（企业管理专业论文）基于即时顾客化定制的产品需求预测方法研究.pdf

中南民族大学硕士学位论文 i 摘 要 在阐明本课题研究的背景、目的及意义后，本文介绍了国内外相关领域内的 研究概况，而且研究了即时顾客化定制生产模式下企业生产能力概念及其快速形 成机制、基于时间竞争环境下即时顾客化定制生产模式的生产能力和即时顾客化 定制生产模式下产品交货期及策略，以及与即时顾客化定制相联系的产品需求预 测方法，并且把两者结有效的结合了起来。 首先，在分析传统企业生产能力概念的基础上提出了即时顾客化定制生产模 式下企业生产能力的概念，建立了生产能力的关系模型，并进一步研究和分析了 传统企业生产能力与即时定制生产模式下企业生产能力的联系和区别。然后在分 析即时顾客化定制生产运作模式的基础上，提出了即时定制生产模式下企业生产 能力快速形成机制及相应的对策和措施。 其次，通过对传统生产方式和即时定制生产模式特性之间的比较分析，总结 出了即时定制生产模式的特征。其次，在分析即时定制市场环境的基础上，提出 了即时定制生产模式下企业生产能力的概念及其特点，分析了 ic 企业生产能力 变化趋势。然后，从传统企业生产能力与即时定制企业生产能力之间的比较、mc 企业生产能力与 ic 企业生产能力之间的比较、供应链系统生产能力与 ic 企业生 产能力之间的比较 3 个方面对 ic 企业生产能力的概念进行了深入的分析，进一 步说明了基于时间竞争的即时顾客化定制生产模式下企业生产能力的特点。并且 结合戴尔经营模式，阐述了即时顾客化定制企业生产能力的实现机制。 最后，从供应链系统的角度，研究了即时定制生产模式的产品交货期问题， 建立了产品交货期数学模型，推导出经济交货期公式，通过敏感性分析，提出了 缩短或压缩产品经济交货期的方法，并且从企业的角度，提出了即时顾客化定制 生产模式下的产品交货期策略。 本文还研究了市场需求的涵义界定、市场需求的重要影响因素及其相互作用 关系，从企业的角度分析了实行需求战略的必要性和基本步骤，为以后的部分做 了有效的铺垫。 在产品需求预测方面，针对产品需求预测的特点和预测的分类，介绍了目前 存在多种较为先进的预测模型，其中包括：回归分析模型、趋势外推模型、随机 时间序列模型、灰色系统模型、神经网络模型、相关分析模型、模糊理论模型、 小波理论模型、混沌理论模型、综合模型等。 并且在神经网络模型中，具体阐述了产品需求预测的演化神经网络算法 mlpes。它的主要内容是：在需求拉动型的供应链中，需求成为供应链的起点和 基于即时顾客化定制的产品需求预测方法研究 ii 动力源泉。由于制造商在供应链中的特殊地位，制造商成为供应链由需求驱动变 为预测驱动的断耦点，以制造商为核心进行准确的需求预测可以在一定程度上减 少需求不确定性的影响。本部分在多层感知器的框架上，提出了基于演化策略的 神经网络预测方法 mlpes，改进了在多层感知器中普遍采用的 bp 算法，并设计 了学习算法的流程，而且确定了模型的参数，最后对预测结果进行了分析。 关键词：即时顾客化定制；市场需求预测方法；产品交货期；演化策略； 中南民族大学硕士学位论文 iii abstract in this thesis, the qualitative simulation model and system of market demand forecast have been studied, which integrate fuzzy engineering theory, qualitative simulation technology, artificial intelligence, and modern marketing management theory. firstly，background, purpose and significance of this thesis are clarified. then general situation of correlative area in domestic and abroad is introduced. and we definitely put forward the main problems under research of the thesis, that is, the qualitative analysis of market demand, the study on the qualitative simulation model of market demand forecast, the research on the qualitative simulation system of market demand forecast. secondly, we define the boundary of market demand; research the most important influential factors of market demand and their correlation. furthermore, we research the fuzzy evaluation method of system variables with trapezium subjection function. in addition, from the view of the enterprises, we analyze the necessity and basic steps of implementingthe demand strategy. the third, after adequately analyzing the market demand and influential factors, we put forward the modeling thought of the qualitative simulation model of market demand forecast.we build the qualitative process knowledge base with process view method; specify the important factors which influence the market demand; split the whole system into some parts, so as to build the fuzzy qualitative simulation model based on the qualitative reasoning rule base. finally, the exploitation environment, design principles, main functions and structures of the qualitative simulation system of market demand forecast are discussed. and the source of i/o data of the system is analyzed. furthermore, we apply the simulation system, display and analyze the i/o data. in the end of this thesis, the summaries are concluded and further expectations are made as well. at first to supply chain with , is it carry on research to supply chain with management and domestic and international research current situation and development trend , supplier of management thesis, have explained some key concepts ; secondly , choose the method to carry on deep comparative analysis and summary to the supplier who has existed at present, point out the weak point, provide a relatively overall 基于即时顾客化定制的产品需求预测方法研究 iv strategic suppliers choice evaluation index system; moreover , use the relevant theories and method of the game theory , has made analysis to the relation between enterprises and their suppliers, analyse through playing chess that has drawn the advantage that the enterprise and its supplier form the strategic cooperative partner, meanwhile , also made analysis and explanation to some questions which supplied the chain; on the basis of playing chess and analysing , have explained that establishes the necessity of strategic partnership relation, and establish the characteristic and pluses and minuses of strategic partnership relation , propose manufacturers concrete demand for suppliers strategic partnership relation, provide the concrete implementation step; finally, pass the crisis analysis to strategic partnership relation, use motivational theory and enterprises management theory relevant methods to be set up to the coordination of the strategic supplier and incentive mechanism. the understanding that enterprises improve and supply the chain modernly of research of this text is significant. the strategic management of supplier that this text studies, can help enterprises to strengthen to the modern understanding, understanding of strategic alliance of supplying management of the chain further, the step of the strategic partnership relation of setting- up offered, structure and supply the chain and carry on effective supply chain management to offer reference for enterprises. evaluation index systems offered and appraising criterion, not merely offered the basis in choosing to appraise a supplier before structuring and supplying the chain for enterprises, and the appraisal on the supplier has offered the basis after enterprises structured and supplied the chain correctly. incentive mechanisms of suppliers put forward, can be as managing the suppliers method tactics effectively. keyword: instant customerization; market demand forecast; due date; evolution strategy 中南民族大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含 任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本 声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅。本人授权中南民族大学可以将本学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密，在_年解密后适用本授权书。 2、不保密。 （请在以上相应方框内打“” ） 作者签名：日期： 年 月 日 导师签名：日期： 年 月 日 中南民族大学硕士学位论文 1 第一章 绪论 1 . 1 课题研究的背景、目的及意义 1 . 1 . 1 课题研究的目的和意义 目前，我们正处于一种由需求所驱动的经济类型之中。控制市场的是买家。 企业如果不能适应这一巨大变化就难以生存。需求型经济是一个长期的经济现 象；在这种新的经济现实条件下，企业的取胜之道就是必须考虑如何去面对市场。 首先必须考虑市场现实的需求是什么；然后才是怎样比竞争对手更全面地提供独 特的产品，以满足顾客的需求。 随着社会生产力水平的提高和技术更新速度的加快，市场需求日益呈现多 元性、复杂性和易变性的特点。作为卖者的企业必须认真研究市场需求及其可能 出现的各种形态；并在对内外环境认真分析的基础上，充分利用市场机会和一切 条件，有效地利用企业的内部资源，采取适当的生产组织方式和市场营销策略， 主动、充分地满足市场需求，才能最终取得消费者、企业和社会整体利益的最大 化。因此，界定市场需求的质与量对企业而言就显得尤为重要。 在过去的几十年里，人们对预测研究了很多，目前已有 200 多种预测方法， 但是预测对人们来说仍然存在困难，富有挑战性，其原因如下： 1）预测对象所在的环境常常处于动态变化之中，一些不可知事件会对预测结果 造成很大影响； 2）被用来进行预测的数据常常是不稳定、不确定和不完全的，由其来源和收集 的方式所决定； 3）不同的时间区域常常需要不同的预测方法，形式上难以统一； 4）因为不同的预测方法在复杂性、数据要求以及准确程度上均不同，因此选择 一个合适的预测方法是很困难的。 对市场需求进行预测是企业市场营销管理基础，也是企业制定营销计划的前 提所在。界定市场需求，需要市场预测技术的支持。因此，研究市场需求预测技 术对企业的生存与发展同样具有十分重要的意义。 当今社会市场需求变化频繁，技术更新的速度加快以及产品的寿命周期缩短 都使得预测市场需求涉及的不确定性因素增多。传统所用的定量预测方法是为预 测对象确定出将来实际的演化发展过程，是在精确的数学模型的基础上得到系统 基于函数解上的行为，模型中的变量取值是连续的数值域，不具有随机性。对于 具有复杂需求因素的市场需求预测，如果还使用传统定量的预测方法，仅凭借一 条确定的演化轨线来预测市场需求，就无法取得满意的效果。 同时，传统的定性预测方法仅仅局限在德尔菲法（delphi method） 、部门主 基于即时顾客化定制的产品需求预测方法研究 2 管集体讨论法（jury of executives） 、用户调查法（user s expectation） 、销售人员 意见汇集法（fieldsales force）等方法，它们的共同特点在于都是由人的思维结构 模式进行分析、研究、判断、决策的各个过程，这种思维模式因人的生活环境、 教育方式、知识结构以及价值观等因素的不同而各异，不具有标准性，也很难具 有重现性；而且，这些方法的实施必须依赖于一些特定的专家对象，使用起来很 不方便。 本学位论文将探索建立定性与定量相结合的预测模型，以定性模拟为手段对 市场需求进行分析和预测。 本学位论文集成定性模拟、灰色系统、神经网络等现代技术，结合现代市场 营销理论与方法，对市场需求以及影响市场需求的诸多因素进行分析和研究。详 细分析回归分析模型、趋势外推模型、随机时间序列模型、灰色系统模型、神经 网络模型、相关分析模型、模糊理论模型、小波理论模型、混饨理论模型、综合 模型的基本原理及其适应性。 1 . 2 国内外相关研究评述 1 . 2 . 1 市场预测的方法和模型 市场预测就是在市场调查的基础上，运用科学的方法对市场需求和企业需求 以及影响市场需求变化的诸因素进行分析研究，对未来的发展趋势做出判断和推 测，为企业制定正确的市场营销决策提供依据 。 对市场需求进行预测不仅为企业给出了其产品在未来一段时间里的需求期望 水平，而且为企业的计划和控制决策提供了依据。既然企业生产的目的是向社会 提供产品或服务，其生产决策无疑会很大程度的受到需求预测的影响。 长久以来，国内外众多专家学者对预测的理论、方法和模型都作了大量的研 究。预测的方法总体上可以分为两类：定性预测和定量预测。 定性预测方法简单明了，不需要数学公式。它的依据是来源不同的各种主观 意见，通过决策者的经验和价值判断进行预测。一般来说，定性分析的预测方法 往往多用于中长期预测中。王一红结合经营实践，通过采用部门主管集体讨论法、 销售人员意见征集法、德尔菲法以及消费者市场调查法对公司的销售进行预测， 效果良好，为企业经营决策和产销活动提供了可靠的依据1；陈志谦运用产品生 命周期理论和需求理论的原理，从技术和经济的角度对我国移动手机市场容量与 市场需求现状进行分析2。这些都属于定性预测研究的范畴。 定量预测方法的主要特点是利用统计资料和数学模型来进行预测，实质上是 一种统计的预测方法。时间序列模型和因果关系模型是两种主要的定量预测方 法。在定量预测的模型中，由于不同的预测方法提供不同的有用信息，并且预测 精度、侧重点也不尽相同。于是，j.m.bates 和 c.w.granger 便提出了组合预测的 中南民族大学硕士学位论文 3 方法3。组合预测相对于单独运用某种预测方法具有更高预测精度的优势。也有 些专家、学者将人工智能中的一些方法，如灰色系统、人工神经网络等方法，应 用到预测的模型和方法之中，解决了一些传统定量模型很难甚至无法解决的问 题。 灰色系统理论通过生成变换和关联分析等技术，为分析、处理不确定性信息 系统，建立预测模型，提供了有效的工具。周宏、黄婷等人将 gm(1,1)模型分别 经过指数加权、对数变换、开 n 次方变换得到了改进的预测模型，联合灰色 gm(1,1)、灰色关联多因子预测模型应用于电力的需求预测，对地区用电量和最 高负荷进行了预测研究4；王立杰等人也运用灰色理论系统，建立了煤炭需求量 的灰色预测模型 gm(1,3)，对 2000- 2010 年全国煤炭的需求进行预测，提供了每 年具体的预测值,在短期的定量预测中具有较高的可信度5；王建光等人探讨了市 场营销管理中运用灰色系统理论作市场分析和预测6。正因为灰色系统对部分信 息已知、部分信息未知的系统具有横断面宽、渗透力强的优势，因此，它也成为 国内不少专家学者一直研究探讨的领域。 国外有些学者企图利用微观经济学和运筹学方法，通过建立模型进行动态预 测，并逐步逼近以期求出最优解。但是，鉴于市场需求预测问题的多因素、离散、 动态和并发特点，尤其是并发性始终影响预测结果的稳定性和精度，从而也影响 其实用性。于是，他们尝试利用人工神经网络（ann）从不同的侧面对预测问题 进行研究。 a.lapedes 和 r.farber 利用神经网络模型去预测两个无序的时间序列7, 结果表明神经网络模型能学习模仿这类非线性系统,且与传统方法相比,神经网络 模型能得到很高的预测精度。r.r.leighton 和 b.c.conrath 提出了一种自回归反 传网络模型8，他们的研究表明如果系统的输入是过去的时间序列,则他们的模型 与标准的 arma 差分方程有同样好的效果。 神经网络具有良好的模式辩识能力和在任意精度内逼近非线性映射的能力， 能从数据样本中自动地学习以前的经验而无需繁复的查询和表述过程，并自动地 逼近那些最佳刻画了样本数据规律的函数，而不论这些函数具有怎样的形式，且 所考虑的系统表现的函数形式越复杂，神经元网络这种特性作用就越明显。 k.funahashi 从理论上已经证明，具有一个隐层的神经元网络能够以任意精度表 示任何连续函数；k.homik 等人也证明神经元网络能任意逼近一大类函数，且能 揭示数据样本中所蕴含的非线性关系9。ann 灵活有效的学习方式，高度并行的 处理机制，使得 ann 算法能递进地接收数据进行学习并相应调整网络参数,很多 统计时间序列模型的估计需要人为地干预和评判，而 ann 却能自动进行估计。 在国内，赵黎明等研究学者将神经网络技术应用于建筑业市场预测领域，并选择 了恰当的经济指标作为 bp 网络的输入输出变量，建立了一套有效的建筑业市场 需求网络预测方法10,11。钟顺虎基于人工神经网络，建立了后勤供应需求的预测 方法12。他利用比较成熟和常用的 bp 神经网络中的 s 型作用函数作为后勤保 基于即时顾客化定制的产品需求预测方法研究 4 障预测 bp 网络的从输入到输出的高度非线性最佳逼近，设置有关参数并进行网 络训练，在计算机软件包上不断地修正权值和阈值，不断地变换和调试，直到合 格为止。这种以工程技术手段模拟人脑神经结构功能特征，具有高度非线性的超 大规模连续时间动力系统的 ann 的确是复杂市场预测的一种可行方法。 1.2.2 预测支持系统的研究和应用 随着人们对预测方法以及应用的研究不断深入，预测需求不断扩大，单纯的 对一的预测方法的研究将力不从心，于是预测支持系统开始进入预测研究领域。 预测支持系统（fss）的产生过程是计算机在预测中的应用逐步深入的过程。最 初人们利用计算机强大的计算能力来完成预测过程中所需的大量计算任务；随着 国内外专家学者对预测方法的研究更为深入，研究出了基于计算机完成复杂计算 的预测方法，如 box- jenkins 方法的模型结构的确定及参数估计等；80 年代以 后，研究者又充分利用了人工智能技术，开始研究和开发智能预测支持系统 （ifss） 。 fss 于 1992 年引入我国，目前国内外众多专家学者已经在人才预测、产品 市场预测、股票预测等领域开发了一些预测支持系统，用以辅助管理和决策人员 做出预测和决策。 ashouri f.利用专家工具 crystal，将领域专家的知识与已有的预测模型如 bayesian 回归模型等结合起来构成一个非常实用的预测应用系统，用于帮助煤气 部门预测第二天煤气的需求量13。该系统的应用揭示了专家们擅长对领域问题中 的主要影响因素进行定性分析，在定量分析方面却比较弱；另外，专家往往难以 清楚地阐述他们选择某一模型的理由，而统计模型可以帮助提高专家主观判断的 精度。这是一个将领域知识和统计模型紧密地结合起来而构成的一个非常成功的 面向实际预测问题的计算机应用系统。hiemstra 提出利用模糊逻辑方法建立应用 于股票市场预测的预测支持系统14。利用模糊逻辑方法可以完成不确定性、模糊 知识的存储。研究设计了基于模糊逻辑预测支持系统的结构，并指出该结构的系 统使得知识库的知识易于维护以能更好地适应问题的变化。chiu 等将专家系统 和神经网络结合来研究用于风险评估预测的智能预测支持系统，使系统同时具有 神经网络的学习能力、数据分类功能和专家系统的结果解释能力15。kuo 等利用 神经网络和模糊神经网络相结合设计开发了智能销售预测系统，采用 bp 算法的 前向神经网络进行时间序列的定量预测，利用模糊神经网络学习专家的知识以适 应被预测变量的突变。该系统的预测结果比常用统计方法预测和单一神经网络方 法预测得到的结果都要准确16,17。 国内方面，汪世贵等人研究了中国卷烟市场预测系统作为中国卷烟市场信息 系统的一个组成部分18。姜丽红等人研究与开发了智能化预测支持系统应用于股 票市场的测19。陈景艳等人从市场经济对运输需求出发，运用用户导向策略、可 视化技术和多预测方法体系等建立铁路运输需求预测支持系统20。蔡镜等人在企 中南民族大学硕士学位论文 5 业管理信息系统基础上开发的预测支持系统由模型库系统、方法库系统、知识库 系统、数据库系统及图像库系统构成，用于玻璃企业市场预测与分析21。这些研 究一直推动着预测支持系统的发展。 预测支持系统虽然得到了广泛的研究和开发，但是还存在很多问题，如智能 化程度不高，没有建立基于计算机网络的 fss 以及和决策支持的结合不够等。 其中，建立智能化的预测支持系统是众多专家学者较为关心的。因此，fss 向智 能化方向发展是其发展的必然趋势之一。随着人工智能(ai)和知识工程技术的发 展，将人工智能技术与传统的信息系统相结合，使信息系统具有智能的特征，由 此产生了智能决策支持系统(idss)及专家系统(es)，着重解决一些非结构化和半 结构化的问题。而作为预测问题特别是中长期预测，其特点决定了它是一个典型 的不良结构或非结构的决策问题。如果在 fss 中引入 ai 技术，必将能够使得 这类问题迎刃而解，从而可以大大提高解决不良结构预测问题的能力，提高预测 的准确性和科学性。袁冬莉等人利用人工智能提出了一种新型的预测支持系统 22。他们采用基于径向基函数的神经网络方法，所有预测支持系统的数据放在数 据仓库。针对不同预测支持子系统，通过在线分析处理(olap)及数据开采，从数 据仓库中提取综合数据和信息，作为预测输入样本。 将人工智能的研究方法吸收到 fss 中来是其实现智能化的途径之一。ai 主 要使用非数量化的逻辑语句进行知识表达，用自动推理的方式进行问题求解，适 合于模式识别、文本分析以及定性推理等领域；而市场预测定性模拟系统中就包 含定性推理的大量应用，将两者融为一个有机的整体将是本学位论文研究的重要 内容之一。 可以考虑的方案有三种： 把 ai 集成到 fss 的某个部件中去； 将 ai 作 为 fss 增加的一个独立部件；将 fss 作为 ai 扩充的一个部件。 1 . 2 . 3 模糊数学在定性模拟中的应用 预测既然是对未来状况的一种推测和估计，那么预测本身就必然带有模糊 性。而且基于预测的信息、资料本身也具有模糊性，因而应用模糊理论和方法来 研究预测问题就显得十分自然和必要。 传统数据对确定量和现实世界的理想模型的描述可以说是游刃有余，但是对 具有随机和模糊性质的量时便束手无策。而模糊数学是研究和处理模糊现象的， 它所研究对象的概念没有明确的外延，即一个非集合元素向一个集合元素的过渡 不是突变的，而是渐进的。模糊集理论在知识表达、模糊推理和模糊判断方式方 面都与人的思维习惯类似，因而比较容易建立起处理定性知识的智能推理机制。 模糊理论的这种特点决定了其在定性模拟中得到了广泛的应用23。模糊语言是根 据 zadeh 教授提出的模糊语义定量理论和语言变量的概念建立的，它揭示了词 语之间的系统联系，实现了定量地、形式地描述自然语言的语义模糊性。由于模 糊数学方法可以解决模型信息与测量数据的不确定性，所以在定性理论中一般用 基于即时顾客化定制的产品需求预测方法研究 6 来作为一种描述手段。最初，系统的定性值是采用区间模糊数的行为来描述的， 英国的 qiangshen 进一步将其发展到用凸模糊数来描述定性值24，在数据表示上 前进了一大步；此后，又有人在此基础上引用概率论，来度量生成的多个行为的 可信度。 国内研究学者王东锋等人探讨了用模糊集理论实现定性与定量相结合的方法 25。通过引入模糊量表示，实现了定性、定量统一形式化描述，减少了定性模拟 的歧异性分枝，提高了模拟算法的效率；同时，他还通过采用模糊集对定性模拟 的模型构造、模拟机制、算法等方面做了研究；并在此基础上，开发了一个模糊 定性建模与模拟的软件环境，实现了模型构造、模型转换、模拟算法到结果输出 等主要功能26。孙树江等人将模糊推理技术与神经网络结合，利用了模糊集理论 处理输入、输出信息27。另外，白方周等人为了建立一种有效的形式化方法，期 望利用对象的不完全信息得到系统行为最为重要的结论，结合了定性推理、模糊 集合和概率论三种理论，发挥模糊集合在常识知识描述和概率论在解决随机性上 的优点，提出了一种可信度增强的模糊定性模拟方法28,29,30。 1 . 2 . 4 专家系统与市场预测研究 人工智能(artificial intelligence，ai)就是用计算机模拟专家思维和推理过程， 即模拟人脑从事推理、解题、识别、设计和学习等思维活动。其中，对于符号处 理方法表达最出色的就是专家系统。它基于 newell 和 simon 的物理符号假说， 突出的观点就是将逻辑操作应用于说明性知识库。知识在计算机内的表达方式是 用计算机模拟人类智能必须解决的重要问题。问题解决的关键是如何把各类知识 进行编码、存储；如何快速寻找需要的知识；如何对知识进行运算、推理；如何 对知识进行更新、修改。国内研究学者胡斌详等人根据领域专家的经验原则和不 确定性推理的内在逻辑关系，运用知识结构化分析方法，研究了汽车市场预测专 家系统（amfes） ，并建立了市场预测专家系统推理器置信度传递函数31。 要对市场需求预测进行有效的定性模拟，我们有必要从相应的预测型专家系 统中吸取经验，建立丰富的知识库和规则库。通过采用这种基于规则的专家系统 方法，从而实现由推理机利用数据库和诊断知识库进行模式匹配。 1 . 2 . 5 定性模拟技术与市场预测研究 定性模拟相对于传统的定量模拟力求非数字化，克服定量模拟的弱点，用非 数字手段处理输入、建模、行为分析和输出等模拟环节，通过定性模型推导系统 的定性行为描述。相对而言，定性模拟能处理更多形式的信息，有推理能力和学 习能力，能初步模仿人的思维。但是，对系统行为进行定性模拟并不盲目排斥定 量的方法，定性和定量的方法将同时存在于系统的行为模拟之中。比如，利用定 性模拟与区间代数相集成，可以显著减少定性计算中的模糊性，减少不必要的模 中南民族大学硕士学位论文 7 拟分支，从而减少系统的预测行为数。 定性模拟的主要特色在于：它不像定量模拟那样必须有精确的数学模型，精 确的输入数据，它能够应用和处理不精确、不确定、不完全、不确切等这些不确 定性的知识，并能够根据这样的知识产生所需要的结果。这里，不确定性是一个 多维的概念，它可以指由于缺乏精确、详尽的指定或者限制而表现出不精确特性 的量或者过程，也包括条件不充足的随机性、外延不明确的模糊性和条件不分明 的冲突等。 不确定性问题就其本身而言，曾经令数学界和计算机界的人们头疼过一段时 间，然而，因为其在处理问题时灵活的手段和人们的频繁使用，又让人们不敢忽 视它。尤其是对建模和模拟而言。不确定性是一个丰富的多维的概念，对于它的 研究还并不成熟，在计算机领域尤其如此。不确定性的描述量是研究定性模拟所 无法回避的，而反过来看，不确定性问题的特性又决定了其只能使用定性模拟的 方式研究，它是定性模拟研究的基本对象和处理问题的基本方法。同时，它在定 性建模过程中对系统的简化又是功不可没。 定性模拟(qualitative simulation)技术的发展是从 1983 年美国学者 seely brow 和 john de kleer 提出关于定性模拟和定性推理的理论以来开始的。90 年代，定 性模拟理论初步形成了各种体系、流派，即模糊模拟方法、基于归纳学习的方法 和朴素物理学方法。其中，朴素物理方法在理论和应用上发展得最为成熟32。主 要代表有：de kleer 提出的基于部件的展望（envision）方法34,35；k.d.forbus 提 出的基于进程的定性进程方法(qpt)36，b.j.kuipers 提出的基于约束的定性模拟 方法(qsim)以及 iwasaki和 simon提出的因果顺序分析方法等37,38。 b.j.kuipers 的 qsim 方法是在总结了 kleer 和 forbus 的思想的基础上提 出的一种更加严格的定性模拟算法24,33。定性模拟算法 qsim 的过程是：从系统 的初始状态出发，通过查看状态转换表，产生出当前状态的所有后继状态；然后 过滤掉不满足约束方程的状态，剩余的状态组成了新的当前状态集合；再从当前 状态集合中取出一个状态作为新的当前状态，重复以上过程,直到没有新状态出现 为止。如此下去 ,从初始状态到结束状态的一条路径就是系统的一个定性行为。 基于这种过程，我们可以考虑将 qsim 算法应用到市场需求预测的模拟过程中。 但是如何确定影响市场需求诸因素的初始状态、各变量之间的约束方程以及如何 制定合理的过滤规则限制后继状态的发展则是需要进一步研究的。 定性模拟由于其处理不完全知识即模糊数据的突出能力，一直在系统监测、 故障诊断、系统预测等领域起着重要作用。不过定性模拟一直以来被运用于工程 领域，在管理和经济领域的应用研究较少涉及，国外一些专家在这方面作了一些 研究39,40，如 afarley和 kplin 运用 qsim 算法，研究了市场预测和定性 模拟模型41。目前，该项目应用于饮料市场的变化预测，讨论当市场需求、供给、 价格等诸多因素变化时所可能引起的市场变化。在国内，白方周等人对定性模拟 基于即时顾客化定制的产品需求预测方法研究 8 与市场预测结合作过些探讨，但是并未取得成果。 1 . 3 本论文的主要研究内容 通过对国内外研究现状的分析，我们可以发现，已有的预测方法和模型在社 会经济和技术发展中起到了举足轻重的作用，一些经典的预测方法和模型，如德 尔菲法、销售人员意见征集法、时间序列模型和因果关系模型等在社会、经济、 技术中也得到了广泛的应用。但是，将市场上的定性知识与定量信息相结合，以 即时顾客化定制为基础，通过模糊化处理手段，利用计算机对其进行定性模拟的 研究却比较罕见。为此本论文集成现代市场营销理论、模糊理论、人工智能技术 和定性模拟技术，研究市场需求预测的智能化定性模拟系统。本论文的主要研究 内容包括如下几个方面。 1 . 3 . 1 即时顾客化定制 在当今市场多变和客户需求多样化和个性化的环境下,时间因素已成为影响企 业竞争力的重要因素，因此必须寻求新的制造模式,以实现既能即时满足顾客个性 化需求，又能保证较低的产品生产成本的目标。即时顾客化定制（instant- customerization，ic）就是在这样的情况下产生的,它是为了解决传统定制生产面 临的诸多问题而产生的一种新的生产方式。 raymond 等于 2000 年提出了“零时间”的企业运作管理模式，认为时间是 处于数字商务世界的核心，是关键竞争优势。他们认为， “零时间”就是指能够 立即满足顾客的需要，即意味着你的组织能即时行动和响应市场的变化。在“零 时间”内，你能即时满足你的顾客的需要。即时顾客化定制是 “零时间”企业 运作管理模式核心思想的凝聚，是“零时间”企业运作管理模式的最终目标。它 表示企业完全地和即时地满足顾客需求的能力。它是基于时间竞争的最高目标， 因为它追求对顾客响应时间的极限零时间，是顾客服务的最高标准即完全按 照顾客个性化的要求提供产品和服务。 1 . 3 . 2 市场需求定性分析 市场需求受到诸多因素的影响，并不是一个固定的数字，而是一个在一组条 件下的函数。本学位论文将运用消费品市场分析的指标体系对消费品市场需求进 行系统分析，对市场需求进行问题识别，识别出市场这个系统中与市场需求预测 问题紧密相连的主要变量，并利用模糊集合理论对其进行描述。 1 . 3 . 3 市场需求预测方法研究 目前存在多种预测模型，较为先进的模型可分为：回归分析模型、趋势外推 模型、随机时间序列模型、灰色系统模型、神经网络模型、相关分析模型、模糊 中南民族大学硕士学位论文 9 理论模型、小波理论模型、混沌理论模型、综合模型等。 基于即时顾客化定制的产品需求预测方法研究 10 第二章 即时顾客化定制 2 . 1即时顾客化定制生产模式下企业生产能力概念及其快速形成 机制 随着市场竞争的加剧，传统的生产管理内容中所强调的低成本、高质量等因 素已不再是提高企业竞争力的主要因素，而这些因素仅仅是企业进入市场的前提 条件。继价格、成本和质量等指标以后，时间已成为影响企业竞争能力的主要因 素，也就是说，现代市场环境中越来越强调的是产品的顾客化定制和快速（或即 时）响应顾客需求的能力等指标。企业或制造商为了在市场竞争中获胜，必须充 分满足顾客（或用户）的需求，即一方面要求企业或制造商从产品定制方面充分 满足顾客需求，另一方面要求制造商产品交货时间尽可能短，即快速响应顾客多 样化需求。即时顾客化定制生产模式（instant customerization，ic）就是为了适 应这种市场环境条件而产生的一种生产方式，它追求的经营目标是以低成本来即 时满足顾客多样化、个性化需求。即时顾客化定制生产不仅是一种生产模式，而 且也是一种管理理念。显然，即时满足顾客定制化、个性化需求的经营目标是一 个理想化的目标，就像准时生产制（just in time，jit）和零库存（no inventory system）那样，虽然永远达不到这样的目标， 但是企业通过不断地进行管理创 新、组织创新和技术创新，可以无限地接近这一目标。因此， 即时顾客化定制 生产模式对传统的生产管理模式提出了挑战。 即时顾客化定制生产模式是基于时间竞争的生产模式。对于基于时间竞争的 生产模式， 国外学者也进行了一些研究。 christopher meyer对基于时间竞争 （time based competition， tbc）的概念进行了研究，将 tbc 划分为两个阶段，即缩 短工作流程中非必须时间阶段和快速决策阶段。tbc 是一种压缩产品计划、开发、 制造、营运和运输时间的竞争战略，根据产品的价值流动过程，可分为基于时间 创新、基于时间制造、基于时间销售、基于时间服务等四个部分，分别对应着创 新时间、制造时间、销售时间和服务时间的缩短。 在即时定制生产模式下，企业的生产能力的概念及形成机制与传统企业生产 能力的概念及形成机制相比较，也已经发生了质的变化，传统企业生产能力概念 及其理论已不能指导 ic 企业的生产实践， 需要进行修改和创新，本小节将在传 统企业生产能力概念分析的基础上，对即时顾客化定制生产模式环境下的生产能 力（简称 ic 企业生产能力）的概念及其快速形成机制进行了研究。 2 . 1 . 1 即时顾客化定制生产模式的特点 在即时定制生产模式下，企业（简称 ic 企业）根据市场的需求预测，以时 间压缩和产品结构的优化设计为轴线，注重发展企业的核心能力，充分利用供应 中南民族大学硕士学位论文 11 链管理模式，以实现快速或即时满足顾客个性化需求的目的。在产品结构方面， 通过模块化设计思想，采用无个性特征的基型产品结构设计和模块化结构设计， 通过对基型产品的重新配置、变形设计以及模块的不同组合，为客户提供个性化 的定制产品。在时间压缩方面，通过对供应商、制造商、分销商直到顾客的各个 环节以及各个环节之间的运作时间进行压缩，提高 ic 企业及其供应链的运作效 率，以实现即时或快速满足顾客个性化需求的能力。 与传统企业的生产方式相比较，即时定制生产模式具有以下特点： 1）对动态市场需求的快速响应能力。采用模块化的设计思想，通过对供应链的 优化管理， 能够快速或即时满足顾客个性化需求； 2）较短的产品交货期。由于充分利用了企业的内部资源和外部资源，采用模块 化的产品设计方法， 并且注重对产品生产过程中的各个环节所需要的时间进行 压缩，从而能够极大地缩短产品的交货期，甚至实现即时交货（理想状态） ； 3）提高了顾客的参与程度，强调全过程的顾客参与与管理； 4）提高了产品的质量。由于产品围绕更多的集成零件或模块进行设计和生产， 有利于产品质量的提高。 5）提高了企业的经济效益。由于能够按照用户的需求来生产产品或提供产品， 所以能够提高 ic 企业的产品销售量，从而能够增强了企业的市场竞争力，提高 企业的经济效益。另外， 由于产品结构采用了模块化设计思想，对于各个产品 通用的模块，则可采用批量生产的方式， 从而可以降低产品的生产成本。 6）充分利用现代网络及计算机技术，通过顾客交互式网络订单信息系统，能够 及时响应远程客户的个性化需求。 7）通过现代网络信息技术以及计算机技术，能够优化供应链管理，充分利用企 业的外部资源，快速实现对顾客个性化需求的响应。 对于企业传统生产模式而言，生产能力是指企业的设施在一定时期内，在先 进合理的技术组织条件下所能生产一定种类产品的最大数量，它主要包含企业劳 动力数量、设备数量及其加工能力和厂房面积。根据以上传统企业的生产能力的 概念可以看出，传统企业生产能力的概念强调的是单个企业本身制造（或生产） 产品的生产效率。其局限性有如下几个方面： 1）缺乏横向系统的观点。在传统企业的生产能力概念中，考虑的是单个企业在 单位时间内生产产品的产量，在产品的生产过程中强调的大而全，即企业能够生 产与产品相关的绝大部分的零部件，而没有采用系统的观点和供应链的观点来定 义或理解生产能力概念，因此在传统企业的