國立交通大學
工業工程與管理學系
碩士論文
新產品開發專案投資組合
決策系統之構建
An Approach for New Product Development
Project Portfolio Decision System
研究生：陳家銘
指導教授：許錫美 博士
陳文智 博士
新產品開發專案投資組合決策系統之構建
An Approach for New Product Development
Project Portfolio Decision System
研 究 生：陳家銘
Student：Chung-Ming Chen
指導教授：許錫美 博士
Advisor：Dr. Hsi-Mei Hsu
陳文智 博士 Dr. Wen-Chih Chen
國立交通大學
工業工程與管理學系
碩士論文
A Thesis
Submitted to Department of Industrial Engineering and Management
College of Management
National Chiao Tung University
In Partial Fulfillment of the Requirements
For the Degree of Master of Science
In
Industrial Engineering
October 2006
Hsin-Chu, Taiwan, Republic of China
新產品開發專案投資組合決策系統之構建
研究生：陳家銘 指導教授：許錫美 博士 陳文智 博士國立交通大學工業工程與管理學系
中文摘要
在現今許多組織中，專案投資組合篩選與管理都被認為是很重要的活動，而 這之中也包含了許多複雜的流程與決策情境。在以台灣電子產業為對象的 NPD 專案投資組合中，為了決策何項被提出的提案該被採用以達成系統目標，許多準 則必須被收集與考慮,而目標包含投資組合可以符合組織的策略要求、平衡性和 期望獲利的最大化。因為不確定性、不斷更新的資訊、不斷浮現的商機與專案之 間的相依性為投資組合決策流程中常見的特色，所以本論文中針對候選提案考量 期望在獲利、資源和技術相依性下，發展出一套專案決策模式，且此系統在候選 新提案與現行專案集合中，考量資源限制條件下求解出所定義目標函數最大化的 NPD 專案投資組合。因此，此投資組合決策系統可以協助管理者進行專案的篩選 並達成資源的規畫以及分配。 關鍵字：專案投資組合、投資組合管理、資源分配An Approach for New Product Development
Project Portfolio Decision System
Student：Chung-Ming Chen Advisor：Dr. Hsi-Mei Hsu Dr. Wen-Chih Chen
Department of Industrial Engineering and Management
National Chiao Tung University
Abstract
Project portfolio selection for management is a crucial activity in many organizations, and it is concerned with a complex process that involves many decision-making situations. In order to decide which of the proposed NPD projects should be adopted in the project portfolio in Taiwan electronics industry, numerous criteria must be collected and considered for the sake of system objective. They include to link to strategy, balance in the portfolio, and maximize the expected value of the portfolio. Because the portfolio decision process is characterized by uncertain and changing information, dynamic opportunities, and interdependence among projects. In this paper, project decision model is developed that identifies the expected benefit, resource and technical interdependencies among candidate projects. And the system is to develop a portfolio of new and existing project to maximize the objective function, subject to a set of resource constraints. Therefore, this system can assist managers to select projects for portfolio decision, and complete the resource planning and allocation.
誌謝
本論文得以順利完成，首先感謝恩師 許錫美教授與陳文智教授兩年的細心 指導，不僅對於論文內容與寫作給予指引與協助，還給予我許多具體的建議與正 面的鼓勵，尤其是論文後期對學生的指導與關心，學生更是感激並銘記在心，在 此謹至上最誠摯的謝意。此外，感謝口試老師巫木誠教授、彭德保教授在論文口 試提供諸多寶貴的意見及指教，使論文更臻完備。 感謝同組的 188-群佳、小嘉民，多少個夜晚我們在電腦前、書桌前徹夜做研 究，還有同門的中任、老薜-智忠，002 的劭函、老怪-詠進、Mason-豪君、黑輪- 政翰、丫猴-威豪、丫伯-德姍、泰盛學長、昌甫學長、忠霖、Tom-振富、建中-光棓，以及 006、007、517、519 研究室的所有球友們，謝謝你們陪伴我度過兩 年的研究所生活。 最後要感謝我的父母親以及所有台中的家人及竹妍，謝謝他們對我的支持與 關心，讓我能心無旁鶩地完成論文。謹以此論文獻給我的家人以及關心我的師 長、朋友們。 家銘 于 風城交大 2006.10.13目錄
中文摘要 ... I 英文摘要 ...II 誌謝... III 目錄... IV 表目錄 ... VI 圖目錄 ...VII 第一章 緒論 ...1 1.1 研究動機與背景...1 1.2 研究目的...1 1.3 研究限制與範圍...2 1.4 論文架構...3 第二章 文獻回顧 ...4 2.1 新產品開發類型之相關文獻...4 2.2 新產品開發流程之相關文獻...8 2.3 績效構面與準則之相關文獻...13 2.4 整合性投資組合管理之相關文獻...22 2.5 投資組合篩選系統之相關文獻...25 第三章 新產品發展專案投資組合管理系統之構建 ...28 3.1 問題描述...29 3.1.1 候選提案集合...30 3.1.2 目標...31 3.1.3 資源限制...33 3.1.4 NPD專案投資組合模式...34 3.2 投資組合決策過程 ...34 3.2.1 決定評估準則及其權重...35 3.2.2 初步篩選...39 3.3 專案投資組合決策模式之構建...39 3.3.1 NPD專案投資組合平衡性限制式...39 3.3.2 決策模式之構建...41 第四章 案例探討 ...46 4.1 初步篩選 ...49 4.2 專案投資組合決策系統構建...494.3 小結...54
第五章 結論與建議 ...55
5.1 結論...55
表目錄
表 2.1新產品發展專案類型之分類...8 表 2.2新產品開發流程定義...11 表 2.3各學者對新產品開發績效評估的構面與準則...21 表 2.4投資組合篩選系統...27 表 3.1現行專案規畫目標...33 表 3.2主要準則構面與權重變數設定...37 表 3.3新提案與現行專案開發資訊...42 表 3.4專案相互關係...43 表 4.1各準則權重...46 表 4.2準則權重與評估值...47 表 4.3新提案在各準則構面上的得分...48 表 4.4平衡性資訊...49 表 4.5新提案與現行專案開發資訊...51 表 4.6專案相互關係...51 表 4.7案例結果...54圖目錄
圖 1.1 研究範圍...2 圖 2.1新產品類型文獻分類三維模式...7 圖 2.2COOPER (1980)的新產品開發流程 ...9 圖 2.3KUCZMARSKI (1988)的新產品發展過程...10 圖 2.4影響新產品績效之三大基石...13 圖 2.5新產品開發的主要成功要因...14 圖 2.6整合性投資組合管理流程...23 圖 2.7R&D專案管理流程 ...24 圖 2.8產品里程碑建立與專案排定計畫的績效評估...25 圖 2.9CHINHO 等人 (2004)的系統應用架構 ...26 圖 3.1NPD專案規畫概念...29 圖 3.2研究問題架構...30 圖 3.3定義新提案...31 圖 3.4「報酬 – 風險」的投資組合二維圖 ...32 圖 3.5評估決策流程...35 圖 3.6專案組合決策層級架構...36 圖 3.7區間尺度定義...38 圖 3.8「報酬 – 成功率」的投資組合二維圖 ...40 圖 3.9各階段專案關係圖...45 圖 4.1案例的平衡性投資組合二維圖...50 圖 4.2案例模式的分枝界限法樹枝圖...53第一章 緒論
1.1 研究動機與背景
科技日新月異，電子產品生命週期不斷的縮減，企業間的競爭日趨激烈。如 何以低成本、高品質、適時的推出新產品，以取得競爭優勢，是重要的課題。 依據 Kotler, P (2000)的研究，全球每年約有一萬六千項新產品投入行銷通 路，在產品與市場的相互推波助瀾之下，消費者已習慣於等待與期望新產品的問 世，而競爭者也卯足全力設法滿足消費者的胃口。然而新產品開發是有很大風險 的，新產品失利的例子屢見不鮮。根據統計，近年來約有 80%的新產品難逃失敗 的命運。因此，如何有效的推出新產品，一直是企業所關心的話題。 隨著消費者需求及喜好之提高及新科技不斷的進步，產品生命週期日漸縮 短。企業若不從事新產品開發，其所冒的風險是終有一天遭致淘汰的命運。因此， 企業必須經常不斷開發新產品與擴張事業，以取代逐步進入衰退的產品，進而創 造企業的價值。 每季配合公司的發展策略，研發或業務人員會有許多新概念產生，進而成為 提案。然而，公司的人力及資金有限，扣除正在進行的專案未來各期所需的資源 後，未來可用的資源該投資於那些新提案，為公司帶來最大的效益。本研究將此 決策稱之為專案投資組合決策。1.2 研究目的
本研究的主要目的是探討在有限資源下，考慮公司的策略、收益與風險的平 衡性、資源限制、專案相依性與期望獲利等因素，構建新產品發展專案投資組合 決策系統。以決定公司該進行的投資方案，資源作有效的應用。1.3 研究限制與範圍
本論文研究範圍與假設如下： 1. 台灣電子產業。 2. 專案類型設定為 NPD 專案。 3. 企業目標與長期開發策略已設定。 公司發展策略訂定後，由策略展開，訂定公司長、中、短期的目標。由目標 決定 NPD 專案的投資組合，使公司的資源作有效的分配，選擇正確的研發方向。 專案的執行需將分配的資源有效率的應用，以適時能將產品上市，達成既定目 標。當環境改變時，市場或技術可能遭遇許多風險，專案的規劃需作修正。本研 究範圍如圖 1.1 所示： 目標 企業策略 NPD 專案投資組合管理 執行專案 關卡-階段，專案管理及回饋 1. 市場、技術情境 2. 需求資源 3. 長/中/短期策 略 Input 在策略訂定後，依其時間長 度特性，設定一合理目標推 動專案績效的遵循依據 圖 1.1、研究範圍1.4 論文架構
： 發類型之相關文獻； 獻； 三、 構建 研究方向 本論文架構如下 一、 緒論 二、 文獻回顧 (1)新產品開 (2)新產品開發流程之相關文獻； (3)績效構面與準則之相關文獻； (4) 整合性投資組合管理之相關文 (5) 投資組合篩選系統之相關文獻。 新產品發展專案投資組合管理系統之 四、 案例探討 五、 結論與未來第二章 文獻回顧
本研究目的在文獻分類方面的問題主要可分為： (1) 新產品開發類型之相關文獻； (2) 新產品開發流程之相關文獻； (3) 績效構面與準則之相關文獻； (4) 整合性投資組合管理之相關文獻； (5) 投資組合篩選系統之相關文獻。2.1 新產品開發類型之相關文獻
整理有關過去一些新產品的分類如下：Booz, Allen, Hamilton (1982) 以產品對公司的新穎程度以及產品對市場的新 穎程度兩個主軸，將新產品分為六類： 1. 新問世的產品：創造一全新市場的新產品。 2. 新產品線：使公司首次進入某現有市場的新品。 3. 現有產品線增加的產品：增加現有產品線的新產品，加強完整性。 4. 現有產品的改良與更新：改進性能或提供較大認知價值，而主要目的為取代 現有產品的新產品。 5. 重新定位：將現有的產品導入至新市場或新市場區隔。 6. 降低成本：產品重新設計，並提供性能相同但成本較低的新產品。
Gobeli & Brown (1987)從生產者的觀點(技術改變)及消費者觀點(利益增進) 將新產品發展分為四類：
1. 漸進性創新：依賴現有生產經驗，新科技的使用程度不高，消費者所感受到 的利益增進也不大。
2. 技術性創新：使用新技術的程度較高，但消費者所感受的利益增進程度不高。 3. 應用性創新：並沒有使用新科技，利用創意使產品產生新的用途，消費者感
受的利益增進程度相當高。
4. 激進性創新：使用新技術來創新產品，消費者所感受的利益增進程度相當高。
Peter and Donnelly (1989)將新產品歸類為九個類型：1. 完全新功能的產品、 2. 現有功能改良的產品、3. 現有產品的新應用、4. 提供新增功能的產品、5. 現 有的產品提供到新市場、6. 由較低成本延伸至更多的購買者、7. 現有產品整合 成另一現有產品的改良品種、8. 降低成本的產品、9. 新式樣的產品。
Henderson & Clark (1990)以創新的觀點來分類新產品，因此他將新產品的開 發的區分為四類： 1. 漸進式創新：組成新產品的零組件在核心構想的設計上稍做改進以延伸原有 的功能，但是保留零組件之間的連結設計。 2. 結構式創新：組成新產品的核心設計構想保留不變，以新的設計架構來連結 各個零組件。 3. 模組式創新：組成新產品的零件採用新的核心設計構想，但保留各零組件之 間的連結以及產品架構。 4. 激進式創新：組成新產品的零件的核心設計構想，與各零件間的連結都採用 全新的設計。
Cooper & Kleinschmidt (1991)的研究是將創新產品區分為三類，分別是： 1. 高度創新的產品：新問世的產品以及新產品線的產品。
2. 中度創新的產品：現有產品線增加但不算是創新的產品，以及現有產品線所 增加的新產品。
3. 低度創新的產品：其他各種的新產品，如現有產品的改良與更新以便重新定 位、或降低成本。
Wheelwright & Clark (1992)依產品及製程改變程度為基礎，將新產品的類型 區分為四類： 1. 研究及先進專案：其目的在技術的發明或取得新知識技能，通常設有專門的 組織或團隊負責。 2. 突破性創新：指創造新一代全新的產品或製程。 3. 發展平台或下一代專案：新一代或平台式產品的發展計畫，通常此類專案能 建立後續衍生專案的基本架構。 4. 衍生發展專案（增強、改良）：改良現有產品的功能以滿足特定市場區隔的 需求。 小島敏彥(1996) 則定義新產品為經由新穎且獨到的想法，使現有產品、技 術或服務達到目前未能達到的機能、品質、研究、技術、生產方式或服務。Song & Weiss (1998)認為市場成長機會是一種決定適當的產品發展之策略性決定。以 現有產品和技術及現有市場為目標的成長策略，其結果是漸進改良式的產品。而 以新產品和技術追求新市場的成長策略，則會產生真正的新產品。其它的組合 (如現有市場和新產品，或新市場和現有產品)的結果會是中度創新的新產品。將 創新以「技術能力」和「產品能力」兩個構面區分的方法亦相當受到學者研究之 青睞。而「技術能力」指的是產品所採用的擴展技術能力(產品功能執行的方法) 超過現有範圍的程度；「產品能力」指的是產品被顧客或使用者知覺到或體驗到 的利益。 Veryzer (1998)在其研究中，藉由這兩構面區分成以下四種類型：1.連續性 (Continuous)、2.技術不連續(Technologically Discontinuous)、3.商業不連續性
(Commercially Discontinuous)、4.商業與技術不連續性(Technologically and
Commercially Discontinuous) 。而 Lynn (1998)是以類似之市場與技術兩個向度， 區分成四種類型：漸增式創新、進化式技術創新、進化式市場創新、間斷式創新。 蕭曄蔚(民89)的碩士研究論文系探討如何有效的推出新產品。其研究針對這 個問題同時從產品類型、市場特性與新產品上市策略三個構面加以探討，在不同 的情況找出適當的上市策略，再根據績效指標來判斷選擇的策略是否能提升績 效。研究結果發現國內市場新產品推出的相隔時間較短。因此，國內廠商在資金 不充裕又須不斷的推出新的功能或新式樣的產品，以穩定市場的地位之時，廠商 在選擇新產品上市策略，為了可以適應本國市場與技術開發上的特性並考慮到市 場的特殊性，則多採用漸進式產品創新。 綜合以上文獻，各學者對新產品類型的分類上，可以用創新、市場、技術三 個維度來表達，且對每個維度細分出三個種類，因此可以形成如圖2.1所示的一 個的正立方體，其由27個區塊組成的三維模式。並用這三個維度的思考角度來對 上述新產品類型文獻加以分類，可整理如表2.1所示。 技術 高度 中度 低度 創新程度 新市場 潛在市場 現有市場 高科技 一般 低 (高度創新，現有市場，高科技) 圖 2.1 新產品類型文獻分類三維模式
表 2.1 新產品發展專案類型之分類
年代 學者 所屬維度區塊
1982 Booz et al. 市場與創新性度兩維度
1987 Gobeli & Brown 市場與技術兩維度
1989 Peter & Donnelly 創新維度與(中度創新，新市場，－)區塊 1990 Henderson & Clark 創新維度
1991 Cooper & Kleinschmidt 創新維度 1992 Wheelwright & Clark 技術維度
1996 小島敏彥 創新與技術維度
1998 Song & Weiss (中度創新，現有市場，－)、 (中度創新，新市場，－)區塊 1998 Lynn 市場與技術兩維度 綜合以上學者對新產品發展專案類型之分類，新產品發展類型可大致分成突 破式的新產品與漸進式的新產品，而本論文主要針對台灣電子產業區塊，所以將 新產品發展類型定位為漸進式產品創新。
2.2 新產品開發流程之相關文獻
在新產品開發中，若沒有執行特定的設計步驟或缺乏一個完整新產品發展的 流程，便會降低其上市的成功率。以下列出相關的文獻： Cooper (1980)提出最常為人提及或引用的新產品發展程序，並指出新產品發 展程序應廣泛包含各項工作與活動如圖2.2所示：環境 企業本質 市場本質 專案本質 圖 2.2、Cooper (1980)的新產品開發流程 上述流程在Saren (1984)對新產品開發流程的分類中，可歸納為決策階段模 式，此種模式視新產品開發流程為一連串決策的組合。此模式主要可處理新產品 開發中重要的問題－決策中可行專案的種類以及決策所需資訊的不足程度問 題。在上圖中技術與市場活動在新產品開發的每階段都是互補的；且是發生在企 業、市場、和專案所定義的環境中。此外，在流程中每階段都要蒐集與評估相關 創意篩選 初步事業評估 細部事業分析 商品化前分析 商品化後分析 (審核及修正) 商品化的實體 上市結果： 成功或失敗 評估 確認顧客需要 市場活動 技術突破 技術活動 基本設計及 技術可行性 基本市場評估 市場研究 產品開發 試產 行銷測試 導入市場 大量生產
資訊，最後方作出決策。若想提高專案開發的成功率，企業必瞭解其在市場或技 術上有何不足，加以克服，以完整地執行新產品開發的活動。 Cooper (1983)提出最常為人提及或引用的新產品發展程序，並指出新產品發 展程序應廣泛包含各項工作與活動，主要步驟為： 1. 創意的產生、2. 創意的篩選、3. 初步產品發展、4. 經濟分析、5. 產品雛形 試驗、6. 量試、7. 產品量產、8. 新產品上市。 Kuczmarski (1988)將新產品發展過程分為二、四、七、十個步驟之程序，如 此整理有助於企業在發展新產品發展流程之彈性選擇，其關係如下圖 2.3 所示： 二步驟 四步驟 七步驟 十步驟 發覺需要與 圖 2.3、 Kuczmarski (1988)的新產品發展過程 確認並分析 新產品觀念 開發原型並 做上市規劃 創意探索及 觀念發展 篩選及商業 分析 原型開發與 產品測試 市場測試及 商品化 創意產生 觀念發展 商業分析 篩選 原型開發 市場測試 商品化 需求 創意產生 觀念發展 商業分析 概念篩選優 先順序排列 原型開發 產品測試 市場試銷 商品化 上市後控制
Song &Weiss (1998)提出六個新產品發展活動：策略規劃、觀念發展及篩選、 商業及市場分析、技術發展、產品測試、產品商業化。另外，他們也認為不同新 產品發展階段的風險取決於產品的創新性，產品愈新，風險越大，越需要資訊及 協調。而當產品是屬於改良式的產品時，因為有了先前的經驗，它的新產品發展 過程較著重於後發展階段，而全產品測試階段。 鍾志明(1999)將新產品發展階段畫分為6個階段，分別為： 1. 創意發展、篩選與產品觀念發展階段：此一階段包括創意產生至產品觀念之 各項活動，以及評估創意或產品概念時所需進行的市場調查活動。 2. 事業部門之評估階段：包括初步技術可行性、財務可行性及其他策略綜效之 評估活動。 3. 產品發展與內部測試活動：包括產品原型的設計與發展、內部測試。 4. 顧客端測試活動。 5. 試產與投產階段。 6. 上市作業階段：包括市場試銷及其他上市時的各項作業活動。
Lehmann & Winer (2002) 書中將新產品開發分為以下幾個階段：
1. 創意生成(Idea generation)、2. 概念發展(Concept development)、3. 可行性審查 (Feasibility screening)、4. 概念測試(Concept testing)、5. 產品發展(Product testing)、6. 產品雛形試驗(Market testing)、7. 市場試驗、8. 是否開發決策(Go-no go decision)。 表 2.2 新產品開發流程定義 年代 學者 新產品開發流程 1980 Cooper 七個階段與相關活動：1.創意篩選、2.初步事業評 估、3.細部事業分析、4.商品化前分析、5.商品化 後分析、6.商品化的實體、7.上市結果(成功或失敗)
1983 Cooper 七個階段：1.創意篩選、2.初步產品發展、3.經濟 分析、4.產品原型試驗、5.先導試行、6.產品試行、 7.上市 1988 Kuczmarski 推出二、四、七與十步的新產品發展階段作為研 究之參考 1998 Song &Weiss 六個步驟依序為：策略規劃、觀念發展及篩選、 商業及市場分析、技術發展、產品測試、產品商 業化 1999 鐘志明 六個步驟分別為：1.創意發展、篩選與產品觀念發 展階段、2.事業部門之評估階段、3.產品發展與內 部測試活動、4.顧客端測試活動、5.試產與投產階 段、6.上市作業階段 2002 Lehmann &Winer 八個步驟依序為：1.創意生成、2.概念發展、3.可 行性審查、4.概念測試、5.產品發展、6.產品雛形 試驗、7.市場試驗、8.是否開發決策 綜合以上學者對新產品開發流程的定義，本研究的情境設定以 Cooper 最常 為人提及或引用的新產品發展程序，其文獻所指出的發展程序廣泛地包含了各項 工作與活動，並定義出七個階段與相關活動：1.創意篩選、2.初步事業評估、3. 細部事業分析、4.商品化前分析、5.商品化後分析、6.商品化的實體、7.上市。在 本研究 NPD 新提案在發展程序的入選條件要求進行至初步事業評估階段，並完 成階段性活動，以提供系統相關資訊的輸入。
2.3 績效構面與準則之相關文獻
Cooper (1998)經研究証明出三項新產品上市的成功基石。 1. 擁有一套完善的新產品策略：在 Cooper 調查中，許多企業都沒有新產品策略； 2. 具備適當且充裕的資源：運用智慧分配資源，並將資源用在重要市場及專案 上； 3. 擁有一套有效的新產品開發流程：這套流程應能協助組織在最短的時間內成 功地將產品推至市面。如圖 2.4 所示： 高品質的 產品開發 流程 企業新產品之表現 資源 承諾 新產品 策略 圖 2.4、影響新產品績效之三大基石 小島敏彥(1996) 提出新產品開發的成功要因可大致區分為： 1. 產品的特徵賦予； 2. 產生該產品的組織體制與決策過程。如下圖 2.5 所示： 期望的新產品 (甲)具有高成長 希望市場的產品 (乙)獨創且獨特之 產品 (丙)具有競爭力 的 高激勵與創造力之發揮 (2)市場導向之資訊管理系統 (3)高開發力及綜效 相關部門的有機協力 資源的重點分配 事業策略 → 開發方針及目標之明示 → 開發組織體制(專案編組) (1)在獲得高階主管的確認與支持之強力領導力 圖 2.5、新產品開發的主要成功要因 此外，在建構成功產品的組織體制及決策面上，首要考量為一個以市場導向 的資訊管理系統為主幹，因為要具有高階管理的強烈意願及正確的方向賦予，新 產品開發不僅具有高風險，同時從資源投入到收穫為止需要相當長期間。所以若 不能以市場的實際資訊為依據來進行開發的話，產品則容易招致失敗。並考量產 品特性間的關係，便可進行具有獨創性產品之開發及具有競爭力產品之開發。同
時在高階主管的強力支持與推動力下，可對資訊與創意進行方向賦予，並可形成 產生綜效之資源分配及能力形成。 由上述學者的文獻可知，成功的新產品特性可歸納為公司目標方針的確立、 擁有一套完善的新產品策略、有充裕的資源及有效的新產品開發流程等因素，所 以在 NPD 新提案篩選階段，對於篩選的構面及準則，都應以此為依歸。以下將 列出本論文所整理各文獻認為專案評估所需建立的構面及準則： Cooper (1984)、Cooper (1986)在研究新產品策略對創新績效之影響中，整合 了Collier & Hopkins的觀點，以三構面發展出八項衡量指標來衡量新產品開發績 效。其三個構面為：(1)新產品成功的比率；(2)新產品專案對公司的影響；(3)專 案的相對績效。而八項指標是： 1. 過去五年發展之新產品佔目前公司銷售額之比例； 2. 過去五年中產品發展成功比率； 3. 過去五年來新產品失敗與半途終止的計畫所佔的百分比； 4. 過去五年新產品發展計劃達成目標程度； 5. 計劃對公司銷售額及利潤增加的重要性； 6. 所獲利益超過投入成本的程度； 7. 計劃相對於競爭者的成功程度； 8. 計劃整體成功程度。 之後Cooper 至1987 與 Kleinschmidt，再以三構面發展出十項衡量指標來衡 量新產品開發績效。其三個構面是：(1) 財務績效；(2) 機會窗口(Opportunity Windows)；(3) 市場衝擊。其十項指標如下所示： 1. 獲利性水準：新產品獲利率超過或低於企業對於此一投資的最小可接受獲利 水準的程度。 2. 回收期：回收原始投資所需的新產品上市年數。
4. 國外市場佔有率：新產品於國外目標市場上市三年後的佔有率。 5. 相對銷售額：相對於過去五年內公司所導入新產品的銷售比例。 6. 相對利潤：新產品相對於其它新產品導入的利潤水準。 7. 相對於目標的銷售額：新產品的銷售額超過或低於其銷售目標的程度。 8. 相對於目標的利潤：新產品利潤超過或低於目標利潤之程度。 9. 新產品類型的機會窗口：藉由新產品的導入而打開新產品類型的機會程度。 10. 新市場的機會窗口：藉由新產品的導入而打開公司新市場機會的程度。
Cooper & Kleinschmidt (1995)以問卷調查135 個廠家，以歸納新產品開發的 成功關鍵因素，Cooper & Kleinschmidt並以績效地圖的矩陣，將績效表現分為四 種族群：技術贏家、Dogs、績效卓越、績效平庸。績效最好的族群是績效卓越， 績效最差的族群則為Dogs。Cooper & Kleinschmidt 使用的名詞是「績效的驅動 力」，其內涵與成敗的關鍵因素雷同。Cooper & Kleinschmidt歸納出新產品開發 的成功關鍵因素有八項共26個因素： 1. 注重新產品開發流程 - 注重計畫執行的品質 - 流程周延完整 - 著重事前的準備 - 有清楚定義的產品輪廓 - 計畫繼續/停止的決策機制 - 流程有彈性 2. 公司的新產品開發策略明確 - 新產品開發計畫的目標明確 - 讓公司內部明瞭新產品開發對公司營運目標達成的重要性 - 新產品開發的工作是長期性的 3. 新產品開發資源充足
- 新產品開發的資源充足 - RD 的資源充足 - 有專責人力 4. 高階主管的認同 - 高階主管強力支持新產品開發的工作 - 高階主管願投入資源 - 必要時，高階主管對Go/Kill、花費等能立即決策 5. 創業的氣息 - 創意的交流 - 10%~20%的自我時間 - 種子基金以備小型創意計劃之需 6. 高階主管的責任感 - 新產品開發是高階主管的績效目標 7. 專精與綜效 - 新產品不是要把公司帶向全新的市場 - 運用現有技術開發新產品 8. 新產品開發團隊的素質高，是跨功能部門的工作團隊 - 專職的計畫主持人 - 經常聚會討論 - 決策有效率 - 指派成員參與計畫 - 成員來自不同功能部門
Cooper & Kleinschmidt進一步由問卷整理新產品開發失敗的關鍵因素為： 1. 不注重新產品開發的流程：不注重流程的品質與事前的準備工作，產品
發計畫多是短期目標。 3. 資源不足：R&D及新產品開發的經費不足、人力缺乏。 4. 欠缺高階主管的認同：高階主管不願投入資源、不參與決策。 5. 缺少創業的研究氣息：沒有自我時間，不鼓勵自發性的創新。 6. 非高階主管的責任：新產品開發並非高階主管的績效目標。 7. 不專精、無綜效：新技術、新市場。 8. 沒有跨功能部門的團隊：沒有跨功能部門的團隊，成員之間溝通不良， 決策效率差。
Olson、Walker & Rueken (1995)，則分別針對經理人與其他功能部門參與者 衡量新產品開發績效。首先在針對經理人方面，其衡量指標為： 1. 與公司內其他過去發展的產品比較，新產品的品質水準。 2. 與競爭者發展的新產品比較，新產品的品質水準。 3. 經理人員對產品最終設計的滿意程度。 4. 產品推出後，達到損益平衡所需的時間。 5. 達成銷售目標的程度。 6. 預算控製程度。 7. 完成計畫所花費的時間和預期時間相比。 而在針對各功能的參與者所採用的衡量標準有： 1. 在計畫中，原部門配合的程度。 2. 在計畫中，工作的滿足程度。 3. 自我評估對計畫的貢獻程度。
Cooper & Kleinschmidt(1996)研究先進國的161 個事業單位後，提出新產品 開發的績效評估方式，並以10個績效指標來衡量：
2. 銷售百分比 Percent sales：過去3年內，新產品佔整體營收的百分比
3. 獲利、開發費比 Profitability relative to spending：過去3年內，公司在新產品 上的獲利與新產品開發的費用的比較
4. 技術成功評比 Technical success rating：新產品開發計畫技術成功的評比 5. 營收影響 Sales impact：新產品開發計畫對公司每年營收的影響
6. 獲利影響 Profit impact：新產品開發計畫對公司每年獲利的影響
7. 新產品銷售目標達成度 Success in meeting sales objectives：新產品計畫達成銷 售目標的程度
8. 新產品獲利目標達成度 Success in meeting profit objectives：新產品計畫達成 獲利目標的程度 9. 相對於競爭者的獲利：新產品計畫相對於競爭者的獲利 10. 整體成功：新產品計畫相對於競爭者的整體成功評比 Hechst(1997)用於決定研發專案優先順序的五類主要因素包括： z 技術成功的機率 z 商業化成功的可能性 z 為公司帶來的營收 z 與企業策略的配合度(是否合於事業單位策略) z 重要策略的影響力(能否有效運用公司資源及科技) 且在Cooper書中提到，以Hechst公司的計分模式分類下的十九道問題。每道 問題或標準都經過仔細選擇，用字遣詞十分小心、定義清楚，且歷經時間的測試， 確定效度及信度。其十九道問題整理如下： 1. 對公司獲利力的絕對貢獻。 2. 科技上的回收：需要多少年產品的累計收入，才能與全面上市之前所花的成 本打平。
4. 策略相合性：此產品專案是否與產品線、事業部門或整個公司的策略相符。 5. 策略影響力：此產品方案對產品線、事業部門或整個公司的財務與策略影響 力。 6. 專利權。 7. 成長空間。 8. 持久力：產品的市場壽命。 9. 與企業中其他事業單位或營運的綜效。 10. 市場需求之有無。 11. 市場的成熟度。 12. 競爭態勢：市場競爭是否激烈。 13. 是否已有商業化應用發展的技能。 14. 商場上的假設。 15. 法規 / 社會 / 政治因素。 16. 技術上的差距。 17. 專案的複雜性。 18. 公司是否已有此項科技基礎。 19. 人力與設備(資源的可行性)。
Terwiesch、Lich & Niederkofler (1998)，認為量度新產品發展的成果與個別 企業所虛的產業環境有關。作者針對全球12個電子產業中的86家公司進行研究， 並建構一個市場架構模型，用以瞭解新產品發展成果對於企業獲利能力的影響。 以三個構面來描述市場狀況：1.市場佔有率、2.市場成長及3.外部穩定性。其中 外部穩定性指的是產品在市場中的平均生命週期。Terwiesch等人(1998)指出，新 產品發展的成果對於市場變動緩慢公司以及產品生命週期長的公司將導致獲利 能力增加。該研究結果顯示，新產品發展的成果對於市場佔優勢的公司扮演了較 重要的角色，而對於那些市場佔有率較低的公司則否。
Loch、Stein & Teruiesch(1998)，在探討評估公司整體發展的功能與公司成功 的關係研究中將衡量構面分為： 1. 業務績效：評估公司在市場上的業績。 2. 產品發展績效：評估發展功能對公司業務目標的貢獻及業務績效的達成率。 3. 發展過程績效：評估公司發展能力之成長及品質提升。其中產品發展績效包 含有：市場的領導地位、設計品質、創新速度、新產品新穎性及產品低成本 性等衡量指標。
Cooper & Kleinschmidt (2001)認為可以以下列10項指標來衡量新產品績效： 1. 成功率高低、2. 投資報酬率、3. 是否符合銷售目標、4. 是否符合獲利目標、 5. 時間效率、6. 是否符合預期進度、7. 是否符合預算、8. 是否取得新市場、 9. 新產品窗口、10. 技術成功率。 並透過因素分析，將上述 10 項績效衡量指標粹取成: l. 財務績效-利潤與用 售額的增加；2. 市場衝擊-國內或國外市場上的地位提昇程度以及 3. 機會窗口-新技術發展或新市場開拓機會之提供等三項因素。 表 2.3 各學者對新產品開發績效評估的構面與準則 年代 學者 評估構面 評估準則 1984 Cooper 新產品成功的比率 新產品對公司的影響 專案的相對績效 由三構面發展出八項評估準則 1987 Cooper & Kleinschmidt 財務績效 機會窗口 市場衝擊 由三構面發展出十項評估準則 1995 Cooper & Kleinschmidt 分為四種族群與八項 成功的關鍵因素 二十六項評估準則 1995 Olson et al. 針對經理人 針對其他功能部門 經理人構面發展出七項評估準 則；其他功能部門參與者構面 發展出三項評估準則
1996 Cooper 營業獲利 營業衝擊 成功率、新產品銷售百分比、 成本獲利比、獲得衝擊、競爭 獲利比及整體成功率 1997 Hechst 技術成功的機率 商業化成功的可能性 為公司帶來的營收 與企業策略的配合度 重要策略的影響力 由五構面發展出十九項評估準 則 1998 Terwiesc et al. 市場架構模型 市場佔有率、市場成長及外部 穩定性 1998 Loch et al. 業務績效 產品發展績效 發展過程績效 市場的領導地位、設計品質、 創新速度、新產品新穎性、產 品低成本性 2001 Cooper et al. 財務績效 機會窗口 市場衝擊 由三構面發展出十項評估準則 本研究採用 Hechst 的評估構面做為新產品績效準則的構建分類，再將合適 本研究系統的評估準則置入此分類中，此部分內容在第三章會有詳述。
2.4 整合性投資組合管理之相關文獻
Coope 等人(1997)認為理想的新產品策略必須包含界定新產品目標、競爭焦 點(新產品將藉由何種科技、針對何種市場)、產品的競爭計畫或相對的優先順 序。而事業體的產品投資組合管理流程包含三項主要的決策過程：事業單位的策 略發展、新產品開發流程中的階段與關卡，以及產品投資組合檢視。而這三項決 策過程須互相整合、運作及回饋。在專案投資組合檢視部分(下圖左方)，考量三 個目標：價值極大化、平衡性和策略方向，協助專案開發的高層人員在新舊產品 方案兼容的狀況下，及企業即時的對客戶、技術、資源及進度資訊的更新下。決 定專案組合，並設定計畫的目標，動態的控管專案組合的進行。在預期的各項指 標水準與正在進行的專案實際指標水準下進行關卡管控下進行產品專案的篩 選，以及經費、資源的分配。相關內容與概念如圖 2.6 所示：企業策略與 NP 策略 專案狀態及 成效回報 優先順序調整 關卡調整 專案投資組合檢視 階段-關卡模式 策略要項： 檢查必須執行 之專案 檢查專案順序 檢查策略 配合度 調整關卡模式 檢驗表： 專案是否合於 必須符合標準 專案組合的影響 專案優先順序排 定及分配資源： ‧由其他專案 ‧由其他資源 ? ? 過關或淘汰 順序調整 投資組合篩選 (新提案的篩選) 專案管理 (現行專案的管理) 圖 2.6、整合性投資組合管理流程 林惠滿(民 92)認為由於企業的新產品開發多以專案的型式進行，如何適當的 規劃、配置專案開發所需的資源及有效執行計劃，以在適當的時點，推出適當的 新產品。專案的生命週期主要可分為三個階段：規劃階段、執行階段及完成階段。 上圖新進專案集合部分屬於規劃階段，此階段主要包括產品長期規劃、設定專案 目標、並預估執行此專案所需的相關資源。而舊有專案集合可分屬為執行階段及 完成階段，在執行階段主要工作為：工作分派、訂定目標及檢核點並定期檢視進 度及品質；在完成階段則必須將個人完成的工作成果進行整合。
分析、規劃階段
圖 2.7、R&D 專案管理流程 資料來源：林惠滿(民 92) F. P. van Remoortere 等人(1991)提到產品里程碑的建立，可讓專案排定的計 畫與真實專案績效做差距分析比較，以協助產品能如預期時間上市。如圖 2.8 所 示： 產品規劃 ＊ 顧客需求分析 ＊ 技術需求分析 ＊ 訂定產品規格 資源規劃 ＊ 費用估算 ＊ 人力配置 ＊ 時間估算 ＊ 工作分派、責任歸屬 ＊ 訂定目標、檢核點 ＊ 定期檢視進度、品質 ＊ 系統整合 ＊ 產品效能測試 ＊ 品質測試 ＊ 專案產品移轉執行階段
完成階段
策略規劃 ＊ 產品策略聚焦 ＊ 技術策略聚焦 ＊ 設定專案目標 ＊ 獲取所需資源圖 2.8、產品里程碑建立與專案排定計畫的績效評估 另外，在此篇文獻中提到在建立里程碑中，好的里程碑會有下列三個特徵： 1. 可蘊含主要技術目標的里程碑； 2. 可促進專案計畫的； 3. 可驅動企業目標的。
2.5 投資組合篩選系統之相關文獻
Radhika 等人(1996)認為過去文獻大都忽略了專案間的技術相依性，專案間 的相依性會帶來成本的減少並帶給組織更大的利益。此篇論文利用資訊系統篩選 真實作業的資料，建立一資金預算已知下的 R&D 專案篩選模式，並考量資源限 制與方案相依性下，篩選出能產生最大獲利的投資組合。 Jeffrey 等人(2001)認為有效掌握風險，提出一簡單並具直覺性方法來求解最 佳 R&D 投資組合篩選，主要採用期望報酬與 Gini 係數兩個參數，並採用隨機優 勢指標(此方法為利用報酬的分配對投資組合的績效作衡量，要求條件為報酬越 里 程 碑 產品經理 產品里程碑 建立 工作計畫 績效評估 修正 真實 與 計畫 的績效 差距分析 績效回饋 專案經理 執行人員多越好，可以作為不同投資組合之間優劣排序的標準)來考量投資組合中的候選 投資組合，最後使用分支界定法(branch & bound：bound 的意思是找尋滿足問題 解的下限，利用這個下限來修剪狀態空間樹，以避免浪費時間計算不可行的組 合；branch 是做狀態空間樹走訪的意思) 用來求解上述的最佳化問題。 Chinho 等人(2004)發展一整合的架構，為了提供使用者有一個彈性的應用系 統，並且可以幫助決策者系統化的執行投資組合的篩選，所以利用決策支援系統 的概念與糢糊理論，來建立一整合策略事業單元(SBU)投資組合篩選架構如圖 2.9 所示，由推動者建立策略方向投入相關公司需求的準則以評估方案。另外，此論 文考量的兩個參數為投資成本與期望獲利，並設立每個事業單元的策略且假設所 以策略計畫都相互獨立並且每年只執行一種策略；在流程方面，此論文分為事前 評估、優先順序導出和資料分析報告三個階段，並細分出八個步驟和步驟中相關 活動於這三個階段中。 圖 2.9、Chinho 等人(2004)的系統應用架構 優先順序模組 流程管理模組 資料 檔案 最佳化投資 組合篩選模組 報告模組 輸出報告 決策者 1 決策者 2 決策者 n 推動者 輸出 檔案
Jianxin 等人(2005)發展一從客戶及製造觀點兩構面為基準的產品投資組合 規畫模式，將各個產品屬性及屬性等級以及的客戶與工程製造觀點情境設定相對 應的參數表達，因為工程製造的角度關心成本及複雜性，愈多樣化的產品會使製 造環境增添許多變因與阻礙，這和客戶的角度相反，所以此論文建立一模式權衡 這兩個觀點，目的為篩選出一最佳的產品投資組合模式。 表 2.4 投資組合篩選系統 年代 學者 特性 1996 Radhika et al. 利用資訊系統的方式，在考量資源限制與專案相依性 下，篩選出能產生最大獲利的投資組合 1997 Cooper et al. 考量三個目標：價值極大化、平衡性和策略方向
2001 Jeffrey et al. 為掌握風險，用一數學模型對R&D專案組合採隨機優 勢指標的方式來篩選最佳的產品投資組合 2004 Chinho et al. 利用決策支援系統的概念與糢糊理論，來建立一整合 SBU投資組合篩選架構 2005 Jianxin et al. 考慮客戶及製造觀點，建立一模式以篩選最佳的產品投 資組合 綜合以上學者論點，投資組合篩選系統應該開發符合公司策略的專案，且須 考量資源限制與專案相依性，並對整體投資組合做有效的風險掌握。 本研究與過去研究不同之處在於首度提出適用於台灣電子產業的 NPD 專案 投資組合決策模式，且在系統模式設計上優於過去研究的是此模式同時考量了 Cooper (1997)發現在進行投資組合都需考量的共通性質：價值極大化、平衡性和 策略方向，與其它文獻的優點。故本研究的 NPD 專案投資組合在策略、平衡性、 資源限制、專案相依性等多個因素的資訊下，建立一目標為期望獲利最大化的 NPD 專案投資組合模式。
第三章 新產品發展專案投資組合管理系統之構建
本章建構一 NPD 投資組合決策模式，該模式是基於台灣電子產業的漸進式 產品創新的新產品發展專案的投資組合進行研究。一般公司在每季或每月會做專 案投資組合的決策，以決定新的概念提案是否值得投資，進行中的專案是否要繼 續投資。 Cooper(1993)認為投資組合管理為一動態的決策流程，因為產品及技術的開 發，面臨許多不確定因素，是否能成功具有風險。開發過程中，外在環境的變遷， 例如：競爭對手、市場需求的變化等，亦存在著許多不確定性且不斷有更新的資 訊獲得，因此為了要避免不確定性發生時對公司產生過度的傷害，所以如何在收 益及風險取得平衡是模式中重要的考量之一。另外，由於公司的資金及人力資源 有限，如何將有限的資源作有效的運用，選擇適合的投資組合對企業資源的分配 極為重要，更會影響企業未來的整體效益。 NPD 專案投資組合決策模式需考慮公司的營運、產品及技術策略，以規畫 未來資金及人力資源，及將現有資源作有效的分配。確保即將進行及正在進行的 專案有足夠的資源，能在規劃的時限內達成既定目標。 由產品及技術策略展開，訂定目標，為達成目標孕育許多新概念與提案。由 這些新概念與提案選擇適合的方案組合，進而成為專案，執行專案以達成既定目 標。如圖 3.1 所示。 本論文的研究已知以下資訊： 1. 公司的策略及目標市場。 2. 未來可用資源。 3. 提案排程與所需資源。時間 檢核點 提案 1 提案 2 提案 4 提案 3 新提案集合 A A1 A2 A3 A4 產品策略 技術策略 時間 產品開發 里程碑 技術開發 里程碑 時間 專案 6 專案 7 現行專案集合 專案 5 圖 3.1、NPD 提案產生概念
3.1 問題描述
本研究系統限制： 1.針對台灣電子產業漸進式產品創新。 2.專案類型設定為 NPD 專案。3.企業目標與長期開發策略已知。 為了構建一個符合本系統情境的 NPD 專案投資組合模式，在模式的篩選對 象為新提案並考量正進行專案集合的影響，加上系統目標與組織資源的限制資訊 輸入下，輸出為專案投資組合。本研究相關內容如圖 3.2 所示： 新提案集合 z 技術能力 z 預算 z 交互關係 z 市場需求 目標 圖 3.2、研究問題架構 以下針對圖 3.2 中的各項目進行說明： 1. 候選提案 資源限制與規畫 專案投資組合模式 .1.1 候選提案集合 在本系統中，候選的新提案集合是指屬於規劃階段的專案，候選的條件為已 2. 目標 3. 4. NPD 3 新提案集合 構建 NPD 專案投資 組合模式 現行專案集合 z 檢核進度品質 z 工作分派 z 成本估算 資源限制 交互作用 專案投資組合 Output
知基本設計、技術可行性與基本市場評估的資訊，如圖 3.3 所示： 技術活動：技術突破 市場活動：認清顧客需要 時間 創意篩選 初步事業評估 技術活動：基本設計及技術可行性 市場活動：基本市場評估 圖 3.3、定義新提案 3.1.2 目標 NPD 專案投資組合決策模式需考慮公司的營運、產品及技術策略，且新產 品的開發具有風險，所以本決策模式設定以下三個系統目標，為求篩選出的專案 可以符合公司策略，亦可考量風險並達到公司效益的最大化。 1. 策略性：NPD 專案投資組合必須配合公司策略。 2. 平衡性：即發展出具平衡性的 NPD 專案投資組合，此處對平衡的定義是在不 同風險程度與不同獲利程度的專案間取得均衡。所以本論文平衡性目標設定 為建立以「報酬 – 風險」為考量的 NPD 專案投資組合。平衡性亦即為公司 決策者對風險以及報酬兩維度考量下，將提案類型分為四區塊，而對各區塊 進行經費或資源的比例限制，避免偏重於開發某一區塊的提案而使整體風險 提高。平衡性可用泡泡圖的方式來檢視，如圖 3.4 所示。
報酬 (圈圈大小代表專案經費或資源) 風險 圖 3.4、「報酬 – 風險」的投資組合二維圖 3. 目標函數最大化：在此衡量的項目可為獲利力、投資報酬率等。而本論文在 此項目標設定為 NPD 專案組合的商業獲利期望值最大化。 為達成上述目標，故本研究整理以下準則構面做為系統輸入資訊： z 技術成功的機率 z 商業化成功的可能性 z 為公司帶來的營收 z 與企業策略的配合度(是否合於事業單位策略) z 科技應用能力(能否有效運用公司資源及科技)
3.1.3 資源限制 正進行專案集合是指屬於執行階段的專案，對於執行中的專案會設定檢核點 並定期檢視進度及品質，並針對每一工作項目定義明確的工作事項、預計達成成 果、預計完成時間、成果檢核要項，例如：專案工作歸屬、進度及相關技術等方 面的資訊，如表 3.1 所示。在正進行的專案執行過程中，會有一些評估準則資訊 的修正且與預定目標比較，並進行關卡的過關或淘汰的決策，此類經費、資源等 資訊須回饋給投資組合決策系統。 由於公司的資源有限，所以在產品及技術策略設定，便規畫未來資金及人力 資源，包括預估新提案集合中所需的相關資源，以及扣除現行專案所佔用的資源 下，並考量風險，以輸出最符合企業策略與利益的專案投資組合為目的，為求達 到最有效的資源利用。 表 3.1 現行專案規畫目標 第一季 第二季 第三季 第四季 專案 1 專案 4 專案 5
目標值
實際值
資源 1 利用成本 … 時 間 專 案 規 畫 項 目 專 案相依專案 累積使用經費 預定完成時間 開發相關技術 責任歸屬 品質
專案一
（第一季）
3.1.4 NPD 專案投資組合模式 本研究在情境設定上，模式的篩選對象是針對在事業策略單位中的候選新提 案，並考量正進行專案集合的影響、系統目標與公司資源的限制，且因為新提案 集合及現行專案集合在期望獲利、資源和技術方面都具有相依性，所以在建構本 系統模式時必需將新提案集合及現行專案集合一齊考慮，進而建構一提供新提案 篩選、經費與資源管理的決策系統。3.2 投資組合決策過程
投資組合決策過程其步驟如下： 1. 決定評估準則及其權重； 2. 初步篩選； 3. 專案投資組合決策模式之構建。 NPD 專案評估篩選系統為達到上述各項系統考量，首先需要有評估準則的 輸入，對於輸入的準則用 AHP 法可獲得個別權重後，決策者針對每個新進的候 選提案依據它在準則上的表現給予量化分數，藉此建立專案策略性限制式做為新 提案的初選。通過以上的初選的提案，接著建立專案組合平衡性的限制式，並綜 合現行專案集合及專案相依關係的資訊，設立一獲利最大化目標式，利用資源限制式進行專案投資組合決策，決策後篩選出的新專案便進入執行階段，在開發過 程的專案會對各準則進行監控，各時點的表現會記錄在資料庫中，做為未來新提 案準則評估值給予的回饋資訊。相關流程如圖 3.5 所示： Input 策略性要求 圖 3.5、評估決策流程 3.2.1 決定評估準則及其權重 本系統用於決定NPD專案準則的五類主要構面包括： 1. Pits：技術成功的機率 2. Pics：商業化成功的可能性 準則 AHP 獲得 =>權重 現行專案集合 與相依關係 平衡性要求 目標最大化 與資源限制式 專案投資組合決策 專案執行 回 監 饋 控 事後評估
3. Ei：為公司帶來的營收 4. Ai：與企業策略的配合度(是否合於事業單位策略) 5. Bi：科技應用能力(能否有效運用公司資源及科技) 構面下的準則變數設定如表 3.2 所示。 專案投資組合決策 圖 3.6、專案組合決策層級架構 技術成功機率 技術上的差距 專案的複雜性 公司是否已有此 項科技基礎 資源的可行性 主準則 產品商業化成功機率 與公司策略配合性 科技應用能力 投資的回收收益 目標 相合性 專利權 獲利力的貢獻 市場需求的有無 市場佔有率 影響力 成長空間 科技上的回收 市場的成熟度 專案定位 持久力 上市前所需時間 競爭態勢 機會窗口 與企業中其他事 獲利目標 業單位或營運的 綜效 有否應用發展技能 預算配合度 營收成長 外部穩定性 商場上的假設 法規政治因素 專案 1 專案 2 專案 3 子準則
表 3.2 主要準則構面與權重變數設定 構面 準則 值(0-1) 權重 技術上的差距 ti1 w1 專案的複雜性 ti2 w2 公司是否已有此項科技基礎 ti3 w3 ts i P 技術成功 機率 人力與設備(資源的可行性) ti4 w4 市場需求之有無 ci1 w5 市場佔有率 ci2 w6 市場的成熟度 ci3 w7 競爭態勢 ci4 w8 是否有商業化應用發展的技能 ci5 w9 外部穩定性 ci6 w10 商場上的假設 ci7 w11 cs i P 產品商業 化成 功機率 法規 / 社會 / 政治因素 ci8 w12 相合性 ai1 w13 影響力 ai2 w14 專案定位 ai3 w15 機會窗口 ai4 w16 i A 與公司策 略配 合性 預算配合度 ai5 w17 專利權 bi1 w18 成長空間 bi2 w19 持久力 bi3 w20 科技應用 能力 與企業中其他事業單位或營運的 綜效 bi4 w21 Bi
對公司獲利力的絕對貢獻 ei1 w22 科技上的回收 ei2 w23 全面上市之前所需的時間 ei3 w24 獲利目標 ei4 w25 投資的回 收收 益 營收成長 ei5 w26 Ei 上述準則利用層級分析法(AHP)，透過成對比較，計算出各個準則間的權重 關係，並給定每個新進提案各準則一評估值：區間尺度定義為→效益準則(望大 性質)，如圖 3.7 所示： 很低 低 普通 高 很 高 值 滿意度 0 1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 圖 3.7、區間尺度定義 以上準則的權重經由上述步驟獲得後，管理者針對每個新進專案在各準則考 量下，依據其程度給予一介於 0-1 之間的評估值(採望大性質)，而準則構面的評 估值可由下方式子計算後獲得。進行專案投資組合的初步篩選，可以藉此淘汰掉 不符合公司策略的提案。 準則構面得分： 1 w , t w t w ... t w P 4 1 k k 4 1 k k i k 4 i 4 1 i 1 ts i = = + + =
∑
∑
= = 1 w , c w c w ... c w P 12 5 k k 12 5 k k i k 8 i 12 1 i 5 cs i = = + + =∑
∑
= = 1 w , a w a w ... a w A 17 13 k k 17 13 k k i k 5 i 17 1 i 13 i = = + + =∑
∑
= = 1 w , b w b w ... b w B 21 18 k k 21 18 k k i k 4 i 21 1 i 18 i = = + + =∑
∑
= = 1 w , e w e w ... e w E 26 22 k k 26 22 k k i k 5 i 26 1 i 22 i = = + + =∑
∑
= =3.2.2 初步篩選 策略配合度與運用公司資源及科技能力的有效性限制式： Ai ：i提案在「與公司策略配合度」的得分 1 w , a w a w ... a w A 17 13 k k 17 13 k k i k 5 i 17 1 i 13 i = = + + =
∑
∑
= = BBi ：i提案在「科技應用能力」的得分 1 w , b w b w ... b w B 21 18 k k 21 18 k k i k 4 i 21 1 i 18 i = = + + =∑
∑
= = ε：決策者對上述「與公司策略配合度」準則要求的下限值 δ：決策者對上述「科技應用的能力」準則要求的下限值 所以可得到下列限制式，候選新提案要通過此式才可通過初步篩選。 => Ai ≧ε Bi ≧δ for ∀i3.3 專案投資組合決策模式之構建
3.3.1 NPD 專案投資組合平衡性限制式 本系統在平衡性的 NPD 專案投資組合，以風險與報酬為兩軸做為依據，而 在本研究整理的準則中，風險準則可歸納為「技術成功機率」與「商品商業化成 功機率」，報酬準則可歸納為「投資回收收益」 ts i P ：i專案在「技術成功機率」的得分評估值 1 w , t w t w ... t w P 4 1 k k 4 1 k k i k 4 i 4 1 i 1 ts i = = + + =∑
∑
= = cs i P ：i專案在「商品商業化成功機率」的得分評估值1 w , c w c w ... c w P 12 5 k k 12 5 k k i k 8 i 12 1 i 5 cs i = = + + =
∑
∑
= = Ei ：i專案在「投資回收收益」的得分評估值 1 w , e w e w ... e w E 26 22 k k 26 22 k k i k 5 i 26 1 i 22 i = = + + =∑
∑
= = 故NPD專案風險評估值用 (成功率)來表示，而此值愈大代表風險愈小 cs i ts i P P × 專案報酬評估值為E i Ei cs i ts iP
P
×
(圈圈大小代表專案經費或資源) c=1 c=2 c=3 c=4 圖 3.8、「報酬 – 成功率」的投資組合二維圖 cs i ts i P P × ：技術成功的機率 × 商業化成功機率 (風險維度) Ei ：i提案的商業期望值 (報酬維度) xi ：i提案開發與否的決策變數，xi ∈{0,1} ，I = 1 , 2 ,…, N τi：i提案的預估所需費用T：SBU 中所分配的經費上限值 Qc ：第c區塊的專案集合，c ∈{1,2,3,4} |Qc| ：第c區塊的專案集合數 pc ：考量平衡性下，第c區塊的經費上限比例 所以可得到下列限制式 =>
∑
∈ ∈ × ≤ τ c Q k c k kx T p , c {1,2,3,4} (重要的關鍵資源亦可同理建立一平衡性限制式) 3.3.2 決策模式之構建 考慮正執行專案資訊，與新進提案間的特殊需求、相互關係與資源限制下， 建立一 NLP 模型來做為專案篩選的模式，下面在資源限制式參考 Radhika 等人 (1996) 的文獻所建立並延伸。 定義變數： ri ：i專案的期望獲利值 Di ：i專案仍需的發展費用 Ci ：i專案商業化的費用 r [(F P C ) P Di] ts i i cs i i i = × − × − Fi ：i專案未來收入或盈餘的現值 ts i P ：i專案技術成功的機率 cs i P ：i專案商業化成功的機率 xi ：i專案開發與否的決策變數， xi ∈{0,1} ，I = 1 , 2 ,…, N Il ：第l個利益相依專案的集合(4≦| Il |≦N)，l = 1, 2 ,…, L yl ：∏
，y ∈ = l I p p l x y l ∈{0,1} dis ：i專案使用s種資源的成本 s l J ：第l個資源s相依專案的集合(4≦| |≦N)，l = 1, 2 ,…, MJsl sbs ：s種資源的上限成本限制值 s l z ：zsl =1若且唯若
∑
∈ ≥ s l 1 1 J k k 4 x ， l = 1, 2 ,…, M s ,可將專案(提案)分成 4 個以上 相依集合( )，與非 4 個以上的集合( )兩種狀況來計算，藉此變數的設定可以 列出 4 個以上資源相依專案的限制式。 s l J s 0 J 利用上述定義的變數，與表 3.3 通過初步篩選的新提案與現行專案的個別開 發資訊，包括先後關係、期望獲利和資源限制，加上表 3.4 將新提案與現行專案 間的獲利與資源相依性關係資訊，綜合這些資訊，在目標式方面，單一提案的期 望獲利，直接以其值乘對應的決策變數，而附加的期望獲利可由多個開發與否的 對應決策變數乘以附加的期望獲利表示，若具有獲利相依性的提案或專案其決策 值都為 1 (決定開發)，附加的獲利才會增加至目標函數；在資源限制式方面，單 一提案對資源的使用，亦直接以其值乘對應的決策變數，多個資源相依專案或提 案資源使用的表示，邏輯如同范氏圖(Venn diagram)，例如以兩個資源相依提案 為例，資源使用可表示為d1s x1 + d2s x2 – s 2 , l d x x ，如果x =x =1 都成立的話，資 源s就可以節省 1 2 1 2 s 2 , l d ，依此邏輯可以發現dsl,2一定會小於d1s和d2s，多個相依專案或 提案資源使用同理可得，因此可以獲得資源限制式的建立。 表 3.3 新提案與現行專案開發資訊 專案 (提案) 執行與否 先後關係 期望 獲利 資源 1 限制成本 資源 2 限制成本 … 1 正在執行 無 200 100 60 2 未執行 專案 1 120 58 0 3 未執行 無 131 77 88 …表 3.4 專案相互關係 相依專案組合 附加的獲利 資源 1 共用成本 資源 2 共用成本 2，4 3，4 6，7，11， … 在上述資訊獲得後，系統的目標式因而產生如下，相對應的資源限制式與平 衡性限制式亦可建立如下： Max
∑
∑ ∑
∑ ∑ ∑
− = − + = =+ = − = =+ + + + = i 2 N 1 i 1 N 1 i j L 1 l l I N 1 j k k j i ijk 1 N 1 i N 1 i j j i ij i i L 1 N 1 y r x x x r x x r x r ) y ..., , y , x ,..., x ( f t∑
Subject to 0 d , d , d , d , r , r , r , r and {1,2,3,4} c , p T x S ,..., 1 s , M ,..., 1 l , 3 x z | J | , x z 4 L ,..., 1 l , ) 1 | I (| x y , x y | I | S ,..., 2 , 1 s , b x x x d x x d x d ] x x x ) z d d ( x x ) z d d ( x ) z d d ( z d [ s J s ijk s ij s i I ijk ij i Q k c k k s J q q s l s l J q q s l l I p p l I p p l l s k k k k k k , J k , k , k s k k k k k k k , J k , k s k k k J k s k M 1 l k k k k k k , J k , k , k s l s J s k k k k k k k , J k , k s l s J s k k k J k s l s J s k s l s J s l l c s l s l l l 3 2 1 3 2 1 s 0 3 2 1 3 2 1 2 1 2 1 s 0 2 1 2 1 1 s 0 1 1 s 3 2 1 3 2 1 s l 3 2 1 s l 3 2 1 2 1 2 1 s l 2 1 s l 2 1 1 s l 1 s l 1 s l ≥ ∈ × ≤ τ = = − ≥ ≤ = − − ≥ ≤ = ≤ + − + − + − − − +∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑
∈ ∈ ∈ ∈ ∈ < < ∈ < ∈ ∈ = ∈ ∈ < ∈ < < 可由上述數學式獲得如下對未來資源與專案的規畫，而對於主要資源的規畫 與分配便可以產生，此處的資訊可與圖 3.1 的概念進行結合，產生出由策略到專 案投資組合的完整資訊結合，可使無論是個別專案或專案組合角度切入的各層級的管理者對於資訊的需求，都能有條理的獲取資訊，並瞭解公司策略及運作方向。 結論：藉由高層產品及技術開發策略計畫的訂定，進而產生新提案集合開發 概念的形成，本研究利用策略配合度與運用公司資源及科技能力的有效性限制式 進行初步的篩選並對不符合的候選新提案剔除。在決策系統構建則考量 NPD 專 案投資組合整體平衡性限制式與通過初步篩選的新提案和現行專案的相依關 係、順序性與資源限制條件下，目標式設定專案組合獲利期望值最大化下求出系 統考量下的最佳的 NPD 專案投資組合。其專案類型與流程關係如圖 3.9 所示：
圖 3.9、各階段專案關係圖 選定的提案 概念發展 細部調查 產品發展 產品與流程驗證 專案執行階段 完成的專案 失敗的專案 擱置的提案 資訊回饋 初步篩選 專案組合平衡性檢驗 決策模式之構建 投資組合篩選階段 新提案 檢核點 3.2.2 3.3.1 3.3.2
第四章 案例探討
本研究設計一案例，說明如何利用第三章所提出的 NPD 專案投資組合決策 系統，以下將會敘述系統構建流程的詳細步驟與所需輸入的資訊。 首先對於附錄一中專案準則成對比較的資料進行整理，並建立成偶比對矩 陣，再利用層級分析法(AHP)獲得如表 4.1 的準則權重： 表 4.1 各準則權重 構面 技術成功機率 產品商業化成功機率 準 則 技術上的差距 專案的複雜性 公司是否已有此項科技基礎 人力與設備 ( 資源的可行性 ) 市場需求之有無 市場佔有率 市場的成熟度 競爭態勢 是否有商業化應用發展技能 外部穩定性 商場上的假設 法規 / 社會 / 政治因素 權重 0.273 0.218 0.363 0.146 0.149 0.315 0.079 0.195 0.119 0.070 0.041 0.031 與公司策略配合性 科技應用能力 投資的回收收益 相合性 影響力 專案定位 機會窗口 預算配合度 專利權 成長空間 持久力 事業單位或營運的綜效 對公司獲利力的絕對貢獻 科技上的回收 全面上市之前所需的時間 獲利目標 營收成長 0.363 0.154 0.087 0.253 0.142 0.365 0.288 0.147 0.200 0.445 0.094 0.282 0.063 0.117將符合第三章情境條件要求的新提案逐一依據其在各準則上的表現，遵照圖 3.7 的尺度定義給予評估值填入表 4.2 中： 表 4.2 準則權重與評估值 構面 準則 權重 值(0-1) 技術上的差距 0.273 專案的複雜性 0.218 公司是否已有此項科技基礎 0.363 ts i P 技術成功 機率 人力與設備(資源的可行性) 0.146 市場需求之有無 0.149 市場佔有率 0.315 市場的成熟度 0.079 競爭態勢 0.195 是否有商業化應用發展的技能 0.119 外部穩定性 0.071 商場上的假設 0.041 cs i P 產品商業 化成 功機率 法規 / 社會 / 政治因素 0.031 相合性 0.363 影響力 0.154 專案定位 0.087 機會窗口 0.253 i A 與公司策 略配 合性 預算配合度 0.142 專利權 0.365 成長空間 0.288 科技應用 能力 持久力 0.147 Bi
與企業中其他事業單位或營運的 綜效 0.200 對公司獲利力的絕對貢獻 0.445 科技上的回收 0.094 全面上市之前所需的時間 0.282 獲利目標 0.063 投資的回 收收 益 營收成長 0.116 Ei 收集各新提案的評估分數後，整理各構面Σ(權重×評估值)，獲得各專案在 各準則構面下的得分如表 4.3 所示： 表 4.3 新提案在各準則構面上的得分 技術 成功機率 產品商業化 成功機率 與公司策略 配合性 科技應用 能力 投資的 回收收益 提案 1 0.87 0.86 0.74 0.79 0.84 提案 2 0.62 0.54 0.62 0.48 0.44 提案 3 0.83 0.77 0.68 0.76 0.78 提案 4 0.50 0.40 0.49 0.44 0.76 提案 5 0.34 0.53 0.55 0.74 0.57 提案 6 0.41 0.40 0.52 0.48 0.30 提案 7 0.79 0.70 0.73 0.83 0.71 提案 8 0.61 0.73 0.19 0.73 0.64 提案 9 0.80 0.77 0.45 0.40 0.35 提案 10 0.81 0.87 0.46 0.68 0.20 提案 11 0.39 0.65 0.28 0.36 0.37 構 面 提 案
4.1 初步篩選
策略配合度與運用公司資源及科技應用能力限制式： 決策者在此對策略配合度及運用資源科技能力的要求至少接近普通程度，所 以設定的下限值如下所示： ε(決策者對上述「與公司策略配合度」準則要求的下限值)：設定為 0.4 δ(決策者對上述「科技應用能力」準則要求的下限值)：設定為 0.4 在下列不等式的限制條件下 => Ai ≧0.4 ; Bi ≧0.4 for ∀i 檢視表 4.3 可發現提案 8 和提案 11 不符合策 略配合度的要求，而提案 11 不符合科技應用的能力的要求，故此兩候選新提案 未能通過初步篩選。4.2 專案投資組合決策系統構建
NPD 專案投資組合平衡性限制式： 本系統在平衡性的 NPD 專案投資組合，以風險與報酬為兩軸做為依據，而 在本研究整理的準則中，風險準則可歸納為「技術成功機率」與「商品商業化成 功機率」，報酬準則可歸納為「投資回收收益」。 系統設定NPD提案風險評估值 為 ，此值愈大代表風險愈小 cs i ts i P P × 提案報酬評估值 為E i，此值愈大代表報酬愈大 表 4.4 平衡性資訊 1 2 3 4 5 6 7 9 10 Ei 0.84 0.44 0.78 0.76 0.57 0.30 0.71 0.35 0.37 cs i ts i P P × 0.74 0.34 0.64 0.20 0.18 0.16 0.55 0.62 0.70 τi 800 550 320 580 200 160 500 430 680 提 案 參 數(圈圈大小代表專案經費) Ei cs i ts i
P
P
×
c=1 c=2 c=3 c=4 0.5 0.4 圖 4.1、案例的平衡性投資組合二維圖 設定 c=2 時，pc=0.2 c=3 時，pc=0.1 c=4 時，pc=0.3 且∑
∈ ∈ × ≤ τ c Q k c k kx T p , c {1,2,3,4} 所以可得到下列限制式 => 2 . 0 3000 x 680 x 430 3 . 0 3000 x 200 x 580 1 . 0 3000 x 160 x 550 10 9 5 4 6 2 × ≤ + × ≤ + × ≤ + 另外，由於580x4 +200x5 ≤900 在x4 =1且x５=1的情形下仍不會超過 上限值 900，所以此限制式可視為多餘限制式。考慮正執行專案資訊，與新進提案間的特殊需求、相互關係與資源限制下， 建立一 NLP 模型來做為專案篩選的模式如下： 表 4.5 提案開發資訊 專案 (提案) 執行與否 先後關係 期望獲利 資源 1 限制成本 資源 2 限制成本 1 未執行 無 1200 850 350 2 未執行 1 530 560 0 3 未執行 無 1000 820 300 4 未執行 無 970 720 0 5 未執行 無 600 420 230 6 未執行 無 250 0 600 7 未執行 無 850 610 450 9 未執行 5 380 0 520 10 未執行 5 450 0 410 12 正在執行 無 4500 12000 1200 資源一成本上限：16000 資源二成本上限：3000 表 4.6 專案相互關係 相依專案組合 附加的獲利 資源 1 共用成本 資源 2 共用成本 3，5 220 90 3，7 270 250 120 4，6 400 5，7 180 95
