面向客户需求的产品类型评价模型及应用*

吴中义,陈家兑,张 超,陈永前

(贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳 550025)

面向客户需求的产品类型评价模型及应用*

吴中义,陈家兑,张 超,陈永前

(贵州大学现代制造技术教育部重点实验室,贵州贵阳 550025)

为增加客户对需求产品的满意度,建立面向客户需求的产品类型评价指标体系。运用改进层次分析法(AHP)的定性评价体系指标确定指标权重值,并结合熵权法改进AHP进一步得到更为客观的模型指标权重。然后利用理想模型Topsis算法算出客户最需要的产品类型。最后以某型号包装机上光电传感器的选择类型为例,构建评价指标体系得出客户最亲睐的传感器类型。验证了所提方案的可行性和适用性。为选用产品类型提供一种新方法。关键词:客户需求;改进AHP;熵权AHP;Topsis算法

0 引 言

随着社会的发展和科技的不断进步,产品的类型也出现了多种多样化。客户如何在更短的时间里更有效的选择所需求的产品类型,显得至关重要。建立合适的用户评价综合模型可以使问题简化。

许多学者对客户需求产品评价模型对都有研究:如郑明君等根据影响因素的模糊性运用层次分析法结合模糊综合评价法,建立起客户需求的主观性评价模型,并且以阀门为例说明该模型有效性[1];鲁聪达等根据产品配置的方案的评价函数,建立综合评价性能等级,对产品方案进行区分和筛选[2];罗妤等利用灰色粗糙集关联算法量化客户需求,建立客户需求与配置参数之间的映射关系,有效地转换了客户需求,提高了产品需求配置效率[3]。上述研究丰富了客户需求产品综合评价模型,但是都是从影响产品需求因子出发,建立定性的模糊综合评价法达到对客户需求的主观性评判。这些研究仅是从定性的角度出发,没有对影响因子进行客观的定量评价,难免造成决策上量化不当而产生些误差。

为建立更为完善的客户需求产品综合评价模型,本文提出以对数为重要度标注的改进型层次分析法,从定性角度建立综合评价指标体系,并用熵权法对其进行定量处理,然后利用TOPSIS算法选出最优产品方案,最后以包装机的光电传感器为例验证该方法的有效性。

1 定性指标的权重确定

层次分析法(Analytic Hierarchy Process(AHP)),它是对方案的多指标系统进行分析的一种层次化、结构化决策方法,它是对决策者对复杂系统因素的决策思维量化的过程。传统的层次分析法标度在1～9之间,标度之间的跨度很大。假如A、B、C三要素重要性程度不一,B因素比A因素稍微重要,则B:A=3,; C因素比B因素明显重要,则C:B=5/3≈1.667,明显重要比稍微重要的倍数还要小,显然中间的跨度波动比较大,而且若在赋值过程中没有注意到一致性的检验,极有可能不满足一致性的检验,这得重新赋值,违背了人们的初衷。因此本文提出用对数改进原有的标度方法[5],如表1所列。

表1 对数改进标度法

(1)构造判断矩阵

根据改进后的层次分析法建立各个指标层内的复杂因素之间的相对重要性的判断矩阵,如式(1):

(2)矩阵分析与计算

(3)矩阵一致性检验

为了防止人们在主观判断时对系统评价的片面性,引入了一致性指标,一致性指标 CI计算如式(2):

其中RI为随机一致性指标,可以查表得到。矩阵的一致性CR检验的标准是:CR＜0.1。否则所构造的判断矩阵不合理,需要重新定性。

2 熵权改进层次分析法

为尽量减小主观评价过程中的定性误差,引入客观赋权法中熵的概念,熵是系统无序程度的量度。其原理是把评价中各个待评价单元的信息进行量化与综合的方法。可以弥补改进的AHP的主观随意性的缺陷,得出合理的评价权重。

熵权改进层次分析法从改进的层次分析法构建的判断矩阵入手[6-7],用熵权法修正改进后的层次分析法的权重。具体过程如下所示:

(1)利用上式(1)的判断矩阵U=(uij)n×n对每一列元素作正规化处理:

3 基于Topsis的综合评价

Topsis[9]是通过定义适当的距离测度来计算出备选方案和理想解之间的距离。为防止两个方案有时出现距离相同的情况,引入正理想解和负理想解,综合考虑两者的欧氏距离确定最优方案。处理步骤如下。

(1)求规范决策矩阵

(2)构建加权综合评价矩阵

加权综合评价矩阵是根据决策者根据式(8)计算的各个因素权重和决策矩阵规范后的矩阵乘积。

(3)确定正理想解C+和负理想解C-。设正理想解C+的第j个属性值为C+,负理想C-的第j个属性值为C-,各属性指标均为成本型,正理想值选取方案中的最小值,负理想指标选取方案中的最大值。

(4)确定各个方案到正理想解和负理想解的欧式距离。

备选方案到正负理想解的距离:

4 实例应用和分析

在某包装机生产厂家生产某型号的包装机,光电传感器通过走纸机构上的包装膜颜色的识别,将信号传输给微型计算机系统,经过信号处理后调节三相异步电动机和伺服系统的转速,从而有序的命令刀封机构切断和封装包装膜中的食品。当受外界环境影响、包装机包装不同大小的食品、包装膜厚度和颜色深浅不一致时,就需要工人对光电传感器的操控了。现已知该公司在市场上发现A、B、C三种类型的光电传感器,可以初步满足包装设备上的需求。安装在设备上如图1的位置。不同类型的传感器在长期使用过程中,根据顾客的使用后效果与要求回馈,选取了工作性能、经济实用性、工人操控性三大主指标构建了影响顾客需要的传感器的影响因素综合评价体系,如图1所示。

图1 某包装机整体结构图

图2 评价指标体系

在构建后的评价体系矩阵一致性检验过程中, CRo=4.619×10-4,CRP=0.0179,CRQ=0.0089,CRR= 0.0258,可以看出各个判断矩阵CR＜0.1,均通过了一致性检测。所采用的指标权重值基本上是合理的,利用公式(8)熵权计算后得到的综合结果如表2所列。

表2 各指标权重值

对于三种不同的光电传感器A,B,C。现在根据它们自身使用情况,运用五粒语评价的方法,对表中的评语等级量化后得到矩阵D=(aij)m×n其中m=3,n=16统计得到的评价结果如表3所示。

表3 各个方案评语等级

利用式(9)～(12)可求得三种不同的型光电传感器的正理想距离和负理想距离,从而求出各个方案的排队指标值fi,如下表所示。

表4 综合排列顺序

根据综合评价指数fi大小可以确定光电眼选用类型的最佳优劣顺序,按照由大到小依次分别为:B＞C＞A。由此得出了B类型的光电传感器在某包装机上应用达到总体效果最好的目的。

5 结 论

在客户需求偏好的产品类型选择过程中,选用综合使用效果最好的产品至关重要。要赢得好的市场必须全方位、多层次了解顾客需求。本文从客户实际需求角度出发,运用实例有针对性的提出客户需求的多属性决策方案综合评价模型:①在利用改进AHP评价指标初步定量化的模型中,不仅使人们在主观评价上能更好的表达自己的想法,又能让判断矩阵较容易通过一致性的检验。用熵权法对主观定性的量化过程进一步做了客观的分析,使模糊评价模型进一步定量化。大大提高了指标权重的准确度;②运用Topsis理想综合评价法,确定评价指标的所占比重对产品类型的影响。在光电传感器实例论证中,在考虑工作特性的情况下,对其经济实用性和操控性合理考虑,保证所选方案具有现实特性。

[1] 郑明君,张跃刚,黄凤娇.基于模糊综合评价法的客户需求分析与应用[J].流体传动与控制,2011,48(5):42-45.

[2] 鲁聪达,吕超群,刘高进,等.面向客户需求的产品配置方案模糊综合评价[J].现代制造工程,2006(100:17-20.

[3] 罗 妤,郭 钢.面向客户需求基于灰色粗糙模型的产品配置研究[J].中国机械工程,2012,23(11):1302-1307.

[4] 但 斌,姚 玲.基于本体映射面向模糊客户需求的产品配置研究[J].计算机集成制造系统,2010,16(2):225-233.

[5] 牛印宝,汪永超,王 宇.面向绿色制造的刀具评价方案的研究[J].组合机床与自动化加工技术,2014,8(1):1-4.

[6] 林济铿,李童飞,赵子明,等.基于熵权模糊综合评价模型的电力系统黑启动方案评估[J].电网技术,2012,36(2):115-12.

[7] 基于熵权AHP法的企业价值组合评估应用研究[D].成都:西南石油大学,2010.

[8] 司守奎,孙玺箐.数学建模算法与应用[M].北京:国防工业出版社,2014.

[9] 向 隅.基于三角模糊数的TOPSIS评价方法在新建铁路线路选择中的应用[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2011, 24(2): 56-60.

Product Type Evaluation Model and Application for Customer Requirements

WU Zhong-yi,CHEN Jia-dui,ZHANG Chao,CHEN Yong-qian
(Ministry of Education Key Laboratory for Advanced Manufacturing,Guizhou University,Guiyang Guizhou 550025,China)

In order to increase the customer satisfaction to the products,the customer demand oriented product type evaluation index system is established in this paper.The improved analytic hierarchy process(AHP)qualitative evaluation index system is applied to determine the index weight value,and a more objective index weight model is obtain by combining with the improved entropy AHP.Then the Topsis algorithm is used to calculate the ideal model of the customers most needed product type.Finally,taking a certain type of packaging machine on the photoelectric sensor selection type for example,the most popular type of sensor for customers is obtained after construction of the evaluation index system.Thus the feasibility and applicability of the mentioned scheme are verified,so as to provide a new method for the selection of the products type.

customer demand;improved AHP;entropy AHP;Topsis algorithm

F403

A

1007-4414(2015)05-0218-04

10.16576/j.cnki.1007-4414.2015.05.081

2015-08-10

吴中义(1990-),男,安徽桐城人,研究生,研究方向:机械制造及其自动化。