質量屋中基于互反偏好信息的顧客需求分析方法

李延來 雒興剛 韓 毅

1.東北大學流程工業綜合自動化教育部重點實驗室,沈陽,110004 2.浙江工業大學,杭州,310023

質量屋中基于互反偏好信息的顧客需求分析方法

李延來1雒興剛1韓 毅2

1.東北大學流程工業綜合自動化教育部重點實驗室,沈陽,110004 2.浙江工業大學,杭州,310023

為了以經濟和高效的方式實現顧客需求滿意度的改進目標,提出了產品規劃質量屋中基于互反偏好信息的顧客需求綜合重要度確定方法。在該方法中,首先根據本企業及競爭對手產品的互反偏好信息和各項顧客需求的競爭性評價,利用偏差最小的原理建立對應于每一個顧客的、確定顧客需求競爭性重要度的優化模型,通過拉格朗日函數來求解這些優化模型,進而確定產品規劃質量屋中的顧客需求競爭性重要度;其次,利用比例標度法和層次分析法的集成方法,確定改進后的產品對滿足顧客需求的提高程度;最后,利用層次分析法對顧客需求的基本重要度、顧客需求的競爭性重要度和改進后的產品對滿足顧客需求的提高程度進行合成以確定顧客需求的綜合重要度。以某企業彩色電視機的產品設計為實例,說明方法的應用。

產品規劃質量屋;顧客需求;重要度;拉格朗日函數

0 引言

在激烈競爭的全球市場環境下,多變和多樣性的顧客需求越來越成為產品設計的重點關注內容,因此顧客驅動的設計已經成為產品設計的一個主要方向。質量功能配置(quality function dep loyment,QFD)是一種顧客驅動的現代產品設計方法,是系統工程思想在產品設計過程中的具體應用[1-5]。QFD過程的第一個階段是產品規劃質量屋的構建。在產品規劃質量屋構建過程中,顧客需求綜合重要度的確定是一個關鍵步驟,它對工程特性重要度的確定和整個產品規劃質量屋的優化起著相當重要的作用。根據已獲得的顧客需求綜合重要度,廠家能夠有效地分配各種資源進行設計和開發產品以達到更高的顧客滿意度,從而獲得更大的競爭優勢。

在顧客需求基本重要度的確定方面,現有研究主要利用層次分析[6-7]、模糊集[8-13]、網絡分析[14-16]和粗糙集[17]等方法來確定顧客需求基本重要度。顧客需求基本重要度確定的研究已比較完善。

在顧客需求競爭性重要度的確定方面,文獻[7-8]利用比例標度法確定顧客需求的競爭性重要度以表征基于競爭性評價的顧客需求重要性,但比例標度法存在誤差較大的缺陷。文獻[9-10]用信息熵分析本企業及競爭對手的產品表現,提出了基于信息熵的顧客需求競爭性重要度的確定方法,但信息熵所使用的對數函數存在偏差較大的缺點,因而該方法的結果可能是不準確的。

在顧客需求滿意度改進目標的分析方面,文獻[9-10,17]將顧客需求滿意度的改進目標集成到顧客需求基本重要度的修正因子中。文獻[18]引入了實現顧客需求滿意度的改進目標的重要性概念,并對實現顧客需求滿意度的改進目標的重要性進行了定性和定量的分析。

由上述分析可知,目前的研究主要存在以下兩個問題:一是未能準確和全面地考察顧客需求綜合重要度確定的影響因素,二是沒有考察顧客對本企業及競爭對手產品的互反標度偏好信息。為此,本文提出基于互反標度偏好信息和競爭性評價的顧客需求綜合重要度確定的方法。

1 確定顧客需求的基本重要度和改進后的產品對滿足顧客需求的提高程度

將本企業記為Corp1。假定從本企業產品的最終顧客中選擇L個顧客來協助QFD團隊確定產品規劃質量屋中的顧客需求及其基本重要度。將已選定的L個顧客記為Custk(k=1,2,…,L)。利用親和圖或聚類分析等方法[9],確定產品規劃質量屋中的M項顧客需求CRj(j=1,2,…,M)。利用層次分析法,顧客Custk將M項顧客需求的基本重要度確定為

假定L個顧客是同質的,則產品規劃質量屋中的顧客需求基本重要度可由下式確定:

根據市場調查確定生產相似產品的N-1個競爭企業,將其記為Corp i(i=2,3,…,N),將Corp i(i=1,2,…,N)所生產的產品記為Prod i(i=1,2,…,N)。對于顧客Custk,要求其利用某一比例標度來對本企業及競爭對手的產品關于M項顧客需求的滿意度進行評價,得到對應于顧客Custk的競爭性評價矩陣CS(k)=(cs(k)ij)N×M。根據群決策的有關方法[10],可根據下式確定本企業產品的顧客需求CR j的滿意度評價值:

2 確定基于互反偏好信息的顧客需求競爭性重要度

根據文獻[20-22],利用下式對CS(k)進行規范化處理:

根據群決策的有關方法[24],利用下式來確定產品規劃質量屋中的顧客需求競爭性重要度:

3 確定顧客需求的綜合重要度

為了準確確定各項顧客需求的綜合重要度,利用“捉對比較”法[25]確定顧客需求的基本重要度、顧客需求的競爭性重要度和改進后的產品對滿足顧客需求的提高程度之間的相對重要性。為此,可將各項顧客需求的綜合重要度定義如下:

式中,wba為顧客需求基本重要度的相對重要性;wcomp為顧客需求競爭性重要度的相對重要性;wip為改進后的產品對滿足顧客需求的提高程度的相對重要性。

4 實例研究

為了驗證基于互反偏好信息的產品規劃質量屋中顧客需求綜合重要度的確定方法,本文引用了某家電企業的彩色電視機設計實例進行研究。

4.1 顧客需求的基本重要度

該企業應用QFD方法來對某型號彩色電視機進行產品的改進設計。QFD產品規劃過程的起點是確定顧客需求。QFD團隊根據市場調研及用戶反饋來確定其產品所面向的最終顧客,并選擇其中10個顧客來協助其確定產品規劃質量屋中的顧客需求及其基本重要度。將已選定的10個顧客記為Custk(k=1,2,…,10)。利用親和圖方法,確定產品規劃質量屋中的5項顧客需求:較高的色彩逼真度(CR1)、較高的分辨率(CR2)、較清晰的音質(CR3)、較小的質量(CR4)、不損害眼睛(CR5)。

4.2 基于互反偏好信息的顧客需求競爭性重要度

將本企業記為Corp1;根據調查確定生產相似產品的4個競爭企業,將其記為Corp2、Corp3、Corp4和Corp5。對于顧客Custk(k=1,2,…,10),要求其利用恰當的數值標度對本企業及競爭對手的產品關于5項顧客需求的滿意度進行評價,得到對應于顧客Custk的競爭性評價矩陣。對應于這10個顧客,一共得到10個對應的競爭性評價矩陣(k=1,2,…,10)。

表1 對應于10個顧客的顧客需求基本重要度

對于顧客Custk,要求其利用1/9～1/7～1/5～1/3～1～3～5～7～9的互反標度對本企業及競爭對手的產品進行兩兩比較,并給出對應于顧客Custk的互反判斷矩陣RCE(k)(k=1,2,…,10)。對應于這10個顧客,一共得到一一對應的10個互反判斷矩陣 RCE(1)、RCE(2)、…、RCE(10)。

在RCE(k)(k=1,2,…,10)中,表示Custk所提供的產品Prod i對產品Prodp的相對競爭優勢表現的評價結果。通常,對應于Custk,的比例標度的含義如下:1表示Prodi與Prodp具有相同的競爭優勢;3表示Prod i與Prodp相比具有稍微大一點的競爭優勢,其競爭表現稍微好一些,而1/3表示Prodp與Prod i相比有微弱的競爭弱勢,其競爭表現稍微差一些;5表示Prod i與Prod p相比具有明顯大的競爭優勢,其競爭表現明顯好一些,而1/5表示Prodp與Prod i相比具有明顯大的競爭弱勢,其競爭表現明顯差一些;7表示Prod i與Prodp相比具有很大的競爭優勢,其競爭表現具有強烈的優勢,而1/7表示Prodp與Prod i相比具有很大的競爭弱勢,其競爭表現具有強烈差的特征;9表示Prod i與Prodp相比具有極大的競爭優勢,其競爭表現具有極其強烈的優勢,而Prodp與Prod i相比具有極大的競爭弱勢,其競爭表現具有極其差的特征。此外,1/2、1/4 、1/6、1/8、2 、4、6 、8 則表示上述相鄰判斷的插值。

表2 對應Cust1的規范化的競爭性評價矩陣

對于顧客Cust1,要求其利用上述互反標度對本企業及競爭對手的產品進行兩兩比較,并給出互反判斷矩陣:

利用式(13)計算得到對應于顧客Cust1的顧客需求競爭性重要度:

依照相同的方法,可得到對應于其他9個顧客的顧客需求競爭性重要度(k=2,3,…,10),其處理過程略,其結果列于表3。

表3 對應于10個顧客的顧客需求競爭性重要度

利用式(14)計算得到產品規劃質量屋中的顧客需求競爭性重要度:

4.3 改進后的產品對滿足顧客需求的提高程度

根據群決策的有關方法,確定本企業產品的各項顧客需求的滿意度評價值。QFD團隊根據本企業資源狀況和改進產品的意愿確定各項顧客需求滿意度的改進目標。根據式(3)計算得到顧客需求滿意度的改進比率:

利用卡諾問卷調查方法,QFD團隊對產品規劃質量屋中的5項顧客需求進行了卡諾需求類型的劃分:CR1和CR4屬于基本型需求,CR2、CR3和CR5屬于常規型需求,進而得到5項顧客需求的卡諾因子:

QFD團隊利用頭腦風暴法確定產品改進的關鍵投入為:供應商的競爭力、產品的改進時間、財務支持和后勤支持,并利用層次分析法確定這些投入的相對重要性。為了準確確定實現各項顧客需求滿意度的改進目標的總難度,利用比例標度法確定實現每項顧客需求滿意度改進目標所要求的各種投入的難度。利用“加權和”的形式,將實現5項顧客需求的滿意度改進目標的總難度確定為

利用式(4),將改進后的產品對滿足各項顧客需求的提高程度確定為

4.4 顧客需求的綜合重要度

利用“捉對比較”法,確定顧客需求的基本重要度、顧客需求的競爭性重要度和改進后的產品對滿足顧客需求的提高程度3個影響因素的相對重要性分別為0.445、0.363、0.192。

根據式(15),將各項顧客需求的綜合重要度確定為

產品規劃質量屋中顧客需求綜合重要度確定過程及主要結果如圖1所示。

圖1 顧客需求綜合重要度確定過程及主要結果

為使本企業產品在競爭性的相關市場中能夠獲得成功,QFD團隊必須對那些擁有較大綜合重要度的顧客需求給予更多的關注。

5 結語

產品規劃質量屋中顧客需求綜合重要度的確定是QFD應用于產品改進的一個基本問題。為了以高效和經濟的方式實現顧客需求的改進設計,本文提出了一種基于互反偏好信息的顧客需求綜合重要度確定方法。該方法全面和準確地考察了確定顧客需求綜合重要度的各種影響因素,所以其結果是合理和準確的。盡管目前的算法過于復雜,但我們已利用M ATLAB軟件編寫了相關計算程序以降低算法的復雜性。該企業將本文方法應用于某型號彩色電視機的產品設計,有效縮短了該產品的顧客需求的改進時間并降低了改進的成本和難度,最終在較大程度上提高了改進后產品的顧客滿意度和市場競爭力。下一步我們擬將本文所提出方法進一步推廣到各種企業的產品研發實踐,以進一步驗證和完善該方法。

[1] Prasad B.Review s of QFD and Related Dep loyments Techniques[J].Journal of Manufacturing Science Engineering,1998,17(3):221-234.

[2] 王美清,唐曉青.一種面向產品規劃過程的組合質量屋[J].北京航空航天大學學報,2004,30(7):652-656.

[3] Zheng L Y,Chin K S.QFD Based Optimal Process Quality Planning[J].International Journal o f Advanced Manu facturing Technology,2005,26(7/8):831-841.

[4] 車阿大,楊明順.質量功能配置理論及應用[M].北京:電子工業出版社,2008.

[5] Wasserman G S.On H ow to Prioritize Design Requirements during the QFD Planning Process[J].IIE Transac tions,1993,25(3):59-65.

[6] 楊明順,林志航.具有離散和連續型技術特征的質量屋優化模型[J].機械工程學報,2004,40(3):110-114.

[7] Chan L K,W u M L.Qua lity Function Dep loyment:a Com prehensive Reviewof Its Concepts and Methods[J].Quality Engineering,2002,14(1):23-35.

[8] Chan L K,Kao H P,Ng A,et al.Ratingthe Importance of CustomerNeeds in Quality Function Deploymentby Fuzzy and Entropy Methods[J].International Journal o f Production Research,1999,37(11):2499-2518.

[9] Chan L K,W u M L.A Systematic Approach to Quality Func tion Dep loymentw ith a Full Illustrative Example[J].Omega,2005,33(1):119-139.

[10] K raslaw ski A,Koiranen T,Nystrom L.Concurrent Engineering–Robust Designin Fuzzy Environment[J].Computers and Chemical Engineer-ing,1993,17(S):S447-S452.

[11] 車阿大,林志航,高國軍.改進的質量功能配置模型——模糊質量功能配置[J].系統工程理論與實踐,1998,18(4):131-135.

[12] Kwong C K,Bai H.A Fuzzy AHP App roachto the Determ ination o f Importance Weights of Customer Requirements in Quality Function Dep loyment[J].Journal of Intelligent Manu facturing,2002,13(1):367-377.

[13] 楊明順,林志航.QFD中顧客需求重要度確定的一種方法[J].管理科學學報,2003,6(5):65-71.

[14] Partovi F Y.An Analytic Modelto Quantify Strategic Service V ision[J].International Journal o f Service Industry Management,2001,12(5):476-499.

[15] Kahraman C,Ertay T,Tb??y??k??zkan G.A Fuzzy Optimization Model for QFD Planning Process Using Analy tic Network Approach[J].European Journal of Operational Research,2006,171(1):390-411.

[16] Ertay T,Kahraman C,Ruan D.Quality Func tion Deployment Implementation Based on Ana ly tic Netw ork Process w ith Linguistic Data:an Application in Automotive Industry[J].Journal of Intelligent&Fuzzy Systems,2005,16(1):221-232.

[17] Zhail Y,Khoo L P,Zhong ZW.A Rough Set Enhanced Fuzzy App roach to Quality Function Dep loyment[J].International Journal of Advance Manu facturing Technology,2007,37(3):613-624.

[18] 李延來,唐加福,姚建明,等.質量屋中顧客需求改進重要度的確定方法[J].機械工程學報,2007,43(11):110-118.

[19] Tan K C,Raghavan V.Incorporating Concepts o f Business Priority into Quality Function Dep loyment[J].International Journalof Innovation Management,2004,8(1):21-35.

[20] 崔勇,孫楓.基于模糊群決策的質量屋方案選擇模型[J].中國機械工程,2007,18(7):807-811.

[21] 林志航,車阿大.質量功能配置研究現狀及進展—兼談對我國QFD研究與應用的看法[J].機械科學與技術,1998,17(1):119-121,144.

[22] 徐宣國,李向陽,李輝,等.基于資源觀的虛擬企業組建決策支持系統的構架[J].中國機械工程,2007,18(11):1312-1316.

[23] 徐澤水.不確定多屬性決策方法及應用[M].北京:清華大學出版社,2004.

[24] 王美清,唐曉青.產品設計中的用戶需求與產品質量特征映射方法研究[J].機械工程學報,2004,40(5):136-140.

[25] 徐玖平,吳巍.多屬性決策的理論與方法[M].北京:清華大學出版社,2006.

Multiplicative-preference-information Based Method for Analyzing Customer Requirements in House of Quality

Li Yanlai1Luo Xinggang1H an Yi2
1.Key Lab of Integrated Automation of Process Industry of M inistry of Education,Northeastern University,Shenyang,110004 2.Zhejiang University of Technology,Hangzhou,310023

For achieving the improvement goals of the satisfactions of CRs in an effective and econom ic way,a m ethod for determining the synthesis IRs of CRs in PPHOQ was p roposed based on mu ltip licative p reference information(MPI).According to the com petitive evaluations of CRs'satisfactions and the MPIof the products of a company and its competitors,a model for determ ining the com petitive IRs of CRs corresponding to every custom erwasbuilt by using the princip le ofminimized deviations,and thismodelw as resolved by using Lagrange function,and then the com petitive IRs of CRs in the PPHOQ were determ ined.Secondly,based on the integration of analytical hierarchy p rocess(AHP)and scalemethod,the satisfaction elevation rating(SER)of a CR for the company improved p roduct w as determined.Lastly,based on the com bination of the basis IR,the competitive IR,and the SER ofevery CR,the synthesis IRs of CRswere determined by AHP.A case study of a color TV in a corporation was provided to illustrate the app lication of the proposed method.

product p lanning house of quality(PPHOQ);customer requirement(CR);im portance rating(IR);Lagrange function

F406

1004—132X(2011)11—1312—06

2009—12—02

2011—05—16

國家自然科學基金資助項目(70721001,70871020,70971017)

(編輯 蘇衛國)

李延來,男,1971年生。東北大學流程工業綜合自動化教育部重點實驗室博士后研究人員。主要研究方向為產品研發和質量工程等。雒興剛,男,1971年生。東北大學流程工業綜合自動化教育部重點實驗室副教授。韓 毅,男,1979年生。浙江工業大學經貿管理學院講師。