孔造杰， 李 斌

(1.吉林大學(xué) 珠海學(xué)院，廣東 珠海 519041； 2.河北工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，天津 300401)

0 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促進(jìn)了公眾消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化的需求日益明顯，以往的賣(mài)方主導(dǎo)市場(chǎng)也逐漸轉(zhuǎn)變成買(mǎi)方主導(dǎo)市場(chǎng)，這讓企業(yè)不得不加快產(chǎn)品的研發(fā)速度以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境。大量研究發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新需求在企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中變得愈加的重要[1～3]。創(chuàng)新需求在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和改進(jìn)過(guò)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用，它直接作用于產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的模糊前端，并間接地影響后續(xù)的產(chǎn)品制造和產(chǎn)品銷(xiāo)售等過(guò)程，此外它還對(duì)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中的資源配置決策具有重要的影響作用。由于企業(yè)資源的有限性，往往要求企業(yè)的決策者在眾多的創(chuàng)新需求中做出適當(dāng)?shù)娜∩嵋园l(fā)揮資源最大的價(jià)值，企業(yè)對(duì)創(chuàng)新需求的甄選成為產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程最為關(guān)鍵的一環(huán)，而其中創(chuàng)新需求權(quán)重成為需求取舍的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。需求權(quán)重的研究已成學(xué)術(shù)界所關(guān)注的焦點(diǎn)，學(xué)者們致力于尋找一種客觀、科學(xué)合理有效和精確的權(quán)重計(jì)算方法[4,5]。通過(guò)眾多學(xué)者的不懈努力使得創(chuàng)新需求權(quán)重計(jì)算的方法從早期的AHP、德?tīng)柗品ǖ确椒▉?lái)計(jì)算創(chuàng)新需求權(quán)重，到現(xiàn)在的諸如粗糙集理論、模糊集、權(quán)重概率系數(shù)、多粒度語(yǔ)義、QFD、DEMATAL法、熵等理論和方法[6～12]。然而，遺憾的是現(xiàn)有的權(quán)重計(jì)算方法在計(jì)算創(chuàng)新需求權(quán)重的過(guò)程中往往只考慮顧客和決策者一方或兩方對(duì)需求權(quán)重的影響，鮮有方法將三方同時(shí)納入需求權(quán)重計(jì)算過(guò)程，這造成所得的需求權(quán)重值的精確度不夠，所以有必要對(duì)受多個(gè)方面同時(shí)影響的需求權(quán)重計(jì)算方法進(jìn)行深入研究。

創(chuàng)新需求是產(chǎn)品創(chuàng)新的核心內(nèi)容之一，創(chuàng)新需求往往受到多個(gè)因素的作用并最終影響產(chǎn)品創(chuàng)新過(guò)程。縱觀工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展歷史，不難發(fā)現(xiàn)，受社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展以及環(huán)境生態(tài)等方面的制約，使得在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中所考慮的因素越來(lái)越多，隨著考慮的因素的增加使新產(chǎn)品能夠更加符合社會(huì)需要。其中汽車(chē)就是一個(gè)很好的例子，從第一輛汽車(chē)誕生至今已有100多年歷史，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，不同規(guī)格的汽車(chē)相繼問(wèn)世。在汽車(chē)誕生初期，來(lái)自消費(fèi)者的出行需求是汽車(chē)研發(fā)的主要驅(qū)動(dòng)力，對(duì)于企業(yè)而言，這時(shí)汽車(chē)市場(chǎng)處于賣(mài)方市場(chǎng)，此時(shí)企業(yè)的生產(chǎn)力成為了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵性因素。在這一時(shí)期造就了一個(gè)著名的汽車(chē)企業(yè)-福特汽車(chē)公司，福特公司以T型汽車(chē)迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，在短期內(nèi)獲得了巨大的成功。然而，由于福特忽視了消費(fèi)者需求的變化以及沒(méi)能及時(shí)對(duì)其制造技術(shù)的升級(jí)和更新?lián)Q代，使得其被通用汽車(chē)公司和克萊斯勒汽車(chē)公司所超越，后期由于生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染問(wèn)題被政府勒令整改，最終福特失去了行業(yè)領(lǐng)頭羊的位置，而他的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手通用汽車(chē)公司憑借著先進(jìn)的制造技術(shù)、高瞻遠(yuǎn)矚的戰(zhàn)略、較強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)福特公司的超越。通過(guò)這一案例不難發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品創(chuàng)的新設(shè)計(jì)始終是朝著一個(gè)逐漸成熟和全面的方向發(fā)展，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程考慮的影響因素越多，則其適應(yīng)市場(chǎng)的能力越強(qiáng)，因此十分有必要在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮多方面的影響。文獻(xiàn)[13]研究發(fā)現(xiàn)顧客和技術(shù)是產(chǎn)品創(chuàng)新的兩個(gè)關(guān)鍵因素。文獻(xiàn)[14]通過(guò)實(shí)證的方式得出高層管理人員對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)揮著重要的影響作用。此外，根據(jù)創(chuàng)新需求與產(chǎn)品創(chuàng)新兩者之間的關(guān)系可知?jiǎng)?chuàng)新需求權(quán)重同樣也受到顧客、技術(shù)人員與決策者的影響。當(dāng)決策者面臨多個(gè)創(chuàng)新需求并要從中做出相應(yīng)的取舍時(shí)，應(yīng)該綜合考慮三者對(duì)創(chuàng)新需求權(quán)重的影響再做決定，將這三者的影響納入到創(chuàng)新需求權(quán)重的計(jì)算過(guò)程，這樣才能得到一個(gè)更加精確的權(quán)重值。鑒于此，在分析已有研究的基礎(chǔ)上，本文提出一種基于理想點(diǎn)-矢量投影法的創(chuàng)新需求權(quán)重確定方法。

1 需求權(quán)重相關(guān)影響參數(shù)的計(jì)算

1.1 需求類(lèi)別因子確定

KANO模型由東京理工大學(xué)教授狩野紀(jì)昭最早提出。該模型主要被用來(lái)區(qū)分用戶需求對(duì)于用戶滿意度的影響,其對(duì)于提升產(chǎn)品質(zhì)量有著重要作用[15]。根據(jù)不同類(lèi)型的需求與顧客滿意度之間的關(guān)系，KANO模型將需求分為基本需求、期望需求、魅力需求、無(wú)差異需求與逆向需求這五個(gè)類(lèi)別。每種需求對(duì)顧客滿意度的影響各不相同，所以對(duì)產(chǎn)品需求進(jìn)行準(zhǔn)確分類(lèi)對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)顯得尤為重要。

根據(jù)KANO模型對(duì)需求的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)原始創(chuàng)新需求集進(jìn)行分類(lèi)，依次使用KANO調(diào)查表、KANO評(píng)價(jià)表和KANO結(jié)果表對(duì)原始創(chuàng)新需求集進(jìn)行處理。

表1 KANO調(diào)查表

表2 KANO評(píng)價(jià)表

其中，“M”表示基本需求，“O”表示期望需求，“A”表示魅力需求，“I”表示無(wú)差異需求，“R”表示反向需求，“Q”代表有問(wèn)題的回答。

表3 KANO分類(lèi)表

最終求得的創(chuàng)新需求類(lèi)別由表3得出，綜合考慮各類(lèi)創(chuàng)新需求對(duì)顧客滿意度的影響作用，依次對(duì)每類(lèi)需求進(jìn)行賦值處理得到各類(lèi)創(chuàng)新需求的類(lèi)別因子ai。

1.2 需求技術(shù)成熟度的計(jì)算

QFD(Quality Function Development)是一種對(duì)創(chuàng)新需求進(jìn)行多層次演繹分析的方法，創(chuàng)新需求依次被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求、零部件要求、工藝要求與生產(chǎn)要求[16]。QFD由赤尾洋二教授于20世紀(jì)70年代初所提出，QFD理論體現(xiàn)出了以創(chuàng)新需求為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)依據(jù)的指導(dǎo)思想和以市場(chǎng)為導(dǎo)向的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想。該理論最初主要應(yīng)用于日本的三菱重工并取得了不錯(cuò)的效果，隨后，該理論陸續(xù)的在全世界范圍內(nèi)推廣開(kāi)來(lái)并被運(yùn)用到各行各業(yè)，如家電、服飾、汽車(chē)等行業(yè)。QFD有三種主要的模式被學(xué)術(shù)界廣泛接受,它們分別是日本綜合質(zhì)量屋模式、美國(guó)供應(yīng)商協(xié)會(huì)的四階段模式,簡(jiǎn)稱(chēng)ASI模式、GOAL/QPC模式。由于ASI模式具有的簡(jiǎn)單、通俗易懂和易操作等特點(diǎn)使得其在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)領(lǐng)域受到越來(lái)越多的學(xué)者青睞。

表4 技術(shù)成熟度調(diào)查表[20]

對(duì)調(diào)查表所得數(shù)據(jù)進(jìn)行整理可以得到技術(shù)成熟度的評(píng)價(jià)矩陣E1×5，根據(jù)公式(1)計(jì)算單項(xiàng)技術(shù)成熟度kj。

kj=E15U/5

(1)

由于每項(xiàng)創(chuàng)新需求的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)現(xiàn)有的技術(shù)而且需求與技術(shù)之間并非都是一對(duì)一的關(guān)系，所以現(xiàn)有技術(shù)的成熟度直接決定了創(chuàng)新需求被滿足概率的大小。需求與技術(shù)間的相互關(guān)系可以通過(guò)集合{CRi/TC1,TC2,…,TCn}的形式體現(xiàn)，在求得每項(xiàng)技術(shù)成熟度ki的前提下，令λi為創(chuàng)新需求CRi的總體技術(shù)成熟度，λi可由公式(2)計(jì)算得出。

(2)

1.3 需求偏好度的計(jì)算

借助多等級(jí)成對(duì)比較法來(lái)確定決策者對(duì)不同決策對(duì)象的多等級(jí)偏好關(guān)系，該方法最早應(yīng)用在多屬性權(quán)重計(jì)算領(lǐng)域[21～23]。由于該方法在計(jì)算權(quán)重的過(guò)程中具備同時(shí)實(shí)現(xiàn)多等級(jí)層面上的成對(duì)比較這一優(yōu)勢(shì)，使其備受學(xué)者們的青睞。同樣在本文的需求偏好參數(shù)環(huán)節(jié)引入該方法來(lái)計(jì)算決策者對(duì)于不同需求的偏好度。首先，定義一個(gè)分布式偏好關(guān)系，用來(lái)體現(xiàn)決策者對(duì)產(chǎn)品需求的多級(jí)偏好關(guān)系。分布式偏好關(guān)系通過(guò)一個(gè)多等級(jí)對(duì)稱(chēng)框架來(lái)體現(xiàn)，該對(duì)稱(chēng)框架能夠同時(shí)描述成對(duì)對(duì)象間的優(yōu)于、劣于、無(wú)差異和不確定這四種相互關(guān)系，經(jīng)典的分布式偏好關(guān)系理論常用的識(shí)別框架為Ω={H-N,…,H-2,H-1,H0,H1,H2,…,HN}。其中H1,H2,H3,…,HN表示成對(duì)對(duì)象間相互關(guān)系由弱至強(qiáng)的優(yōu)于程度，H-1,H-2,H-3,…,H-N表示成對(duì)對(duì)象間相互關(guān)系由弱至強(qiáng)的劣于程度，中間位置處的H0則表示的是對(duì)象之間的無(wú)差異度，整個(gè)識(shí)別框架以H0為中心，兩邊等級(jí)呈現(xiàn)對(duì)稱(chēng)排列。

需求偏好度的主要計(jì)算步驟如下。

1)根據(jù)實(shí)際情況的需要制定出相應(yīng)的對(duì)稱(chēng)框架Ω和相應(yīng)的等級(jí)得分值SH,然后利用公式(3)計(jì)算得分矩陣S；

(3)

2)決策者從基于個(gè)人知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和偏好給出對(duì)象集上的分布式偏好關(guān)系表F;

表5 分布式偏好關(guān)系表F

(4)

5)利用公式(5)求取pij，整理得到可能度P；

(5)

6)根據(jù)可能度矩陣P，利用式(6)計(jì)算各個(gè)對(duì)象的效用值ui(i=1,2,…,M):

(6)

效用值的大小可以反映出每個(gè)對(duì)象對(duì)于決策者的重要性，在這將效用值作為決策者對(duì)相關(guān)評(píng)價(jià)對(duì)象的偏好度ui。

2 基于理想點(diǎn)-矢量投影法的需求權(quán)重計(jì)算

經(jīng)過(guò)上述一系列過(guò)程分別獲得了需求類(lèi)別因子、需求技術(shù)成熟度與需求偏好度這三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，接下來(lái)要解決如何利用這三個(gè)參數(shù)來(lái)求取最終的需求權(quán)重這一關(guān)鍵性的問(wèn)題。對(duì)于最終的需求權(quán)重而言，它需要能夠綜合體現(xiàn)需求類(lèi)別因子、需求技術(shù)成熟度與需求偏好度這三個(gè)方面的信息，所以此類(lèi)問(wèn)題屬于一個(gè)集成問(wèn)題。目前對(duì)于多指標(biāo)集成問(wèn)題的研究已經(jīng)取得了一定的研究成果，本文在分析現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上提出一種基于理想點(diǎn)法和矢量投影法的需求權(quán)重計(jì)算方法，該方法集中了主客賦權(quán)兩者的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地計(jì)算出需求權(quán)重。

2.1 理想點(diǎn)與反理想點(diǎn)的確定

理想點(diǎn)法常常和多指標(biāo)問(wèn)題聯(lián)系在一起，它有著廣泛的應(yīng)用范圍，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了一系列的深入研究[24,25]。鑒于理想點(diǎn)法在處理多指標(biāo)問(wèn)題上的優(yōu)勢(shì)，因此將其作為本文的基礎(chǔ)研究方法之一，用來(lái)獲取理想創(chuàng)新需求矢量。

在利用理想點(diǎn)法對(duì)多指標(biāo)對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)對(duì)象所包含的多個(gè)指標(biāo)之間的量綱往往是不同的，因此需對(duì)原始評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo)矩陣X={x1，x2,…,xn}。此外，根據(jù)指標(biāo)之間影響效果的正向與負(fù)向，指標(biāo)被分為正向指標(biāo)和逆向指標(biāo)這兩大類(lèi)，正向指標(biāo)取值越大越好，而逆向指標(biāo)取值越小越好。理想點(diǎn)與逆理想點(diǎn)的定義如下。

當(dāng)指標(biāo)為正向指標(biāo)時(shí)，

(7)

當(dāng)指標(biāo)為逆向指標(biāo)時(shí)，

(8)

通過(guò)公式(7)與公式(8)確定正理想點(diǎn)和反理想點(diǎn)。

2.2 基于矢量投影法計(jì)算創(chuàng)新需求權(quán)重

圖1 創(chuàng)新需求矢量空間投影意圖

xmax=max{x1,x2,x3}ymax=max{y1,y2,y3}zmax=max{z1,z2,z3}

(9)

(10)

由上述的式(9)與式(10)即可求得產(chǎn)品所有創(chuàng)新需求的最終權(quán)重。

3 案例分析

某汽車(chē)廠商要研發(fā)一款新的汽車(chē)方向盤(pán)，通過(guò)對(duì)市場(chǎng)調(diào)研獲得了：CR1方便轉(zhuǎn)向、CR2開(kāi)關(guān)操作方便、CR3不干擾其他部件、CR4功能鍵操作舒適、CR5喇叭按鍵靈敏、CR6喇叭按鍵手感好、CR7方向盤(pán)材質(zhì)觸感好這七項(xiàng)需求。由于該企業(yè)資源有限不能在新產(chǎn)品中同時(shí)滿足上述的7項(xiàng)需求，該企業(yè)需對(duì)這些產(chǎn)品需求做適當(dāng)?shù)娜∩幔渲械漠a(chǎn)品需求權(quán)重則成為取舍重要參考標(biāo)準(zhǔn)之一，本案例的產(chǎn)品需求權(quán)重計(jì)算過(guò)程如下。

3.1 計(jì)算相關(guān)參數(shù)

1)借助KANO的調(diào)查表、評(píng)價(jià)表和結(jié)果表對(duì)上述的七項(xiàng)需求進(jìn)行分類(lèi)可知，包CR1方便轉(zhuǎn)向、CR2開(kāi)關(guān)操作方便、CR3不干擾其他部件、CR7方向盤(pán)材質(zhì)觸感好這四項(xiàng)屬于基本需求，CR4功能鍵操作舒適、CR5喇叭按鍵靈敏、CR6喇叭按鍵手感好這三項(xiàng)屬于期望需求。根據(jù)分類(lèi)結(jié)果可知CR1方便轉(zhuǎn)向、CR2開(kāi)關(guān)操作方便、CR3不干擾其他部件、CR7方向盤(pán)材質(zhì)觸感好這四項(xiàng)需求的滿足將不會(huì)提升顧客對(duì)于方向盤(pán)的滿意度，相反，如果這四項(xiàng)需求得不到滿足將會(huì)降低顧客的滿意度。CR4功能鍵操作舒適、CR5喇叭按鍵靈敏、CR6喇叭按鍵手感好這三項(xiàng)需求的滿足將會(huì)提升顧客對(duì)于方向盤(pán)的滿意度，如果這些需求得不到滿足也不會(huì)導(dǎo)致顧客產(chǎn)生不滿。在對(duì)創(chuàng)新需求分類(lèi)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同類(lèi)別需求對(duì)于顧客滿意度的影響作用的大小分依次對(duì)基本需求、期望需求賦予a1=0.45，a2=0.55的權(quán)重系數(shù)，該權(quán)重系數(shù)又稱(chēng)為類(lèi)別因子。

2)將七項(xiàng)創(chuàng)新需求輸入到質(zhì)量屋的左墻，經(jīng)分析得到這七項(xiàng)創(chuàng)新需求的實(shí)現(xiàn)與九項(xiàng)主要關(guān)鍵技術(shù)有關(guān)，它們分別是TC1外觀、TC2外形尺寸、TC3配合尺寸、TC4慣性矩、TC5震動(dòng)音、TC6總布置、TC7喇叭操作方向、TC8方向盤(pán)表面硬度、TC9按鈕行程，根據(jù)創(chuàng)新需求與技術(shù)之間的相互關(guān)系可整理得到各項(xiàng)需求對(duì)于每項(xiàng)技術(shù)的依賴(lài)關(guān)系如表6所示。

表6 創(chuàng)新需求-技術(shù)特性關(guān)系表

專(zhuān)家對(duì)于這九項(xiàng)技術(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果如表7所示。

表7 專(zhuān)家評(píng)價(jià)表

根據(jù)表7顯示的結(jié)果，利用公式(1)計(jì)算得上述九項(xiàng)技術(shù)的成熟度依次為k1=0.8，k2=1，k3=0.8、k4=0.8，k5=0.8，k6=0.6，k7=1，k8=0.8，k9=0.8。然后根據(jù)表6和公式(2)依次計(jì)算得到的創(chuàng)新需求CRi的總體技術(shù)成熟度λi結(jié)果如表8所示。

表8 創(chuàng)新需求技術(shù)成熟度表

3)首先對(duì)框架中的等級(jí)進(jìn)行賦值得S=(-1,-0.5,0,0.5,1)，分別構(gòu)造分布式偏好關(guān)系表F1,F2依次對(duì)應(yīng)基本需求、期望需求這兩個(gè)類(lèi)別。所構(gòu)建的F1,F2分別對(duì)應(yīng)于表9、表10。

表9 基本型需求的分布式偏好關(guān)系表F1

表10 期望需求的分布式偏好關(guān)系表F2

根據(jù)表9、表10的偏好關(guān)系矩陣，由公式(3)可計(jì)算與之相對(duì)應(yīng)的得分矩陣S1與S2如下所示。

由公式(6)可依次計(jì)算得基本需求集中各項(xiàng)需求的偏好度分別為u1=0.360,u2=0.237,u3=0.276,u7=0.125。期望需求集中各項(xiàng)需求的偏好度分別為u4=0.197,u5=0.303,u6=0.5。

3.2 利用理想點(diǎn)-矢量投影法計(jì)算創(chuàng)新需求權(quán)重

經(jīng)上述計(jì)算過(guò)程可得這七個(gè)創(chuàng)新需求的需求類(lèi)別因子、需求技術(shù)成熟度和需求偏好度的值可以用表11表示。

表11 需求參數(shù)計(jì)算結(jié)果表

4 結(jié)論

創(chuàng)新需求分析是當(dāng)前產(chǎn)品創(chuàng)新領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，其中的創(chuàng)新需求權(quán)重的計(jì)算是學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文將理想點(diǎn)法與矢量投影法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于理想點(diǎn)-矢量投影法的創(chuàng)新需求權(quán)重計(jì)算方法，該方法在計(jì)算創(chuàng)新需求權(quán)重的過(guò)程中綜合考慮了顧客、技術(shù)人員與決策者這三者對(duì)創(chuàng)新需求權(quán)重的影響，通過(guò)該方法計(jì)算求得的創(chuàng)新需求權(quán)重具有更高的精確性與科學(xué)合理性。在今后的研究中，關(guān)于需求權(quán)重計(jì)算新方法的開(kāi)發(fā)與多種方法間的集成研究仍將會(huì)是研究熱點(diǎn)。