基于AHP-FCE 的汽車質量影響因素評估

李 娜，郭進利 （上海理工大學 管理學院，上海200093）

0 引 言

汽車作為國家的重要支柱產業之一，在推進制造強國、推進供給側結構性改革的新征程中發揮著重要作用[1]。近年來我國汽車保有量保持高速增長態勢。隨著我國居民生活水平的提高和交通網絡的大力發展，汽車出行在交通方式中所占比重也迅速增加[2]。但是，汽車質量問題卻常常發生，根據全國消費者協會的統計，2018 年共受理汽車相關投訴17 773 件，受理率92.17%，其中質量問題總占比超過七成[3]。質量問題無論何時都是企業管理的焦點[4]，尤其是汽車制造行業。質量不僅是汽車企業強有力的競爭武器，也關系到終端用戶的生命財產安全。因此，重視汽車質量問題，全面分析影響汽車質量的因素，并評估其風險等級，有助于針對性的進行改善或采取一定的預防措施。進而降低汽車質量風險，提高質量水平。

文章以某汽車品牌的零件制造商為研究對象，從全面質量管理要素方面入手，構建層次結構模型，并結合模糊綜合評價方法得出風險發生的可能性，以便于識別風險的等級，增強員工質量意識，提高生產的質量水平。

1 分析汽車質量問題的影響因素并建立風險評價指標體系

汽車的質量管理實質上就是通過有效的手段，對影響汽車制造質量的各種因素進行全面有效地管理和控制，從而為汽車質量提供保證[5]。全面質量管理是一種聚焦組織全部對象的綜合的管理方法[6]。ISO9001：2018 版標準[7]所規定的質量體系標準與全面質量管理所蘊含的五大要素：人、機、料、法、環有相通之處。中國消費者協會[3]發布的汽車投訴中主要的質量問題，也可以歸為以上五個要素。以往的很多研究只是定性化分析了影響汽車質量的影響因素，本文從以上五個方面對其影響因素進行全面分析，構建層次模型使其定量化，結合模糊綜合評價法評判其發生風險的概率。其層次結構模型如圖1 所示。

2 基于AHP 法的分析

層次分析法是美國運籌學家Saaty. T. L 于20 世紀70 年代提出的一種定性與定量分析方法相結合的多目標決策方法[8]。幫助決策者找到最合適他們的目標和他們對問題的理解的方法。它提供了一個全面和合理的框架，用于構造決策問題，表示和量化其元素，將這些元素與總體目標聯系起來，以及評估備選方案[9]。在風險評價方面，方法有很多，層次分析法作為一種綜合評價方法應用廣泛[10]。

圖1 汽車質量風險評價指標體系

2.1 構建判斷矩陣

根據圖1 中所示的評價指標體系，可對同一層次的指標之間兩兩比較，得到相應的判斷矩陣。其中指標之間的對比標準采用Saaty 量表[11]，如表1 所示。

表1 重要性比較尺度

根據上面的評判標準，邀請相關專家進行評分，可以得到相應的判斷矩陣：

式中：A是一個n×n的矩陣，其中n是評價體系中要比較的那一層的指標數目。

2.2 層次單排序及一致性檢驗

從目標層開始，逐層對各層指標進行權重排序，即確定下層各因素對上層某因素影響程度。

2.2.1 求最大特征值以及特征向量

已知判斷矩陣A，求最大特征值的方法有很多，本文這里用和法求最大特征值以及權重，其步驟如下：

對A的每一列向量歸一化：

對Wij按行求和得：

則最大特征值λmax：

2.2.2 一致性檢驗

用層次分析法確定各要素的權重的重要前提就是需要判斷矩陣數值協調一致，不要出現相互矛盾的情況，故要對判斷矩陣進行一致性檢驗[12]。

定義一致性指標CI:

隨機一致性指標RI 的數值（如表2 所示）：

表2 隨機一致性指標數值

一致性比率CR：

當CR＜0.1 時，認為A的不一致性程度在容許范圍內，即通過一致性檢驗。

2.3 層次總排序及其一致性檢驗

2.3.1 層次總排序

逐層進行層次單排序及一致性檢驗后，要確定指標層的綜合權重，即進行層次總排序的過程。假設已經求得某一中間層所有指標的權重排序為W=［W1…Wm］（假設這一中間層指標數為m個），其下一層指標層第j個指標對應于中間層的權重排序分別為W1j…Wmj。則第j個指標的綜合權重為：

2.3.2 總排序一致性檢驗

由該中間層得到的所有層次單排序的一致性指標CIi以及隨機一致性指標RIi，則總的一致性比率CR：

同樣的，如果CR＜0.1 時，認為該層的綜合權重排序具有合理性。

3 汽車質量因素的層次分析

基于以上的AHP 方法，通過問卷調查的形式邀請10 位該公司的質量管理相關人員，對要研究的問題，做出客觀的判斷。由于因素數量較多，文章僅列出部分判斷矩陣及權重結果，如表3、表4 所示。

表3 A-B 的判斷矩陣及權重

表4 B1-C1 的判斷矩陣及權重

CI=0.0146，CR=0.0130，一致性較好。

CI=0.0351，CR=0.0390，一致性較好。

綜合權重計算結果如表5 所示。

層次總排序一致性CR=0.0275＜0.1 一致性較好。認為該層綜合權重排序具有合理性。

表5 綜合指標以及權重

4 模糊綜合評價法對其發生的風險幾率進行模糊評估

利用AHP 法求得各因素的權重，結合模糊評價法對影響質量的風險因素進行風險評價。模糊綜合評價法是采用模糊數學

理論對所評價的對象進行綜合分析與評價[13]。進行模糊評價的評價體系如圖1 所示。按照一般的風險等級規定，設定風險等級N= ｛高，較高，一般，低｝，用N=｛N1,N2,N3,N4｝表示，風險隸屬度及風險定義規則如表6 所示[14]：

通過問卷的方式收集到10 位研究對象公司的質量風險評估人員的判斷數據。下面以判定風險因素中“人因因素風險”的風險等級為例，步驟及計算結果如下：

（1） 評價對象的指標集：B1=｛C11,C12,C13,C14｝，得到的模糊評價矩陣：

（2） 指標集各指標的綜合權重，已由前文所述AHP 確定。W= （0.4865,0.3783,0.0715,0.0637 ）。評價矢量S=W?R，其中“?”代表模糊矩陣復合運算，主要采用4種算子運算[15]。本文采用M（·,+）算子[16]。

進行歸一化處理得到S'= ［0.3866,0.3280,0.1718,0.1136 ］，根據最大隸屬度原則可知人因因素風險隸屬于風險等級N1。同理可求得，風險因素B2、B3、B4、B5模糊評判向量以及所屬的風險等級。結果如表7 所示。

5 結果分析

利用模糊綜合評價法對影響汽車質量風險因素發生的幾率進行一個定量評價，可以為采取相應的防范措施提供一個數據參考。例如，對于處于N1等級的因素，屬于極易發生的風險因素，危險等級較高。由表7 可以得知，“人因因素”風險等級屬于N1，說明在生產中，由于人的因素造成人因失誤，進而對質量產生影響的情況是極易發生的，應該加強對員工的質量培訓、增強員工的質量意識等來降低此類風險。“機器設備”因素風險等級為“一般”，這種風險等級的因素，發生的幾率很小，只需要注意定期檢查即可避免，對此因素各個指標的單因素評價可知，主要是設備的定期維護工作做得不夠到位。“原材料因素”和“環境因素”發生的幾率都屬于“高風險”等級，應當采取針對性措施。對于“工藝流程”因素，發生的風險等級一般，可以接受，需要定期檢查、監控注意新情況的發生即可。

表6 影響汽車質量因素發生的風險定義

表7 風險等級定義

6 總 結

從質量管理的五個要素全面分析可能影響汽車質量的因素，建立評價指標體系，利用AHP 來確定個指標的權重，為了得知各個因素發生的幾率大小，即發生的風險高低，利用模糊綜合評價的方法進行評價，評判出五大因素發生的風險高低，進而可以為采取相應的防范措施提供依據，特別是那些容易被忽略但卻極易發生的風險因素。研究得出的評價結果，為所研究對象制定相關的影響因素風險級別提供了客觀的參考。