产品规划中基于群体多粒度语义信息的顾客需求优先度确定研究

王增强 李延来 蒲 云

西南交通大学，成都，610031

0 引言

质量功能展开（quality function deployment，QFD）是在新产品设计中，在产品研发、设计和制造等阶段将顾客的需求转换为工程特性，并在最终产品特征中体现的系统工程方法［1－2］。QFD作为一种顾客驱动的新型产品设计方法，在较多产业中得到了广泛应用［3－4］。质量屋是QFD的核心工具［5－6］，QFD的成功实施在很大程度上依赖于质量屋的构建是否准确。顾客需要优先度的构建是质量屋构建过程中非常关键的步骤，对质量屋中工程特性目标值的设定和资源有效配置的影响是比较大的。

目前关于顾客需求的研究主要从三个方面展开。第一，如何获取顾客的需求。文献［7］认为可以采用问卷调查法、观察法、焦点访谈等市场调查方法获取。第二，将第一手收集的需求信息整理分类。文献［8］将树状图引入需求的分析，得到了清晰的需求结构图。第三，需求优先度的分析。文献［9］用1－3－5或1－5－9的标度表示顾客需求的重要程度，由于评估者面对的是不完全信息的环境，很难做出精确判断，导致结论误差较大；文献［10－11］使用AHP或ANP确定顾客需求的优先度，该方法要求评估者对需求进行两两比较得出精确的数字，这对于评估者是比较困难的；考虑到评估环境的不确定性，文献［12－13］采用模糊集理论分析了顾客需求的优先度，但模糊理论隶属函数的确定本身就是一个值得研究的问题，目前学者通常的做法是根据个人经验确定函数，必然存在很大的主观性。

通常，顾客需求优先度的确定是由顾客代表的主观判定和依据市场调研信息得到的客观评估共同决定的，一些文献没有考虑市场因素对顾客需求优先度确定的影响［9－13］，部分文献引入“卖点”的概念［14－15］，以往文献都用1－3－5或其他数值表示卖点的强弱，判定方法过于简单，得到的结果不能客观反映需求的现实情况。

现有的研究成果都试图将决策中的所有需求项目定量化。现实中，评估者面对的信息本身具有复杂性和不确定性，同时决策会受到评估人员知识结构、经验和背景等多方面因素的影响，从而导致许多指标量化非常困难，人们在评价中往往会直接给出一些定性的语义评估信息。评估人员知识水平和工作经历的不同，对评估对象的熟知程度也有所不同，在顾客需求优先度的确定过程中，评估成员会选择不同的语义标度进行判定，因此，本文提出了基于群体多粒度语义信息（group multi－granularity linguistic information，GMGLI）顾客需求优先度确定方法。首先，请顾客代表选择合适的语义标度，给出各项顾客需求重要性和竞争性的语义属性值，然后，通过转换函数构建相同粒度的一致化矩阵，依据重要性和竞争性向量与正负理想点的偏差获取基本优先度和竞争优先度，进而确定各项顾客需求的综合优先度。

1 问题描述

科学合理地确定顾客需求的优先度是构建质量屋的必要条件。具体方法是：从研发部门、市场部门和终端客户筛选出一些人员组成QFD团队，通过多次问卷调查、实地观察和小组访谈等方法，获取顾客需求，顾客需求的集合CR＝｛CR1，CR2，…，CRM｝，其中，M为顾客需求的数目。

项目负责人从企业目标市场中选取顾客代表构成评估组，评估代表集ES＝｛ES1，ES2，…，ESN｝，其中，N为代表数目。本文引入文献［16］提出的折中表决法得到评估成员的权重信息。传统折中表决法中，评估成员使用精确的数值评估其他成员的重要性。这种情况下获取的权重信息过于简单，不能得出较为客观的结论，本文则要求各位评估成员使用语义信息进行判断，评估成员的权重信息ρ＝｛ρ1，ρ2，…，ρN｝。实际上，在顾客需求的优先度确定过程中，顾客代表来自不同行业，其文化背景和经验有很大差异，对产品的熟悉程度也有所不同，在给出需要优先度的评估信息时，需要选用不同粒度的语义标度。文献［17］对均匀的语义标度和非均匀的语义标度进行比较后得出结论：非均匀的语义标度一致性程度高于均匀的语义标度，在研究中更为实用。由上所述，本文采用文献［18］给出的非均匀语义标度：

式中，Sα为评估成员给出的语义评估值；s为语义标度的粒度。

评估成员会根据自己的偏好选择采用不同粒度的标度给出评估信息，据此构建各项顾客需求重要性的多粒度评估矩阵：

顾客需求的重要性主要是对顾客需求的主观评估，而没有考虑到各项需求在目前市场上的发展现状，还须在市场条件下对基本优先度给予适当的修正。现有研究使用数值来表征某项需求的竞争力，评估者在选择数字进行评估时显得过于简单和随意，主观性太强，也不能完全反映信息环境的模糊性和不确定性，因此，评估组在基本优先度的修正过程中，使用本文提出的多粒度语义标度判断各项顾客需求的市场竞争性，以便得出更为合理的结论。

展开市场调研，掌握来自市场第一线的详实资料，了解各项需求的发展信息，在此基础上由评估组对各项需求的市场竞争性做出评判，据此构建各项顾客需求竞争性的多粒度评估矩阵：

依据上述问题描述，本文所要解决的问题基于QFD团队根据市场信息确定的顾客需求集合，顾客代表在需求优先度判定过程中，采用修正的折中表决法确定成员权重信息，依据实际情况选择使用不同粒度的语义标度给出评估信息，据此构建顾客需求的重要性评估矩阵B和竞争性评估矩阵C，最终确定各项顾客需求综合优先度的次序。

2 基于GMGLI顾客需求优先度的确定

质量屋中顾客需求的优先度确定是一个群体评价过程，需要选择多位异质人员才能保证结果的合理性。产品设计过程中的各种信息通常呈现较大的不确定性，评估成员对各项顾客需求的优先度不易做出准确判断，往往直接以语义变量的形式给出，而不同成员对各项顾客需求的熟悉程度不同，在评估过程中还会依据自身情况选择不同的语义粒度。质量屋中顾客需求的综合优先度不但要考虑对需求优先度的主观评估，还须在市场条件下根据实际情况对基本优先度进行适当的修正，评估者对顾客需求的竞争性进行评判时，使用多粒度的语义标度更为合适。故本文采用集成方法确定各项顾客需求的基本优先度和竞争优先度。该方法将不同粒度的语义变量转化为相同粒度的语义变量，并将TOPSIS思想引入基本优先度和竞争优先度的确定。本文提出的基于GMGLI的顾客需求综合优先度确定方法的详细步骤如下（图1）：

图1 基于GMGLI的顾客需求综合优先度确定过程

（1）QFD团队通过全面的调查，收集企业历史数据和市场信息，在分析整理后确定的顾客需求。邀请顾客代表组成评估组，项目负责人向各位评估成员阐述项目要求。评估成员使用语义变量，通过文献［16］提出的折中表决法确定各位成员自身的权重。

（2）获取各项顾客需求的基本优先度。

（a）评估成员依据自身情况选择合适的语义粒度，采取相应的语义变量进行评估，据此构建顾客需求重要性的多粒度评估矩阵B。

为了便于下文评价的方便，同时也避免语义信息的丢失，给出评估顾客需求重要性时使用的语义标度：

定义1 语义变量的运算法则：设sα1，sα2∈S，h∈ ［0，1］，则

（b）根据式（1）、式（2）将不同粒度的语言标度转化为相同粒度的语言标度，进行转化时可以将评估矩阵中出现最多的标度设置为基本标度，据此组建顾客需求重要性的一致化矩阵B（s）。

式中，φ、ψ分别为转换前后的语义标度的粒度；BSα、BSβ分别为转换前后的语义评估值。

（c）依据粒度相同的矩阵B（s）列出各项顾客需求CRj重要性的评估向量λj，并根据式（3）、式（4）确定各项需求重要性向量的正理想点U＋和负理想点V－：

根据式（5）、式（6）计算各项顾客需求的重要性向量λj与正负理想点U＋和V－之间的偏差：

（d）计算各项顾客需求重要性的相对接近度。顾客需求j的重要性与正负理想点之间的相对接近度为

顾客需求重要性的相对接近度越大，顾客需求j的基本优先度就越高。进而得出顾客需求CRj的基本优先度：

（3）各项顾客需求竞争优先度的确定。

集结评估团队意见得出各项顾客需求的基本优先度，还须在市场条件下根据竞争现状对基本优先度进行适当的修正。

（a）展开全面的市场调查，以确保了解到各项顾客需求的市场现状和发展趋势。鉴于评估顾客需求竞争力使用的数值法过于随意和简单，而在现实评估过程中，评估者须面对不完全信息的环境，采用简单的数字不能完全反映真实情况，为了更加有效评估信息的不确定性，在竞争优先度的确定过程中，项目负责人邀请评估成员使用多粒度语义标度，判断各项顾客需求的竞争性，构建顾客需求竞争性的多粒度评估矩阵C。根据式（1）、式（2）将不同粒度的语言信息转化为相同粒度的语言信息，构建顾客需求竞争性的一致化矩阵C（s）。

为了便于下文评价的方便，给出评估顾客需求竞争行过程中使用的语义标度：

（b）列出各项顾客需求CRj竞争性的评估向量γj，并根据式（3）、式（4）确定各项需求竞争性向量的正理想点E＋和负理想点F－。根据式（5）、式（6）计算各项顾客需求竞争性的向量γj与正负理想点E＋和F－之间的偏差。

（c）计算各项顾客需求竞争性的相对接近度。根据式（7）计算各项顾客需求竞争性与正负理想点之间的相对接近度，顾客需求j竞争性的相对接近度记为，相对接近度越大，顾客需求j的竞争优先度就越高。进而得出顾客需求CRj的竞争优先度

（4）顾客需求的综合优先度向量的获取。

顾客需求的综合优先度向量为

根据上文所述，本文提出了基于GMGLI的顾客需求综合优先度确定方法。该方法的基本特点是要求多位异质评估成员在需求优先度确定过程中使用不同粒度的语义标度进行判断。首先，将不同粒度语义标度的变量转化为相同粒度的语义变量，通过计算各项需求的重要性向量与正负理想点的偏差，进而得出相对接近度，据此确定顾客需求的基本优先度。基本优先度的确定，一方面充分考虑到了QFD团队中各位评估成员的差异，评估成员根据自己的实际情况选择偏好的语义标度，这种情况下可以充分利用评估信息；在粒度转化的过程中，以粒度出现较多的语义标度为基本标度，进一步避免了信息的丢失。另一方面，某些成员在评估过程中可能因为知识水平、工作经历和价值观的影响，对某些需求的重要性形成偏好性的判断，所提方法很好地解决了这一问题，有效防止片面的结果发生。然后，在基本优先度确定的基础上，考虑到了各项顾客需求的市场竞争优先度，根据各项顾客需求的市场现状和发展趋势对基本优先度进行了修正。

3 应用实例

四川成都U公司是知名的机械工程设备企业，LMC长袋低压脉冲除尘器是其主营产品。该产品推向市场的早期，注重实现生产的规模效应，却忽视了客户对产品的个性化需求，在一定程度上影响了市场占有率的扩大。企业为了在激烈的竞争中保持优势并有新的突破，采用本文提出的方法确定顾客需求的重要度，进而重新设计该产品。

（1）新产品设计前期，QFD团队通过多次问卷调查、实地观察询问和焦点小组会谈等方法确定了质量屋中的顾客需求：除尘效率高（CR1）、排放浓度低（CR2）、操作和维护方便（CR3）、稳定性和可靠性高（CR4）、占地面积小（CR5）、清灰能力强（CR6）和滤袋、脉冲阀的使用寿命长（CR7）。项目负责人从目标市场邀请6位顾客代表组成评估组参与需求优先度的确定，负责人向评估组阐述了企业对项目的要求，同时明确了评估组需要完成的各项工作。由各位评估成员使用语义信息表决，利用文献［16］提出的方法集结得到评估成员自身的权重ρ＝｛0.153，0.211，0.178，0.148，0.124，0.186｝。

（2）获取LMC长袋低压脉冲除尘器各项顾客需求的基本优先度。

ES1、ES4和ES5使用的语义标度为BS（4）；ES2和ES6使用的语义标度为BS（3）；ES3使用的语义标度为BS（5）。依据6位评估成员给出需求重要性的信息构建的矩阵

鉴于评估成员ES1、ES4和ES5都采用了非均匀加性语言评估标度BS（4），可以将BS（4）设为基本标度，使用式（1）、式（2）将ES2、ES3和ES6的语言信息进行一致化处理，据此构建顾客需求重要性的一致性评估矩阵

根据式（3）、式（4）进而可以列出各项顾客需求重要性评估向量的正理想点U＋和负理想点V－：

根据式（5）核算顾客需求重要性的评估向量λ1与正理想点U＋的偏差：

根据式（6）核算顾客需求重要性的评估向量λ1与负理想点V－的偏差：

根据式（7）确定顾客需求重要性的评估向量λ1与正负理想点之间的相对接近度

进而根据式（8）可以得出各项顾客需求的基本优先度：bp1＝0.185，bp2＝0.119，bp3＝0.063，bp4＝0.160，bp5＝0.157，bp6＝0.224，bp7＝0.092。

（3）LMC长袋低压脉冲除尘器各项顾客需求竞争优先度的确定。

根据各项顾客需求的市场竞争性对顾客需求基本优先度给予修正，项目负责人要求评估成员使用本文提出的多粒度语义标度判断，评估成员选用与重要性评估过程中粒度相同但含义不同的语义标度，即ES1、ES4和ES5使用的语义标度为CS（4）；ES2和ES6使用的语义标度为CS（3）；ES3使用的语义标度为CS（5）。6位评估成员给出各项顾客需求竞争性的判定信息，据此构建顾客需求竞争性的评估矩阵

这里CS（4）仍设为基本标度，将ES2、ES3和ES6的语义信息进行一致化处理，据此构建各项顾客需求竞争优先度的一致化矩阵

根据式（3）、式（4）可以列出各项顾客需求竞争优先度评估向量的正理想点E＋和负理想点F－：

根据式（5）核算顾客需求竞争优先度评估向量γ1与正理想点E＋的偏差：

根据式（6）计算顾客需求竞争性评估向量γ1与负理想点F－的偏差：

根据式（7）确定顾客需求竞争性评估向量γ1与正负理想点之间的相对接近度

依据式（9）可以得出各项顾客需求竞争优先度cp1＝0.225，cp2＝0.066，cp3＝0.074，cp4＝0.080，cp5＝0.175，cp6＝0.254，cp7＝0.126。

（4）将顾客需求的基本优先度和竞争优先度合成，依据式（10）核算顾客需求的综合优先度向量GR＝ （0.042，0.008，0.002，0.013，0.027，0.057，0.012）。

因此可以得出各项顾客需求综合优先度的排序为CR6≻CR1≻CR5≻CR4≻CR7≻CR2≻CR3。将最终的排序与各项顾客需求的基本优先度CR6≻CR1≻CR4≻CR5≻CR2≻CR7≻CR3相比，引入市场竞争的优先度对基本优先度进行修正后，CR6和CR1仍然是优先度最高的两项需求，顾客对LMC长袋低压脉冲除尘器的需求主要还是对清灰能力和除尘效率的要求，目前市场上的竞争厂商在这两项需求上竞争力仍然不强，没有达到顾客期望的目标；CR4和CR5对调了次序，CR2和CR7对调了次序，由此可以知，占地面积小要比增强LMC长袋低压脉冲除尘器的稳定性和可靠性的市场潜力更大，而对滤袋、脉冲阀使用寿命长的注重也比排放浓度低的要求更大。

本文提出的基于GMGLI的顾客需求优先度确定方法充分考虑到了顾客的需求，同时还考虑了竞争厂商的市场现状，更加客观地体现了各项顾客需求的特征。将得到的排序结果反馈至该企业，由生产和销售等相关部门付诸实施后，结果得到企业的认可。

4 结论

（1）评估成员依据实际情况选择合适的语义标度评估各项顾客需求，通过一致性处理构建顾客需求重要性的一致性评估矩阵，引入TOPSIS思想获取顾客需求的基本优先度。

（2）全面调研获取市场竞争信息，在此基础上评估各项需求的竞争性，进而计算顾客需求的竞争优先度，将基本优先度和竞争优先度合成确定顾客需求的综合优先度。

（3）LMC长袋低压脉冲除尘器的应用实例表明，此方法应用于实际的需求优先度的确定是有效可行的。

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