趙彬 張帥 鄒凱 劉帥

（中國(guó)第一汽車股份有限公司質(zhì)量保證部，長(zhǎng)春130011）

0 引言

產(chǎn)品審核全稱為產(chǎn)品質(zhì)量審核,是基于顧客（內(nèi)部、外部）的角度，對(duì)已合格的產(chǎn)品進(jìn)行獨(dú)立、客觀的評(píng)價(jià)，以驗(yàn)證其滿足顧客及法律法規(guī)要求的能力[1]?，F(xiàn)在，各大車企已開展不同形式的產(chǎn)品審核工作，以求持續(xù)提升其產(chǎn)品力，但對(duì)有關(guān)產(chǎn)品審核的理論研究卻鮮有報(bào)道。張凌超等[2]運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)客車產(chǎn)品質(zhì)量缺陷水平進(jìn)行了綜合分析，建立了5種一級(jí)指標(biāo)、14種二級(jí)指標(biāo)，并對(duì)指標(biāo)結(jié)果用好、較好、一般、較差和差進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。王文建等[3]采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)載貨車質(zhì)量缺陷狀態(tài)建立3種一級(jí)指標(biāo)、11種二級(jí)指標(biāo)，并對(duì)其進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)。當(dāng)前研究主要集中于客車和載貨車等大型商用車上，指標(biāo)的建立主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)順序，而針對(duì)乘用車領(lǐng)域質(zhì)量特性的研究相對(duì)較少。

模糊理論是美國(guó)加州大學(xué)Zadeh 教授1965 年結(jié)合模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)所提出一種方法。該方法將因素較多、難以定量分析的問題按專家打分權(quán)重和隸屬度的方法轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)值，能將抽象的問題具體化。模糊綜合評(píng)價(jià)法是根據(jù)模糊理論，將非定性因素具體化，進(jìn)而對(duì)抽象問題進(jìn)行評(píng)估的一種方法。模糊綜合評(píng)價(jià)法在醫(yī)療衛(wèi)生、建筑施工、環(huán)境衛(wèi)生以及汽車制造方面都有所應(yīng)用[4-6]。王元等[6]運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法從宏觀因素、醫(yī)院現(xiàn)狀以及預(yù)期效益3個(gè)角度出發(fā)，建立地區(qū)人口水平、經(jīng)濟(jì)水平和物價(jià)收費(fèi)水平等10種二級(jí)指標(biāo)因素，解決了醫(yī)學(xué)裝備配置評(píng)估過程中多因素難以用準(zhǔn)確的界限區(qū)分的問題，為達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的合理配置提供了參考依據(jù)。

本文針對(duì)乘用車整車領(lǐng)域采用模糊綜合評(píng)價(jià)法，建立3 個(gè)一級(jí)指標(biāo)、7 個(gè)二級(jí)指標(biāo)和15 個(gè)三級(jí)質(zhì)量特性指標(biāo)，對(duì)指標(biāo)結(jié)果用好、較好、一般、較差以及差進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并結(jié)合實(shí)際案例給出了綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，為乘用車產(chǎn)品質(zhì)量審核分析工作提供了理論依據(jù)。

1 整車質(zhì)量特性體系建立及權(quán)重確定

1.1 建立整車質(zhì)量特性評(píng)價(jià)體系

質(zhì)量特性是指產(chǎn)品、過程或體系與要求有關(guān)的固有屬性，其體現(xiàn)產(chǎn)品使用時(shí)的客觀要求[7-8]。這些要求必須轉(zhuǎn)化為指標(biāo)特性，作為評(píng)價(jià)、檢驗(yàn)和考核的依據(jù)。本文結(jié)合Y公司產(chǎn)品審核標(biāo)準(zhǔn)梳理出質(zhì)量特性，選取能夠全面地覆蓋Y 公司乘用車日常審核過程中所體現(xiàn)的缺陷，并涵蓋可能發(fā)生的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。最終，共計(jì)識(shí)別出3 項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)、7 項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)和15 項(xiàng)三級(jí)指標(biāo)，具體如表1所示。一級(jí)指標(biāo)集合U={U1，U2，U3}={功能，舒適，外觀}，二級(jí)功能指標(biāo)U1={U11，U12}={電機(jī)功能，機(jī)械功能}，三級(jí)電機(jī)功能指標(biāo)U11={U111，U112}={電器元件，語音識(shí)別}等。

表1 整車質(zhì)量特性目錄

1.2 層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是將模糊復(fù)雜的問題采用定性和定量的手段對(duì)指標(biāo)賦予權(quán)重的一種方法。Rozga 等[9]運(yùn)用層次分析法對(duì)生產(chǎn)費(fèi)用、設(shè)計(jì)投資、過程投資、環(huán)境影響、維護(hù)服務(wù)、擴(kuò)充更新、操作安全以及投資成本8個(gè)方面，利用判斷矩陣進(jìn)行比較分析，經(jīng)一致性檢驗(yàn)得出相關(guān)結(jié)論。比較結(jié)果表明，相比于空氣絕緣變電技術(shù)（Air Insulated Substation，AIS）氣體絕緣變電技術(shù)（Gas Insulated Substation，GIS）更受支持。同時(shí)表明，層次分析法適用于復(fù)雜問題決策過程。

層次分析法的建立主要分為以下3 個(gè)步驟，即構(gòu)建評(píng)價(jià)體系、構(gòu)造判斷矩陣和一致性檢驗(yàn)[10-12]。

1.2.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)體系本文采用乘用車整車質(zhì)量特性作為本次評(píng)價(jià)體系的基本內(nèi)容，如表1所示。

1.2.2 構(gòu)造判斷矩陣

構(gòu)造判斷矩陣主要是一個(gè)定性判斷過程，將評(píng)價(jià)體系中的指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，最終確定指標(biāo)權(quán)重的方法。可以使用的方法有最小二乘法、對(duì)數(shù)最小二乘法以及特征值法，其中，以特征值法應(yīng)用最為廣泛。設(shè)定判斷矩陣為：

式中，n為矩陣的階數(shù)；aij>0；aji=1/aij；aij表示i行元素對(duì)j列元素的重要程度。具體程度如表2所示。

表2 標(biāo)度aij不同程度含義[13]

指標(biāo)比較過程采用打分的形式，邀請(qǐng)5 位質(zhì)量領(lǐng)域?qū)＜野凑丈鲜龅姆椒ò捶种颠M(jìn)行打分，并將打分結(jié)果進(jìn)行取整處理；最后，將打分結(jié)果與市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果相比較進(jìn)而得出結(jié)論。本文以集合U={U1，U2，U3}={功能，舒適，外觀}為例，構(gòu)造判斷矩陣Aij，結(jié)果如表3 所示。

表3 一級(jí)質(zhì)量特性評(píng)價(jià)判斷矩陣Aij

由判斷矩陣Aij確定特征向量W=(w1,w2,…,wn)作為一級(jí)質(zhì)量特性的權(quán)重，特征向量的計(jì)算方法采用方根法，首先根據(jù)公式（2）得出`wi，由`w1，`w2，…`wn組成向量`W=(`w1,`w2,…,`wn)，將`W=(`w1,`w2,…,`wn)進(jìn)行歸一化處理得出特征向量，最終得到的結(jié)果如表4所示。

表4 一級(jí)質(zhì)量特性向量W

式中，wi為特征向量；aij為特征矩陣值。

1.2.3 一致性檢驗(yàn)

與其它檢驗(yàn)方式相比，層次分析法(AHP)的優(yōu)勢(shì)在于可通過一致性檢驗(yàn)，確保專業(yè)人士在邏輯上一致。其步驟為：求出判斷矩陣特征值，然后利用計(jì)算公式得出一致性比率CR。一般認(rèn)為CR<0.1 時(shí)，判斷矩陣A的不一致程度在容許范圍內(nèi)且通過一致性檢驗(yàn)，可將歸一化向量wi作為權(quán)重；否則要重新構(gòu)造判斷矩陣A[14-15]。特征值計(jì)算公式和一致性檢驗(yàn)算法如公式（3）、（4）和（5）所示，一致性檢驗(yàn)RI值表5所示。

表5 一致性指標(biāo)RI值[13]

式中，λmax為特征值；CR為一致性比率；RI為一致性指標(biāo)。

（AW）i和（AW）i/Wi計(jì)算結(jié)果如表6 所示，λmax=3.009 3，CI=0.004 7，RI=0.52，CR=0.008 9<0.1，一致性檢驗(yàn)通過，即U={U1，U2，U3}={功能，舒適，外觀}={0.54，0.30，0.16}

表6 一級(jí)質(zhì)量特性向量(AW)i和(AW)i/Wi

另外，對(duì)二三級(jí)質(zhì)量特性向量進(jìn)行計(jì)算，匯總得到一、二、三級(jí)質(zhì)量特性權(quán)重如表7所示。

表7 整車質(zhì)量特性權(quán)重

2 整車質(zhì)量特性評(píng)價(jià)

2.1 隸屬度函數(shù)法

隸屬度函數(shù)法是用于表征模糊集合的數(shù)學(xué)工具，為描述元素與元素之間的隸屬關(guān)系，用區(qū)間[0,1]中所取數(shù)值代替0、1具體值，表示元素屬某模糊集合的真實(shí)程度[16-18]。隸屬度函數(shù)構(gòu)造的方法有專家經(jīng)驗(yàn)法、模糊統(tǒng)計(jì)法以及例證法等。本文采用專家評(píng)價(jià)法和模糊統(tǒng)計(jì)法相結(jié)合方法進(jìn)行處理，即先對(duì)二級(jí)特性指數(shù)進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，可得到一個(gè)模糊映射fB，然后再由二級(jí)特性組成單因素矩陣對(duì)一級(jí)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后由一級(jí)特性組成單因素矩陣對(duì)整車質(zhì)量特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)應(yīng)關(guān)系如公式（6）。

式中，Rij為評(píng)價(jià)矩陣；為隸屬度值。整車缺陷按照產(chǎn)品嚴(yán)重度進(jìn)行分類，分為5分、10分和20分，分值越高代表狀態(tài)越差。模糊評(píng)價(jià)過程中由于其模糊性，不能僅將某一分值歸結(jié)簡(jiǎn)單于特定狀態(tài)，而應(yīng)是一種或幾種狀態(tài)。因此，將三級(jí)質(zhì)量特性指標(biāo)P（P代表某特性缺陷分值所處區(qū)間，其越大代表缺陷值越高）分為5個(gè)分布區(qū)間：P≤4，5≤P≤9，10≤P≤19，20≤P≤39和P≥40。

模糊映射由20 人組成，等級(jí)分為好、較好、一般、較差以及差。這5種等級(jí)構(gòu)成評(píng)價(jià)集V={V1，V2，V3，V4，V5}={好，較好，一般，較差，差}={1，1.5，2，3，5}，其中1～5 表示好壞程度，為一個(gè)模糊數(shù)集。評(píng)價(jià)集與三級(jí)質(zhì)量特性指數(shù)區(qū)間之間形成映射關(guān)系。單因素模糊矩陣如公式（7）：

式中，B為單因素模糊矩陣；W為特征向量；Rij為評(píng)價(jià)矩陣。

最終評(píng)價(jià)等級(jí)如公式（8）:

式中，Qi為評(píng)價(jià)等級(jí)；bij為單因素模糊矩陣值；vj為評(píng)價(jià)集模糊值。

評(píng)價(jià)反映的是計(jì)算后的真實(shí)值，應(yīng)與企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品等級(jí)范圍相適應(yīng)。本文結(jié)合企業(yè)降分計(jì)劃和質(zhì)量成本相關(guān)文獻(xiàn)[19-20]，確定審核等級(jí)方程如公式（9）：

式中，當(dāng)x={1，1.8，2.6，3.4，4.2，5}時(shí)，Qi={1，1.16，1.64，2.44，3.56，5}，具體如表8所示。

表8 整車審核等級(jí)Qi范圍

以車身評(píng)價(jià)為例，對(duì)鈑金平度、車身外觀以及車漆外觀進(jìn)行打分評(píng)價(jià)，并構(gòu)建隸屬度表，如表9、表10所示。

表9 車身評(píng)價(jià)表

表10 車身隸屬度表

2.2 實(shí)際案例

本文基于模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)某乘用車進(jìn)行研究，由專業(yè)審核員采用上述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，歸納總結(jié)得出缺陷統(tǒng)計(jì)表如表11所示。

表11 某乘用車審核缺陷統(tǒng)計(jì)表

首先，根據(jù)專業(yè)審核員對(duì)三級(jí)質(zhì)量特性的打分結(jié)果，對(duì)二級(jí)質(zhì)量特性進(jìn)行分析。以電機(jī)功能為例，電器元件和語音識(shí)別特性權(quán)重為W11={0.5，0.5}，根據(jù)打分結(jié)果對(duì)應(yīng)電器元件和語音識(shí)別特性的評(píng)價(jià)矩陣為，電機(jī)功能單因素模糊矩陣B11=W11×R11，計(jì)算得到B11={0，0.05，0.6，0.35，0}。最后，根據(jù)公式（7）得出電機(jī)功能綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：

對(duì)應(yīng)表8 判定為一般。同理，對(duì)其它二級(jí)質(zhì)量特性進(jìn)行計(jì)算，評(píng)價(jià)結(jié)果如表12所示。

表12 二級(jí)質(zhì)量特性綜合評(píng)價(jià)表

根據(jù)上述二級(jí)質(zhì)量特性的計(jì)算結(jié)果，對(duì)一級(jí)質(zhì)量特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。以功能性為例，電機(jī)功能和機(jī)械功能特性權(quán)重為W1={0.5，0.5}，對(duì)應(yīng)電器元件和語音識(shí)別特性的評(píng)價(jià)矩陣為，功能單因素模糊矩陣為B1=W1×R1，計(jì)算得到B1={0.5，0，0.3，0.18，0}，功能綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：

評(píng)價(jià)結(jié)果為一般。同理，對(duì)其它一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表13所示。

最后，根據(jù)一級(jí)質(zhì)量特性計(jì)算結(jié)果，對(duì)整車質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，功能、舒適和外觀權(quán)重為W={0.54，0.3，0.16}，一 級(jí) 質(zhì) 量 特 性 評(píng) 價(jià) 矩 陣，單因素模糊矩陣B=W×R，得出B={0.49，0.06，0.27，0.18，0}，得到整車質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：

評(píng)價(jià)結(jié)果為一般。其最終的實(shí)際結(jié)果與審核專家主觀評(píng)價(jià)感受相當(dāng)，表明質(zhì)量評(píng)價(jià)具有一定的科學(xué)性。

3 結(jié)束語

本文立足于乘用車整車產(chǎn)品審核領(lǐng)域，建立整車三級(jí)質(zhì)量特性，采用層次分析法對(duì)整車三級(jí)質(zhì)量特性計(jì)算得出權(quán)重值，并利用隸屬度函數(shù)法對(duì)不同級(jí)質(zhì)量特性進(jìn)行歸類評(píng)價(jià)，得出各級(jí)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。其結(jié)果與審核專家的主觀感受相一致，表明評(píng)價(jià)具有一定的科學(xué)性。

本文屬于產(chǎn)品審核領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究工作，為審核發(fā)現(xiàn)后的綜合評(píng)價(jià)分析奠定了理論基礎(chǔ)，并為后續(xù)質(zhì)量改進(jìn)提供方向性支撐。

本研究可以與產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)智化應(yīng)用方向結(jié)合，從而提高統(tǒng)計(jì)分析效率，實(shí)現(xiàn)理論到成果的轉(zhuǎn)化。