基于群組層次分析理論的顧客需求權重確定*

許 誠 王騰飛 王赫巍

(1.海軍航空工程學院飛行器工程系 煙臺 264001)(2.海軍航空工程學院研究生管理大隊研四隊 煙臺 264001)

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基于群組層次分析理論的顧客需求權重確定*

許 誠1王騰飛2王赫巍2

(1.海軍航空工程學院飛行器工程系 煙臺 264001)(2.海軍航空工程學院研究生管理大隊研四隊 煙臺 264001)

確定顧客需求權重是質量功能展開(QFD)的關鍵環節。論文運用群組層次分析法來確定顧客需求權重,首先建立系統遞階層次結構,獲取各專家的兩兩比較判斷矩陣,然后對判斷矩陣進行一致性檢驗,并通過相關算法計算得到綜合各個專家意見的判斷矩陣,最終確定顧客需求權重。最后以潛艇自衛防空武器系統顧客需求權重的確定為例,驗證了用群組層次分析法確定顧客需求權重的可行性。

質量功能展開; 顧客需求權重; 群組層次分析法; 一致性檢驗

Class Number TP301.6

1 引言

質量功能展開(Quality Function Deployment,QFD)技術的分析模型是通過一系列矩陣展開圖表的形式,量化分析顧客需求與工程措施之間的關系[1]。QFD技術作為一種事前的策劃和系統分析的方法,能夠分析和識別“顧客的聲音”并將其系統性地轉化為工程和管理措施,以實現顧客滿意和顧客忠誠為最終目標,將顧客需求、偏好和期望作為整個產品開發過程的關鍵驅動因素。因此準確的確定顧客需求權重是QFD的關鍵環節,對QFD的成敗有著決定性的作用。

確定顧客需求權重的方法很多,從原理上可以分為功能驅動型、差異驅動型和綜合集成型。功能驅動型主要包括集值迭代法、特征值法和基于方案偏好的賦權法,其特點是比較突出地表達評價者主觀信息,缺點是對差異的區分不明顯;差異驅動型主要包括拉開檔次法、逼近理想點法、均方差法和極值法,其特點是突出方案的可辨識性,缺點是會造成一部分評價信息流失;綜合集成型主要包括加權求和法、加權秩和法、基于最小二乘支持向量機的方法、模糊綜合評判法和群組層次分析法,加權求和法承認各指標對于總目標的貢獻是可補償的,比較容易識別各方面都具有明顯優勢或劣勢的評估對象,但對處于中間地帶的評估對象較難識別;加權秩和法結果不會受到原始數據中的極端值的影響,缺點是用“秩”取代了指標的原始值后會造成一部分評價信息的丟失;概率綜合系數法[2]主觀判斷的重要性太大;基于最小二乘支持向量機的方法[3]需要大量數據的支持;模糊綜合評判法[4～7]適用性較差,主要適用于評價對象有模糊概念而又可以量化的場合;群組分析法[8～10]能夠綜合多個專家意見,有助于獲得一個合理的綜合結果,是一個較為理想的確定顧客需求的方法,下面對群組分析法進行分析研究。

2 群組層次分析法基本原理

2.1 建立系統的遞階層次結構

1) 最高層。這一層次中只有一個要素,一般它是分析問題的預定目標或期望實現的理想結果,是系統評價的最高準則,因此也稱目的或總目標層。

2) 中間層。這一層次包括了為實現目標所涉及的中間環節,它可以由若干個層次組成,包括所需考慮的準則、子準則等,因此也稱為準則層。

3) 最底層。表示為實現目標可供選擇的各種方案、措施等。

2.2 構造兩兩比較判斷矩陣

設共有k個專家參與顧客權重系數的確定。設在某個準則下第k個專家認為第i個顧客要求相對于第j個顧客要求的相對重要性為aij(i,j=1,2,…,m;k=1,2,…,k),則共給出如下的k個判斷矩陣:

2) 計算一致性指標C.I.

式中,(AW)i表示向量AW的第i個分量。

R.I.(Random Index)是同階隨機判斷矩陣的一致性指標的平均值,其引入可在一定程度上克服一致性判斷指標隨n增大而明顯增大的弊端[11],通過查找相應的平均隨機一致性指標R.I.可得R.I.的值。表1給出了1～14階正互反矩陣計算1000次得到的平均隨機一致性指標。

表1 平均隨機一致性指標

2.3 綜合分析各專家意見

當專家給出的判斷矩陣一致性較差,對某兩個顧客要求相對重要性的判斷差距較大時,將無法通過一致性檢驗,就需要由專家對其重新協商和判斷。當所有的Ai和Aj的相對重要性系數都給定后,就將專家的意見按下述方法進行綜合:

3) 當i=j時,取aij=1。

得到了綜合k個專家的判斷矩陣,解出其最大特征值λmax及其對應的特征向量ω=(ω1,ω2,…,ωm),并進行歸一化處理,得到顧客需求權重?=(?1,?2,…,?m),最后進行一致性判斷,如不一致,則重復上述過程。

3 應用舉例

3.1 建立系統的遞階層次結構

為驗證群組層次分析法在確定顧客需求權重中有效性和可行性,下面以某型系統的顧客需求權重確定為例進行說明。

圖1 某型系統顧客需求層次結構圖

圖1為某型系統的顧客需求層次結構圖,由于第二層需求與第三層需求計算過程相同,本文僅以第二層次為例進行進算分析,第三層不再贅述。

3.2 構造兩兩比較判斷矩陣

選取三名專家按照表2判斷矩陣標度對各顧客需求進行兩兩比較,并給出判斷矩陣。

為方便判斷矩陣的表述,對各顧客需求進行如下表述:

表2 判斷矩陣標度含義

A1有效削弱、遲滯、遏止、威脅敵反潛機的反潛作戰行動;A2具備向潛艇通報空情信息的能力;A3在盡可能大的潛艇航行深度、艇速范圍內使用;A4對潛艇反艦、反潛、對地攻擊等作戰能力不能有太大影響;A5不影響潛艇的航行性能。

各專家權重評分及其一致性檢驗表3～表7所示。

表3 第一位專家判斷矩陣

表4 第二位專家判斷矩陣

表5 第三位專家判斷矩陣

對專家打分進行一致性檢驗,經計算,其CR值均小于0.1,通過一致性檢驗,認為其打分具有有效性。

3.3 將專家意見按2.3所述方法進行綜合:

經計算,得到了三個專家意見綜合判斷矩陣。

從以上各項權重值可以得到這樣的信息:第二層的顧客需求重要度從大到小依次為:有效削弱、遲滯、遏止、威脅敵反潛機的反潛作戰行動;具備向潛艇通報空情信息的能力;在盡可能大的潛艇航行深度、艇速范圍內使用;對潛艇反艦、反潛、對地攻擊等作戰能力不能有太大影響;不影響潛艇的航行性能。

表6 專家意見綜合判斷矩陣

4 結語

群組層次分析方法通過一致性檢驗分析,保證了專家意見的可靠性,消除了專家評判之間的明顯差別;通過分析兩兩判斷矩陣,使顧客需求定量化;通過對各專家判斷矩陣的運算,充分綜合了各專家的意見。因此,與其他權重分析方法相比,運用群組層次分析方法來確定QFD中顧客需求權重能夠綜合多個專家意見,有助于獲得一個合理的綜合結果,是一個較為理想的確定顧客需求的方法。

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Weightiness Confirmation of Customer Requirements Based on Group Analytic Hierarchy Process

XU Cheng1WANG Tengfei2WANG Hewei2

(1.Department of Airborne Vehicle Engineering,Naval Aeronautical & Astronautical University,Yantai 264001)(2.The 4th Team of Postgraduate Management Brigade,Naval Aeronautical & Astronautical University,Yantai 264001)

Determining weightiness of customer requirements is the key link of quality function deployment(QFD).This paper determines weightiness of customer requirements through group analytic hierarchy process.Firstly,the paper establishes a system class hierarchy,gets paired-comparisons judgment matrix of each expert,then tests the consistency of judgment matrix and get the judgment matrix that composite opinion of all experts through the correlation algorithm calculated,eventually determines weightiness of customer requirements.Finally the paper takes weightiness of customer requirements of submarine self-defense air defense weapon system as example,which verifies the feasibility that group analytic hierarchy process can determine weightiness of customer requirements.

QFD,weightiness of customer requirements,group analytic hierarchy process,test the consistency of judgment matrix

2014年8月5日,

2014年9月27日基金項目:海軍航空工程學院研究生創新基金資助。

許誠,男,教授,研究方向:導彈武器系統工程。王騰飛,男,碩士,研究方向:軍事系統決策。王赫巍,男,碩士,研究方向:軍事系統決策。

TP301.6

10.3969/j.issn1672-9730.2015.02.013