产品规划中基于相关关系与多等级偏好的顾客需求排序方法

孔造杰，李 斌，范亚楠，耿立沙,3

（1.河北工业大学 经济管理学院，天津 300401；2.吉林大学珠海学院，珠海 519041；3.石家庄科技工程职业学院 管理工程系，石家庄 050800）

0 引言

随着社会经济的发展，生活水平的提高，消费者的消费理念和意识也随之增强，越来越多的消费者开始注重个性化需求的满足。对于企业而言，企业会尽最大的努力去迎合消费者，然而随着消费者个性化需求的发展，需求项的数量变得愈加的庞大，这就意味着企业难以实现消费者的所有需求，所以企业决策者必须对顾客需求进行有选择的开发。产品是企业核心竞争力的体现，在这个竞争激烈的市场环境下，企业需对消费市场反馈的信息进行快速的响应以设计出让顾客满意的产品，进而迅速的占领消费市场。如何设计出让大多数顾客满意的产品已经成为企业亟需解决的问题，而顾客需求选取则是产品规划过程中的重要内容[1]。质量屋是产品设计过程中的常用工具，其左墙由顾客需求组成，该部分是整个产品设计过程的起点，对于产品规划质量屋的建立和后续的优化决策以及配置决策发挥着重要的作用。顾客需求的选取决定着整个产品设计过程的成败，因此需重点关注顾客需求的选取[2]。

目前，学术界对于顾客需求权重的计算进行了一系列的研究。陈以增[3]等将博弈论运用于权重计算过程中去，构建了一种基于博弈论的顾客需求权重计算模型。许诚[4]等提出了一种运用群组层次分析理论法的顾客需求权重确定方法。亢晓丹[5]等在充分考虑顾客需求的全寿命周期成本和市场竞争性评估的影响的基础上，运用卡诺模型来计算顾客需求权重。Kwong C K[6]等提出了基于模糊尺度的AHP法来确定顾客需求的重要性权重。孟庆良[7]等提出了基于定量化Kano模型的顾客需求最终重要度确定方法。邱华清[8]等为综合考虑顾客需求自相关关系和功能需求自相关关系，构建了基于网络分析法的QFD模型。孙园园[9]等提出了一种集成了卡诺模型和质量功能配置模型的产品属性指标重要度求解方法，用以实现定性、定量地分析顾客需求信息。随着研究的深入，越来越多的学者开始意识到现有研究的不足，学者们开始逐渐关注方法间的集成研究，在众多学者的不懈努力之下取得了一系列的研究成果[10～12]。

综上所述，这些研究总的来说可以归为两大类：一是在方法层面的创新，即开发或引入新的方法来使计算结果更加精确和合理。二是对研究对象的拓展研究，将影响顾客需求重要度的影响因素纳入到需求权重的确定过程中来。通过对上述研究进行分析不难发现仍有一些不足之处，在对顾客需求进行两两比较的过程中所用的方法只能实现单等级层面上的比较关系致使所得的需求两两比较结果不太精确，此外在多数研究没有考虑顾客需求间的自相关关系，从而影响顾客需求重要度的精确度。针对上述的问题本文提出了一种基于多等级方案成对比较-DEMATEL法的顾客需求重要度计算方法，该方法能够有效的解决上述所提到的问题。

1 研究框架

在顾客需求的计算过程中考虑的因素越全面则得到的顾客需求重要度越准确，已有的需求重要度计算法包含层次分析法（AHP）、网络分析法（ANP）等等，然而这些方法只能做到单等级层面上的两两比较，此外它们也没有考虑顾客需求之间的自相关关系。

本文提出的基于DEMATEL法与多等级方案成对比较法的顾客需求重要度计算方法，首先利用多等级方案成对比较法确定决策者对于各项顾客需求的多等级偏好并将其作为顾客需求的初始重要度；然后利用DEMATEL法计算顾客需求间的自相关关系的综合影响矩阵；最后将顾客需求初始重要度和顾客需求自相关关系的综合性影响矩阵两者相结合求取顾客需求的最终重要度。本文的顾客需求最终重要度的方法架构图如图1所示。

图1 顾客需求最终重要度方法架构图

顾客需求最终重要度计算步骤如下。

步骤一：利用多等级方案成对比较法计算顾客需求的初始重要度qi；

步骤二：构建顾客需求间的直接相关关系矩阵G=[gij}m×n；

步骤三：利用DEMATEL法计算顾客需求间的自相关关系得到顾客需求间的综合影响关系矩阵T；

步骤四：根据顾客需求初始重要度和顾客需求间的自相关关系综合影响矩阵T计算顾客需求的最终重要度wi；

步骤五：在上一步的基础上对所得的顾客需求最终重要度结果进行排序。

2 基于顾客需求自相关关系与多等级偏好的需求最终重要度确定

2.1 基于多等级方案成对比较法的顾客需求初始重要度确定

在使用多等级方案的成对比较法之前需要构建方案间的分布式偏好关系，根据所构建的分布式偏好关系来进行后续的计算[13]。分布式偏好关系的构建主要包括以下部分：

多等级得分定义SH：用于对框架中的等级在[-1，1]区间内进行赋值。

多等级得分矩阵S：根据所得的等级得分来获取评价方案间的整体的多等级得分矩阵，利用式(1)和式(2)计算多等级得分矩阵S：

可能度矩阵P：利用式(4)来计算可能度矩阵P中的元素pij。

其中：

效用值ui：效用值ui表示的是评价者对评价对象的偏好度，从另外一个角度来看偏好度的大小也代表其相对重要性，效用值ui的计算公式如式(6)所示。

将求得的效用值进行归一化，并将归一化之后得到的效用值作为顾客需求的初始重要度qi。

2.2 基于DEMATELA法的顾客需求间的自相关关系的确定

DEMATEL法是一种常被用于确定因素间自相关关系的方法，DEMATEL于1974由美国学者方特拉（Fontela）和加比斯（Gabus）提出。该方法以图论和矩阵演算为基础，用以对复杂系统中各因素进行分析，了解因素间的相互影响程度。由于DEMATEL法具有通俗易懂、操作简单、适用性广等优点使得其被广泛的运用到生产实践过程，如企业管理、产品销售等过程。此外学术界对DEMATEL法进行了一系列的拓展研究[14～16]。本文利用DEMATEL法获取顾客需求间综合影响矩阵的基本步骤如下[17]：

1）收集系统中所有因素的相关信息，创建直接影响矩阵，假设某个系统S含有m个因素，记S={s1，s2，…，sm}，通过专家打分法来判断因素之间影响关系的强弱，根据因素之间的相互关系绘制因素之间的关联关系有向图，因素si指向因素sj的箭头上的数字gij代表了两者直接影响关系的强弱，gij的取值越高则表示因素si对因素sj有着较强的直接影响关系，反之表示具有较弱的直接影响关系。得到系统各因素的关联关系有向图之后，从有向图中提取出因素间的直接影响矩阵G=[gij}m×m，其中的gij为因素si对sj的直接影响程度，直接影响矩阵G=[gij}m×m对角线上的元素gij的取值均为0，其中i=1，2，…，m。

2）对直接影响矩阵G=[gij}m×m进行规范化处理，将规范化处理后所得的矩阵记为G′，则其计算公式为：

3）构建综合影响矩阵T，其计算公式为：

式(9)中的tij代表的是因素si对sj的综合影响程度，I为单位矩阵。

2.3 顾客需求最终重要度的确定

通过前面两个阶段求得的顾客需求初将tij和qi这两者代入式(10)中来计算顾客需求的最终重要度。

3 实例分析

某品牌手机产商计划生产一款新的手机，通过市场调查分析获得了消费者对手机的6项主要的顾客需求，这6项顾客需求分别是：CR1外观时尚、CR2安全可靠、CR2功能强大、CR4使用方便、CR5价格适中、CR6电池耐用。下面利用本文提出的方法来计算每项顾客需求的重要度。

表1 决策者多等级偏好矩阵

利用式(1)～式(3)计算得顾客需求多等级偏好得分的正规化矩阵如下所示：

利用式(4)计算得到的可能度矩阵P如下：

由矩阵P计算得每个顾客需求的效用值依次为0.1084、0.0675、0.1946、0.2091、0.1454、0.1751，对效用值进行归一化得到每项顾客需求的初始重要度分别为q1=0.120、q2=0.075、q3=0.216、q4=0.232、q5=0.162、q6=0.195。

根据顾客需求间的自相关关系构建这6项顾客需求的影响关系有向图并依据影响关系的强弱进行赋值，赋值范围为0、1、2、3、4，当路径系数取值为0时表示因素之间不存在响关系，当路径系数取值为4时表示因素间存在强影响关系极强。

图2 顾客需求自相关关系有向图

根据图2所示的顾客需求自相关关系有向图提取得分矩阵G和标准化矩阵G′如下所示：

标准化：

将标准化矩阵G′代入式(8)利用MATLAB软件进行运算可得综合影响矩阵：

4 结束语

顾客需求是产品开发模糊前端的重要组成部分，顾客需求对于产品规划质量屋的建立和优化决策以及下一阶段的配置决策发挥着举足轻重的作用。为了更加精确的确定顾客需求的重要度以辅助新产品的研发，本文提出的基于多等级方案成对比较法和DEMATEL法的顾客需求重要度计算方法，采用多等级方案成对比较法计算顾客需求的初始重要度，利用DEMATEL法来确定顾客需求间的自相关系，利用综合模型将顾客需求初始权重与顾客需求间的相互影响关系这两者进行集成计算顾客需求的最终重要度。通过实例分析的结果验证了方法的有效性与可行性。