基于AHP-FCE 的汽車質(zhì)量影響因素評估

李 娜，郭進(jìn)利 （上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海200093）

0 引 言

汽車作為國家的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，在推進(jìn)制造強(qiáng)國、推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的新征程中發(fā)揮著重要作用[1]。近年來我國汽車保有量保持高速增長態(tài)勢。隨著我國居民生活水平的提高和交通網(wǎng)絡(luò)的大力發(fā)展，汽車出行在交通方式中所占比重也迅速增加[2]。但是，汽車質(zhì)量問題卻常常發(fā)生，根據(jù)全國消費(fèi)者協(xié)會的統(tǒng)計，2018 年共受理汽車相關(guān)投訴17 773 件，受理率92.17%，其中質(zhì)量問題總占比超過七成[3]。質(zhì)量問題無論何時都是企業(yè)管理的焦點[4]，尤其是汽車制造行業(yè)。質(zhì)量不僅是汽車企業(yè)強(qiáng)有力的競爭武器，也關(guān)系到終端用戶的生命財產(chǎn)安全。因此，重視汽車質(zhì)量問題，全面分析影響汽車質(zhì)量的因素，并評估其風(fēng)險等級，有助于針對性的進(jìn)行改善或采取一定的預(yù)防措施。進(jìn)而降低汽車質(zhì)量風(fēng)險，提高質(zhì)量水平。

文章以某汽車品牌的零件制造商為研究對象，從全面質(zhì)量管理要素方面入手，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，并結(jié)合模糊綜合評價方法得出風(fēng)險發(fā)生的可能性，以便于識別風(fēng)險的等級，增強(qiáng)員工質(zhì)量意識，提高生產(chǎn)的質(zhì)量水平。

1 分析汽車質(zhì)量問題的影響因素并建立風(fēng)險評價指標(biāo)體系

汽車的質(zhì)量管理實質(zhì)上就是通過有效的手段，對影響汽車制造質(zhì)量的各種因素進(jìn)行全面有效地管理和控制，從而為汽車質(zhì)量提供保證[5]。全面質(zhì)量管理是一種聚焦組織全部對象的綜合的管理方法[6]。ISO9001：2018 版標(biāo)準(zhǔn)[7]所規(guī)定的質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)與全面質(zhì)量管理所蘊(yùn)含的五大要素：人、機(jī)、料、法、環(huán)有相通之處。中國消費(fèi)者協(xié)會[3]發(fā)布的汽車投訴中主要的質(zhì)量問題，也可以歸為以上五個要素。以往的很多研究只是定性化分析了影響汽車質(zhì)量的影響因素，本文從以上五個方面對其影響因素進(jìn)行全面分析，構(gòu)建層次模型使其定量化，結(jié)合模糊綜合評價法評判其發(fā)生風(fēng)險的概率。其層次結(jié)構(gòu)模型如圖1 所示。

2 基于AHP 法的分析

層次分析法是美國運(yùn)籌學(xué)家Saaty. T. L 于20 世紀(jì)70 年代提出的一種定性與定量分析方法相結(jié)合的多目標(biāo)決策方法[8]。幫助決策者找到最合適他們的目標(biāo)和他們對問題的理解的方法。它提供了一個全面和合理的框架，用于構(gòu)造決策問題，表示和量化其元素，將這些元素與總體目標(biāo)聯(lián)系起來，以及評估備選方案[9]。在風(fēng)險評價方面，方法有很多，層次分析法作為一種綜合評價方法應(yīng)用廣泛[10]。

圖1 汽車質(zhì)量風(fēng)險評價指標(biāo)體系

2.1 構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)圖1 中所示的評價指標(biāo)體系，可對同一層次的指標(biāo)之間兩兩比較，得到相應(yīng)的判斷矩陣。其中指標(biāo)之間的對比標(biāo)準(zhǔn)采用Saaty 量表[11]，如表1 所示。

表1 重要性比較尺度

根據(jù)上面的評判標(biāo)準(zhǔn)，邀請相關(guān)專家進(jìn)行評分，可以得到相應(yīng)的判斷矩陣：

式中：A是一個n×n的矩陣，其中n是評價體系中要比較的那一層的指標(biāo)數(shù)目。

2.2 層次單排序及一致性檢驗

從目標(biāo)層開始，逐層對各層指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重排序，即確定下層各因素對上層某因素影響程度。

2.2.1 求最大特征值以及特征向量

已知判斷矩陣A，求最大特征值的方法有很多，本文這里用和法求最大特征值以及權(quán)重，其步驟如下：

對A的每一列向量歸一化：

對Wij按行求和得：

則最大特征值λmax：

2.2.2 一致性檢驗

用層次分析法確定各要素的權(quán)重的重要前提就是需要判斷矩陣數(shù)值協(xié)調(diào)一致，不要出現(xiàn)相互矛盾的情況，故要對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗[12]。

定義一致性指標(biāo)CI:

隨機(jī)一致性指標(biāo)RI 的數(shù)值（如表2 所示）：

表2 隨機(jī)一致性指標(biāo)數(shù)值

一致性比率CR：

當(dāng)CR＜0.1 時，認(rèn)為A的不一致性程度在容許范圍內(nèi)，即通過一致性檢驗。

2.3 層次總排序及其一致性檢驗

2.3.1 層次總排序

逐層進(jìn)行層次單排序及一致性檢驗后，要確定指標(biāo)層的綜合權(quán)重，即進(jìn)行層次總排序的過程。假設(shè)已經(jīng)求得某一中間層所有指標(biāo)的權(quán)重排序為W=［W1…Wm］（假設(shè)這一中間層指標(biāo)數(shù)為m個），其下一層指標(biāo)層第j個指標(biāo)對應(yīng)于中間層的權(quán)重排序分別為W1j…Wmj。則第j個指標(biāo)的綜合權(quán)重為：

2.3.2 總排序一致性檢驗

由該中間層得到的所有層次單排序的一致性指標(biāo)CIi以及隨機(jī)一致性指標(biāo)RIi，則總的一致性比率CR：

同樣的，如果CR＜0.1 時，認(rèn)為該層的綜合權(quán)重排序具有合理性。

3 汽車質(zhì)量因素的層次分析

基于以上的AHP 方法，通過問卷調(diào)查的形式邀請10 位該公司的質(zhì)量管理相關(guān)人員，對要研究的問題，做出客觀的判斷。由于因素數(shù)量較多，文章僅列出部分判斷矩陣及權(quán)重結(jié)果，如表3、表4 所示。

表3 A-B 的判斷矩陣及權(quán)重

表4 B1-C1 的判斷矩陣及權(quán)重

CI=0.0146，CR=0.0130，一致性較好。

CI=0.0351，CR=0.0390，一致性較好。

綜合權(quán)重計算結(jié)果如表5 所示。

層次總排序一致性CR=0.0275＜0.1 一致性較好。認(rèn)為該層綜合權(quán)重排序具有合理性。

表5 綜合指標(biāo)以及權(quán)重

4 模糊綜合評價法對其發(fā)生的風(fēng)險幾率進(jìn)行模糊評估

利用AHP 法求得各因素的權(quán)重，結(jié)合模糊評價法對影響質(zhì)量的風(fēng)險因素進(jìn)行風(fēng)險評價。模糊綜合評價法是采用模糊數(shù)學(xué)

理論對所評價的對象進(jìn)行綜合分析與評價[13]。進(jìn)行模糊評價的評價體系如圖1 所示。按照一般的風(fēng)險等級規(guī)定，設(shè)定風(fēng)險等級N= ｛高，較高，一般，低｝，用N=｛N1,N2,N3,N4｝表示，風(fēng)險隸屬度及風(fēng)險定義規(guī)則如表6 所示[14]：

通過問卷的方式收集到10 位研究對象公司的質(zhì)量風(fēng)險評估人員的判斷數(shù)據(jù)。下面以判定風(fēng)險因素中“人因因素風(fēng)險”的風(fēng)險等級為例，步驟及計算結(jié)果如下：

（1） 評價對象的指標(biāo)集：B1=｛C11,C12,C13,C14｝，得到的模糊評價矩陣：

（2） 指標(biāo)集各指標(biāo)的綜合權(quán)重，已由前文所述AHP 確定。W= （0.4865,0.3783,0.0715,0.0637 ）。評價矢量S=W?R，其中“?”代表模糊矩陣復(fù)合運(yùn)算，主要采用4種算子運(yùn)算[15]。本文采用M（·,+）算子[16]。

進(jìn)行歸一化處理得到S'= ［0.3866,0.3280,0.1718,0.1136 ］，根據(jù)最大隸屬度原則可知人因因素風(fēng)險隸屬于風(fēng)險等級N1。同理可求得，風(fēng)險因素B2、B3、B4、B5模糊評判向量以及所屬的風(fēng)險等級。結(jié)果如表7 所示。

5 結(jié)果分析

利用模糊綜合評價法對影響汽車質(zhì)量風(fēng)險因素發(fā)生的幾率進(jìn)行一個定量評價，可以為采取相應(yīng)的防范措施提供一個數(shù)據(jù)參考。例如，對于處于N1等級的因素，屬于極易發(fā)生的風(fēng)險因素，危險等級較高。由表7 可以得知，“人因因素”風(fēng)險等級屬于N1，說明在生產(chǎn)中，由于人的因素造成人因失誤，進(jìn)而對質(zhì)量產(chǎn)生影響的情況是極易發(fā)生的，應(yīng)該加強(qiáng)對員工的質(zhì)量培訓(xùn)、增強(qiáng)員工的質(zhì)量意識等來降低此類風(fēng)險?！皺C(jī)器設(shè)備”因素風(fēng)險等級為“一般”，這種風(fēng)險等級的因素，發(fā)生的幾率很小，只需要注意定期檢查即可避免，對此因素各個指標(biāo)的單因素評價可知，主要是設(shè)備的定期維護(hù)工作做得不夠到位?！霸牧弦蛩亍焙汀碍h(huán)境因素”發(fā)生的幾率都屬于“高風(fēng)險”等級，應(yīng)當(dāng)采取針對性措施。對于“工藝流程”因素，發(fā)生的風(fēng)險等級一般，可以接受，需要定期檢查、監(jiān)控注意新情況的發(fā)生即可。

表6 影響汽車質(zhì)量因素發(fā)生的風(fēng)險定義

表7 風(fēng)險等級定義

6 總 結(jié)

從質(zhì)量管理的五個要素全面分析可能影響汽車質(zhì)量的因素，建立評價指標(biāo)體系，利用AHP 來確定個指標(biāo)的權(quán)重，為了得知各個因素發(fā)生的幾率大小，即發(fā)生的風(fēng)險高低，利用模糊綜合評價的方法進(jìn)行評價，評判出五大因素發(fā)生的風(fēng)險高低，進(jìn)而可以為采取相應(yīng)的防范措施提供依據(jù)，特別是那些容易被忽略但卻極易發(fā)生的風(fēng)險因素。研究得出的評價結(jié)果，為所研究對象制定相關(guān)的影響因素風(fēng)險級別提供了客觀的參考。