馮良清 ，李文川，曾偉平，袁武水

（1.天津大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072；2.南昌航空大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南昌 330063）

0 引言

服務(wù)型制造網(wǎng)絡(luò)（Service-oriented Manufacturing Network，SMN）是服務(wù)型制造模式下，由制造企業(yè)、服務(wù)企業(yè)的相關(guān)部門或人員以及顧客組成的價值模塊節(jié)點單元構(gòu)成的一種能力與需求合作網(wǎng)絡(luò)[1,2]。SMN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點質(zhì)量行為表現(xiàn)為服務(wù)模塊集成商或服務(wù)模塊提供商對服務(wù)質(zhì)量水平的提供、改進(jìn)及控制的相關(guān)策略[2]。度量評價節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵性主要是對服務(wù)需求與質(zhì)量行為的關(guān)聯(lián)進(jìn)行綜合評價。目前國內(nèi)外關(guān)于綜合評價的方法很多，如層次分析法、信息熵法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法[3-5]。由于SMN服務(wù)需求的不確定性及其節(jié)點質(zhì)量行為的匹配性，使得以上方法難以滿足SMN節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵性評價的要求。研究表明，質(zhì)量功能展開（Quality Function Deployment，QFD）方法是解決不確定性與匹配性問題的有效途徑，如Yousefie等[6]利用QFD方法來進(jìn)行管理工具的選擇，驗證了模型匹配的實用性?？紤]到在SMN中各模塊節(jié)點服務(wù)能力的差異性，傳統(tǒng)QFD方法難以對各模塊節(jié)點服務(wù)能力進(jìn)行有效整合，需要對傳統(tǒng)的QFD方法進(jìn)行擴(kuò)展。基于熵權(quán)法在確定指標(biāo)權(quán)重方面的有效性[7]，本文采用熵權(quán)法確定服務(wù)需求重要度，集成熵權(quán)法與多維質(zhì)量功能展開（Multi-dimension Quality Function Deployment，MQFD）的方法進(jìn)行評價，以解決節(jié)點服務(wù)能力的差異性與節(jié)點質(zhì)量行為不易匹配的問題。從SMN生產(chǎn)性服務(wù)模塊、服務(wù)性生產(chǎn)模塊及顧客效用模塊三個維度，提出多維質(zhì)量屋關(guān)鍵性評價模型，求解關(guān)鍵度，以為SMN中主導(dǎo)企業(yè)的質(zhì)量行為決策提供參考。

1 基于MQFD的SMN節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵性度量方法

1.1 MQFD模型構(gòu)建

本文參考多維QFD[8]對傳統(tǒng)的QFD方法的擴(kuò)展，從三個維度構(gòu)建SMN質(zhì)量行為的MQFD模型：（1）質(zhì)量代理向量維，根據(jù)SMN模塊節(jié)點間的相互關(guān)系，其質(zhì)量代理為各服務(wù)模塊提供商，含服務(wù)性生產(chǎn)模塊、生產(chǎn)性服務(wù)模塊、顧客效用模塊。（2）服務(wù)能力需求維，即SMN的模塊集成商對服務(wù)模塊提供商的服務(wù)能力要求。（3）質(zhì)量行為參數(shù)維，需要根據(jù)模塊節(jié)點的服務(wù)能力要求進(jìn)行設(shè)計。每個質(zhì)量代理均可形成基于服務(wù)能力與質(zhì)量行為的關(guān)聯(lián)矩陣，如圖1所示。

圖1 SMN節(jié)點質(zhì)量行為MQFD模型

當(dāng)Pi=1/m(i=1，2，…，m)時，熵取最大值為：emax=lnm。現(xiàn)有m個待評項目，n個評價指標(biāo)，形成原始評價矩陣R=(Rij)m×n對于某個指標(biāo)rj有信息熵：

1.2 基于熵權(quán)法的SMN服務(wù)能力需求重要度確定

根據(jù)信息論的基本原理，若系統(tǒng)可能處于多種不同的狀態(tài)，而每種狀態(tài)出現(xiàn)的概率為Pi(i=1，2…，m)時，則該系統(tǒng)的熵就定義為[9]:

現(xiàn)有m個待評項目，n個評價指標(biāo)，形成原始數(shù)據(jù)矩陣R=(rij)m×n：

其中，rij為第j個指標(biāo)下第i個項目的評價值。

求各指標(biāo)值權(quán)重的過程為:

（1）計算第j個指標(biāo)下第i個項目的指標(biāo)值的比重:

（2）計算第j個指標(biāo)的熵值:

（3）計算第j個指標(biāo)的熵權(quán):

1.3 SMN節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵性度量過程

參考群決策理論，將SMN質(zhì)量行為關(guān)鍵性評價規(guī)則定義為一個三元組（A,P,K）[8]。A=(A1，A2，…，Am)為質(zhì)量代理的集合。K=(K1，K2，…,Km)為各質(zhì)量代理的質(zhì)量行為結(jié)果集合，P=(P1，P2，P3…，Pm)為對各質(zhì)量代理的質(zhì)量行為置信度評價集合，其中第i元Pi為對應(yīng)質(zhì)量代理Ai的質(zhì)量行為結(jié)果置信度函數(shù)。對只考慮含有生產(chǎn)性服務(wù)模塊、服務(wù)性生產(chǎn)模塊、顧客效用模塊三類質(zhì)量代理的SMN時，m=3。SMN節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵性評價過程描述如下：

步驟1：能力需求與質(zhì)量行為參數(shù)設(shè)置。針對SMN中模塊化服務(wù)能力需求特性，確定其節(jié)點能力需求指標(biāo)體系；根據(jù)能力需求，設(shè)置SMN節(jié)點質(zhì)量行為特性指標(biāo)。

步驟2：能力需求指標(biāo)權(quán)重確定。用1.2中熵權(quán)法確定服務(wù)能力需求指標(biāo)重要度wj，依據(jù)QFD的競爭性評估規(guī)則計算指標(biāo)的絕對權(quán)重Waj與相對權(quán)重Wj。

步驟3：多維質(zhì)量屋構(gòu)建與參數(shù)設(shè)置。確定劃分建立生產(chǎn)性服務(wù)模塊、服務(wù)性生產(chǎn)模塊、顧客效用模塊質(zhì)量代理集合A=(A1，A2，A3)，構(gòu)建SMN各模塊節(jié)點的質(zhì)量屋，設(shè)置關(guān)聯(lián)矩陣參數(shù)。

步驟4：單模塊節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵性度量。依據(jù)QFD平面質(zhì)量屋技術(shù)特性評估規(guī)則，計算得到單模塊節(jié)點質(zhì)量行為絕對重要度Tai及相對重要度Ti，其單模塊節(jié)點質(zhì)量行為結(jié)果集Km=(T1，T2，…，Ti),m=1,2,3，單模塊節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵度K=Km。

步驟5：多模塊節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵性度量。將置信度向量P=(P1，P2，P3)T作為權(quán)重，對多質(zhì)量代理模塊的結(jié)果K=(K1，K2，K3)進(jìn)行加權(quán)集成，由式（6）得到綜合關(guān)鍵度K′：

2 實證分析

2.1 某制造企業(yè)為主導(dǎo)的SMN能力需求指標(biāo)體系

分析某制造企業(yè)為主導(dǎo)的SMN，其服務(wù)能力需求與各合作單位之間的質(zhì)量行為的協(xié)調(diào)關(guān)系。這里合作單位具體指：零部件外包供應(yīng)商（服務(wù)性生產(chǎn)模塊）、第三方物流承包商（生產(chǎn)性服務(wù)模塊）、顧客效用模塊（顧客參與）。主導(dǎo)企業(yè)即服務(wù)集成商模塊，合作企業(yè)即服務(wù)提供商模塊。參考文獻(xiàn)[10]，本文給出了SMN節(jié)點服務(wù)能力需求指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 服務(wù)型制造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點服務(wù)能力需求指標(biāo)體系

2.2 服務(wù)能力需求為導(dǎo)向的SMN質(zhì)量行為特性指標(biāo)確立

SMN價值模塊節(jié)點能力客觀存在層次性差異，即服務(wù)模塊集成商、服務(wù)性生產(chǎn)模塊提供商、生產(chǎn)性服務(wù)模塊提供商等各類節(jié)點企業(yè)存在基礎(chǔ)能力優(yōu)勢、競爭能力優(yōu)勢及核心能力優(yōu)勢三種情況。節(jié)點能力的差異決定了其質(zhì)量行為決策的不同，針對三種不同的能力差異將分別采用三類對應(yīng)質(zhì)量行為[2]，即：適應(yīng)性質(zhì)量協(xié)作、合約化質(zhì)量協(xié)調(diào)、模塊化質(zhì)量協(xié)同。三類不同的質(zhì)量行為如表2所示。

表2 質(zhì)量行為指標(biāo)

2.3 確定需求指標(biāo)權(quán)重

2.3.1 熵權(quán)法確定需求重要度

本文僅考慮一個包含SMN服務(wù)性生產(chǎn)模塊、生產(chǎn)性服務(wù)模塊、顧客效用模塊三個模塊的SMN。設(shè)計一個m×n的矩陣，其中，設(shè)m=3，n=18，評價指標(biāo)對應(yīng)服務(wù)能力需求，待決策方案對應(yīng)三個不同的模塊。矩陣用R表示，矩陣中對應(yīng)的第i個評價對象在指標(biāo)j上的值為rij，為確保各服務(wù)能力需求重要度的準(zhǔn)確性，各指標(biāo)值rij為該主導(dǎo)企業(yè)內(nèi)的10位專家打分的平均分，每位專家打分值為0～10之間的數(shù)值。設(shè)18項服務(wù)能力需求指標(biāo)用字母分別表示為三個質(zhì)量代理模塊分別表示：生產(chǎn)性服務(wù)模塊、服務(wù)性生產(chǎn)模塊、顧客效用模塊。專家打分的原始矩陣關(guān)系如下：

由式（3）可計算出第j個指標(biāo)下第i個項目的指標(biāo)值的比重Pij如表3所示。

表3 各指標(biāo)的指標(biāo)值比重pij

由式（4）計算第j個指標(biāo)的熵值ej，所得熵值如表4所示。

表4 各指標(biāo)的熵值ej

由式（5）計算第j個指標(biāo)的熵權(quán)Wj，所得熵權(quán)如表5所示。

表5 各指標(biāo)的熵權(quán)Wj

2.3.2 計算需求指標(biāo)權(quán)重

影響需求權(quán)重的因素有：需求指標(biāo)的重要度wj、改進(jìn)比例Rj、質(zhì)量特性點Sj。其中，Rj為目標(biāo)水平與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的比值，目標(biāo)水平、現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及Sj同樣由該主導(dǎo)企業(yè)的10位專家評判后給出，依據(jù)Waj=wj×Rj×Sj計算確定絕對權(quán)重，進(jìn)而確定相對權(quán)重，如表6所示。

2.4 傳統(tǒng)QFD方法的SMN節(jié)點質(zhì)量屋構(gòu)建

本文采用傳統(tǒng)QFD方法，將產(chǎn)生12×18的關(guān)系矩陣。服務(wù)能力需求與質(zhì)量行為參數(shù)的關(guān)系如圖2所示。屋頂表示出了各質(zhì)量行為之間的相互關(guān)系，這種關(guān)系表現(xiàn)為三種形式：無關(guān)系、正相關(guān)和負(fù)相關(guān)。屋頂中的內(nèi)容不需要計算，一般只是用表示正相關(guān)，用符號表示負(fù)相關(guān)，作為確定各質(zhì)量行為關(guān)鍵性的參考信息，計算質(zhì)量行為特性重要度。

2.5 MQFD方法的SMN節(jié)點質(zhì)量屋構(gòu)建

本文采用MQFD模型，如下頁圖3所示。針對每一個質(zhì)量代理模塊設(shè)置質(zhì)量屋矩陣，在18項服務(wù)能力需求中：有13項與服務(wù)性生產(chǎn)質(zhì)量代理相關(guān)；10項與生產(chǎn)性服務(wù)質(zhì)量代理匹配相關(guān)；7項與顧客效用質(zhì)量代理匹配相關(guān)；最終可以得到三個簡化的質(zhì)量屋。在三個質(zhì)量代理并行求解后，利用MQFD中的集成加權(quán)原理處理SMN質(zhì)量行為結(jié)果，可以提升質(zhì)量行為關(guān)鍵性度量的準(zhǔn)確性。

2.6 SMN節(jié)點質(zhì)量行為關(guān)鍵度確定

由圖2傳統(tǒng)的QFD得到各質(zhì)量行為特性參數(shù)的重要度，并計算其相對重要度，取三位有效小數(shù)值?？傻玫揭粋€3×4的矩陣，代表12項質(zhì)量行為特性的重要度值，即質(zhì)量行為關(guān)鍵度值K：

表6 各需求指標(biāo)的權(quán)重

圖2 傳統(tǒng)QFD方法的過程數(shù)據(jù)

由式（7）可知，多個參數(shù)的關(guān)聯(lián)水平相近或相等，其質(zhì)量行為關(guān)鍵度區(qū)別不明顯。采用MQFD，根據(jù)相同的計算方法，可得服務(wù)性生產(chǎn)模塊、生產(chǎn)性服務(wù)模塊、顧客效用模塊所對應(yīng)的各項質(zhì)量行為關(guān)鍵度矩陣結(jié)果Km，(m=1,2,3,)：

圖3 MQFD模型過程數(shù)據(jù)

建立各質(zhì)量代理置信度評價值[8]P=[4.3，3.6，1.7]T，由式（6）得到加權(quán)后的MQFD綜合質(zhì)量行為關(guān)鍵度矩陣K′：

將式（7）結(jié)果與式（8）比較可以看出：在保留三位小數(shù)精度的情況下，式（7）中有多個質(zhì)量行為參數(shù)的關(guān)鍵度值是相同的，難以區(qū)分關(guān)鍵重要程度；而式（8）中MQFD模型所得矩陣結(jié)果K′中則不存在相同的關(guān)鍵度值，各項質(zhì)量行為參數(shù)的優(yōu)先級區(qū)分較明顯，便于SMN做出有效的行為決策，提高質(zhì)量效果。

3 結(jié)束語

本文針對SMN中服務(wù)性生產(chǎn)模塊、生產(chǎn)性服務(wù)模塊、顧客效用模塊，確定了三類模塊的服務(wù)能力需求指標(biāo)，改進(jìn)傳統(tǒng)的QFD方法，建立了MQFD理論模型。將定性指標(biāo)與定量指標(biāo)規(guī)范化處理，用熵權(quán)法確定服務(wù)能力需求重要度，用QFD方法確定指標(biāo)的相對權(quán)重。通過加權(quán)質(zhì)量代理置信度集成多維質(zhì)量屋的求解結(jié)果，得到SMN節(jié)點質(zhì)量行為的關(guān)鍵度參數(shù)，實證結(jié)果對服務(wù)型制造企業(yè)的質(zhì)量提升具有參考價值。

本文僅考慮了包含三個模塊的簡化模型，SMN所涉及的模塊數(shù)量龐大，存在知識與資源的時空異構(gòu)性，需要通過智能大數(shù)據(jù)技術(shù)的相關(guān)研究解決。SMN節(jié)點質(zhì)量行為的關(guān)鍵程度及合作協(xié)同性程度都將影響最終的產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，因此，還需要對SMN節(jié)點的質(zhì)量行為效率、質(zhì)量行為結(jié)構(gòu)、質(zhì)量行為機(jī)制等問題進(jìn)行一些探索。