基于PSR模型的冶金矿山企业信息化水平测度研究

李灿辉

(湖南大众传媒职业技术学院，湖南 长沙 410100)

随着经济的发展，网络信息技术在各行各业得到了广泛的应用，信息资源共享传播、信息化建设等信息载体的发展强有力地推动社会经济发展，同时也为矿山企业的发展壮大创造了新的机遇[1]。在全社会进行信息化发展过程中，冶金矿山企业的信息化建设也在逐步完善，利用网络信息和高新技术手段、渠道实现生产经营、商品输送、安全管理等多方位的改造提升，保证了冶金企业的资源及时共享、信息传输安全、企业管理提升，提高了冶金矿山企业的生产效率和经济效益。因此，开展对冶金矿山企业信息化水平的研究，了解评价企业信息化的真实情况，可以降低企业信息化建设过程中的风险，增加冶金矿山企业信息化的建设效益。

1 研究现状

冶金矿山企业信息化测度研究是一个复杂的系统工程，评价指标选择是否满足全面性和适用性的要求，决定了能否正确地进行信息化水平的测度。国内学者对于企业信息化早有研究，宋彦彦等[2]通过对不同企业信息化评价方法进行调查研究，分析了不同行业和不同规模企业信息化评价特点，提出了制造业企业信息化水平测度的指标体系；高巍等[3]运用了多种计量经济学的方法，确定了制造企业的信息化建设水平和创新能力有着长期稳定的协调关系；宫雯等[4]提出了一种基于熵权法与灰色关联度法的评价方法，对煤矿企业的信息化水平进行了评价；伊静[5]通过对矿山企业信息化建设的关键因素分析，指出了当前矿山企业信息化建设中存在的问题；谭得建等[6]通过对数字矿山的内涵进行描述，指出了信息化是现代化矿山的实质和创建我国数字矿山的设想。目前专门针对于冶金矿山企业信息化水平的测度研究成果较少，因此本文提出基于PSR模型对冶金矿山信息化水平进行测度研究，提出符合冶金矿山自身特点的评价体系，为企业信息化合理进行评估，并为未来的建设方向提供一定的依据。

2 冶金矿山企业信息化指标体系构建

2.1 PSR模型

PSR模型，即“压力-状态-响应”模型，最初用来分析研究环境所处的压力、现状与响应之间的相互关系。PSR模型认为人类的活动会对自然环境产生压力，使得自然环境发生变化，社会又通过自然环境的状态和变化制定政策措施来约束人类的活动，如：人类从自然中获取资源，但与此同时又将产生的废弃物等作用于环境，从而使得自然环境质量和自然资源的存量发生了改变，人类因此通过制定实施自然保护和资源保护措施对其做出响应，从而构成一个动态的循环[7]。PSR模型中压力、状态和响应这三者之间的因果关系明确，反映出了多种因素对事物产生的综合性影响作用，被广泛应用于众多研究领域。

2.2 冶金矿山企业信息化系统框架

构建冶金矿山企业信息化框架是对其信息化水平测度的前提。通过对评价对象进行系统分析，包含信息化水平的硬件和软件资源在内的基础设施是冶金矿山企业信息化结构的主要载体；人员及设备的信息化水平为整个结构框架的主体，安全运行和战略匹配等建立在信息化基础设施之上，并且产生了一定的应用效果，而这些效果最终又影响了包括建设基础设施、提升人员及设备信息化水平等在内的政策实施。因此，冶金矿山企业信息化框架是信息化行为活动、信息化基础设施及应用效果的集合体，三方面相互影响(图1)。

2.3 PSR模型与冶金矿山企业信息化研究的适用性分析

本文提出基于PSR模型的冶金矿山企业信息化水平测度体系，有助于深入了解其信息化内涵，也为其评价分析提供了一个系统性的模型(图2)，其中冶金矿山企业信息化的压力系统(P)以企业内的信息行为活动代表； 状态系统(S)以信息化基础设施为代表；响应系统(R)以企业信息化的应用效果为代表。企业的信息化的行为活动将自身的需求反馈给基础设施系统，后者为决策者的响应提供相关信息；而响应系统则反映了整个信息化系统的实际效果，并将对事件的响应反馈于状态系统，由此产生的决策行为将进一步促进企业内的信息行为活动，压力-状态-响应三个系统循环重复，相互影响。

图1 冶金矿山企业信息化结构框架Fig.1 Information structure framework of metallurgical and mining enterprises

图2 冶金矿山企业信息化的“压力-状态-响应”模型Fig.2 PSR model of metallurgical and mining enterprise informatization

3 基于PSR模型冶金矿山企业信息化指标体系构建

在上述模型的基础上构建冶金矿山企业信息化水平评价指标体系，遵循以下原则：①科学性：根据冶金矿山企业自身具有的特点，在符合客观实际的基础上、采用规范化的理论和方法进行初步选取和筛选指标体系；②实用性：指标中的基本数据可以客观真实地反映冶金矿山企业信息化水平，所选指标都具有一定的代表性；③客观性：指标体系的构建应该考虑相关数据是否容易获得、定性指标能否量化、数据采集是否具有真实性等多种因素；④发展性：指标体系能够体现出当前信息化发展的最新需求和政策导向，紧跟时代脚步，能够反映信息化发展的现状及趋势。

本文基于以上原则，以PSR模型为基础建立冶金矿山企业信息化水平综合评价指标系统，该体系共分为3个一级指标，12个二级指标和32个三级指标，指标体系见表1。

表1 冶金矿山企业信息化水平综合评价指标体系Table 1 Comprehensive evaluation index system of informatization level of metallurgical and mining enterprises

3.1 压力系统指标

压力系统选取与企业员工和设备生产活动相关的指标，包括战略规划、信息获取能力和职工及设备信息化能力等3个二级子指标。信息化主管领导的最高职位代表着企业对信息化推进的重视程度；信息获得能力是对信息化程度的直接评估，包括信息收集速度和反馈速度2个三级指标，这两个指标反映了企业的信息收集能力和对收集信息进行处理反馈的能力；职工及设备信息化能力接决定着信息化建设的实施情况和未来发展的潜力，包括员工电子化学习水平、矿山安全自动化水平和智能化信息获取水平3个指标，这3个指标是企业信息化建设过程中人员、设备和信息采集等能力的表征，是提升企业信息化能力的重要考量。

3.2 状态系统指标

状态系统反映了冶金矿山企业所拥有的资源状况，展示的是与企业信息化环境有关的状态，包括信息基础设施、管理应用、人力资源和产品流动4个二级指标。信息基础设施主要评价企业的网络基础设施投入、服务器和计算机等硬件设施数量和建设成果，可以较好地反映出企业的信息化的发展情况，包括信息化投入占固定资产比重、每百人计算机拥有量、计算机网络带宽水平、生产监控覆盖率、计算机的联网率5个三级指标；管理应用表征管理人员对于信息化建设和使用的重视程度，包括企业门户网站建设完善程度和决策信息化程度2个三级指标；人力资源是反映企业信息化建设中自有人员的数量和对信息能够使用处理的水平，是信息化建设的关键，包括高级人资指数和信息技术普及率2个三级指标；产品流动能力是对信息化应用的考量，企业应用信息化能够实现网上处理的水平，包括网上采购率和网上销售率2个三级指标。

3.3 响应系统指标

响应系统反映的是冶金矿山企业管理者和决策者为改善信息化设施和环境、提升信息化水平所采取的措施以及信息化应用效果分析评价，包括管理应用、安全运行、资本投资、战略规划和资源匹配5个二级指标。管理应用反映信息化系统的管理效果，科学的管理方式有助于充分发挥自身资源优势，扩大了发展建设空间，能够推动信息化健康有序发展，包括安全管理水平、合同管理水平、风险管理能力、开采成本控制水平和质量控制水平5个三级指标；安全运行反映了企业信息化建设中，在安全生产中取得的成果，包括系统正常运转最短时间和系统恢复运转最长时间。此外表征企业信息化应用效果的评估指标还包括了资本投资适宜度、战略规划匹配度和资源投入匹配度等相关的8个三级指标，这些指标表征了企业的投资、规划和资源投入与实际的信息化建设成果是否相符，能否充分地发挥其作用，促进信息化的建设[8]。

4 基于层次分析法与熵权法集成的冶金矿山企业信息化综合评价模型

4.1 基于层次分析法和熵权法的指标权重的确定

从前文中可知，冶金矿山企业信息化水平的测度指标体系中包含了多个指标，而且每一个指标所代表的信息化内容和方向不同，在测度过程中各指标的重要性就不同，因此测度冶金矿山企业信息化水平的一个重要环节就是需要对每个指标的权重进行确定。权重的确定方法众多，归纳起来主要分为主观赋权法、客观赋权法以及组合集成赋权法三大类。主观赋权法主要由决策者对各指标进行赋值，目前常用的主观赋权法包括层次分析法、改进的层次分析法、环比评分法、德尔菲法以及最小平方和法等。而客观赋权法则不依赖于决策者的主观判断，其通过数理统计的方式对各个指标值的客观数据进行计算和提炼，从客观上确定指标权重值，常用的方法有熵权法、目标规划法、主成分分析法等[9]。组合集成赋权法则进一步完善了数理统计的方法，将主观赋权法、客观赋权法所得的权重值利用集成的方法形成综合性的指标权重值。考虑到冶金矿山企业信息化水平综合评价指标中同时有定性指标和定量指标，本文选用层析分析法与熵权法相结合的方式来集成对体系内指标进行衡量。

4.1.1 层次分析法

层次分析法(AHP法)是将复杂的问题作为一个整体，根据总目标和各级的子目标将问题分解为不同层次，然后对每一个子层次的各个因素以定量的方式进行评判，在此基础上建立数学模型，构造出判断矩阵，求解判断矩阵特征值和特征向量即可以求得对上一层次某元素的优先权重，即完成层次单排序，最后递阶归并最终权重，进行评判决策[10]。

4.1.2 熵权法

“熵”在热力学、物理学、控制论及概率论等诸多领域中有重要应用，而在信息论中，“熵”被用于度量信息的不确定性，熵权法[11]通过度量体系内各个指标中包含的信息量，将其转化为统一的数值以此作为指标的权重值，其主要步骤如下所述。

1) 建立原始判别数据矩阵Xm×n，其中评判对象Mi对指标Dj的值定义为xij。

2) 对原始矩阵进行标准化处理，得到无量纲矩阵Vij，计算见式(1)。

(1)

3) 计算出第j个指标的熵值ej，计算见式(2)。

(2)

4) 确定各个指标熵权wj，计算见式(3)。

(3)

式中，dj为差异系数，dj=1-ej。

5) 计算系统各个评价对象的权重值vi，计算见式(4)。

(4)

4.1.3 AHP法与熵权法集成法

将主观与客观两种指标权重评价方法进行结合后对综合权重定义见式(5)。

w=λ×α+(1-λ)×β

(5)

式中：λ为加权系数，0≤λ≤1；α和β为AHP法和熵权法所得的主观权重和客观权重，主客观无偏好的情况下λ选取值为0.5。基于本文表1的评价指标，综合应用层次分析法和熵权法对收集到的数据进行集合处理，并最终得到指标的权重值。

4.2 冶金矿山企业信息化综合评价模型的构建

通过以上分析，基于PSR模型确立了指标体系内各个指标和指标权重后，可以构建冶金矿山企业信息化水平的综合评价模型。应用多目标线性加权法[12]，可以计算出其综合评估值D，计算见式(6)。

(6)

式中：yi为第i个子系统的权重；wij和vij为第i子系统第j个指标的权重和评价值，基于综合评价模型的特点；D越大表示冶金矿山企业信息化水平评估结果越好。

5 案例分析

所构建的冶金矿山企业自身特点的测度指标体系，需要继续验证各个指标权重计算以及信息化水平的测度方法，确认是否具有合理性、实用性和科学性，运用实际案例进行论证。本文以三家冶金矿山企业的信息化建设为例，将上述方法运用到企业实际的信息化水平测度过程中，从而达到对冶金矿山企业信息化水平的模拟测度。根据收集到的实地调研数据以及部分指标采用十位专家学者打分的方式，可以得到这三家冶金矿山企业信息化水平测度指标得分，在对数据进行无量纲化处理的基础上，利用熵权法确定各指标的权重，见表2。

表2 指标权重Table 2 Index weights

续表2

依据计算出来的权重对指标的无量纲值进行加权，计算出各企业各指标的指数以及综合指数，并对指数值的进行排序，从而对各冶金矿山企业信息化水平进行综合评价，表3中显示了这三家企业的信息化评价结果。

根据上述建立的三家冶金矿山企业指标体系内各个指标和指标权重，计算这三家冶金矿山企业信息化水平综合测度值，见表4。

根据综合度值的大小，可以得到三家冶金矿山企业目前的信息化建设程度的排序为：企业A>企业B>企业C。而经过实际调查，企业A实际上已经被评定为信息化标杆企业，该企业信息化水平整体发展较好，在企业的战略规划重视程度、人员和设备的信息化程度、基础设施及安全运行等方面都取得了良好的效果，但在决策信息化方面和战略规划匹配度方面应继续加大投入，同时需要继续合理地利用信息化成果，增加产品的流动性，减少线下采购和销售，提升信息传递速度和成功率；企业B目前信息化建设方面需要从信息化软硬件投资、企业门户网站建设、信息获取能力及速度和产品流动性等方面继续提高；企业C目前信息化建设程度相对比较落后，管理层应该重视企业的信息化发展战略，从思想上提高认识，增强重视程度，同时在基础设施、管理应用、生产安全和人力资源等方面制定符合自身发展的规划，同时继续发挥产品流动的优势，保持网上采购和销售的成功率，利用网络技术带动整个企业的信息化全面发展，增强竞争力。

表3 三家企业的信息化水平评价结果Table 3 Evaluation results of informatization level of three enterprises

表4 三家企业信息化水平综合测度Table 4 Comprehensive measurement of informatization level of three enterprises

6 结 语

根据提出的冶金矿山企业信息化水平综合评估模型研究方法和模型，对三家企业的信息化发展状况进行测度和横向比较。研究发现，企业A的信息化水平高于企业B和企业C，测度结果与三家企业实际信息化情况相符合，因此也验证了测度模型具有一定的合理性。而针对冶金矿山企业信息化建设需要企业管理层从思想上提高重视，制定符合企业自身的信息化发展战略，增加软硬件等基础设施建设投入，提升信息数据获取得速度和质量，提升人员信息化建设能力，充分发挥信息化优势，为企业带来更多的经济效益和社会效益。