吳中義,陳家兌,張 超,陳永前

(貴州大學現(xiàn)代制造技術教育部重點實驗室,貴州貴陽 550025)

面向客戶需求的產(chǎn)品類型評價模型及應用*

吳中義,陳家兌,張 超,陳永前

(貴州大學現(xiàn)代制造技術教育部重點實驗室,貴州貴陽 550025)

為增加客戶對需求產(chǎn)品的滿意度,建立面向客戶需求的產(chǎn)品類型評價指標體系。運用改進層次分析法(AHP)的定性評價體系指標確定指標權重值,并結合熵權法改進AHP進一步得到更為客觀的模型指標權重。然后利用理想模型Topsis算法算出客戶最需要的產(chǎn)品類型。最后以某型號包裝機上光電傳感器的選擇類型為例,構建評價指標體系得出客戶最親睞的傳感器類型。驗證了所提方案的可行性和適用性。為選用產(chǎn)品類型提供一種新方法。關鍵詞:客戶需求;改進AHP;熵權AHP;Topsis算法

0 引 言

隨著社會的發(fā)展和科技的不斷進步,產(chǎn)品的類型也出現(xiàn)了多種多樣化?？蛻羧绾卧诟痰臅r間里更有效的選擇所需求的產(chǎn)品類型,顯得至關重要。建立合適的用戶評價綜合模型可以使問題簡化。

許多學者對客戶需求產(chǎn)品評價模型對都有研究:如鄭明君等根據(jù)影響因素的模糊性運用層次分析法結合模糊綜合評價法,建立起客戶需求的主觀性評價模型,并且以閥門為例說明該模型有效性[1];魯聰達等根據(jù)產(chǎn)品配置的方案的評價函數(shù),建立綜合評價性能等級,對產(chǎn)品方案進行區(qū)分和篩選[2];羅妤等利用灰色粗糙集關聯(lián)算法量化客戶需求,建立客戶需求與配置參數(shù)之間的映射關系,有效地轉換了客戶需求,提高了產(chǎn)品需求配置效率[3]。上述研究豐富了客戶需求產(chǎn)品綜合評價模型,但是都是從影響產(chǎn)品需求因子出發(fā),建立定性的模糊綜合評價法達到對客戶需求的主觀性評判。這些研究僅是從定性的角度出發(fā),沒有對影響因子進行客觀的定量評價,難免造成決策上量化不當而產(chǎn)生些誤差。

為建立更為完善的客戶需求產(chǎn)品綜合評價模型,本文提出以對數(shù)為重要度標注的改進型層次分析法,從定性角度建立綜合評價指標體系,并用熵權法對其進行定量處理,然后利用TOPSIS算法選出最優(yōu)產(chǎn)品方案,最后以包裝機的光電傳感器為例驗證該方法的有效性。

1 定性指標的權重確定

層次分析法(Analytic Hierarchy Process(AHP)),它是對方案的多指標系統(tǒng)進行分析的一種層次化、結構化決策方法,它是對決策者對復雜系統(tǒng)因素的決策思維量化的過程。傳統(tǒng)的層次分析法標度在1～9之間,標度之間的跨度很大。假如A、B、C三要素重要性程度不一,B因素比A因素稍微重要,則B:A=3,; C因素比B因素明顯重要,則C:B=5/3≈1.667,明顯重要比稍微重要的倍數(shù)還要小,顯然中間的跨度波動比較大,而且若在賦值過程中沒有注意到一致性的檢驗,極有可能不滿足一致性的檢驗,這得重新賦值,違背了人們的初衷。因此本文提出用對數(shù)改進原有的標度方法[5],如表1所列。

表1 對數(shù)改進標度法

(1)構造判斷矩陣

根據(jù)改進后的層次分析法建立各個指標層內(nèi)的復雜因素之間的相對重要性的判斷矩陣,如式(1):

(2)矩陣分析與計算

(3)矩陣一致性檢驗

為了防止人們在主觀判斷時對系統(tǒng)評價的片面性,引入了一致性指標,一致性指標 CI計算如式(2):

其中RI為隨機一致性指標,可以查表得到。矩陣的一致性CR檢驗的標準是:CR＜0.1。否則所構造的判斷矩陣不合理,需要重新定性。

2 熵權改進層次分析法

為盡量減小主觀評價過程中的定性誤差,引入客觀賦權法中熵的概念,熵是系統(tǒng)無序程度的量度。其原理是把評價中各個待評價單元的信息進行量化與綜合的方法。可以彌補改進的AHP的主觀隨意性的缺陷,得出合理的評價權重。

熵權改進層次分析法從改進的層次分析法構建的判斷矩陣入手[6-7],用熵權法修正改進后的層次分析法的權重。具體過程如下所示:

(1)利用上式(1)的判斷矩陣U=(uij)n×n對每一列元素作正規(guī)化處理:

3 基于Topsis的綜合評價

Topsis[9]是通過定義適當?shù)木嚯x測度來計算出備選方案和理想解之間的距離。為防止兩個方案有時出現(xiàn)距離相同的情況,引入正理想解和負理想解,綜合考慮兩者的歐氏距離確定最優(yōu)方案。處理步驟如下。

(1)求規(guī)范決策矩陣

(2)構建加權綜合評價矩陣

加權綜合評價矩陣是根據(jù)決策者根據(jù)式(8)計算的各個因素權重和決策矩陣規(guī)范后的矩陣乘積。

(3)確定正理想解C+和負理想解C-。設正理想解C+的第j個屬性值為C+,負理想C-的第j個屬性值為C-,各屬性指標均為成本型,正理想值選取方案中的最小值,負理想指標選取方案中的最大值。

(4)確定各個方案到正理想解和負理想解的歐式距離。

備選方案到正負理想解的距離:

4 實例應用和分析

在某包裝機生產(chǎn)廠家生產(chǎn)某型號的包裝機,光電傳感器通過走紙機構上的包裝膜顏色的識別,將信號傳輸給微型計算機系統(tǒng),經(jīng)過信號處理后調(diào)節(jié)三相異步電動機和伺服系統(tǒng)的轉速,從而有序的命令刀封機構切斷和封裝包裝膜中的食品。當受外界環(huán)境影響、包裝機包裝不同大小的食品、包裝膜厚度和顏色深淺不一致時,就需要工人對光電傳感器的操控了?，F(xiàn)已知該公司在市場上發(fā)現(xiàn)A、B、C三種類型的光電傳感器,可以初步滿足包裝設備上的需求。安裝在設備上如圖1的位置。不同類型的傳感器在長期使用過程中,根據(jù)顧客的使用后效果與要求回饋,選取了工作性能、經(jīng)濟實用性、工人操控性三大主指標構建了影響顧客需要的傳感器的影響因素綜合評價體系,如圖1所示。

圖1 某包裝機整體結構圖

圖2 評價指標體系

在構建后的評價體系矩陣一致性檢驗過程中, CRo=4.619×10-4,CRP=0.0179,CRQ=0.0089,CRR= 0.0258,可以看出各個判斷矩陣CR＜0.1,均通過了一致性檢測。所采用的指標權重值基本上是合理的,利用公式(8)熵權計算后得到的綜合結果如表2所列。

表2 各指標權重值

對于三種不同的光電傳感器A,B,C?，F(xiàn)在根據(jù)它們自身使用情況,運用五粒語評價的方法,對表中的評語等級量化后得到矩陣D=(aij)m×n其中m=3,n=16統(tǒng)計得到的評價結果如表3所示。

表3 各個方案評語等級

利用式(9)～(12)可求得三種不同的型光電傳感器的正理想距離和負理想距離,從而求出各個方案的排隊指標值fi,如下表所示。

表4 綜合排列順序

根據(jù)綜合評價指數(shù)fi大小可以確定光電眼選用類型的最佳優(yōu)劣順序,按照由大到小依次分別為:B＞C＞A。由此得出了B類型的光電傳感器在某包裝機上應用達到總體效果最好的目的。

5 結 論

在客戶需求偏好的產(chǎn)品類型選擇過程中,選用綜合使用效果最好的產(chǎn)品至關重要。要贏得好的市場必須全方位、多層次了解顧客需求。本文從客戶實際需求角度出發(fā),運用實例有針對性的提出客戶需求的多屬性決策方案綜合評價模型:①在利用改進AHP評價指標初步定量化的模型中,不僅使人們在主觀評價上能更好的表達自己的想法,又能讓判斷矩陣較容易通過一致性的檢驗。用熵權法對主觀定性的量化過程進一步做了客觀的分析,使模糊評價模型進一步定量化。大大提高了指標權重的準確度;②運用Topsis理想綜合評價法,確定評價指標的所占比重對產(chǎn)品類型的影響。在光電傳感器實例論證中,在考慮工作特性的情況下,對其經(jīng)濟實用性和操控性合理考慮,保證所選方案具有現(xiàn)實特性。

[1] 鄭明君,張躍剛,黃鳳嬌.基于模糊綜合評價法的客戶需求分析與應用[J].流體傳動與控制,2011,48(5):42-45.

[2] 魯聰達,呂超群,劉高進,等.面向客戶需求的產(chǎn)品配置方案模糊綜合評價[J].現(xiàn)代制造工程,2006(100:17-20.

[3] 羅 妤,郭 鋼.面向客戶需求基于灰色粗糙模型的產(chǎn)品配置研究[J].中國機械工程,2012,23(11):1302-1307.

[4] 但 斌,姚 玲.基于本體映射面向模糊客戶需求的產(chǎn)品配置研究[J].計算機集成制造系統(tǒng),2010,16(2):225-233.

[5] 牛印寶,汪永超,王 宇.面向綠色制造的刀具評價方案的研究[J].組合機床與自動化加工技術,2014,8(1):1-4.

[6] 林濟鏗,李童飛,趙子明,等.基于熵權模糊綜合評價模型的電力系統(tǒng)黑啟動方案評估[J].電網(wǎng)技術,2012,36(2):115-12.

[7] 基于熵權AHP法的企業(yè)價值組合評估應用研究[D].成都:西南石油大學,2010.

[8] 司守奎,孫璽箐.數(shù)學建模算法與應用[M].北京:國防工業(yè)出版社,2014.

[9] 向 隅.基于三角模糊數(shù)的TOPSIS評價方法在新建鐵路線路選擇中的應用[J].石家莊鐵道大學學報(自然科學版),2011, 24(2): 56-60.

Product Type Evaluation Model and Application for Customer Requirements

WU Zhong-yi,CHEN Jia-dui,ZHANG Chao,CHEN Yong-qian
(Ministry of Education Key Laboratory for Advanced Manufacturing,Guizhou University,Guiyang Guizhou 550025,China)

In order to increase the customer satisfaction to the products,the customer demand oriented product type evaluation index system is established in this paper.The improved analytic hierarchy process(AHP)qualitative evaluation index system is applied to determine the index weight value,and a more objective index weight model is obtain by combining with the improved entropy AHP.Then the Topsis algorithm is used to calculate the ideal model of the customers most needed product type.Finally,taking a certain type of packaging machine on the photoelectric sensor selection type for example,the most popular type of sensor for customers is obtained after construction of the evaluation index system.Thus the feasibility and applicability of the mentioned scheme are verified,so as to provide a new method for the selection of the products type.

customer demand;improved AHP;entropy AHP;Topsis algorithm

F403

A

1007-4414(2015)05-0218-04

10.16576/j.cnki.1007-4414.2015.05.081

2015-08-10

吳中義(1990-),男,安徽桐城人,研究生,研究方向:機械制造及其自動化。