基于AHP 的制造技术能力评价标准研究

杨程丽 杜坤鹏 寇洁 陈勇

摘要：企业制造技术能力是企业在某项制造技术發展过程中，在企业技术环境的影响下，通过合理使用技术资源的企业技术活动所体现的知识和技能，是一种自主地做出技术选择、采用和改进所选制造技术，并最终内生地创造新技术的能力。论文采用AHP层次分析法建立制造技术能力评价标准，其指标参数为技术储备、研究、应用、验证、优化改进、退出等提供决策依据，有助于实现企业对技术全寿命周期的有效管控，从而实现技术效益的最大化，并为我国制造企业实施技术评价提供具有借鉴意义的参考。

关键词：层次分析 制造技术能力 评价标准 技术工程化

Abstract： The capability to manufacturing technology refers to the knowledge and skills embodied ，which through the rational use of technological resources under the influence of the technological environment during the development of a manufacturing technology， and is a capability to select， adopt， and improve the manufacturing technology has been selected， and finally to create a new technology. In this paper， analytic hierarchy process （AHP） is adopted to establish a evaluation standard of the capability to manufacturing technology. And the evaluation result provide decision basis for technology reserve， research， application， verification， optimization and improvement， exit， etc. At the same time， it is helpful for enterprises to effectively control the whole life cycle of technology and maximize the benefits. It also provides reference for Chinese manufacturing enterprises to implement the technology evaluation.

Key words： AHP， the capability to manufacturing technology， evaluation standard， technical engineering

1 引言

制造技术，是制造企业赖以生存和发展的关键，是企业长盛不衰的核心动能。同时，制造技术也是一把双刃剑，在促进企业发展的同时，也可能在一定条件下对发展和环境带来消极的影响，比如因技术储备不足导致的各类技术问题处理与型号生产进度存在不协调的现象，以及因技术选择和使用不当导致的资源浪费和经济损失等。目前在制造领域尚未形成规范的制造技术能力评价体系和标准，因此开展基于制造领域的制造技术能力评价指标研究、建立适宜的评价标准对实现企业技术效益最大化具有重要的意义。

制造技术能力评价主要应用与制造企业对其所采用或准备采用的制造技术进行评估，并为企业进行技术储备、退出等做出科学决策。目前，国内外对制造/工艺技术能力没有建立统一、科学的评价指标体系。而制造技术能力评价是一个模糊问题，且涉及指标众多，本文构建思路和方法主要参考企业技术能力评估、创新能力评估、供应商能力评估等较为成熟的评估方法。如王立、申颖洁基于建筑设计企业建筑设计行业及企业发展现状初步调研和统计情况，构建了包含体制与机制、人才与实力、产出与效益的适宜的建筑设计企业技术能力评估体系和评估机制。孙卫基于AHP及模糊综合评价法构建企业能力指标体系，运用朴素贝叶斯理论来建立能力评估模型，建立了基于贝叶斯方法的企业综合能力评估模型。李小妹采用MAIR模型构建了基于创新动力、专业能力、创新方案和能够利用的资源4个维度的研发人员创新能力评价体系。苏健采用线性权重法、直观判断法，针对成本、质量、交付、服务、技术五大指标对D公司的供应商绩效进行评价，解决了D公司供应商管理的问题。夏冀等采用层次分析法与灰色模糊理论，提出了一种工控系统信息安全评估新方法，得出了工控系统信息安全的防护能力等级。综上，本文采用AHP层次分析法综合识别评估因子权重比和专家打分权重比，建立制造技术能力评价体系，为技术储备、研究、应用、验证、优化改进、退出等提供决策依据。

2 制造技术能力评价指标体系构建

层次分析法（Analytic Hierarchy Process ，AHP）是由美国匹兹堡大学的萨蒂（ T . L . Saaty ） 教授于20世纪70年代中期提出的一种定性与定量相结合的分析方法，是一种将决策者的评价因素模型化、数量化、标准化的过程。目前，AHP作为一种成熟的决策分析方法，其优势在于利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无结构特性的辅助决策问题提供简便的决策方法，适用于目标因素结构复杂且缺乏必要数据的情况，广泛应用于社会、经济、科技、规划等多种领域的评价、决策、预测、规划等，并且得到了许多学者在各个领域的成熟应用。鉴于AHP 层次分析法的成熟性和适用性，本文将采用该方法对用于企业制造技术能力评价体系的构建和应用，结合制造技术储备、研究、应用、验证、优化改进、退出等全寿命周期过程建立评价指标的层级架构，在此基础上确立指标的重要性，并通过应用案例证明指标体系的适用性和科学性。

2.1指标体系确立

为确立合理的指标体系，建立一個兼具实用性、可操作性及客观性的评价准则体系，为公司在制造技术研发和使用过程中合理使用技术资源，正确地做出技术选择、采用和改进，本文从以下几个步骤开展研究：

（1）查阅国内外文献资料，初步建立制造技术能力评价体系框架和内容，并确定制造技术能力评价的指导思想与原则，如图1所示。

企业制造技术能力的演变过程，即企业在某项制造技术发展过程中，在企业技术环境的影响下，通过合理使用技术资源的企业技术活动所体现的知识和技能，是一种自主地做出技术选择、采用和改进所选制造技术，并最终内生地创造新技术的能力。其中技术环境是企业在技术发展过程中所面临的组织内外部环境，如行业的技术发展水平、政府的科技政策、组织内部的技术氛围以及组织结构等。技术资源包括企业从外部获得的财政或技术上的支持和企业内部所具有的知识、技能等。技术活动指企业组织对内外部技术资源的整合、协调以及管理。技术创新能力指开发新技术的能力，或者将已有的技术进行应用创新的能力。技术工程化能力指把技术进行提炼、总结固化、理论化、规范化以及广泛应用的能力。而技术效益指由技术应用所带来的经济利益、社会效益等成效。

（2）设计调查问卷，包括“指标合理性调查问卷”“指标重要性判别问卷”，并确定工艺师、冶金师、特设师、各专业主任师以及相关专业技术人员为评审、咨询专家。

（3）开展第一轮专家咨询，向各位专家发放“指标合理性调查问卷”，根据评判基准，对指标体系与备选指标的设置进行专家咨询，并根据统计结果，对指标体系进行修改和调整。

（4）开展第二轮专家咨询，在第一轮指标修正的基础之上向各位专家发放第二轮“指标合理性调查问卷”，并根据统计结果，对指标体系进行进一步确定和完善。评估指标体系由目标层、准则层、子准则层构成，其中准则层主要包括技术环境x1、技术资源x2、技术创新能力x3、技术工程化能力x4以及技术效益x55个一级指标构成，子准则层由22个二级指标构成。完善后的制造技术能力评价体系如图2所示。

2.2指标权重设置

（1）构造判断矩阵

在制造技术能力评价指标体系构建的基础上开展专家打分，采用层次分析法，向各位专家发放“指标重要性判别问卷”，对同一层次中各因素与上一层某一准则的重要性进行两两比较，构造本层的判断矩阵。矩阵形式为：

依据判断矩阵各元素的判断原则，根据德尔菲问卷调查结果，构造准则层的判断矩阵见表2。

子准则层判断矩阵见表3～表7。

（2）进行一致性检验

经计算得到特征向量值、最大特征根、一致性指标和检验系数，如表9所示。

从表 9 可以得出，准则层和子准则层指标检验系数均小于0.1，由此可以判定通过一致性检验。

（3）计算综合权重

利用公式W=W（1）×W（2）计算出子准则层各指标的综合权重，详细结果如表10所示。

（4）评价指标赋值

采取定量评定的方法，对制造技术能力评价指标予以1～5分的赋值，详细情况见表11。

其中，为提高指标的可评价性，对部分指标采用量化形式进行表达，如指标“技术重要程度”用关键/核心技术的级别表示;指标“员工的技术能力”用技术团队成员中高技能人才占比表示;指标“员工的知识含量”用技术团队成员中相关专业博士、硕士占比表示;指标“与高校、科研机构的关联度”用双方实现资源共享的程度表示;指标“融资能力”用自行解决资金问题的程度表示;指标“研发经费投入强度”用研发投入强度高于同年行业平均水平的情况表示;指标“研发人员投入强度”用研发人员占比表示;指标“固化形成工艺文件”用工艺文件是否能有效指导正确作业的程度表示;指标“工艺可执行性”即对工艺人员技术能力的依赖程度，依赖程度越高则代表工艺可执行性越低，反之则越高;指标“设备工装保障”用满足工艺及生产需求的程度表示;指标“人才培养效率”用高技能和高知识人才占比提升幅度表示;指标“知识产生效率”用形成标准数量、申请专利数量、发表专业论文数量等的增加幅度表示;指标“环境保护效益”用降低能源消耗及成本的幅度表示。

3 制造技术能力评价标准应用

某飞机制造企业是国内一家以军民用飞机研制生产为主，集科研、生产一体化的大型航空工业制造企业，近年来在大飞机等研制项目的牵引下实施了数字化装配技术与装备、大飞机数字化装配生产线建设等一批重点项目，使企业飞机制造技术水平得到明显提升。现因新机生产在装配定位上采用传统的对合精加工方式，其精度、质量和效率皆难以满足新机生产要求，考虑引进大部件数字化对接技术，降低大部件对接过程中的调整难度并减少安装过程中部件的损伤风险。但目前国内飞机装配生产中大部件数字化对接技术的工程应用水平较低，对于系统总体布局要求较高，因此是否引进新技术需要进行综合判断。

采用问卷调查的方式对传统技术和新技术的能力进行评价，并邀请专家进行评价打分，各位专家评分的平均值则为该项技术评价结果的得分，并通过制造技术能力评价标准所设定的权重加权得出最终得分。最终得分结果表12所示。

从评价结果来看，虽然新技术在技术环境、技术资源、技术创新能力以及技术效益等方面都具有绝对优势，但由于在现有制造技术条件下应用较为困难，目前难以完全替代传统技术全面应用。但从长远来看，随着新技术的成熟应用，其优势将会更加明显，并将逐步替代传统技术并最终全面应用。由此，该制造技术企业应在现有装配工艺流程基本不变的情况下，重点解决装配过程中的主要矛盾，并考虑系统总体布局，尽量缩短新旧技术的过渡期，全面实现数字化装配的目标。

4 结语

制造技术能力是制造企业产品实现的重要支撑，如何建立科学有效的制造技术能力评估体系，为制造企业做出正确的技术选择、采用、改进和储备提供重要决策依据和支撑一直是困扰企业技术发展的难题，虽然在业界对技术能力评估及应用进行了大量的研究和探索，但方法和手段不一，评价角度和侧重点各异，且未建立相关标准用于企业实践。本文通过建立制造技术能力评价标准，为行业建立制造技术能力评价标准和规范提供理论基础;同时，通过与企业内部相关业务对接，进一步激发企业技术创新的动力，其评价结果为技术储备、研究、应用、验证、优化改进、退出等提供决策依据，有助于实现企业对技术全寿命周期的有效管控，从而实现技术效益的最大化，并为我国制造企业实施技术评价提供具有借鉴意义的参考。

参考文献

[1] 王立，申颖洁. 建筑设计企业技术能力评估体系研究[J].工程建设与设计，2014（12）：15-16.

[2] 孙卫. 基于贝叶斯方法的企业能力评估模型的设计与实现[J].内蒙古水利，2019（7）：71-73.

[3] 李小妹. 基于MAIR模型的研发人员创新能力评价体系研究[J]. 天津职业技术师范大学 学报，2019， 29（3）：63-67.

[4] 苏健. D公司供应商绩效评价研究[D].北京：北京交通大学，2018.

[5] 夏冀，范科峰，李琳. 基于层次分析与灰色模糊理论的工控系统信息安全防护能力评估方法[J]. 网络安全技术与应用，2019（10）：68-72.

[6] 贾驰千， 冯冬芹. 基于模糊层次分析法的工控系统安全评估[J].浙江大学学报（工学版）， 2016，50（4）：759-765.

[7] PRASANTA K D，ARIJIT B，WILLIAM H.Strategic supplier performance evalution：A case-based action research of a UK manufacturing organization[J].Internatonal Jouranl of Production Ecomomics，2015，166： 192-214.

[8] 潘伟，张吉军. 海洋石油平台建造企业技术能力评价研究[J]. 科技管理研究，2013，33（12）：76-78 .