制造型質量鏈風險評價模型建立及應用研究

張　敏葛運朋

（1安徽工程大學機電學院，安徽　蕪湖　241000）

（2奇瑞汽車股份有限公司，安徽　蕪湖　241000）

制造型質量鏈風險評價模型建立及應用研究

張敏1葛運朋2

（1安徽工程大學機電學院，安徽蕪湖241000）

（2奇瑞汽車股份有限公司，安徽蕪湖241000）

針對傳統評價系統風險大小的弊端，文章提出運用DEMATEL法對制造型質量鏈失效模式的風險進行評價，建立起制造型質量鏈的風險評價模型，以確定不同失效模式的風險指數大小，提出基于風險的失效模式防范比基于危害度的失效模式防范更符合企業實際運營，并進行應用驗證。

制造型質量鏈；失效模式；風險；評價

1　引言

市場競爭歸根到底是供應鏈之間的競爭。而在供應鏈的運作過程中，產品質量在很大程度上影響供應鏈的有效運作，于是形成了一條以產品質量為中心的質量鏈條。目前，全球產品質量問題不斷，各個國家和地區都提出要高度重視產品質量和服務質量，并且正努力尋找提高產品/服務質量和不斷滿足顧客期望的有效途徑。目前國內外學術界和實業界已開展一些關于質量鏈風險評價方面的研究，如岑永霆等（2011)提出質量鏈風險指標體系及風險三角模糊數劃分方法[1]；蔡正英等（2007）建立了比較完整的物流質量鏈風險指標體系，給出風險的模糊層次分析方法[2]；Ying等（2011）、Gray等（2011）設計出依據質量風險指數判定系統質量風險等級的方法[3][4]；林強等（2010）、朱弈群等（2012）建立了質量風險預警系統，通過因素權重的大小確定優先改善順序[5][6]；Ngai（2005）運用模糊評價方法對風險當量進行計算[7]；齊二石等（2008）提出一套供應鏈系統運行整體風險評估指標體系[8]等等。目前的研究雖然在一定程度上解決了當前的一些問題，但其主要從風險的存在形式方面展開，較少從風險產生的根源上對其風險進行評價，識別不同失效因素的風險等級及產生風險的根源等問題。為此，本文從風險產生的機理角度出發，應用DEMATEL法構建制造型質量鏈風險評價模型，識別質量鏈的關鍵失效模式并進行針對性的改進，為保證供應鏈上產品質量的穩定性提供一種風險應對方法。

2　不同失效模式下的制造型質量鏈風險評價

2.1制造型質量鏈失效模式識別

由產品生命周期理論可知，產品是“過程的結果”。而質量主體依附于其本體產品，從產品形成過程的角度，其質量主體主要涉及三個運行過程，即產品開發設計質量，產品制造質量，顧客服務質量這三個大的階段?；诖耍圃煨唾|量鏈的失效模式的識別也可以這三個層次架構。制造型質量鏈失效模式的種類劃分如圖1所示。

圖1　制造型質量鏈失效模式種類劃分

2.2制造型質量鏈失效模式的風險測評模型

依據DEMATEL法基本原理，雖然其可系統地識別出各個因素的屬性，但僅僅是將其區分為“原因—結果”兩類因素，尚未區分因素在系統中的層級關系（底層原因與中間層原因、中間層結果與頂層結果）；而AHP法是一種系統化評價系統影響因素間層級關系并進行評價的科學方法，但其是建立在同一層次不同因素間是相互獨立的對上層因素影響的基本假設下和權重系數的確定是建立在因素兩兩比較基礎上的，忽視了因素間的關系及屬性問題，與現實有一定的出入等。在此，提出將DEMATEL和AHP兩者相互結合實施對系統的評價。一方面借助于DEMATEL可彌補AHP法忽視因素屬性及權重確定的主觀性等弊端；另一方面，結合AHP法有助于應用DEMATEL法實施系統的評價?；贒EMATEL和AHP法建立制造型質量鏈的不同失效模式的風險指數的測評模型如圖2所示。

圖2　制造型質量鏈的失效風險指數測評模型

2.3制造型質量鏈失效風險指標權重的修正

在對各指標修正之前，應首先要確定各個指標的原因度Yn和中心度Zn，基于DEMATEL的制造型質量鏈各參數的Yn及Zn確定步驟如下：

首先確定直接影響矩陣X，規范化直接影響矩陣G及綜合影響矩陣T，分別為式（1、2、3）；

其中：aij（i=1，2…n，j=1，2…n，i≠j）表示Fi對Fj影響強度，即有向圖中的權重值；若i=j，則aij＝0

其中：I為單位矩陣

其次是（D，R，Zn，Yn）參數的確定和因素屬性的界定，其中：D-影響度、R-被影響度、Zn-中心度和Yn-原因度（式4、5）。

目前權重確定常用的一種方法是借助于AHP法中因素兩兩比較的方法，兩兩比較的依據主要是通過專家咨詢法進行的，導致這種評分方法會有一定的主觀性。而由DEMATEL法可知，因素的原因度Yn相當于隱含的重要度，代表對其他因素的影響程度，而中心度Zn相當于絕對重要度，代表因素在系統中的地位。由此可見，原因度和中心度是從整個系統的角度來考慮的。

為此，依據因素在系統中的地位和作用程度即中心度Zn和原因度Yn對因素的權重進行修正，可一定程度上減小AHP法中確定因素權重的主觀性程度。

依據中心度Zn和原因度Yn對因素的權重進行修正計算公式如式（6、7、8）所示：

2.4制造型質量鏈風險因素改善順序確定

由DEMATEL法可知，影響制造型質量鏈的失效風險因素具有不同的屬性，若Yn>0，屬于原因因素，若Yn<0，則屬于結果因素。原因因素能主動影響其他因素發生變化，結果因素是被動的受其他因素的影響才發生變化，原因因素易改變，而結果因素不易改變，因此對原因因素應以額外的重視。對于制造型質量鏈來說，要使各個關鍵失效模式的改善取得較好的效果，應該優先考慮改善引起失效模式發生變化的各個原因因素。

3　案例分析

A公司是一家專門生產汽車塑料零部件（如汽車保險扛、內飾件等）的生產制造商，公司生產的產品眾多，為研究的方便，選取S12保險杠及其總成為研究對象（以下簡稱為產品），以該產品的質量在供應鏈中的形成過程為依據，識別質量鏈失效模式及其風險因素，建立起該產品的質量鏈失效與風險指標體系，以方便后續的研究。

3.1A公司產品質量鏈失效模式指標體系的構建

依據2.1中提出的制造型質量鏈失效模式架構模型，架構起A公司產品質量鏈三個維度的失效模式，在整理現有相關文獻基礎上總結如表1所示。

表1　A公司產品質量鏈失效模式指標體系表

3.2基于DEMATEL的A公司產品質量鏈風險測評

結合A公司關于該產品的相關統計資料并參考公司該產品相關方面的質量專家的建議，可統計出表1中A公司該產品失效與風險因素的相關數值大小，為體現各因素之間的相互關系，更好的評估產品的質量鏈風險，運用DEMATEL法對其進行風險測評。為了運用DEMTATEL法方便分析該些因素，將失效與風險因素的數值大小進行歸一化處理，歸一化處理之后依據采集到的各失效指標（或風險指標）的相對重要程度、發生時的相對嚴重度等指標構造出有向圖，并確定各因素的權重，如圖3所示。

圖3　A公司產品質量鏈風險失效與因素間非負權有向圖

由圖3的非負權有向圖，可構造出A公司產品質量鏈失效與風險影響因素的層次結構圖，通過層次結構圖，可以清晰的看出各個因素之間的相互影響關系。如圖4所示。

圖4　A公司產品質量鏈失效與風險因素間層次結構圖

運用Matlab軟件運算可得各個因素的直接影響關系矩陣X并可計算出規范化矩陣G和綜合影響矩陣T，得到各因素的原因度Yni、中心度Zni，并得到因素修正后的權重 （表2）。

表2　A公司產品質量鏈失效風險因素的綜合影響關系表

依據A公司該產品相關統計資料及對部分定性指標專家評分確定底層各質量風險因素分值并進行歸一化處理。部分（與生產制造過程相關的）統計值及歸一化后的結果見表3所示。

表3　產品質量鏈失效與風險分層各因素計算統計值（部分）

QCRI大小為：

修正后的QCRI更接近于本企業目前的實際，由QCRI大小可知目前該企業質量風險處偏下水平，暫時不會給企業帶來較大的損失，但要進一步提高企業市場占有率，有必要確定質量風險的關鍵原因因素，以此進行針對性改進。

依據表2的計算統計數值，對原因因素的Zn高低排序并實施ABC分析法后得出A類關鍵失效因素（累計百分比68.3%）為：F111（顧客需求的識別程度），F112（需求對顧客的重要度），F212（供貨的合格率），F122（產品設計變更率），F141（質量規格有效性）等5個。為進一步提高市場占有率，有效減小質量風險，A公司應對該產品的質量問題應該重點控制上述總結的5個關鍵的失效模式。由于篇幅的限制，在此只談到因素的改善順序，不探討具體改善措施。

4　結論

文章提出運用DEMATEL法建立制造型質量鏈的風險評價模型，以確定不同失效模式的風險指數大小，提出基于風險的失效模式防范比基于危害度的失效模式防范更符合企業實際運營，以A公司為例進行該模型的驗證，最后識別出影響A公司某產品質量的關鍵失效模式，有針對性的改進，證明該方法的可行性及有效性。

[1]岑永霆，徐駿．質量鏈風險的三角模糊數矩陣層次分析方法[J]．數學的實踐與認識，2011，（6）：38-41．

[2]蔡正英，楊斌．物流質量鏈風險的模糊層次分析[J]．物流技術，2007，（3）：40-42．

[3]Ying Kei Tse，Kim Hua Tan．Managing product quality risk in a multi-tier global supply chain[J]．International Journal of Production Research，2011，（1）：139-158．

[4]John V.Gray，Aleda V.Roth，Michael J.Leiblein．Quality risk in offshore manufacturing:Evidence from the pharmaceutical industry[J]．Journal of Operations Management，2011，（29）：737–752．

[5]林強，王軼杰．基于過程能力的供應商質量風險評估[J]．工業工程，2010，（3）：99-104．

[6]朱奕群，歷炎．質量風險管理與質量預警流程[J]．中國質量，2012，（2）：36-38．

[7]Ngai，E.W.T Watt．Fuzzy decision support system for risk analysis in e-commerce development[J]．Decision Support Systems，2005，（40）：235-255．

[8]齊二石，索君莉．供應鏈系統運行整體風險評估指標體系[J]．工業工程，2008，（5）：97-100．

RESEARCH ON THE ESTABALISHMENT OF RISK EVALUATION MODEL OF MANUFACTURING QUALITY CHAIN AND ITS APPLICATION

ZHANG Min1GE Yun-peng2
（1 School of Mechanical and Electrical,Anhui Polytechnic university,Wuhu Anhui 241000）（2 Chery Automobile Co.,Ltd.,Wuhu Anhui 241000）

Aiming at the disadvantages of traditional risk evaluation system,this paper puts forward applying the DEMATEL method to evaluate the risk of failure mode for manufacturing quality chain,and establishes a risk evaluation model of manufacturing quality chain to identify the risk index of different failure modes.This thesis also proposes the prevention of failure mode based on risk is more in line with the actual operation of enterprise than the failure mode based on hazard degree,which is applied and verified.

manufacturing quality chain；failure mode；risk；evaluation

F406.9

A

1672－2868（2015）04－0065－07

2015-03-15

張敏（1986-），女，山東濰坊人。安徽工程大學機電學院，助教。研究方向：質量管理及管理科學與工程。

責任編輯：楊松水