顧客價值驅(qū)動的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計建模與決策技術(shù)研究.pdf

1、產(chǎn)品設(shè)計制造的根本目的是為使用該產(chǎn)品的顧客創(chuàng)造最大價值。產(chǎn)品日趨同質(zhì)化以及顧客對企業(yè)創(chuàng)造價值要求的提升，促使制造企業(yè)從提供產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┊a(chǎn)品服務(wù)整體解決方案，即產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)(Productservicesystems，PSS)。服務(wù)作為產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)中最靈活的要素，與產(chǎn)品組合，構(gòu)成了更大的解決方案空間，可以更好地滿足顧客的個性化需求。目前產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)的研究主要集中在營銷策略和整體運作架構(gòu)等方面，方案設(shè)計研究較少。然而，方案設(shè)計是產(chǎn)品服務(wù)系

2、統(tǒng)研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對顧客價值的實現(xiàn)程度起到?jīng)Q定性作用。
　　 服務(wù)的引入對傳統(tǒng)方案設(shè)計理論和方法產(chǎn)生了沖擊。傳統(tǒng)方案設(shè)計是功能驅(qū)動的，是在實物空間上表達和求解問題的。因此傳統(tǒng)設(shè)計理論難以適應(yīng)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計的新特點。顧客價值是驅(qū)動顧客消費行為的基礎(chǔ)，而為顧客創(chuàng)造最大化的價值也是企業(yè)提供產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)的最終目的。建模和決策技術(shù)是方案設(shè)計中的兩個關(guān)鍵問題。以顧客價值為驅(qū)動，圍繞產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計建模和決策技術(shù)，將非開挖管道鋪設(shè)產(chǎn)

3、品服務(wù)系統(tǒng)作為設(shè)計對象開展研究?；趦r值域、功能域和方案域組成的方案設(shè)計過程模型，著重研究三個域的建模方法、方案生成決策技術(shù)和方案評價決策技術(shù)三個內(nèi)容，提出了價值模型、功能模型和方案模型建模方法、產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)工程特性重要度計算、產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征獲取、產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案生成以及候選方案排序四個關(guān)鍵技術(shù)。全文主要從以下幾個方面展開研究:
　　 (1)總結(jié)和分析現(xiàn)有產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計方法。歸納傳統(tǒng)設(shè)計理論和方法存在的問題和改進思路。闡

4、述顧客價值驅(qū)動的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計建模及決策技術(shù)研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點。
　　 (2)建立由價值域、功能域和方案域組成的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計過程模型。依據(jù)顧客價值對產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計的驅(qū)動作用，根據(jù)顧客價值層次模型建立價值模型，分析顧客期望的系統(tǒng)任務(wù)并獲取價值要素。根據(jù)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)的特點，提出基于輸入輸出流的功能模型對功能域進行建模?？紤]到方案模型要充分表達服務(wù)活動、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和兩者之間的集成關(guān)系，采用服務(wù)信息藍圖與產(chǎn)品結(jié)

5、構(gòu)交互模型對方案域進行建模。
　　 (3)研究產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案規(guī)劃過程中工程特性重要度的確定問題。傳統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃問題的解決方法基于質(zhì)量屋模型，不適應(yīng)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)價值要素和工程特性之間存在復(fù)雜映射關(guān)系的狀況。通過將價值要素分為服務(wù)類和產(chǎn)品服務(wù)類，提出兩類價值要素映射模型。提出基于網(wǎng)絡(luò)層次模型的質(zhì)量功能展開方法解決產(chǎn)品服務(wù)類價值要素映射問題。采用模糊超矩陣方法計算產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)工程特性重要度。為考慮企業(yè)在資源及競爭等方面的需求，采用數(shù)據(jù)

6、包絡(luò)分析，依據(jù)企業(yè)需求修正工程特性的初始重要度。
　　 (4)研究基于動態(tài)關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘和更新技術(shù)的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征獲取方法和基于遺傳算法的方案生成方法。日益豐富的設(shè)計數(shù)據(jù)可以有效輔助設(shè)計者確定產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征。產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)工程特性到方案特征間的映射關(guān)系可以看做是關(guān)聯(lián)關(guān)系。傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法假定設(shè)計數(shù)據(jù)庫是靜態(tài)的，然而實際上設(shè)計數(shù)據(jù)庫是動態(tài)更新的，新數(shù)據(jù)的加入可使非規(guī)則項集轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則項。提出可輸出競爭項集的改進Apri

7、ori關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法和基于加權(quán)策略的規(guī)則更新方法支持產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征的獲取。結(jié)合設(shè)計師自身經(jīng)驗和關(guān)聯(lián)規(guī)則集獲得的產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案特征集合中，每個方案特征可能具有多個特征值，采用排列組合方法將會生成數(shù)量龐多的候選方案，提出采用遺傳算法優(yōu)化搜索出較優(yōu)的多個方案。
　　 (5)研究以顧客價值實現(xiàn)為評價依據(jù)的決策信息不確定性產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案評價問題。產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計是顧客價值驅(qū)動的，方案評價也要以顧客價值實現(xiàn)為依據(jù)。根據(jù)通過權(quán)

8、衡利得和利失衡量顧客價值的理論，確定了產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案評價指標(biāo)體系。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法確定評價指標(biāo)權(quán)重，避免了獲取大量的指標(biāo)權(quán)重兩兩比較信息。產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案評價決策對象包含產(chǎn)品和服務(wù)，服務(wù)具有無形性、生產(chǎn)和消費體驗同時性等特點，決策信息的不確定性增強。傳統(tǒng)處理不確定性信息的模糊集方法不能處理負(fù)隸屬度信息，因此采用直覺模糊集方法處理方案評價信息。采用逼近理想解方法對方案進行排序，其中為有效處理評價決策矩陣中的直覺模糊數(shù)，采用直覺模糊交叉熵

9、方法計算兩個直覺模糊數(shù)間的偏離度，最后根據(jù)各方案和正、負(fù)理想解間的貼近度進行方案排序。
　　 開發(fā)了產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案輔助設(shè)計原型系統(tǒng)，驗證了所提的建模方法和關(guān)鍵的決策支持技術(shù)。該系統(tǒng)能有效管理設(shè)計模型，輔助方案設(shè)計。結(jié)合工程實例將所提技術(shù)方法應(yīng)用到非開挖管道鋪設(shè)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計中，取得了良好的效果。本研究為產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)方案設(shè)計建立了新的設(shè)計架構(gòu)，并提出了相應(yīng)的建模和決策技術(shù)，為本領(lǐng)域的進一步深入研究和企業(yè)實踐打下了基礎(chǔ)。