1、第2章 服务科学的理论基础山东大学软件学院 SSME V4.02山东大学软件学院 SSME V4.03SOURCES:ACISION,CTIA 山东大学软件学院 SSME V4.04 周髀算经载商高答周公问说：“勾广三，股修四，径隅五。”这是“勾股定理”在汉文字中的最古老的记载，大约在公元前1100年 九章算术（公元50100年）中，勾股定理得到了更加规范的一般性表达。书中的勾股章说；“勾股各自乘，并而开方得弦”The vision of Service Science is to discover the underlying logic of complex service systems
2、 and to establish a common language and shared frameworks for service innovation.山东大学软件学院 SSME V4.05 Service Science is the study of service systems-configurations of people,technologies,and other resources that interact with others to create mutual value-and it aims to develop theory and practice a
3、round service innovation.Paul Maglio Adjunct Associate Professor of Cognitive Science,UC Merced 山东大学软件学院 SSME V4.061.Service Theory2.Economics of Services3.Mathematical Models of Services4.Services as Value Co-Creation Systems5.Services as Dynamic Systems6.Services as Multi-agent Systems 7.Services
4、as Customer-Intensive Systems8.Service Complexity Theory 9.Service Innovation Theory10.Service Science Education山东大学软件学院 SSME V4.07 如同其他产业的发展离不开科学与理论的支持，服务业的发展同样需要相关理论的支持 物理学：牛顿三大运动定律、相对论、量子力学、；化学：分子论、元素周期律、；计算机科学、管理科学、；服务科学是一门正在发展中的学科，构造基础模型、理论及其应用，以促进服务业的发展 这是一门多学科交叉的领域，关注人、技术、商业等各方面要素；研究服务系统的结构和运
5、作机理，并用模型和理论加以严格的刻画，以推导其性质山东大学软件学院 SSME V4.081234服务科学的目标系统与服务系统服务的定义服务的分类与特征山东大学软件学院 SSME V4.010 服务科学(Service Sciences):分析现实世界中有关服务的现象、数据与信息，并将其转化为知识；研究对象：现实世界中有关服务的现象、数据与信息(即服务系统)；输出：服务相关的知识对服务系统的结构与行为进行刻画，建立理论模型(即服务系统的模型)；目的：建立一套严格的、完备的、理论化的服务模型，从各类服务系统中抽象出其内在的、本质的规律，使服务的提供者和需求者能够深入的理解和认识服务，并采用科学的方
6、法来指导服务系统的设计、构建与运作。山东大学软件学院 SSME V4.012(IBM,2004)A service is a provider-to-client interaction that creates and captures value while sharing risks.(服务是客户与服务提供者之间为了创造/获得价值并供担风险的交互过程)Services deals with the co-production value between clients and providers in value production relationships,with alterna
7、tive work sharing,risk sharing,information sharing,and decision sharing arrangements.(服务：服务提供者与服务使用者的协同生产价值的关系，通过工作共享、风险共享、信息共享、决策共享的选择实现价值增加)A service is a change in the condition of a person,or a good belonging to some economic entity,brought about as the result of the activity of some other econo
8、mic entity,with the approval of the first person or economic entity.(服务是在某人或经济实体(A)允许的前提下，由其他经济实体(B)所提供并执行的某些活动所带来的A的状况的改善)山东大学软件学院 SSME V4.013 In economics and marketing,a service is the non-material equivalent of a good.(服务：非物质化产品)It is claimed to be a process that creates benefits by facilitating
9、 either a change in customers,a change in their physical possessions,or a change in their intangible assets.(服务：一种促进顾客发生“改变”的过程，“改变”包括物理的和无形的占有物的状态改善)By supplying some level of skill,ingenuity,and experience,providers of a service participate in an economy without the restrictions of carrying stock(
10、inventory)or the need to concern themselves with bulky raw materials.(服务：服务提供者具备特定的技能、独创性和经验，无需考虑有形的库存、原材料或产品)山东大学软件学院 SSME V4.014山东大学软件学院 SSME V4.015 Provider(服务提供者)An entity(person,business,or institution)that makes preparations to meet a need;an entity that serves Client(顾客)An entity(person,busin
11、ess,or institution)that engages the service of another;an entity being served Some general relationship characteristics(二者之间的关系)The client participates in the service process(顾客参与服务过程)Co-produces the value(协同创造价值)The quality of service delivered depends on customers preferences,requirements,and expe
12、ctations(服务质量取决于顾客的需求、期望和感受)山东大学软件学院 SSME V4.016山东大学软件学院 SSME V4.018可从以下几个角度对服务进行分类：按服务过程进行分类按服务的本质进行分类(Nature of the service)按服务提供者与顾客之间的关系进行分类(Client relationships)按服务的可提供性进行分类(Availability of service)按服务需求的变化性进行分类(Service demand variation)按服务交付的方式进行分类(Service delivery)按服务自动化的程度进行分类(Service automa
13、tion)山东大学软件学院 SSME V4.019 Degree of labor intensity(劳动密集的程度)the ratio of labor cost to capital cost(劳动相对于资金的比率)Degree of interaction and customization(交互性/定制性的程度)ability of the client to affect specialization(顾客影响服务形态的能力)服务工厂服务商店大规模服务职业化服务航空、旅馆医院、汽车维修零售业、学校医生、律师建筑师、IT山东大学软件学院 SSME V4.020 Nature of s
14、ervice act(服务行为的本质)Tangible(有形的)Intangible(无形的)Recipient of service(服务的接受者)People(人)Things(事物)直接作用于人直接作用于可见的物体作用于人的思想 作用于无形的事物医疗/交通等货物运输/干洗教育/媒体/娱乐银行/法律/保险山东大学软件学院 SSME V4.021 Type of customer relationship(顾客关系的类型)Membership(会员)Informal(非正式)Type of service delivery(服务交付的类型)Discrete(离散的)Continuous(连续
15、的)保险电气服务银行广播/电视警察高速公路手机球赛季票航空长旅客收费公路付费电话餐馆山东大学软件学院 SSME V4.022 Availability of service outlets(服务地点的数目)Single site(单一地点)Multiple sites(多地点)Nature of the interactions between the customer and the service providers employees(顾客与提供者之间的交互所发生的地点)Customer travels(顾客移动)Service provider travels (提供者移动)Trans
16、action is at arms length of customer(顾客可达范围内)剧院理发店杀虫服务出租车信用卡电视台公共汽车站快餐连锁店邮政快递紧急维修电话电气服务山东大学软件学院 SSME V4.023 Demand fluctuations(需求的波动情况)Wide(大)Narrow(小)Supply constraints(服务能力的限制)Peak demand without delay (高峰需求时仍无延误)Peak demand exceeds capacity (高峰需求时超过能力)电气电话警察报税交通旅馆保险律师银行快餐电影院加油站山东大学软件学院 SSME V4.0
17、24 Extent of customization(定制化程度)High(高)Low(低)Importance of service employees judgment(服务雇员能力的重要性)High(高)Low(低)手术出租车教育预防性保健电话旅馆自助餐厅公共交通电影院表演性运动山东大学软件学院 SSME V4.025服务与产品的区别山东大学软件学院 SSME V4.027 Inseparability(不可分离性)Heterogeneity(异构性)Intangibility(无形性)Perishability(不可贮存性)IntangibilityPerishabilitySimul
18、taneousProductionandConsumptionHeterogeneity(Differentiation)山东大学软件学院 SSME V4.028 Inseparability(不可分离性)Services are created and consumed at the same time(服务的生产与消费是同时进行的)Services cannot be inventoried(服务无法被存储)Demand fluctuations cannot be solved by inventory processes(无法通过库存来解决需求波动问题)Quality control
19、cannot be achieved before consumption(在消费之前无法进行质量控制)山东大学软件学院 SSME V4.029 Heterogeneity(异构性)From the clients perspective,there is typically a wide variation in service offerings(从顾客的角度看，服务通常有很大的不同)Personalization of services increases their heterogeneous nature(服务的个性化异构性)Perceived quality-of-service
20、varies from one client to the next(不同顾客所感知到的服务质量都是不同的)山东大学软件学院 SSME V4.030 Intangibility(无形性)Services are ideas and concepts that are part of a process(服务是过程的一部分，无具体的物质存在形式)The client typically relies on the service providers reputation and the trust they have with them to help predict quality-of-se
21、rvice and make service choices(顾客通常需要借助于服务提供者的名声和对其的信任来预测服务质量，进而做出选择)Regulations and governance are means to assuring some acceptable level of quality-of-service(规则和法律是使服务质量达到标准的重要手段)山东大学软件学院 SSME V4.031 Perishability(不可贮存性)Any service capacity that goes unused is perished(任何服务能力如果不被使用，那么它将无法再使用)Ser
22、vices cannot be stored so that when not used to maximum capacity the service provider is losing opportunities(服务无法存储，所以当服务能力不足时，提供者将失去机会)Service capability estimation and planning are key aspects for service management(服务能力的估计和规划是服务管理的重要方面)山东大学软件学院 SSME V4.032 A service is a provider-to-client inter
23、action that creates and captures value while sharing risks;(服务是客户与服务提供者之间为了创造或获得价值而进行的风险共享的交互过程)Services are value that can be rented(服务是可以被租用的价值);Services are the application of specialized competences(skills and knowledge);(服务是专业化能力、技术和知识的应用)Services are inseparable,heterogeneous,intangible and pe
24、rishable.(服务具有不可分离性、异构性、无形性和不可贮存性)山东大学软件学院 SSME V4.034 广义的讲，一个系统由一组对象(每个对象具有一系列的属性)、对象之间的关系、对象的属性之间的关系共同构成。这些对象可能是有形的或无形的(Hall&Fagen,1956)。一个系统是人观察世界的一种方式，它是一个或多个观察者根据自己对某种现象的理解或感知而产生的一种视角。这种感知到的相互关联的对象的集合构成了一个统一的整体，以实现资源的流动(例如信息、物质或能量)(Weinberg,1975)。“系统”通常被用作一个描述符，定义了一组实体及其之上的一组数学模型(用来刻画实体及其之间交互关系
25、的特征)(Wikipedia,2005).山东大学软件学院 SSME V4.035 目标：在各种外观上相似的混乱现象中发现其隐含的本质(通过简化外在的复杂性来识别内部的通用性)；通过观察者经过精心选择的一组变量，来识别基本的对象、对象的重要属性、这些对象/属性之间的关系。基本假设：对象可以是有形的，也可以是无形的；对象具有属性；对象之间具有关联关系；对象的属性之间也具有关联关系。山东大学软件学院 SSME V4.036类型描述关键特征例子自然系统(Natural Systems)发生在现实世界中的生物学的、地质学的或气候学的现象天生存在的、自然的生物地震大气制造系统(Manufactured
26、Systems)由人类所设计并创造的系统具有经过精心设计的子系统、构件、装配关系等汽车计算机建筑社会化的技术系统(Socio-technological Systems)自然系统与制造系统的复合社会化与机械化要素之间的交互商业政府服务业山东大学软件学院 SSME V4.037 静态结构：系统由哪些要素构成？动态运作机理：这些要素之间如何进行交互以完成系统的目标？山东大学软件学院 SSME V4.038 基本构件：人/过程/产品；属性：每个构件的输入、过程和输出；关系：构件之间的交互关系。山东大学软件学院 SSME V4.0391.顾客(customers)：从系统中受益或被系统所影响的对象;2
27、.目标(goals)：系统的目的；3.输入(inputs)：由系统所处理的各类物理的、人的、经济的或信息的实体；4.输出(outputs)：系统处理之后形成的各类物理的、人的或信息的实体；5.过程(processes)：从输入到输出的转换；6.人力使能者(human enablers)：拥有或操作系统的人；7.物理使能者(physical enablers)：协助系统运行的物理资源8.信息使能者(informatic enablers)：支持系统的信息或知识资源；9.环境(environment)：对系统产生影响的各类因素，包括物理的、经济的、技术的、社会的、生态的或法律上的因素。山东大学软件
28、学院 SSME V4.041(IBM,2004)A service is a provider-to-client interaction that creates and captures value while sharing risks.(服务是客户与服务提供者之间为了创造或获得价值的交互或过程)Services deals with the co-production value between clients and providers in value production relationships,with alternative work sharing,risk shari
29、ng,information sharing,and decision sharing arrangements.(服务：是服务提供者与服务使用者的增值关系，通过工作共享、风险共享、信息共享、决策共享的选择实现增值关系)A service is a change in the condition of a person,or a good belonging to some economic entity,brought about as the result of the activity of some other economic entity,with the approval of
30、the first person or economic entity.(服务是在某人或经济实体(A)允许的前提下，由其他经济实体(B)所提供并执行的某些活动所带来的A的状况的改善)山东大学软件学院 SSME V4.042 服务系统(Service System)可看作一种社会化的技术系统(Socio-technological System)：服务系统是自然系统与制造系统的复合。在服务系统中，服务的提供者与服务的需求者之间按照特定的协议、通过交互以满足某一特定顾客的请求，进而创造价值，彼此之间形成“合作生产”(co-production)关系。这种合作生产关系是服务系统的本质特征。山东大学软
31、件学院 SSME V4.043 社会化的技术系统(Socio-technical systems,STS)：Any number of elements,interconnections,attributes,and stakeholders interacting to satisfy the request of a known client and create value 由技术和非技术性两类元素构成；基于系统论(System Theory)的基本观点而构造的一种框架，用来描述与解释一个组织内包含的技术与非技术要素之间的关联关系；人与技术相互依赖以达到组织性能的共同优化山东大学软件学院
32、 SSME V4.044 医生为病人看病：医生询问病情、进行各种检查、开药；病人回答医生的问题、配合医生的检查、按医嘱服药；特定的技术以及其他一些人员参与到上述各种环节(如检查、填写处方、取药等)因此，医生、病人、其他的人或技术共同参与到一起来创造价值改善病人的健康；这些要素及其之间的交互共同构成一个“服务系统”。山东大学软件学院 SSME V4.045 软件公司为企业提供咨询与信息化服务：(咨询顾问)了解企业现状、需求和目标；(咨询顾问)对企业进行诊断，并进行业务流程再造(BPR)；(软件设计师)进行软件产品的定制；(软件实施人员)培训、安装、部署软件产品；(企业相关人员)配合咨询顾问的提问
33、，提供相关信息；特定的技术被应用到上述各种环节；因此，企业、软件公司、其他的人或技术共同参与到一起来创造价值改善企业信息化状况，提高企业竞争力；这些要素及其间的交互共同构成一个“服务系统”山东大学软件学院 SSME V4.046 服务提供者：大学 服务需求者：学生 目标：将知识传授给学生，提升学生能力；Co-production的过程：大学向学生提供各类课程、实习机会、就业机会；大学向学生提供各类基础服务，如图书馆、医疗、食堂等；大学负责对学生进行入学资格考核、学习过程考虑，以监督并提升服务质量；学生向大学支付学费；山东大学软件学院 SSME V4.047 服务需求者：IT企业或一般企业；服务
34、提供者：IT外包商；目标：通过将某些任务外包给其他企业，以降低自行开发的高成本、提高质量和效率；“比较优势”典型领域：财务、法律、人力资源管理等；Co-production的过程：双方通过合同来确定外包的内容、目标、SLA等；SLA：服务级别协议，定义了一系列的定量指标，规定了如何监控和验证外包商的工作是否满足合同约束。山东大学软件学院 SSME V4.048 服务系统的范围可大可小：独立的人：建筑师、企业家；政府部门或企业：税务部门、邮局、银行、医院、大学；跨国公司：联邦快递、KFC；服务系统可以是嵌套的：例如，一家医院里的某个体检中心是另外一家全国范围的健康保健网络的一部分。山东大学软件学
35、院 SSME V4.049 服务系统是一种复杂系统，并不只是其内部各构成元素的“总和”，还包括它们之间的复杂交互。构成系统的要素种类众多，要素之间的关联关系复杂；各参与要素之间的交互性强；这种内部元素之间的复杂交互是随机的、非线性的，行为难以预测和建模。系统结构与配置可能随需求与资源提供的变化而频繁发生演化；知识性强，语义丰富。山东大学软件学院 SSME V4.050社会系统山东大学软件学院 SSME V4.051大制造系统山东大学软件学院 SSME V4.052 服务系统的重要部分是人，人的行为很难去进行建模与仿真，也导致服务系统是动态的和开放的，形成一个复杂的自适应性系统。系统的控制权不是
36、保留在某一个要素手里，而是分散在各要素中，形成分布式的控制系统。当发生变化时，系统各要素共同进行演化。山东大学软件学院 SSME V4.053 服务系统是对特定的技术或组织的一种网络化配置，用来提供服务以满足顾客的需求和期望。好的服务系统使得那些没有经验的服务提供者能够快速准确的完成复杂的服务任务。山东大学软件学院 SSME V4.0551.顾客(customer)：服务需求的提出者、服务的接收者；2.目标(goals)：服务被设计或运行的主要目的；3.输入(input)：将要被提供服务的顾客(例如：前来就诊的一个病人)；4.输出(output)：已经被提供服务的顾客(例如：经过诊断后的病人)
37、；5.过程(process)：提供服务的全过程；6.人力使能者(human enabler)：参与服务的人；7.物理使能者(physical enabler)：向服务过程提供资源的实体8.信息使能者(informatic enabler)：向服务过程提供知识的实体；9.环境(environment)：各类约束或标准，以使服务达到特定标准(例如，在线商店要求7*24的服务时间)。山东大学软件学院 SSME V4.056 三大要素：人(people)技术(technology)共享信息(shared information)在不同的服务系统中，三者所占的比例有所不同。山东大学软件学院 SSME V
38、4.058 面临的主要困难和挑战就在于是服务系统中涉及到的变量太多、系统是动态变化的。针对这个问题，一种途径是对系统进行简化，抽象出一部分关键变量来建立模型，或者只是描述服务系统的某一侧面。例如：采用排队论刻画服务系统中顾客到达时的服务；采用随机与仿真的方式去刻画服务的过程与行为；采用形式化的方式去刻画服务系统的各种动态特征；山东大学软件学院 SSME V4.059 将生态系统的相关理论(如食物链、竞争理论)引入进来，描述参与服务的各方之间的动态关联关系；将服务系统中的各角色看作具有自主行为的agent，服务系统即可看作各agent间协同所形成的小世界网络(small world networ
39、k)，进而从空间特性的角度刻画该网络上各agent的行为特征；采用突变理论(catastrophe theory)与复杂网络理论来研究服务系统中各要素之间的非线性交互问题，重点考虑了结构的复杂性、网络的演化和行为的随机性等特征，并最终落实到客户满意度的演化过程建模上。山东大学软件学院 SSME V4.061 简要介绍五种可用于描述服务系统的理论模型：统一服务模型(Unified Service Model,USM)；生命系统模型(Living System Model,LSM)；可生存性系统模型(Viable System Model,VSM)；认知系统模型(Cognitive System
40、Model,CSM)；社会化的技术系统模型(Socio-technological System Model,STSM)。山东大学软件学院 SSME V4.063(Sampson,2004,p.6)山东大学软件学院 SSME V4.064前台服务人员顾客服务提供者设计服务产品与服务过程低失误/高生产率/高服务质量忠诚度/满意度High-quality internal services and good internal managementRevenue growth and profitabilityRelationshipValue of service provided(Teboul,
41、2005,p.33).山东大学软件学院 SSME V4.065ManagementGaining a CustomerKeeping the CustomerPre-Production Services Good and Service Design Supplier Services Purchasing Services Contract Negotiations Financing Good and Service Guarantees Consulting Services Education/Training Services Sales/Marketing ServicesPro
42、duction Process Create the Good or Service Process Type and Capability Good and Service Characteristics/Features Price/Cost,Quality,Time,Safety,Flexibility,Innovation and Learning,market and Financial Performance Value and ProductivityPost-Production Services Servicing Loans/Financing Installation,M
43、aintenance,and Field Repair Services Transportation Services Warranty/Claims Services Training Services Postsale Visits and Services Consulting and Technical Services Recycle and Remanufacture Warehouse/Inventory ManagementSynchronized Information and Feedback LoopsValue Creation(Collier and Evans,2
44、005,p.45)山东大学软件学院 SSME V4.067ReproducerBoundaryIngestorDistributorConverterProducerMatter-energy storageExtruderMotorSupporterInput transducerInternal transducerChannel and netDecoderAssociatorMemoryDeciderEncoderOutput transducer山东大学软件学院 SSME V4.068 G.M.Miller首次将细胞结构作为表达一般性系统的统一形式。包括19个功能子系统，形成四个不同
45、复杂度的层次：细胞(cell)器官(organ)组织(organization)人体(a human organization)山东大学软件学院 SSME V4.069功能：通过处理原材料和使用能量来产生产品和伴随产品；细化的功能子系统：摄取器(ingestor)：从外界摄取原料和能量；转化器(converter)：对原料和能量进行形式变换；发动机(motor)：为其他所有功能提供动力；分发者(distributor)：在系统中移动原料和能量；支持者(supporter)：提供物理的基础设施；存储器(storage)：存储原料和能量；生产者(producer)：生成系统的主要产品；挤压器(ex
46、truder)：将产品和伴随品从系统移出到外部环境。山东大学软件学院 SSME V4.070功能：完成生命体的“神经系统”的功能；细化的功能子系统：记忆体(Memory)：存储信息，便于以后使用；编码器(Encoder)：将原始信息转换为系统内部的编码格式；解码器(Decoder)：将内部编码格式转换为外部可理解的格式；关联器(Associator)：使系统的各部分信息相互关联；决策者(Decider)：代表系统来作出决策；信道与网络(Channel and net)：移动信息的通道；输入变频器(Input transducer)：对输入信息进行增强或衰减；内部变频器(Internal tra
47、nsducer)：对内部信息进行增强或衰减；输出变频器(Output transducer)：对输出信息进行增强或衰减。山东大学软件学院 SSME V4.071边界(Boundary)：提供保护性的功能和结构；复制器(Reproducer)：制造新的系统；山东大学软件学院 SSME V4.073 Stanford Beer从控制论的角度提出VSM，以非数学的方式来刻画系统、发现系统中的问题，以协助改善其功能。VSM主要针对以人为主的社会化组织和企业。基本思想：任何系统都有特定的目的，因此系统最重要的是“使自身保持可生存状态(viable)”，以使其各种目的得以实现；VSM就是要发现“一个系统应
48、具备哪些必要的元素和结构，才能使自身保持可生存状态”。山东大学软件学院 SSME V4.074 VSM的基本要素：Environment(环境)Organization(组织)Management(管理性的操作和功能)Model(模型)VSM的嵌套结构山东大学软件学院 SSME V4.075SYSTEM 1按照某种原则进行分解的操作单元山东大学软件学院 SSME V4.077dendritessynapsecell bodyneuronsaxonsimaging matrixdetection matrixfrom higher level matrixto lower level matri
49、xinputresetoutput山东大学软件学院 SSME V4.078 M.Minsky将系统看作一组具有“有限智能”的agent，彼此之间形成复杂的交互模式，从而提升智能水平。人的大脑Pattern recognition.Object image to object token.Semantic Processing.Lexical token to semantically related lexical token.Logical inference.Lexical assignment.Object token to lexical token.Object token evok
50、es associated imageLexical token evokes object tokenLexical token evokes related lexical tokenENVIRONMENT Semantic NetworkSynaptic MatrixRetinoidsRetinaSynaptic Matrix nnn山东大学软件学院 SSME V4.080memory maintainerperceiverexpressertransmitterorganizationarbiterbusiness relationship maintainerdirection se
