夏 明， 李沛儒， 丁 蓉

(1. 東華大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院， 上海 200051； 2. 東華大學(xué) 現(xiàn)代服裝設(shè)計與技術(shù)教育部重點實驗室， 上海 200051)

企業(yè)盈利的關(guān)鍵在于業(yè)務(wù)員以快速合理的報價取得客戶訂單[1]，而傳統(tǒng)的報價要求業(yè)務(wù)員具備豐富的經(jīng)驗,必須充分了解服裝生產(chǎn)加工過程中的成本產(chǎn)生[2]。為了在現(xiàn)今激烈的市場環(huán)境下占據(jù)一席之地，服裝企業(yè)迫切需要提高成本快速核算能力。

服裝企業(yè)現(xiàn)有的成本估算方法有很多。黃新民[3]提出影響服裝報價的兩大因素，即原材料的價格和加工費。裘玉英[4]把服裝成本分成面料費用、輔料費用、加工費以及其他費用4部分，并指出面料費用主要受款式用料的影響，主要由服裝的規(guī)格、款式和所用衣料的幅寬決定。王晨[5]設(shè)計了職業(yè)裝快速報價系統(tǒng)，通過確定用料以及成本計算的公式模型進行職業(yè)裝用料及成本的科學(xué)計算，但采用公式模型計算成本對報價員要求高，不易上手。VON BECK U等[6]提出面向服裝成本產(chǎn)生動因的ABC詳細成本估算方法，對不同作業(yè)類型進行不同的成本核算，成本估算結(jié)果精確度高，但耗時較長。上述服裝成本的估算要基于工藝單和用料計算表，如果在款式設(shè)計階段就能估算服裝成本，這對于企業(yè)降低成本，提高市場競爭力具有重要意義。

在機械制造業(yè)領(lǐng)域，為了實現(xiàn)機電產(chǎn)品成本的快速估算，F(xiàn)ARINEAU T等[7]利用加權(quán)多批評決策方法，尋找成本驅(qū)動因素變量與產(chǎn)品成本之間的估算函數(shù)關(guān)系，通過相似款獲得待估產(chǎn)品成本。張根保等[8-9]均采用基于模糊理論的加權(quán)相似方法估算零部件成本，選出與待估樣本最為相似的3個樣本，根據(jù)相似程度賦予3個樣本不同的平滑指數(shù)來綜合確定待估產(chǎn)品的成本。若待估產(chǎn)品的功能、特性或部件等與已知樣本相差較大，相似估算法的準(zhǔn)確度會降低。孫會君等[10]考慮到以往權(quán)重確定方法中的人為影響，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立權(quán)重的學(xué)習(xí)機制，保證權(quán)值的有效性和實用性。以上機械制造業(yè)的研究思路，可借鑒應(yīng)用于服裝成本估算的研究。

本文從影響連衣裙成本的內(nèi)部因素著手，對歷史成本數(shù)據(jù)深度挖掘，提取出影響成本的服裝要素，并根據(jù)相關(guān)程度進行量化。然后基于加權(quán)歐式距離計算樣本相似度，根據(jù)結(jié)果匹配相似服裝成本數(shù)據(jù)，通過歷史樣本成本的重復(fù)利用，實現(xiàn)成本的快速核算。比較了歐式距離、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和加權(quán)歐氏距離3種不同算法成本估算的誤差均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

1 連衣裙成本匹配方法

1.1 連衣裙成本分析

1.1.1 成本的構(gòu)成

一般將服裝成本分為面料成本、輔料成本、服裝加工成本以及特殊工藝成本。面料成本計算可轉(zhuǎn)化為面料單耗與單價的乘積，其中單價為已知的固定數(shù)值，要實現(xiàn)面料成本的快速估算，只需根據(jù)服裝特點準(zhǔn)確估算出用料量。在服裝學(xué)科中里布被劃歸為輔料，但在服裝企業(yè)中，常將里布與面料劃分在一起進行成本估算。為了便于區(qū)分，在此稱為面布和里布。服裝加工成本的本質(zhì)是對工序加工工時的計算，通常由經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員，結(jié)合樣衣的加工數(shù)量和難易程度，憑借自身經(jīng)驗對單件服裝工序總和進行估算。為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),本文采用企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)工時，針對批量加工引起的工時波動問題，企業(yè)會設(shè)置報價與成交量的比例關(guān)系，成交量越大則報價優(yōu)惠越多。

特殊工藝多以局部加工的形式，對特殊工藝不僅要研究成本的計算方式，還要分析其對用料的影響程度。如圖1所示，在研究的255款連衣裙中輔料成本和特殊工藝成本占比最小，分別為8.66%、5.17%，因此，后續(xù)的研究主要針對面布成本、里布成本和服裝加工成本，三者均滿足正態(tài)分布說明樣本的選取具備代表性，如圖2所示。

圖1 連衣裙成本構(gòu)成Fig.1 Cost composition of dress

圖2 各成本分布直方圖Fig.2 Histogram of each cost distribution.(a) Fabric cost; (b) Lining cost; (c) Clothing processing cost

1.1.2 成本影響因子的確定

影響服裝成本的因素分為2類：一是外部因素，與服裝市場的波動密切相關(guān)；二是內(nèi)部因素，決定了服裝生產(chǎn)需要的社會必要勞動時間以及服裝本身的價值，它包括訂單特點和款式要素2方面。

訂單特點包括成交數(shù)量、服裝檔次和質(zhì)量要求，影響的是服裝系列整體，企業(yè)可以通過設(shè)置參數(shù)和等級對這類因素進行調(diào)控。本文研究成本核算方法的計算對象是單款服裝，因此需要著重分析服裝款式要素對服裝成本的影響。由于本文圍繞服裝成本展開研究，不能單純從視覺角度出發(fā)提取服裝要素，還要結(jié)合成本控制綜合考慮服裝屬性對材料用量和加工工時的影響。采用頻率統(tǒng)計法、理論分析法、專家咨詢法3種方法確定成本影響因子。

頻率統(tǒng)計法是對所有樣本的特點進行提取和分類，選擇頻率相對較高的指標(biāo)進行分析。理論分析法是基于服裝成本估算理論及實際情況，分析影響成本的因素，篩選出符合實際情況、可操作性強的作為指標(biāo)。專家咨詢法是向本領(lǐng)域相關(guān)專家進行咨詢和請教后，對初步確定的指標(biāo)進行合理調(diào)整。各成本影響因子如表1所示。

表1 成本影響因子Tab.1 Cost impact factors

對于輔料和特殊工藝成本，采用頻率統(tǒng)計法選取使用頻率高的元素進行成本研究。通過對成本數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，輔料和特殊工藝的應(yīng)用部位及部位特征基本決定了它們的成本區(qū)間。在連衣裙常用輔料中有價格固定的必需輔料(包裝、標(biāo)牌、吊牌)；也有單耗與款式特點高度關(guān)聯(lián)的輔料即非固定輔料，如高頻使用的拉鏈、裙鉤、襯布、橡筋、紐扣、花邊等。以襯布為例，利用樣本歸納出襯布主要的應(yīng)用部位，結(jié)合成本信息，易發(fā)現(xiàn)使用部位決定了襯布的單耗值范圍。特殊工藝中使用頻率較高的為打條、打攬、風(fēng)琴褶、牙簽褶、扇形褶，它們的成本估算有著各自特定的計價規(guī)則，如打條計價方式為條數(shù)與單價的乘積，只需根據(jù)工藝特定的計價方式記錄單耗數(shù)值便能對特殊工藝進行成本估算。

1.2 成本匹配方案設(shè)計

1.2.1 連衣裙樣本的確定

本文在案例企業(yè)品牌中選取了255款連衣裙，因為最終目的是通過匹配連衣裙的相似款，獲取歷史樣本的成本數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)待估樣本的成本快速估算，所以盡可能選取元素使用頻率較高的連衣裙，以保證本文研究有充足的樣本量。對于服裝成本的研究均基于255款連衣裙樣本報價單和工藝單中的成本和工藝信息。

1.2.2 成本匹配方法

1.2.2.1要素提取 從款式要素、工藝要素、排料與裁剪方式3個方面對影響因子細分，確定對服裝用料和加工工時產(chǎn)生影響的服裝要素，如表2所示。

表2 連衣裙要素Tab.2 Factors of dress

1.2.2.2特征值量化 各項成本影響因子中既包含定性指標(biāo)又包含定量指標(biāo)，面布單耗影響因子中的定性指標(biāo)有2類：整體要素和部件要素。對整體要素采用直接評級的方式，包括廓形、腰型、門襟結(jié)構(gòu)、橫縱拼縫結(jié)構(gòu)、裁剪方式、領(lǐng)型；而部件要素應(yīng)采用綜合評級方式，包括綜合裙型(裙長、裙擺大小、裙款式特點)和綜合袖型(袖長、袖基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、袖變化結(jié)構(gòu))。這是因為部件對成本的影響往往受多個要素制約，為保證評級的準(zhǔn)確性需將要素綜合考慮，采用綜合評級公式得到綜合特征值:

式中：m為系數(shù)；n為組成綜合要素的子要素個數(shù)；xi為子要素i的等級。

在對指標(biāo)量化時，需要遵循以下規(guī)則：一服裝用料量越大或耗時越久,對應(yīng)量化的數(shù)值也就越大，有必要時還需對要素多維度量化，如荷葉邊；二根據(jù)用料量或耗時遞增的程度，確定量化數(shù)值間的差值大小，如傘裙與A字裙的差值要大于直身裙與包身裙的差值。

因為要素對應(yīng)的量化值是有單位意義的數(shù)據(jù)，為了消除數(shù)據(jù)單位的限制，對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將其按照比例映射到[0，1]區(qū)間，標(biāo)準(zhǔn)化公式為

式中：x、y分別為轉(zhuǎn)換前后的值；ymax、ymin分別為原始樣本中的最大值和最小值。

面布成本影響因子中的定量指標(biāo)主要包括特殊工藝面積、荷葉邊面積、系帶長度、系繩長度等。其中特殊工藝面積根據(jù)工藝單直接獲取數(shù)值，其余要素根據(jù)應(yīng)用部位和類型統(tǒng)計出定量指標(biāo)的近似值，以荷葉邊面積為例，從面料用量角度制定其量化規(guī)則，包括寬度、層次及應(yīng)用部位(見表2中要素荷葉邊)，統(tǒng)計樣本不同部位的荷葉邊長度近似值后，代入荷葉邊面積等級公式進行計算：

式中：N為車縫荷葉邊部位的總數(shù)量;nj、xj、kj分別為部位j上的荷葉邊層數(shù)、長度和寬度。通過測量得到窄荷葉邊、常規(guī)荷葉邊、寬荷葉邊的平均寬度之比約為1∶3∶9，因此k值分別取1、3、9。

部分要素對于面里布成本的影響不同，包括綜合裙型、綜合袖型、裝飾、繩帶等。因為這些要素對里布用量產(chǎn)生了變化，所以需要對量化規(guī)則重新修訂。以綜合裙型為例，先對裙長和裙型進行專家評級，其中考慮到款式特點中含裙底布(即雙層底布)的用量相較面布用量翻倍，因此需對款式特點采用不同的量化規(guī)則，代入綜合評級公式分別得到綜合裙型的面里布特征值，如表3所示。

表3 綜合裙型評級Tab.3 Comprehensive skirt rating

服裝加工成本影響因子多為定量指標(biāo)，如袖數(shù)、拼縫數(shù)、底布塊數(shù)、省道數(shù)量、繩帶長度，將標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值直接代入相似度計算公式中即可。不同于面布量化規(guī)則的是領(lǐng)型，在分類評級時不考慮無領(lǐng)款式的領(lǐng)窩的不同，將領(lǐng)型根據(jù)加工難易程度分為無領(lǐng)、立領(lǐng)、翻領(lǐng)3類。

1.2.2.3成本匹配 匹配過程分為2步：首先是要素相似度計算，對量化的服裝要素值歸一化處理后代入基于歐式距離的計算公式，得到待估樣本與歷史樣本同一要素間的相似度；其次是將要素相似度加權(quán)求和得到樣本相似度，將計算結(jié)果按樣本相似度大小排序，取相似度最大的樣本作為匹配樣本。將匹配到的樣本成本數(shù)據(jù)作為待估樣本的成本參考,實現(xiàn)成本的快速核算。

2 連衣裙成本匹配計算

2.1 待估樣本的選取和處理

從255款連衣裙中隨機選取10款作為待估樣本，其中對待估樣本的量化均基于1.2.2.2節(jié)的量化規(guī)則。圖3示出待估樣本1的款式圖，對其進行要素提取的結(jié)果如表4所示，量化及歸一化處理結(jié)果如表5所示。

圖3 待估樣本1的款式圖Fig.3 Clothing style chart of sample 1. (a)Front; (b)Back

表4 待估樣本1的要素提取Tab.4 Elements extraction of sample 1

表5 待估樣本1的量化Tab.5 Quantification of sample 1

以綜合裙型為例，其計算過程為：首先把裙長、裙型等要素代入綜合評級公式，計算結(jié)果為4；然后代入標(biāo)準(zhǔn)化公式進行歸一化處理，在原始樣本中面布綜合裙型對應(yīng)的最大值和最小值分別為13.5和3，里布為15和3，故歸一化后的特征值不同。袖型量化原理與裙型類似。其他如門襟結(jié)構(gòu)及開合輔料，要素為拉鏈，其使用不產(chǎn)生面里布耗料，但與加工工時有關(guān)(標(biāo)準(zhǔn)工時下后拉鏈的加工時間為280 s)；無裝飾量化值為3，因為有更省料的露背(量化值為0)樣本；領(lǐng)口量化考慮到后背高的維度，小圓領(lǐng)在頸點以上量化為6.5(頸點以下為5)。

2.2 歐氏距離計算

利用歐式距離方法計算要素相似度。相似度是描述同一類研究對象間的近似程度，這里指不同樣本同一要素的相近程度。常用的歐氏距離公式為

式中:xik為樣本i的第k項特征值、xjk為樣本j的第k項特征值。dxikxjk值越小說明2個樣本的k特征越接近。將特征值歸一化后進行計算，使計算結(jié)果位于[0，1]區(qū)間內(nèi)，數(shù)值為0時，表示2個要素完全相同。

2.3 加權(quán)歐式距離匹配

樣本相似度計算是在要素相似度計算基礎(chǔ)上，綜合考慮樣本各要素的重要程度，加權(quán)求和得樣本相似度。歐式距離公式是將所有指標(biāo)按照同一貢獻程度計算，但實際案例中每個指標(biāo)對研究對象的影響程度是不同的，因此要修正不同指標(biāo)的貢獻值。

相比傳統(tǒng)人為影響權(quán)重的方法，由人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定的權(quán)重預(yù)測結(jié)果更為準(zhǔn)確。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強大的自學(xué)習(xí)、自組織和自適應(yīng)能力，可以讓其在樣本訓(xùn)練中獲得預(yù)測最佳的指標(biāo)權(quán)重。本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算各要素的權(quán)重，即賦予歐式距離公式權(quán)重，得到加權(quán)歐式距離公式：

式中：dij為待估樣本i與已知樣本j的加權(quán)歐式距離；ωk為樣本第k項特征的權(quán)重。

2.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的成本預(yù)測與權(quán)重計算

本文采用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行成本訓(xùn)練與預(yù)測，除去10組測試樣本，參與訓(xùn)練的樣本量為245組，分別訓(xùn)練面布成本、里布成本和服裝加工成本3種BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

訓(xùn)練的輸入數(shù)據(jù)是采用連衣裙要素提取并量化所得的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)集，其中面布成本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)集包括綜合裙型、腰型、門襟結(jié)構(gòu)、廓形、荷葉邊、縱拼縫、橫斜拼縫、裝飾、系帶、系繩、領(lǐng)型、綜合袖型、打條、打攬、風(fēng)琴褶、牙簽褶、剪裁方式17組數(shù)據(jù)；里布成本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)集包括綜合裙型、綜合袖型、腰型、門襟結(jié)構(gòu)、廓形、裝飾、系繩、系帶、領(lǐng)型、底布共10組數(shù)據(jù)；服裝加工成本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本數(shù)據(jù)集包括綜合裙型、拼縫數(shù)、荷葉邊分布與長度、領(lǐng)型、袖數(shù)、開合輔料、省道數(shù)量、底布、系帶、系繩、緝明線、裝橡筋、縮褶、裝飾、裝魚骨共15組數(shù)據(jù)。通過試錯法確定3種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最佳的隱含層神經(jīng)元數(shù)分別為16、7、11，因為總存在一個3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以完成任意N維到M維的映射，所以將隱含層個數(shù)均設(shè)為1，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出層分別表示面布單耗、里布單耗和服裝加工成本。

將訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于成本預(yù)測，并根據(jù)預(yù)測效果調(diào)節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計參數(shù)，得到預(yù)測效果最佳的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入層權(quán)重，用于加權(quán)歐氏距離計算。

3 成本匹配結(jié)果對比

3.1 誤差率計算

為保證成本估算的誤差盡可能小，對匹配結(jié)果進行評價時，規(guī)定取與待估樣本相似度最大的樣本作為匹配樣本，誤差分析過程如下。

1)待估樣本成本估算。從數(shù)據(jù)集中隨機選取10款連衣裙作為待估樣本，通過1.2.2節(jié)的成本匹配方案進行匹配實驗，將匹配到的最佳樣本數(shù)據(jù)賦予待估樣本并進行成本換算，得到待估樣本成本預(yù)測值。

2)待估樣本成本誤差計算。通過咨詢專家得出成本核算準(zhǔn)確度評價標(biāo)準(zhǔn)：評價等級分為精確、較準(zhǔn)確、一般、不準(zhǔn)確，與之對應(yīng)的絕對誤差分別為<8%、8%～12%、12%～20%和>20%。計算待估樣本實際值與預(yù)測值的絕對誤差(即10款連衣裙誤差率的均值)，對照成本匹配效果評價指標(biāo)評估基于要素匹配的成本快速核算方法的準(zhǔn)確性。

3.2 實驗結(jié)果分析

3.2.1 3種算法結(jié)果對比

表6、7分別示出3種算法所有待估樣本的誤差平均值和誤差標(biāo)準(zhǔn)差對比。可以看出，加權(quán)歐氏距離計算的匹配效果最佳，歐式距離次之，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最差。使用加權(quán)歐式距離計算的面布成本、里布成本和服裝加工成本誤差平均值分別為7.44%、8.90%、6.11%，比使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算方法分別低12.89%、5.87%、3.57%。使用加權(quán)歐式距離計算的面布成本、里布成本和服裝加工成本誤差標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.06、0.06、0.05，比使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算方法分別低0.20、0.04、0.04。

3.2.2 歐氏距離結(jié)果對比

歐式距離計算與加權(quán)歐氏距離計算結(jié)果相比不夠理想，面布成本、里布成本和服裝加工成本誤差平均值分別為11.05%、11.95% 、7.45%，誤差標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.11、0.11、0.05。但與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算

表6 誤差平均值對比Tab.6 Comparison of error average %

表7 誤差標(biāo)準(zhǔn)差對比Tab.7 Comparison of error standard deviation

結(jié)果相比，面布成本、里布成本和服裝加工成本誤差平均值分別降低了9.28%、2.82%、2.23%；面布成本和服裝加工成本誤差標(biāo)準(zhǔn)差分別降低了0.15、0.04，但里布成本的誤差標(biāo)準(zhǔn)差卻提高了0.01。

4 結(jié) 論

1) 通過頻率統(tǒng)計和專家咨詢的方法對樣本連衣裙各部分成本進行分析，確定面布成本、里布成本和服裝加工成本的影響因子。通過分析服裝要素與單耗和工時的關(guān)系，實現(xiàn)連衣裙要素量化。

2) 應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算成本影響因子權(quán)重。這種歐式距離優(yōu)化方法的面布成本、里布成本和服裝加工成本誤差平均值比傳統(tǒng)歐式距離方法分別降低了9.28%、2.82%、2.23%，驗證了本文優(yōu)化方法的可行性。

3) 采用加權(quán)歐式距離計算相似度的匹配效果最優(yōu)，其中權(quán)重采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定。面布成本、里布成本、服裝加工成本實際值與匹配值的誤差平均值分別為7.44%、8.90%、6.11%，均滿足企業(yè)服裝成本核算精度要求。

基于要素匹配的連衣裙成本核算方法是通過相似款的匹配，對服裝成本快速估算。通過可靠的歷史價格,讓報價做到快速、準(zhǔn)確、合理。本文對連衣裙品類的研究方法、思路以及相關(guān)的研究成果同樣可以運用到其他品類服裝，對于服裝快速報價系統(tǒng)的開發(fā)具有一定的實用價值。