考虑市场因素的产品族设计规划研究

论文摘要

随着当前市场的不断变化,客户对于产品的需求也越来越复杂和多样,产品族作为一种共享通用技术并定位于一系列相互关联市场应用的一组产品,在市场竞争中,越来越受到企业的关注,产品族的设计规划问题也随之应运而生。产品族设计是一个开发团队在产品开发的早期阶段不得不应对的关键决策问题。早先产品族设计的模型优化主要集中在单目标优化问题上。因此,最优或接近最优的解决方案可通过应用单纯形法或启发式算法获得。然而,在许多实际问题中,需要同时实现多个优化目标,并且在相应的约束条件下对不同优化目标进行折中获得最满意的解决方案。本研究的基本思路是采用多目标遗传算法,求解产品族设计规划在市场因素的影响下的多目标优化模型。重点解决三个目标的求解：最大化公司产品的市场份额、最小化产品族总的开发成本和最小化的产品族开发周期。在求解过程中,提出了一种“单步法”产品族设计的多目标优化方法,并采用曲线拟合的办法引入部分实用价值模型。通过设计多目标遗传算法,求解三个目标的优化模型,并得到一个非支配的解集。本文研究的主要内容：(1)建立了产品族设计规划优化模型。模型引入了一个成分效用模型来表示产品属性级别、属性值和产品效用之间的关系,并采用概率用户选择规则来模拟顾客的选择行为。(2)针对建立的产品族设计规划优化模型,设计了多目标遗传算法。可以求解优化问题对应的模型,获得一个非支配解集。企业的决策人员可以在非支配解集中交互选择合适的解决方案。(3)以一个数码相机产品族为例进行了案例分析,验证了提出的优化模型和多目标遗传算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景与来源
• 1.2 课题研究的目的与意义
• 1.3 研究目标与研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 研究的技术路线与方法
• 1.5 本文的结构安排
• 第2章 产品族设计规划与多目标优化相关研究
• 2.1 产品族设计规划相关研究
• 2.1.1 产品族设计规划的相关概念
• 2.1.2 产品族设计的基本思路和过程
• 2.1.3 产品族设计中客户需求的研究现状
• 2.1.4 产品族设计规划的研究现状
• 2.2 多目标求解算法的相关研究
• 2.2.1 多目标优化问题简述
• 2.2.2 多目标优化问题分类
• 2.2.3 多目标优化问题求解算法
• 第3章 考虑市场因素的产品族规划多目标优化模型
• 3.1 产品属性和细分市场
• 3.1.1 产品属性
• 3.1.2 细分市场
• 3.2 优化问题描述
• 3.3 构建产品族设计优化模型
• 3.3.1 客户偏好建模
• 3.3.2 消费者购买选择和市场份额计算
• 3.3.3 产品开发成本
• 3.3.4 产品开发周期
• 3.3.5 优化模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 利用多目标遗传算法求解产品族多目标优化模型
• 4.1 多目标遗传算法
• 4.1.1 遗传算法实现流程
• 4.1.2 NSGA Ⅱ实现流程
• 4.2 求解产品族多目标优化模型的NSGA Ⅱ设计
• 4.2.1 染色体编码及解码方法
• 4.2.2 种群初始化
• 4.2.3 杂交
• 4.2.4 变异
• 4.2.5 繁殖
• 4.2.6 停止准则
• 4.3 本章小结
• 第5章 应用案例分析
• 5.1 问题描述
• 5.2 优化模型与算法的实现
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 下一步工作
• 参考文献
• 致谢