耿秀麗，薄振一

(上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093)

0 引言

在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的制造業(yè)市場(chǎng)，顧客對(duì)產(chǎn)品/服務(wù)的要求迅速轉(zhuǎn)變，如何在短時(shí)間內(nèi)盡快開發(fā)出新的產(chǎn)品/服務(wù)并滿足日益增長(zhǎng)的顧客需求，是制造型企業(yè)轉(zhuǎn)型過程中需要解決的關(guān)鍵問題。質(zhì)量功能展開(Quality Function Deployment, QFD)作為一種產(chǎn)品/服務(wù)設(shè)計(jì)方法，于1966年首次提出，是一種旨在滿足顧客需求并將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品/服務(wù)設(shè)計(jì)目標(biāo)的方法。顧客需求作為QFD的輸入，其權(quán)重確定工作尤為重要。

早期學(xué)者通常使用主觀的方法計(jì)算顧客需求權(quán)重，如直接打分法、德爾菲法、層次分析(Analytic Hierarchy Process, AHP)法等，這類方法隨意性較強(qiáng)。一些學(xué)者提出了客觀方法來計(jì)算顧客需求權(quán)重，如熵權(quán)法、考慮市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的顧客需求重要度、考慮顧客需求間的影響關(guān)系的重要度確定方法等。文獻(xiàn)[1]將零和博弈模型用于顧客需求權(quán)重確定過程，通過求解博弈最優(yōu)解計(jì)算顧客需求權(quán)重;文獻(xiàn)[2]考慮了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)重要度的影響，對(duì)初始顧客需求權(quán)重進(jìn)行了調(diào)整;文獻(xiàn)[3]基于決策試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)評(píng)估法(DEcision-Making and Trial Evaluation Laboratory, DEMATEL)對(duì)顧客需求間的影響關(guān)系進(jìn)行分析，對(duì)顧客需求權(quán)重進(jìn)行了調(diào)整。以上方法雖然在一定程度上降低了計(jì)算顧客需求權(quán)重的主觀性，但都屬于靜態(tài)顧客需求分析。很多學(xué)者針對(duì)動(dòng)態(tài)顧客需求分析方法進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[4]提出了基于變精度粗糙集和最小二乘支持向量機(jī)回歸理論的集成方法來預(yù)測(cè)顧客需求的未來權(quán)重;文獻(xiàn)[5]提出基于廣義信度馬爾科夫模型的顧客需求動(dòng)態(tài)分析方法，結(jié)合廣義證據(jù)理論與經(jīng)典馬爾科夫模型預(yù)測(cè)顧客需求信息狀態(tài);文獻(xiàn)[6]提出基于直覺模糊數(shù)的顧客需求動(dòng)態(tài)分析方法，依據(jù)顧客給出的直覺模糊數(shù)主觀意見和客觀市場(chǎng)平衡系數(shù)，得出了顧客需求綜合動(dòng)態(tài)重要度的計(jì)算公式。以上方法雖然考慮了顧客需求信息的不確定性并給出了動(dòng)態(tài)分析方法，但都沒有考慮顧客需求間的交互影響效應(yīng)。實(shí)際上，顧客需求之間既存在增強(qiáng)關(guān)系，也存在此消彼長(zhǎng)的減弱關(guān)系，但較少有文獻(xiàn)將博弈論與顧客需求權(quán)重計(jì)算相結(jié)合。本文從網(wǎng)絡(luò)博弈的視角出發(fā)，考慮顧客需求間的影響關(guān)系，提出新的權(quán)重確定方法。

網(wǎng)絡(luò)博弈是一種以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的博弈模型，每個(gè)個(gè)體及其之間的“合作”和“沖突”關(guān)系構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，類似于本文中需求與需求間的增強(qiáng)和減弱關(guān)系。文獻(xiàn)[7]通過評(píng)價(jià)者的評(píng)價(jià)行為構(gòu)建了評(píng)價(jià)者的相互影響關(guān)系，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)博弈的評(píng)價(jià)者權(quán)重確定方法;文獻(xiàn)[8]將每個(gè)國(guó)家視為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將國(guó)家間的博弈政策視為邊，分析了國(guó)家政策對(duì)合作策略選擇的影響。本文將顧客需求看作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將顧客需求間的影響關(guān)系看作邊，以每項(xiàng)顧客需求的效用值最大為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建顧客需求的網(wǎng)絡(luò)博弈模型，模型的解即各顧客需求的權(quán)重。

在確定顧客需求間影響關(guān)系的過程中，本文采用DEMATEL對(duì)其進(jìn)行分析量化。DEMATEL是一種分析系統(tǒng)中各因素間影響關(guān)系強(qiáng)弱的工具，能夠直觀反映因素之間的影響關(guān)系。文獻(xiàn)[9]將DEMATEL與網(wǎng)絡(luò)分析(Analytic Network Process, ANP)法結(jié)合，在分析因素間復(fù)雜影響關(guān)系后獲得了因素的權(quán)重；文獻(xiàn)[10]在多屬性決策問題中，將DEMATEL用于分析決策準(zhǔn)則間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。考慮到因素間關(guān)系的模糊性，通常將DEMATEL與模糊理論相結(jié)合，三角模糊數(shù)是一種較為常用的模糊語言，能夠解決關(guān)系評(píng)價(jià)的模糊不確定問題。文獻(xiàn)[11-12]將三角模糊數(shù)與DEMATEL結(jié)合，對(duì)QFD中顧客需求和產(chǎn)品功能需求間的關(guān)系進(jìn)行了分析。本文采用三角模糊數(shù)來表達(dá)專家對(duì)顧客需求間影響關(guān)系的評(píng)價(jià)信息，與DEMATEL結(jié)合可以有效分析顧客需求間的影響關(guān)系。

本文將顧客需求視為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將影響關(guān)系視為網(wǎng)絡(luò)中的邊，建立關(guān)于顧客需求權(quán)重的網(wǎng)絡(luò)博弈模型，其中采用三角模糊DEMATEL分析顧客需求間的影響關(guān)系，得出顧客需求的影響關(guān)系矩陣，最后通過模型求解得到顧客需求權(quán)重。

1 研究框架

本文將顧客需求的權(quán)重確定過程視為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)博弈問題，考慮了顧客需求之間的影響關(guān)系和需求網(wǎng)絡(luò)中的交互博弈效應(yīng)，通過對(duì)該網(wǎng)絡(luò)博弈問題求解來確定顧客需求權(quán)重。本文所提基于網(wǎng)絡(luò)博弈的顧客需求權(quán)重具體確定步驟如下：

(1)獲取數(shù)據(jù) 通過市場(chǎng)調(diào)研、企業(yè)數(shù)據(jù)庫查詢和互聯(lián)網(wǎng)查詢等方式獲取初始的顧客需求信息。

(2)分析關(guān)系 采用三角模糊DEMATEL方法分析顧客需求之間的影響關(guān)系，得到反映顧客需求間增強(qiáng)和減弱作用的影響關(guān)系矩陣。

(3)建立模型 將顧客需求視為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將三角模糊DEMATEL得到的影響關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到網(wǎng)絡(luò)模型中需要的影響關(guān)系參數(shù)，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的邊。以每項(xiàng)顧客需求的效用值最大為目標(biāo)函數(shù)，以顧客需求權(quán)重之和等于1為約束條件，建立網(wǎng)絡(luò)博弈模型。

(4)模型求解 對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行等價(jià)變換處理，利用網(wǎng)絡(luò)Bonacich中心性定義和Langrange乘子得出最優(yōu)解的求解公式，模型的解即顧客需求的權(quán)重。

2 基于模糊DEMATEL的顧客需求相關(guān)關(guān)系分析

假設(shè)CRi(i=1,2,…，m)是通過企業(yè)數(shù)據(jù)庫查詢和問卷調(diào)查得到的顧客需求項(xiàng)，由專家Ek(k=1,2,…，e)對(duì)顧客需求間影響關(guān)系進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，并將專家評(píng)價(jià)信息轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)，進(jìn)而利用模糊DEMATEL計(jì)算顧客需求總關(guān)系矩陣，作為最終的顧客需求影響關(guān)系矩陣。具體步驟如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

3 網(wǎng)絡(luò)博弈模型的構(gòu)建及求解

3.1 模型假設(shè)

為保證模型求解過程的合理性，本文顧客需求網(wǎng)絡(luò)博弈模型的假設(shè)如下：

(1)顧客需求間的最終影響關(guān)系是客觀合理的。

(2)顧客需求間的影響關(guān)系是對(duì)稱的，即“A”對(duì)“B”的影響與“B”對(duì)“A”的影響是相同的。

(3)對(duì)顧客需求初始影響關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)的專家對(duì)該產(chǎn)品或服務(wù)足夠熟悉，且專家都會(huì)給出各自認(rèn)為合理的評(píng)價(jià)信息，不存在惡意評(píng)價(jià)信息。

3.2 基于網(wǎng)絡(luò)視角的權(quán)重確定模型構(gòu)建

通過顧客需求的獲取和需求間影響關(guān)系矩陣的分析，可以構(gòu)建起一個(gè)顧客需求組成的網(wǎng)絡(luò)博弈模型[7],CRi(i=1,2,…，m)構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)中的點(diǎn)，顧客需求之間的影響關(guān)系矩陣構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的邊。根據(jù)顧客需求影響關(guān)系矩陣的分析，可以直觀看出顧客需求之間增強(qiáng)影響和減弱影響關(guān)系的大小及強(qiáng)弱。因此，給每個(gè)顧客需求設(shè)定一個(gè)效用函數(shù)并設(shè)定顧客需求權(quán)重非負(fù)并且和為1，就得到了一個(gè)顧客需求最優(yōu)化問題：

maxui(w1,w2,…,wn)

(8)

其中：wi為顧客需求CRi的權(quán)重；αi=α>0為邊際收益參數(shù)，表示增加單位顧客需求權(quán)重帶來的邊際收益；ci=c<0為邊際效用參數(shù)，表示每次增加單位顧客需求權(quán)重帶來的邊際效用遞減。本文中設(shè)定所有顧客需求的αi和ci值相等，即不強(qiáng)調(diào)顧客需求在這兩方面的差異，有利于突出網(wǎng)絡(luò)交互博弈效應(yīng)。σij是顧客需求影響關(guān)系參數(shù)，它反映了網(wǎng)絡(luò)博弈的情況。由于假設(shè)前提是顧客需求間的影響是對(duì)稱的且顧客需求不存在自相關(guān)關(guān)系，因此σij的計(jì)算公式如下：

(9)

其中“±”表示正負(fù)值，與前文的增強(qiáng)/減弱影響關(guān)系對(duì)應(yīng)。當(dāng)σij>0時(shí)，顧客需求CRi和顧客需求CRj之間是增強(qiáng)關(guān)系；當(dāng)σij<0時(shí)，兩項(xiàng)顧客需求間是減弱關(guān)系；當(dāng)σij=0時(shí)，兩項(xiàng)顧客需求間之間是獨(dú)立的。

從博弈的觀點(diǎn)看，顧客需求的權(quán)重確定是多個(gè)主體參與的博弈問題，其中博弈的參與者是網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)顧客的需求，參與者的收益是顧客需求的目標(biāo)函數(shù)并彼此影響，參與者的行動(dòng)集是其各自的權(quán)重，而博弈的信息則是根據(jù)專家的評(píng)價(jià)并利用模糊DEMATEL得出的顧客需求間的影響關(guān)系。

3.3 模型求解

為便于分析該網(wǎng)絡(luò)博弈均衡的情況，并求得最優(yōu)解，本文采用文獻(xiàn)[7]給出的模型求解方法進(jìn)行求解。首先對(duì)目標(biāo)函數(shù)ui做如下等價(jià)變換：

c=-β-γ,

σij=-γ+λgij，(i≠j),

γ=-min(min(σij|i≠j),0),

λ=max(σij|i≠j)+γ。

(10)

其中σij為顧客需求間影響關(guān)系的正負(fù)和強(qiáng)弱。由于σij是已知的，則γ、λ和gij(i≠j)都可以通過σij計(jì)算得出；進(jìn)而設(shè)矩陣δ=[δij]，令δii=c，δij=σij(i≠j)，則式(10)的等價(jià)變換可以寫為:

δ=-β·I-γ·U+λ·G。

(11)

式中：I為n階的單位矩陣;U為矩陣元素全為1的n×n的矩陣，同時(shí)G=[gij]。令u=(u1，u2，…，un)T和w=(w1，w2，…，wn)T，則目標(biāo)函數(shù)的矩陣形式為：

u=α·w+δ·w=α·w+

(-β·I-γ·U+λ·G)·w。

(12)

為了得出目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，引入網(wǎng)絡(luò)中Bonacich中心性的定義。

定義1[14]給定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)g和它的鄰接矩陣G=[gij]，要求gii=0，當(dāng)i≠j時(shí)，0≤gij≤1；給定遞減參數(shù)φ，若使得I-φG是可逆并且正定的，則網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的Bonacich中心性構(gòu)成的列向量b(g，φ)=[I-φG]-1·1。

引入Langrange乘子l，并將上述等價(jià)變換帶入模型中，可以得到如下定理，證明過程可參考文獻(xiàn)[7]。

定理1[7]已有顧客需求之間的影響關(guān)系矩陣σ=[σij]，若給定適當(dāng)?shù)摩率沟肐-(λ/β)·G可逆并正定，則網(wǎng)絡(luò)博弈模型的解為：

(13)

式中bi(g，λ/β)為b(g，λ/β)的第i個(gè)值。此時(shí)的Langrange乘子

(14)

4 案例分析

振動(dòng)壓路機(jī)是一種快捷高效的壓路機(jī)設(shè)備，可以用于公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、海港及堤壩等工程的建設(shè)壓實(shí)。隨著“中國(guó)制造2025”的提出，壓路機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，在這種環(huán)境下客戶對(duì)壓路機(jī)的產(chǎn)品和服務(wù)提出了更多要求。通過調(diào)查問卷的方式，以各品牌振動(dòng)壓路機(jī)操作人員、現(xiàn)場(chǎng)施工人員為調(diào)查對(duì)象對(duì)顧客需求進(jìn)行獲取和分析，獲取了8項(xiàng)顧客需求：彎道壓實(shí)(CR1)、高海拔施工(CR2)、操作簡(jiǎn)單(CR3)、舒適性高(CR4)、施工效率高(CR5)、成本低(CR6)、可靠性高(CR7)、外觀好(CR8)。

選取10名振動(dòng)壓路機(jī)設(shè)計(jì)專家和10名顧客企業(yè)專家組成專家小組對(duì)8項(xiàng)顧客需求的關(guān)系進(jìn)行語義評(píng)價(jià)，對(duì)文獻(xiàn)[15]中提出的三角模糊數(shù)與語義變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行調(diào)整修改，得到適用于本文的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表1所示。

表1 語義變量與三角模糊數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系

假設(shè)顧客需求間不存在自相關(guān)關(guān)系，且任意兩項(xiàng)顧客需求間的影響關(guān)系是對(duì)稱的，專家E1給出的顧客需求間的影響關(guān)系評(píng)價(jià)信息如表2所示。根據(jù)式(1)～式(4)得到集結(jié)后的模糊影響關(guān)系，如表3所示。

表2 專家E1對(duì)顧客需求間影響關(guān)系的評(píng)價(jià)信息

續(xù)表2

表3 集結(jié)后的專家評(píng)價(jià)信息

根據(jù)式(5)～式(7)得到顧客需求影響矩陣Y′=[yij]m×m：

根據(jù)式(9)將矩陣Y′=[yij]m×m轉(zhuǎn)換為矩陣σ=[σij]m×m，并帶入模型。

根據(jù)文獻(xiàn)[7]的證明，模型的解只與參數(shù)β有關(guān)。本文令β=5，I-(λ/β)·G可逆且為正定矩陣，符合求解條件。根據(jù)式(13)求得顧客需求權(quán)重最優(yōu)解為wi=(0.135，0.088，0.147，0.145，0.121，0.099，0.121，0.140)T。

為進(jìn)一步驗(yàn)證所提方法的有效性，與文獻(xiàn)[16]的方法進(jìn)行對(duì)比，其方法僅利用三角模糊DEMATEL對(duì)因素直接和間接影響關(guān)系進(jìn)行分析，并得出因素權(quán)重。該方法在利用模糊DEMATEL得到顧客需求總關(guān)系矩陣后，計(jì)算Y矩陣的各行(ri)和各列(cj)之和，ri表示顧客需求CRi對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其他顧客需求造成的直接和間接的影響程度的和，即影響度(D)；cj表示顧客需求CRj受到網(wǎng)絡(luò)中其他顧客需求造成的直接和間接的影響程度的和，被稱為被影響度(R)。當(dāng)i=j時(shí),ri+ci被稱為顧客需求CRi的中心度(D+R)，計(jì)算中心度(D+R)并將其歸一化得到權(quán)重，計(jì)算結(jié)果如表4所示。

表4 對(duì)比方法顧客權(quán)重計(jì)算結(jié)果

文獻(xiàn)[16]方法與本文方法的權(quán)重結(jié)果對(duì)比如圖1所示?？梢钥闯龀杀镜?CR6)這一顧客需求的權(quán)重存在較大差距，這是因?yàn)閷?duì)比方法僅僅是通過模糊DEMATEL分析專家評(píng)價(jià)信息得到顧客需求權(quán)重，DEMATEL的原理是通過分析因素間的影響關(guān)系得出各因素的中心度，即影響度與被影響度之和，并將其歸一化作為因素權(quán)重。本文所提方法不僅利用模糊DEMATEL分析了顧客需求間的影響關(guān)系，還結(jié)合實(shí)際考慮了需求網(wǎng)絡(luò)間的交互博弈效應(yīng)，求得的顧客需求權(quán)重更加合理。

5 結(jié)束語

顧客需求的權(quán)重確定是制造型企業(yè)轉(zhuǎn)型中需要解決的重要問題，是企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品/服務(wù)開發(fā)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本文將顧客需求的權(quán)重確定問題看作網(wǎng)絡(luò)博弈的過程，通過構(gòu)建顧客需求網(wǎng)絡(luò)博弈模型并對(duì)模型求解得到顧客需求權(quán)重。本文研究能夠識(shí)別出對(duì)其他需求影響度較高的顧客需求，幫助企業(yè)設(shè)計(jì)部門合理分配資源、明確設(shè)計(jì)優(yōu)化的方向、確定設(shè)計(jì)產(chǎn)品/服務(wù)，更好地滿足顧客期望的滿意度。所提方法具有如下特點(diǎn)：

(1)考慮顧客需求網(wǎng)絡(luò)間的博弈效應(yīng)。將顧客需求視作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，將需求間的影響關(guān)系視作網(wǎng)絡(luò)的邊，建立了以每項(xiàng)顧客需求效用值最大為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)博弈模型。

(2)利用三角模糊DEMATEL方法分析計(jì)算顧客需求間的影響關(guān)系，更加直觀地得出顧客需求間的影響和被影響關(guān)系。

通過對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)的顧客需求權(quán)重計(jì)算分析，表明了所提方法的有效性和可行性。顧客需求的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)以及考慮需求間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的演化博弈分析是未來的研究趨勢(shì)，下一步將圍繞這些方面開展研究。