（ERP）系统的导入是企业于21世纪竞争的环境中，不可或缺的管理系统之一，企业亦常藉由 ERP系统导入作为企业再造与升级的重要阶段性任务。 ERP 系统的导入一般均以项目导入模式，即顾问公司会派一批 ERP 系统顾问师至企业了解其作业流程，顾问师会依循项目导入方法从项目开始 （Kickoff）、设计导入蓝图（Blueprint）、流程需求访谈（Require
2、ment interview）、系统开发建置（Development）、教育训练（Training）、脚本测试（Scenario test）、资料移转（Data transfer）、正式上线（Go live）等流程进行导入工作。然而流程需求访谈是最耗时也是工程最严峻且最重要的作业之一，顾问师误解使用者需求或使用者误导顾问师等问题时有发生，如此往往造成项目导入时程延误或系统上线后系统流程与实际作业流程不符，只能反复进行设计变更、重新调整系统、教育训练，直到系统流程与实际作业流程符合所求为止。为因应系统快速导入及第一次就把工作作对的需求，整合各行业别导入成功案例及专家的经验实在有其必要性。 为有效
3、的缩短系统导入时间，以达到快速成功导入的需求。如何有效的利用人工智能及专家系统原理等各式计算机开发工具，并迅速结合既有的导入成功案例与及专家的经验，适时提供正确、有效的建议，避免、减少不良问题及错误的发生，有效缩短系统导入时间，提高日程掌控的能力及导入成功率，加速系统上线的速度成为各 ERP 系统顾问公司及欲导入之企业求生存、求发展的重要议题。 本研究主要目的在于以 ERP 系统之销售与配销模块为例，设计一套以 ERP 系统导入需求分析的专家系统，并提供系统导入需求分析相关的解决方案，其目标在于规划、分析、建构 ERP 系统导入需求分析知识库的架构，期望能有效的结合并充分利用以往导入成功案例及
4、专家等宝贵经验，能适时提供正确、有效的建议，强化 ERP 系统顾问公司及欲导入之企业的竞争能力。关键词：专家系统、人工智能、企业资源规划、Enterprise Resource Planning、销售与配销。壹、 前言与动机一、 前言所谓专家(Expert)，就是经由训练及经验累积，能解决一般人无法解决的问题的人。他不但拥有该专业庞大的背景知识，也能够有技巧、有固定程序地应用这些知识解决专业上的问题。而运用人工智能(Artificial Intelligence，AI)技术，将专家的知识予以分析、储存及利用，能在某特定领域内达到高水平表现的计算机程序，即称为专家系统(Expert System
5、)、知识库专家系统(Knowledge-Based Expert System)、智能系统(Intelligence System)或聪明系统(Smart System)。这种计算机程序典型地以符号(Symbol)来表示知识，能够检核及解释其推理程序，同时具有良好的人机接口，其解决的问题常是人类需要多年的教育和训练才能胜任的。专家系统与传统程序的比较如表1-1所示：表一 传统计算机程序与专家系统的比较传统程序专家系统数据的呈现与使用知识的呈现与使用知识与控制的整合知识与控制分离算法程序推理程序大量数据的处理大量知识的处理程序确保单一性与完整性单一性与完整性的松绑不可能在执行时作解释执行时解释为
6、其特点倾向数值运算倾向符号处理现今专家系统应用的领域有如下13种：1.解释(Interpretation)：如解释肺部测试(PUFF)。2.预测(Prediction)：如预测可能由黑蛾造成的玉米损失(PLAN)。3.诊断(Diagnosis)：如诊断血液中细菌的感染(MYCIN)。4.故障排除(Fault Isolation)：如电话故障排除系统ACE。5.规划(Planning)：辅助财务管理之Plan Power专家系统。6.设计(Design)：如小型马达弹簧与碳刷之专家系统Motor Brush Designer。7.监督(Motoring)：如IBM MVS操作系统之YES/MVS
7、。8.除错(Debugging)：如检查算术错误原因之BUGGY。9.修理(Repair)：如修理原油槽之SPCOFOR。10.行程安排(Scheduling)：如制造与运输行程安排之专家系统ISA。11.教学(Instruction)：如教导使用者学习操作系统的TVX专系家统。12.控制(Control)：如帮助计算机制造及分配之控制系统PTRANS。13.分析(Analysis)：如分析油井储存量之专家系统。二、动机大型ERP 系统的导入一般均以项目导入模式，即顾问公司会派一批 ERP 系统顾问师至企业了解其作业流程，顾问师会依循项目导入方法从项目开始 （Kickoff）、设计导入蓝图（B
8、lueprint）、流程需求访谈（Requirement interview）、系统开发建置（Development）、教育训练（Training）、脚本测试（Scenario test）、资料移转（Data transfer）、正式上线（Go live）等流程进行导入工作。然而流程需求访谈是最耗时也是最严峻且重要的作业之一，顾问师需藉由现场访谈来了解导入之企业之作业流程，以作为系统开发建置（Development）阶段之蓝图，因此顾问师的产业经验与系统导入经验将是导入成功与否的重要因素之，再加上受访谈的使用者对于流程的认知或了解的程度不一，致使误解使用者需求或使用者误导顾问师等问题时有发生，
9、如此往往造成项目导入时程延误或系统上线后系统流程与实际作业流程不符，只能反复进行设计变更、重新调整系统、教育训练，直到系统流程与实际作业流程符合所求为止。为因应系统快速导入及第一次就把工作作对的需求，整合各行业别导入成功案例及专家的经验实在有其必要性。此研究是透过专家系统提供一些标准的导入流程模型。根据这样的想法，让我们有了发展一套ERP 系统导入需求分析的专家系统的构想，当然如同相关文献中所提及，一个好的专家系统透过储存于知识库之专家的知识和推论引擎的机制，当使用者提供一些事实信息时，能够透过推论引擎法则的对应与推论，快速准确的回应相对应的结果与解决指引，并给予深入的解释和因果关系的诠释。如
10、能将此系统推展至企业之中，不但解决企业对于 ERP 导入知识获得的困难，更提供一套可靠简便的问题解决指引，当然它可随时更新、适用于不同产业的 ERP 系统上。貳、 文献探讨专家系统是人工智能（Artificial Intelligence, AI）的一个分支，应用大量来自人类专家(Expert) 的专业知识来解决问题。专家由于训练和经验，在特定领域里拥有专业知识（Expertise），即一般人所没有的专业技能与知识。由于具有专业知识，专家不仅学有专精，解决问题时也比一般人更有效率。当专家系统在七十年代刚开始发展时，是一门专门的学问，但是到今天任何应用专家系统技术的系统都称为专家系统。许多用以帮
11、助发展专家系统的工具也在大量的需求下被发展出来，包括专家系统程序语言、发展环境和硬件等。专家系统中的知识可以是专家直接提供的，也可由书本、杂志上或由具有相关知识及经验的人获得。在专家系统中，使用特定用途（Special purpose）的知识及规则（Rule）来解法问题，这些知识与规则被存放在知识库（Knowledge base）也因此专家系统早期被称为知识库专家系统（ Knowledge-based expert system）， 亦称为知识系统（Knowledge-based system）。其架构如下图所示：图一专家系统架构基本上，一个专家系统是以知识库为核心。使用者将事实或其它信息供应
12、给专家系统，经由专家系统处理后，即可获得相当于专家建议的解答。专家系统内部一般包含两个主要部分：知识库及推论引擎（Inference engine）。知识库主要储存专家对该应用领域的专业知识（Expertise）；推论引擎则依使用者输入的事实描述，并应用知识库中的知识，透过一定的推理步骤解决问题。由于专家系统可以因知识(即数据部分)的抽换而改变系统的功能及行为，因此适用于领域知识尚不完整、新知识不断增加及需要具备自我学习机制的应用领域。除此之外，专家系统具备多个吸引人使用的优点，包括：(1) 提升可用性：建构专家系统虽然耗费时间，但由于完成后的专业知识将可在任何适用的计算机硬件大量复制使用。因
13、此，将可增加专业知识的可用程度。(2) 降低成本：由于专家系统具备可复制的特性。因此，提供专业知识给每一个使用者的单位成本将会降低很多。(3) 减低危险性：专家系统可以使用在对人们有危害的工作场所，以降低人为操作的危险性。(4) 持久性：人类专家技术会很快凋萎，不论它是心智或身体的活动。但专家知识库一旦被建构，便可长久保存。(5) 整合多种来源的专业知识：对一个需要许多方面专家才能解法的问题，专家系统可以整合多种来源的专业知识来解决问题。(6) 提高可靠度：人类专家在重要或紧急的时刻，往往会因过度的压存而失去判断力或行为能力。专家系统在任何情况下都可表现出相同的水准。(7) 解释能力：专家系统
14、提供推论的解释，以满足人们的质疑及好奇心，对于非领域内的使用者更具有学习的功能。(8) 更快的反应：依照软件及硬件的规格，专家系统处理问题的速度绝对会比一个真正专家来得快。甚且在软件、硬件的容许，可达类似实时(real time)反应的效果。(9) 稳定、不感情用事：专家系统虽然具有专业知识，然却不会受情绪的影响，总会在一定时间内完成工作。(10) 知识指导者：专家系统可用来保存经验及训练人员，使经验不致有失传之疑虑，生手能很快变成经验丰富的执行者。 专家系统与应用,曾宪雄参、研究方法一、系统架构本系统预计在Windows 2000 Server 环境下以DRAMA 系统建构。DRAMA 是一
15、套规则式的专家系统建构环境，提供前向推论的推理方式，该系统是目前在个人计算机上功能较完整的专家系统发展环境，除了提供推理机之外，还包括知识库编辑接口、规则分群功能、网络接口开发工具等。系统开发的构想图如下图所示，包括：图二ERP系统导入需求分析架构图(1) 知识撷取策略拟定及知识库建置(2) 实地进行专家访谈及资料搜集(3) 知识归纳及整合(4) 知识库及网页的建置(5) 系统测试及修正肆、知识来源及撷取方式 常见的销售与配销流程（Sales & Distribution Process）模式很多，包括一般销售/销退作业、服务性商品销售/销退作业、组合性商品销售/销退作业、项目销售/销退作业、
16、连带销售/销退作业、客户寄售销售/销退作业等等。其流程与销售之定价策略、后续产生财务成本与利润亦会随所销售的产品类别而有不同。要完全了解这些作业流程及相关条件，并非由单一顾问师或作业执行者提供的知识、经验及相关数据就能够完全涵盖的。一、 专家学者因此，目前已征求四位 ERP 系统资深销售与配销模块顾问的同意，愿意担任本系统的专家（即知识提供者），包括：表二 专家学者列表姓名凌睿渊性别男现职致伸科技股份有限公司 信息部副理专业年资8 年经历凯翼信息顾问公司、台湾源讯科技股份有限公司专长ERP 系统规划导入、维护其它姓名许蕙芷性别女现职台湾源讯科技股份有限公司 ERP 销售与配销系统 资深顾问师专
17、业年资8 年经历台湾源讯科技股份有限公司、源景科技股份有限公司专长ERP 系统规划导入其它姓名陈燕姙性别女现职台湾源讯科技股份有限公司 ERP 销售与配销系统 资深顾问师专业年资6 年经历台湾源讯科技股份有限公司 ERP 销售与配销系统 资深顾问师专长ERP 系统规划导入其它姓名罗宪章性别男现职东捷信息服务股份有限公司 企业服务事业部 协理专业年资15 年经历台湾思爱普公司项目经理专长ERP 系统导入其它二、专业 ERP 网站另外还参考以下网站之相关资料，做为本研究部份知识之来源：1. 中原大学 ERP 研究中心 （）2. 国立中央大学企业资源规划中心 （）三、专业书籍1. 炬见工作室/着，”
18、ERP企业资源规划理论”， 博硕出版，2004 出版2. 近安理夫/着，”ERP实务入门”，商周出版，2004 出版3. 刘荧洁/着，”从ERP、SCM、CRM到电子商务”，文魁信息，2002 出版4. Avraham Shtub/原著，企业资源规划(ERP)，哈佛企管，2001 出版5. 张硕毅、黄士铭、阮金声、洪育忠、洪新原/着 ，”企业资源规划”，全华科技，2005 出版四、 知识撷取表示法汇整专家提供之销售与配销脚本（Scenario）与事实（Fact），从最终修正成知识表格产生推论规则：IF f1 = T AND fn-1 = TTHEN S1Sn-1将其整理成以下Z范例之知识表格，
19、以作为规则知识库之蓝图表三 知识表格F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F15F16F17F18F19F20F21F22F23S1TTTTTTTS2TTTTTTTS3TTTTTTTTS4TTTTTTTTS5TTTTTTTTS6TTTTTTTTS7TTTTTTTTS8TTTTTTTTS9TTTTTTTTS10TTTTTTTTS11TTTTTTTS12TTTTTTTS13TTTTTTTS14TTTTTTTS15TTTTTTTS16TTTTTTTS17TTTTTTTS18TTTTTTS19TTTTTTS20TTTTTTS21TTTTTTTTS22TTTTTTTTS23T
20、TTTTTTTS24TTTTTTTTS25TTTTTTTTS26TTTTTTTTS27TTTTTTTTS28TTTTTTTS29TTTTTTTS30TTTTTTTS31TTTTTTTTS32TTTTTTTTS33TTTTTTTTS34TTTTTTTTS35TTTTTTTTS36TTTTTTTTS37TTTTTTTTS38TTTTTTTTS39TTTTTTTTS30TTTTTTTTS31TTTTTTTTS32TTTTTTTS33TTTTTTTS34TTTTTTTS35TTTTTTS36TTTTTTS37TTTTTTS38TTTTTTTS39TTTTTTTS40TTTTTTTS41TTTTTTTS
21、42TTTTTTTTS43TTTTTTTTS44TTTTTTTTS45TTTTTTTTS46TTTTTTTTS47TTTTTTTTS48TTTTTTT 省略 SN-1TTTTTTT 表四 字段说明(一)Type说明Type说明Type说明F1顾问师F9销售通路：直销F17销售方式：经销F2一般使用者F10销售通路:经销F18销售方式：寄售F3销售与配销模块F11国内客户F19专案F4贸易商品F12国外客户F20连带销售F5组合商品F13一次性客户F21物流宅配F6服务性商品F14现金F22邮寄F7成品F15月结F23业务员送货F8赠品F16销售方式：直销 表四 字段说明 (二)Type说明Ty
22、pe说明Type说明S1scenario1S9Scenario9S17scenario17S2Scenario2S10scenario10S18scenario18S3Scenario3S11scenario11S19scenario19S4Scenario4S12scenario12S20Scenario20S5Scenario5S13scenario13S21Scenario21S6Scenario6S14scenario14S22Scenario22S7Scenario7S15scenario15S23Scenario23S8Scenario8S16scenario16伍、结论与未来展望
23、一、结论本研究之最终目的，是完成一套 ERP 导入需求分析专家系统的建构，及该系统所需之专家知识/数据库模块，以协助 ERP 导入顾问师之各项需求分析，如导入可行性评估、客户需求预测、导入计划阶段、导入设计等阶段的决策，藉由专家意见及以往开发之实际验证结果，经由本ERP 导入需求分析专家系统的快速推论，适时提供正确、有效的建议，以避免以往不良问题再发生，以有效解决有经验顾问师不足及缺乏适当训练教材之困境，同时正确、有效的信息支持，大大的缩短 ERP 系统导入的时间，进而大量降低导入的成本，提高市场竞争能力。透过 ERP 系统之共通特征、与流程特性进行分类、归纳、分析出 ERP 系统、相关事实参
24、数、与事实参数间的关联性及相对应对策的专业知识、专家建议的收集，归纳出本专家系统的基本雏型架构及后续推论的方式所建立的一套ERP 导入需求分析专家系统。在本研究过程中，得到下列几点结论：（1） 由于 ERP 系统导入十分依赖有经验的顾问师，往往好的顾问决定整个导入项目的顺利与否，同时在需求分析阶段既已决定百分之八十的导入开发费用，由此可见顾问师的重要性，然而在需求分析，常常会面临数据不足等不确定性的影响，使整个分析决策过程中常常需依赖有经验的专家做决定，而ERP 导入需求分析又需要相当多的专业知识及信息，短时间完全了解实属不易，发展出一套及时能提供适时建议的系统有其必要性。（2） 选择适当之专
25、家系统建构工具，可大大的节省发展专家系统所需之时间与日后系统维护及扩充的可行性。DRAMA 之推理机置同时具有前向链接(Forward Chaining)的功能，可依问题特性以不同推论方式处理。而其内建知识库表达方式，兼具有规则式(Rule-Based)和对象属性附值表示法(Object Attribute Value)的混合式知识表示法(Hybrid)，而且允许数量式推理及非数量式推理之整合环境，相当适合以经验法则为主的 ERP 系统导入需求。（3） 专家系统之撷取为本系统成功与否之关键，而本计划所采用撷取专家知识的方法一共有三种：(1)专家的访问(2)集体的讨论(3)已开发档案之资料萃取等
26、，并搜集国内外相关文献报导后再将资料加以分析、归纳、整理，作为发展本专家系统架构及知识库建立所需知识的重要来源。（4） 由于有经验之专家普遍不足及缺乏适当训练教材下，本系统亦能达到训练基层顾问师对ERP 系统导入分析的认识及辅助资深顾问师给予一较简捷之建议处理方案，以供决策之参考。（5）由于专家系统将专家的知识移转到计算机软件之内，可以透过组织内部伺服网络(Intranet)的运作，将计算机软件的使用层级扩大，使更多层面的专业人员得因而受惠。同时亦可提升各阶层之决策及执行的品质。二、未来展望对于将来本研究的架构中之后续研究，有以下几点建议：（1）依产品类别所建立所需的知识库。目前本研究所建立的
27、架构是依据单一模块的一般通则性问题所建立规则、推理的知识库，在应用上比较有所限制，无法满足各产品类别、设备及特殊类别方式上的需求，建立差异性、弹性化的知识库有其必要性。 （2）扩大专家系统的范围，本研究仅就 ERP 系统中销售与配销模块部份进行建构。ERP 系统包含物料管理、生产管理、财务会计、工厂管理、人事薪资管理等等建议未来能扩大专家系统领域的范围，网罗各模块所需知识及数据库，扩充各领域专家知识的来源，整合各模块工程相关知识，扩大所建立的专家系统范围，提高专家系统所带来的效益。陆、系统画面一、系统前台n 使用者(目前泛指需要运用本系统的企业使用者或 ERP 顾问师)进入网页（如下图），再依
28、企业使用者或自身所发生的症状，勾选网页上适合的选项。n 系统将勾选的参数送至Drama 推论库进行推论。图三 系统前台n DRAMA 推论库将推论的结果，送至需求模拟结果展示网页，并呈现在网页上，提供使用者系统初步的推论结果，并将推论结果做为系统导入参考的依据，以达到系统快速导入及第一次就把工作作对的目的。 图四 系统前台本系统输入之事实画面 图五 系统前台系统推论画面二、系统后台n DRAMA 推论引擎编辑及推论规则画面， 图五 Fact 表列 图六 Rule 形式及建议画面三、推论规则表列n n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (贸易商品= tr
29、ue ) AND (直销= true ) AND (国内客户= true ) AND (现金= true ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario1;n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (组合商品= true ) AND (直销= true ) AND (国内客户= true ) AND (现金= true ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario2;n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (服务性商品= true ) AND (直销= t
30、rue ) AND (国内客户= true ) AND (现金= true ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario3;n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (成品= true ) AND (直销= true ) AND (国内客户= true ) AND (现金= true ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario1;n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (赠品= true ) AND (直销= true ) AND (国内客户= tru
31、e ) AND (现金= true ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario4;n n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (贸易商品= true ) AND (经销= true ) AND (国内客户= true ) AND (现金= true ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario1;n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (组合商品= true ) AND (经销= true ) AND (国内客户= true ) AND (现金= t
32、rue ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario2;n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (服务性商品= true ) AND (经销= true ) AND (国内客户= true ) AND (现金= true ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario3;n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (成品= true ) AND (经销= true ) AND (国内客户= true ) AND (现金= true ) AND (物流宅配=
33、true ) THEN 需求:= scenario1;n IF (顾问师= true) AND (销售与配销= true ) AND (赠品= true ) AND (经销= true ) AND (国内客户= true ) AND (现金= true ) AND (物流宅配= true ) THEN 需求:= scenario4;PS. ( 由于篇幅限制无法全数列示出所有规则表列 )柒、参考文献Badiru, A. B., 1992, Expert Systems: Application in Engineering and Manufacturing, Prentice Hall, In
34、c., New Jersey.Giarratano & Riley, 1998, Expert Systems: Principles and Programming, PWS Publishing Company.Awad, E. M., 1996, Building Expert Systems: Principles, Procedures, and Programming, West Publishing Company.Lee, Ted & Kim, Bonn-Oh1999“A knowledge-based consulting system for process model i
35、n systems analysis”, Expert Systems with Applications16pp.245-251.Tisza, M.1995“Expert systems for metal forming”, Journal of Materials Processing Technology53pp.423-432.徐恩普着，1990，知识工程与专家系统，松岗，台北。孙家麟着，1988，专家系统之里论与程序设计，松岗，台北。王立志着(1999)，系统化运筹与供应链管理，沧海书局，台北。叶宏谟 着(2000)，企业资源规划 制造业管理篇，松岗计算机出版，台北。戴文坡/普赛克
36、着，胡玮珊译，1999，知识管理，中国生产力中心，台北。曾守正，数据库系统之理论与实务，儒林出版社。石纯一、林尧瑞、张钹编着，1992，专家系统原理与应用，儒林图书有限公司，台北。邹开其、徐扬编着，1993，模糊系统与专家系统，儒林图书有限公司，台北。炬见工作室/着，”ERP企业资源规划理论”， 博硕出版，2004 出版。近安理夫/着，”ERP实务入门”，商周出版，2004 出版。刘荧洁/着，”从ERP、SCM、CRM到电子商务”，文魁信息，2002 出版。Avraham Shtub/原著，企业资源规划(ERP)，哈佛企管，2001 出版。张硕毅、黄士铭、阮金声、洪育忠、洪新原/着 ，”企业资源规划”，全华科技，2005 出版。曾宪雄、黄国祯、江孟峰、蔡昌均、林耀聪/着，专家系统 导论/工具/应用，松岗出版， 2002。曾宪雄、黄国祯，/着，专家系统与人工智能应用，旗标出版， 2005。
