（管理科学与工程专业论文）基于作业成本法的产品全生命周期成本估算研究.pdf

南泉理r 夫学博 学位论定幕十作业喊奉泣的产品争生命嘲明戊本俯算研究摘要在产品设计阶段为设计者提供细致、准确的成本估算信息，对于开发项目的技术经济评价、产品成本的降低、产品性能与成本之日j 的均衡、新产品的市场定价都有重要的意义。针对现有成本估算方法对生产耗用资源的市场价格波动考虑不充分、对历史成本数据的真实性重视不够、局限于制造成本估算且缺乏前瞻性等缺陷，论文将作业成本法这样一种先进的成本核算观念和管理方法运用于成本估算，系统地研究了基于作业成本法( a c t i v i t yb a s e dc o s t i n g ，a b c ) 的产品生命周期成本估算。论文首先在对产品生命周期，产品生命周期成本进行研究的基础上，运用霍尔三维结构，以系统工程的观点，建立了由时阃维、逻辑维和数据维构成的基于a b c 的产品全生命周期成本估算模型；在此基础之上，进一步给出了从产品特性确认开始，经过作业动因量、资源动因量、再到资源价格预测、产品成本的“逻辑维”模型。接着，本文对产品主要特征属性获取这一成本估算的前端进行了研究，提出了基于并行功能展开( c o n c u r r e n tf u n c t i o nd e p l o y m e n t ，c f d ) 与主成分分析的参数获取方法。构建作业估算关系( a c t i v i t ye v a l u a t i o nr e l a t i o n s h i p ，a e r ) 是基于a b c 成本估算的核心。本文分析了运用神经网络与回归分析相比在构建a e r 方面的诸多优势，研究了径向基函数( r a d i a lb a s i s f u n c t i o n ，r b f ) 网络的特点及其优越性，提出了基于r b f 神经网络的a e r 构建方法，给出了详细步骤，并用m a t l a b编制成标准函数加以实现。由于学习效用和持续改进的影响，产品成本在生命周期内将呈现一个逐渐降低的规律。本文在对学习曲线与持续改进“半生命周期”规律研究的基础上，提出了综合运用“中白j 单位”学习曲线模型与持续改进半生命周期模型对生产耗用作业动因量进行前瞻性估算的方法。考虑到在设计阶段新产品的特征属性有时是不确定的，取得完备的历史数据困难也较大，论文在最后提出了基于a b c 与模糊多属性效用理论( f u z z ym u l t i a t t r i b u t eu t i l i t y t h e o r y ，f m a u t ) 的成本估算方法，给出了基本模型和主要步骤。摘蓝博i 。学位论之关键词：作业成本法、成本估算、产品生命周期，并行功能展开、主成分分柝、一r b f 神经网络、学习曲线、持续改进、模期多属性效用理论i i南隶理t 夫学博i 学位论史堆十作业或奉法的产品伞生命嘲朗茂奉估算研究a b s t r a c ti nt h ep r e l i m i n a r yp r o d u c td e s i g ns t a g e ，o b t a i n i n ga c c u r a t ea n dd e t a i l e de s t i m a t e dc o s ti n f o r m a t i o np l a y sa l li m p o r t a n tr o l ef o rt e c h n i c a ia n de c o n o m i ce v a l u a t i o no fc o n s t r u c t i o np r o j e c t ，e q u i l i b r i u mb e t w e e np r o d u c tp e r f o r m a n c ea n dc o s t ，r e d u c t i o no fp r o d u c tc o s ta n dp r i c i n gf o rn e wp r o d u c t a c c o r d i n gt oc u r r e n tp a r a m e t r i cc o s te s t i m a t i o n ，t h r e el i m i t a t i o n s , t h ep r i c ef l u c t u a t i o no fr e s o u r c e sm a r k e ti sn o ta d e q u a t e l yc o n s i d e r e d ，f a c t i c i t yo fh i s t o r i c a lc o s td a t aa r ep a i dl e s sa t t e n t i o nt o ，f o r e s i g h t e d n e s si sl a c k e di ne s t i m a t i o n ，a r ep o i n t e do u ti nt h i sd i s s e r t a t i o n a na d v a n c e dc o s ta c c o u n t i n gc o n c e p t i o n 一一a c t i v i t yb a s e dc o s t i n g ( a b c ) t oc o s te s t i m a t i o ni sa p p l i e da n dt h em e t h o do fp r o d u c tl i f e c y c l ec o s te s t i m a t i o nb a s e do na b ci ss t u d i e ds y s t e m a t i c a l l y i nt h es e c o n ds e c t i o n t h i sp a p e rb u i l d sac o s te s t i m a t i o nm o d e lb a s e do na b ca f t e rs t u d y i n gt h ep r o d u c tl i f ec y c l ea n dp r o d u c tl i f ec y c l ec o s t ，t h i sm o d e li sc o n s i s t e db yt i m ed i m e n s i o n ，l o g i cd i m e n s i o na n dd a t ad i m e n s i o n ，w h i c hi sb a s e do nh a l lt h r e ed i m e n s i o n a ls t r u c t u r ea n ds y s t e m se n g i n e e r i n gv i e w p o i n t e s p e c i a l l y , t h i sp a p e rg i v e sa “l o g i cd i m e n s i o n ”m o d e l ，w h i c hb e g i n sw i t hp r o d u c tc h a r a c t e r i s t i cc o n f i r m a t i o n ，t h e nf r o ma c t i v i t i e sd r i v e rv o l u m ea n dr e s o u r c ed r i v e rv o l u m ee s t i m a t i o nt or e s o u r c e sp r i c ee s t i m a t i o n i nt h et h i r ds e c t i o n ，g i v e sam e t h o dt od e c i d ep a r a m e t e r sb a s e do nc o n c u r r e n tf u n c t i o nd e p l o y m e n t ( c f d ) a n dp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i so a c a ) w h e ns t u d y i n gt h ec o s te s t i m a t i o nr e s e a r c h 丘d n t 一g e t t i n gp r o d u c tm a i nc h a r a c t e r i s t i c s t h ec o r eo fc o s te s t i m a t i o nb a s e do na b ci sc o n s t r u c t i n ga c t i v i t ye v a l u a t i o nr e l a t i o n s h i p ( a e m t h i sp a p e rs t u d i e st h ec h a r a c t e r i s t i c so fr a d i a lb a s i sf u n c t i o n( g u f ) n e u r a ln e t w o r k s ，s p e c i f i e sap a r t i c u l a rp r o c e s sm o d e lf o ra e rc o n s t r u c t i n gm e t h o db a s e do n ( r s f ) n e u r a ln e t w o r k s ，r e a l i z e st h ea e ru s i n gs t a n d a r dm a t l a bf u n c t i o na n da n a l y s e st h em a n ya d v a n t a g e so fn e u r a ln e t w o r k s ( n n s ) c o m p a r i n gw i t hm u l t i p l er e g r e s s i o na n a l y s i s ( i r a ) i nc o n s t r u c t i n ga e r a sar e s u l to ft h ee f f e c to fl e a r n i n ge f f i c i e n c ya n d k a i z e n ”，p r o d u c tc o s tw i l lr e d u c eg r a d u a l l y 1 1 l i sp a p e rg i v e sam e t h o d w h i c ha p p l yt oe s t i m a t et h ea c t i v i t i e sd r i v e rv o l u m eu s e di np r o d u c t i o n c o n s i d e r i n gt h a tn e wp r o d u c t sc h a r a c t e r i s t i c si ss o m e t i m e su n c e r t a i na n dg e t t i n gi t sc o m p l e t eh i s t o r i c a ld a t ai sd i f f i c u l t ，t h i sp a p e ro f f e r st h eb a s i cm o d e la n dm a i np r o c e s s e so fac o s te s t i m a t i o nm e t h o db a s e do n ( a s c ) a n df u z z yi l l摘蠼博i 学f 寸论炙m u l t i a t t r i b u t eu t i l i t yt h e o r y ( f m a u t ) e v e n t u a l l yk e yw o r d s ：a c t i v i t yb a s e dc o s t i n g , c o s te s t i m a t i o n ，p r o d u c tl i f ec y c l e ，c o n c u r r e n tf u n c t i o nd e p l o y m e n t ，p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ，r b fn e u r a ln e t w o r k ，l e a n i n gc u r v e ，k a i z e n ，f u z z ym u l t i a t t r i b u t eu t i l i t yt h e o r y声明本学位论文是我在导师的指导卜- 取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文i j ，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公确j 过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。：虢生虢鲤沙卢协归学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名囊盘幺翌!i加r 年，工月扩日南京卑t 大学博卜学位论定鞋f 作业成奉 上的产品争乍命州朗j 拒本估算研究1 绪论1 1 问题的提出1 1 1 成本估算研究的意义在全球市场的激烈竞争中，企业面对的是一个变化迅速且难以预测的买方市场，如何持续地增强产品竞争优势成为企业面临的紧迫而现实的问题。产品成本足影响产品市场竞争能力的4 大要素( t - t i m e ，o q u a l i t y ，c - c o s t ，s s e r v i c e ) 之一，成本的高低直接关系到企业的经济效益。有研究表明，在产品生命周期的各个阶段中，设计阶段足降低产品成本最有效的时期。这个阶段虽然本身耗用的成本只占整个产品成本的7 ，却决定了产品成本的7 0 8 0 妒l 【2 1 【孔，如图1 1 1 所示。以汽车行业为例，对r o l l s r o y c e 公司的调查表明，2 0 0 0 个部件在产品设计阶段决定了最终产品成本的8 0 ；在g m ，卡车变速器7 0 的制造成本是由设计决定；f o r d 公司估计在没计、材料、劳动力和制造费用4 个因素中，7 0 的生产节约源于设计的改进。图1 1 1 产品全生命周期的成本决定、成本发生产品设计很大程度上决定了产品成本，而设计人员在设计阶段关于产品成本的认识恰恰是最低的，如图1 1 2 所示【4 1 。如何在设计阶段进行成本估算并进一步指导设计成为现代企业成本管理的重要内容。研究表明，在新产品开发( n e wp r o d u c td e v e l o p m e n t ，n p d ) 早期阶段不能提供详细的、有意义的成本估算的企业，与可以提供完备的成本估算的企业相比，大多具有比较高的开发成本【5 1 。准确的成本估算通常会导致比较经济的项目成本，低估或高估都经常会导致比较高的实际项目开支 6 1 。脯钳瓣拇秘撕耐柚肆协。1 绪论博仁学 覃论定由于设计不合理引起的产品技术和经济性方面的先天不足足生产过程中质量和成本控制措施所无法挽 u 】的。一矗怔幽1 1 2 成本评估的两罐局面下面进一步从企业生存三要素组和成本企划两个视角对成本估算研究的意义进行阐述。1 从企业生存三要素组看成本估算的意义在竞争全球化和科学技术高速发展的环境下，产品生命周期变得很短，产量不再是竞争优势，企业必须持续地改进产品或服务的质量、适应性、产品种类、产品的新奇性( 新颖性) ，同时持续地保持或降低他们的成本。库珀( c o o p e r ) 将成本( 从消费者的视角则表现为价格) 、质量，功能性称为企业生存三要素组( s u r v i v a lt r i p l e t ) ，并进一步由三个维度指标的可行值( f e a s i b l ev a l u e ) 和许容值( a l l o w a b l ev a l u e ) 定义了产品的生存区域( s u r v i v a lz o n e ) i n s ! ，见图1 1 3 只有位于生存区域中的产品，投放市场后才有成功的机会。对于成本价格而言，顾客决定最大许容值，企业决定最低可行值。成本估算就是要在产品设计阶段，综合考虑新产品的功能和质量，对n p d 项目做出准确的、科学的预算，确定成本，价格的目标位置，判断新产品是否位于生存区域之内如果成本估算值不在最大许容值与最低可行值之间，则否决该开发项目；如果判断新产品位于生存区域之内，则进一步运用成本企划等现代成本管理方法，主动地不断寻找成本降低的途径，实现企业生存三要素组的均衡( t r a d e - o f f ) ，确保产品投放市场之后能够达到预期的销量和收益。2南京珲r 夫学博t 学竹论定壮卜作业吨书法的产品辛卞命喇明成本估箅研兜最高一篡图1 1 3 企业生存二要紊组2 从成本企划看成本估算的意义成本企划( t a r g e tc o s t i n g ，t c ) 是一种源于日本的成本管理方法和利润管理技术与传统的“成本加成”方法不同，t c 是一个。开放的系统”，从一开始它就把企业内部和外部因素结合了起来，使生存三要素在产品月= 发和设计阶段得以均衡和优化。t c 主要分为市场驱动的成本核算、产品层次成本企划、零件层次成本企划三个阶科帅。在经历前两个阶段，确定了产品层次的目标成本后，需要将目标成本按照产品的功能、构造组件乃至成本要素加以分解。要判断在产品的设计及试制中是否实现了各自的目标成本，这就需要通过“目标成本对比估算”对各个层次的目标成本进行监控和检查，并进一步找出降低成本的途径，如图1 1 4 所示。图中“目标成本分解计算”与“目标成本对比估算”之间的“”意味着估算成本向目标成本的一种“逼近0 成本管理目标是使估算成本与目标成本的差额趋近于零。目标成本山山山成本要素别目标成本隧国奉叫图1 1 4 目标成本分解计算与对比估算由此可见，成本估算足成本企划这种先进的成本管理模式得以贯彻实施的重要保证。需要指出的是，成本企划中的成本估算基本上只局限于“对将来产品或服务的成本，在现时时点计算及预测”1 1 0 l ，在内涵上比美国“成本估算与分析协会”( t h e s o c i e t y o f c o s t e s t i m a t i o n a n d a n a l y s i s ，s c e a ) 给出的成本估算的定义，即“在31日标成本对比估算j、一、一 一广目标成本分解计算l1 绪论博p 学忙论特定时点基f 有效的信息，对某种活动的可能价值或成本进行估算的技术”i i l j 要狭窄一些。，一。1 1 2 目前成本估算方法存在的问题几f 年来，各国学者提出并发展了很多成本估算方法，这些估算方法按照估算原理可以分为两大类【1 2 i ：( 1 ) 基于统计和参数拟合的方法，目前比较成熟的有参数成本估算( p a r a m e t e r c o s t e s t i m a t e ，p c e ) 、类比成本估算( a n a l o g y c o s t m e t h o d ，a c m ) 、功能成本法、基于神经网络的成本估算( n e u r a l n e t w o r k - b a s e dc o s te s t i m a t i o n 。n n c e ) 和学习曲线法等；( 2 ) 分析估算法，包括作业成本估算法( a c t i v i t y b a s e d c o s t i n g c o s t e s t i m a t i o n ) 、工程成本法( e n g i n e e r i n g c o s tm e t h o d ) 1 1 3 1等方法。上述两类方法各有利弊。基于统计和参数拟合的方法利用已有类似产品的结构和成本信息，建立它们之间参数的数学关系拟合，或根据已知产品的统计信息，建立成本估算的数学表达式进行估算。此类方法的最大优点足只需部分产品信息即可得出成本估算公式，但是估算的精确度不高且不细致，不能对成本形成原因进行识别和反馈控制，进而不能为设计者提供产品结构改进的有用信息，对找出成本瓶颈、降低产品成本也就无能为力。分折估算法的出发点是。跟踪”产品生命周期的“行为”( 设计一制造一装配一销售一使用一维护一报废) ，通过详细分析这些过程中形成成本的“动因”，实现产品成本估算。此类方法的估算精确度高，可以认清和跟踪成本原因及其相互关系，但是它必须建立在比较完整的产品信息基础之上，因此更适用于产品设计的后期阶段或设计完成后的制造成本计算，无法及时反馈给设计师产品的成本信息，起不到估计、预测的作用此外，目前的成本估算方法还存在以下一些共性问题：1 对生产耗用资源的市场价格波动考虑不够充分。虽然一些成本估算模型对估算结果用政府公布的生产者价格指数进行了修耐1 4 i ，或者在模型构建中考虑了通货膨胀、工资率、时间等参数的不确定性【1 5 】，但这些修正对具体估算对象而占不够准确和充分。产品的成本可以理解为产品生产过程中耗用的各种资源价值的总和。这里的资源是广义的，既包括物质资源，也包括非物质资源。不同时点各类资源的市场价格有时差别会较大，仅仅用统计部门提供的价格指数、通货膨胀率往往不能恰当反映与企业相关的生产资料价格变动状况【1 6 i 图1 1 5 显示了北京市统计局提供的2 0 0 4 年上半年工业品出厂价格与去年同期相比变动的数据，我们可以清晰地看出这种差别。4南京理t 夫学博卜学位论文幕卜作业啦本泣的产品争t 命嗍朗i 戊奉估箅研究4 00 0 薯3 00 0 2 00 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 薯2 0 0 0 一圈圈圈囵。嘲! 羹蓬邕。蚕；窭。磊i r - 。恩引图1 1 5 北京市2 0 0 4 年上半年i ：业品山厂价格同比变动另外，现代制造环境下，企业的固定资产投资额大幅增加，且无形损耗很大，许多企业采用加速折旧法提取固定资产折旧，不同时点折旧额的差异也会对产品成本造成较大的影响；企业的技术、工艺等无形资产，在科技高速发展的今天，市场价值变动很大，这一因素对于产品成本的影响也是不容忽视的。综上所述，直接以不同时点的产品成本历史数据作为成本估算的数据基础，其结果对新产品的技术经济评价、市场定价会带来一定程度的误导。2 对历史成本数据的真实性重视不够。这一点主要体现在以下两个方面：( 1 ) 企业会计核算中，由于一些原因，会计确认和计量方法会发生变更( 如存货计价方法变更、固定资产折旧计提方法变更，等等) 这种情况下，不同时期生产的相同产品的成本值会产生差异以这样的历史数据作为成本估算的依据，必将影响到估算结果的准确性。，( 2 ) 在现代制造环境下，人工成本不断下降，制造费用不断上升，传统成本计算方法使用直接人工等以数量为基础的成本动因来分配制造费用，必然造成产品成本的严重扭曲成本数据的失真将直接导致估算结果的失真。3 成本估算的研究和实践一般局限于制造成本，对产品生命周期成本中其他成本的估算研究不够。从全生命周期的角度探讨成本的组成，一般包括设计成本、制造成本、销售成本、维修成本、使用成本和回收报废成本，其分布大致为设计成本占全生命周期成本的1 0 1 5 ，制造成本约占3 0 3 5 ，使用与维修成本约占5 0 6 0 ，其它成本所占比例一般小于5 【1 7 1 。对制造成本之外的成本，尤其是占有很大比例的维修成本、使用成本进行估算，对于新产品的技术经济评价及市场定价都有重要的意义。4 目前的成本估算足静态的估算，缺乏前瞻性。一般情况下，产品在投产上市之后，由于工人熟练程度提高、技术积累、持续改进等因素成本会呈现一个逐渐降低的趋势。忽略这个变动趋势，仅仅对产品初次制造完成时点的成本进行估算，不利于企业生产经营决策的制定。5i 绪论博p 学他论定1 1 3 基于作业成本法的产品全生命周期成本估算的提出如何解决e j 莳成本估算存在的上述问题呢? 作业成本法( a c t i v i t y b a s e d c o s t i n g a b c ) 是2 0 世纪8 0 年代产生的一种先进的成本计算方法，其“成本对象消耗作业，作业消耗资源”的基本原理为成本估算提供了新的思路。a b c 把企业视为为了最终满足客户需要而设计的“一系列作业”的集合体，形成一个由此及彼、由内到外的作业链。每完成一项作业要消耗一定的资源，而作业的产出又形成一定的价值转移到下一个作业，按此逐步推移，直到最终把产品提供给客户最终产品，作为企业内部一系列作业的集合体，凝聚了在各个作业上形成而最终转移给客户的价值。借鉴a b c 的成本计算思路，是否可以将传统成本估算中的估算目标由产品( 零部件) 转向生产的最基本单元“作业”? 是否可以将我们的视角从生产过程的“作业”延伸至产品生命周期各个阶段的“作业”? 如何建立各种特征属性与作业动因的关联关系，以“作业”作为估算中介，结合对资源价格的预测，最终实现对产品成本的估算? 如何将学习效应、持续改进带来的成本对象消耗“作业动因量”的降低纳入成本估算系统，实现动态的、具有前瞻性的成本估算? 这些问题的解决将有助于增加成本估算的准确性，有助于认清和跟踪成本形成原因及其相互关系，对合理评价产品的经济性和技术性，对指导企业降低成本有着重要的现实意义。1 2 国内外的研究现状1 2 1 成本估算方法研究现状成本估算是产品成本研究最基本的内容之一，所有与成本有关的研究都离不开成本估算。对此，各国学者进行了较为深入的研究。定性的成本估算方法如头脑风暴( b r a i n s t o r m i n g ) 、德尔菲( d e l p h i ) 优劣案例( g o o d b a de x a m p l e ) 或者启发式规则( h e u r i s t i cr o l e s ) 等等，这些方法主要用来阐明一个设计方案与其他方案的优劣比较，但是他们没有具体绝对的数值，很大程度上基于过去类似的项目或纯粹评估者的经科1 8 l 【1 9 1 。这些方法仅仅适用于成本没有被量化情况下对项目的粗略估算。定量的方法目前主要集中于参数成本估算( p c e ) 、类比成本估算( a c m ) 、基于神经网络法的成本估算( n n c e ) 。p c e 是一种重要的、基本的成本估算方法，它以一定量表征产品特性的参数组成成本估算方程或方程组。( 美国) 国家航空和宇宙航行局( n a t i o n a la e r o n a u t i c sa n ds p a c ea d m i n i s t r a t i o n ，n a s a ) 将这样的成本估算方程或方程组称为c e r ( c o s t6南京理t 夫学博卜学位论芷罐 作廿哦奉沾的产品争牛命矧朗啦奉估斡研究e s t i m a t i o nr e l a t i o n s h i p s ) 1 1 4 1 。p c e 最先被运用f 航空工业中，飞机肝发成本估算的基本c e r 是r a n d 公司的d a p c a i v 模型【2 0 】，为了适应材料和技术的发展，r e s e t a r 等人修正了其中的一些成本参数1 2 l l ，修订的模型在n a s a 成本估算网站上被制作成在线计算器，使用者可以输入标准参数，估算产品的成本i 埘。在其他大型设备制造中这些模型也得到了一定的应用，如在t y i l 等人的研究中，d a p c ai v 成本模型被应用于磁悬浮列车相关多学科的设计优化i i ( m u l t i d i s c i p l i n a r yd e s i g no p t i m i z a t i o n ) 。许多专家对c e r 的构建进行了研究，例如p i c k e l 详细阐述了如何使用回归分析和最优化技术构建c e r 2 q ；g r 6 n e r 则将产品以成本结构的相似性进行分组，使用单变回归分析( u n i v a r i a n tr e g r e s s i o na n a l y s i s ) 构建c e r 【2 5 l ：美国b r a d f o r d 大学的c a w t h o r n e n u g e n t等人对历史数据作线性或非线性回归分析，建立产品成本模型1 2 6 1 ；英国b a t h 大学的m i l e h a m 等人通过设计方案参数向成本特征参数的转换来实现的对成本的估算f 2 - q ；零件的公差是产品的重要技术参数之一，公差值的大小直接决定零件的制造成本，杨将新【埘、y e o 2 9 1 等对成本一公差模型进行了研究；d e w h u r s t 以零件工艺过程信息为参数，建立零件的工艺参数一成本模型p o l ：等等。p r i c es y s t e m 公司的p r i c eh 模型【3 1 1和g a l o r a t h 公司的s e e r d f m 模型i ”】是参数成本估算的商业化工具。a c m 是一种基于现有产品与新产品之间的物理相似性的“对比”方法【3 3 1 。g m n d m a n n l 3 4 1 和k 6 n i g l 耶慷定相似的产品有相似的生产过程计划，因而导致相似的成，本，故当新产品的功能、结构和性能与某个已有产品相类似时，则可以类似产品现有的成本数据为基础，结合新产品与类似产品的不同之处加以修i f ，从而得到新产品成本。在a c m 的研究中，g 帕尔和w 拜茨做出了重要贡献，他们研究了建立相对成本目录结构的基本原理，提出了几何相似和半相似系列产品的成本增长规律，并用该增长规律进行几何相似系列产品的成本估算【3 1 近年来，a c m 发展了一些新的估算方法，如r e h m a na n dg u e n o v 1 s l ，熊立华p 7 l 等提出了基于实例库推理( c a s e b a s e dr e a s o n i n g ，c b r ) 的成本估算方法，它使用建模、储存、复用历史数据等手段，捕捉问题成本估算需要的知识；盛步云等提出的基于成组技术的产品成本估算方法；等等。人工神经网络( a n n ) 是典型的信息处理系统，其结构取自人体神经系统的生物结构。2 0 世纪9 0 年代以来，a n n 被引入成本估算。v e s k o n n ( v e r t e i l t e ss y s t e mz u rk o n s t m k t i o n - s u n t e r s t u - t z u n gm i tn e u r o n a l e nn c t z e n ) 系统是一个成本计算的原型系统，神经网络将产品特征与产品成本连接了起来p 踟。c a r z a 及s m i t h 等论证了多层带有后传播训练的前馈神经网络从参数成本数据中得出成本估算关系的可能性p g l l 4 0 m 4 。m a s o n 和s m i t h ，比较了在成本估算中的回归分析和神经网络方法，结果显示基于a n n 的模型表现出了高精确度的特性，尤其在解析表达式中输入和输出变量之问的关系未知，或者不能用多项式形式表达的情况下【4 0 。b o d e ，b i n a 的研究也表明，a n n 与传统的回归分析相比可以得到比较好的成本预测数据 4 2 1 1 4 3 1 h o r n i k 等71 绪论博 学位论定人指出n n c e 与p c e 相比最大的好处足它可以发现隐藏在数据中的关系，评估者不需要提供或者洞悉产品成本与特征属性之间的关系，简化了c e r 的建模过程【4 4 1 。但是h e g a z y 等人指出神经网络方法是一种黑箱方法，缺乏透明度，难以被跟踪和解释，同时隐含层的选择没有十分科学的依据，需要试算后才能决定滞1 1 4 6 1 s e r g i o 、a l i c e等指出a n n 降低了对输出结果解释的可能性，而这对于新产品开发阶段设计方案的优化是重要的：另外，在一个适当的c e r 可以被确定的情况下，回归模型在准确性、可变性，模型建立和模型检验方面比a n n 有优势1 4 4 ”。近年来，还有一些新的成本估算方法不断被提出。例如，何陈棋等提出了基于模糊理论的产品成本估算模型【耨l ；许志兴等研究了基于模糊贴近度的机械零件成本预测方法【4 9 1 ；潘双夏等人提出了基于区b j 分析的成本估算策略和方法，采用区日】分析原理。建立与结构设计过程并行的成本估算区问模型5 0 l 。上述定量成本估算方法育一个共同缺陷细化程度不够，c e r 以产品主要属性为输入，以产品总成本为输出，不能预测产品生产关键环节、主要作业的成本，不能对成本形成原因进行识别和反馈控制。为了克服这一缺陷，2 0 世纪9 0 年代后期，一些专家、学者在作业成本法这样一种先进成本计算模式的基础上。提出了基于作业成本法的成本估算方法。1 2 2 基于作业成本法的产品全生命周期成本估算研究现状作业成本法是产生于2 0 世纪8 0 年代末美国的一种先进管理思想和方法。a b c的渊源可以追溯到荚国埃垦克科勒( e r i ck o h l e r ) 教授，他在1 9 5 2 年编著的会计师词典中首次提出作业、作业帐户、作业会计的概念1 9 7 1 年斯坦伯斯( g e o r g ej s t a u b u s ) 教授在他的葺作作业成本计算和投入产出会计中对“作业”、“作业会计”、“作业投入产出系统”做了全面系统的阐述。到2 0 世纪8 0 年，c i m s 的兴起使得荚国会计实务界普遍感受到产品成本信息与现实脱节甚远，库珀( r o b i nc o p p e r )和卡普兰( r o b e r ts k a p l a n ) 注意到这种情况，在对荚国公司进行调查研究之后，发展了斯坦伯斯的思想提出了“作业成本计算”方法。此后众多美国会计理论和实务工作者进一步深入开展在“作业成本管理体系”基础上的规范和实证研究。到现在，管理会计( m a n a g e m e n t a c c o u n t i n g ) 、成本管理杂志( j o u r n a lo f c o s tm a n a g e m e n t ) 、哈佛商业评论( h a r v a r db u s i n e s sr e v i e w ) 等刊物陆续发表了数百篇研究作业成本法的文章，作业成本理论日趋成熟2 0 世纪9 0 年代后，欧洲和日本也开始了这方面的研究，但是从理论上和实践上看，还是处于引进和消化阶段。作业成本法。成本对象消耗作业，作业消耗资源”的基本原理对成本估算有重要的启发和指导意义。国外在基于a 1 9 2 的成本估算方面做了一些探索，国内尚不多见8南京珲t 大学博卜学 节论史堆 二作廿成奉泣的产品争牛命周明懂本竹算研究作业成本法的基本原理注定其在成本计算过程中会产生比传统成本计算方法更多、更详细的信息，e a g l c h a i n 提出了将a b c 信息运用f 成本估算的方法，他建议从设计规格说明抒中确定作业动因，同时从a b c 数据库中产生这些作业动因的成本信息，将这些信息组合加工后即可得出设计成本【5 1 1 1 5 2 1 。s h e r y l 和m a r t i n 提出了基f 特征属性驱动的，用作业成本法进行建筑物成本估算的思想，但是他们仅仅描述了一个由作业成本累加得到产品成本的过程，没有建立基于作业成本的成本估算模型，也没有对如何建立产品特征属性与作业动因之日】的函数关系进行深入研究【5 3 】。n so n g 给出了运用作业表进行成本估算的思路，但是没有对生产新产品需要耗用多少作业动因量这一关键问题进行研究i “i 。s u b b a r a m a n 等提出一个起始于c a d 的成本估算概念模型，将特征抽耿算法应用到与c a d 信息相关的产品构思过程，在此指导下，使用a b c 进行在线产品成本估算1 5 卯t a k a k u w a 基于a b c 分析，使用仿真模型估算了柔性制造系统的成本1 5 6 1 。t s e n g 和j i a n g 在分析制造作业的基础上，开发了估算不同制造成本的分析模型即1 在国内，陈晓川等给出了作业成本估算的步骤，但是该步骤实质上是作业成本计算的步骤，基本起不到预测、估算的作用【5 踟。上述文献均未给出完整的从产品属性确认开始，经过作业动因、资源动因、再到作业成本、产品成本的成本估算模型；未对特征属性与作业动因之间函数关系的构建进行研究；未对产品制造成本之外的其他成本估算进行研究：也未对制造完成时点之后的成本进行估算。这些将是本文研究的重点。1 3 本文的研究目标、假设前提和解决的主要问题本文的研究目标是在目前已有研究成果的基础之上，综合基于统计和参数拟合的估算法与分析估算法的优点，对基于作业成本法的产品生命周期成本估算进行研究。本文的研究有三个假设前提：其一，企业实行作业成本计算；其二，估算的对象不是对市场和企业而言全新的创新产品，企业生产历史上或者市场上有相似产品，且可以提供估算所需要的历史成本数据；其三，本文采纳产品生命周期成本的狭义概念，即产品生产商承担的成本。本文重点解决的问题包括：1 基于a b c 的产品生命周期成本估算模型构建研究本文运用i d e f 0 图形化过程建模技术，建立产品生命周期过程模型与产品生命周期成本模型。运用霍尔三维结构，以系统工程的观点，建立由时间维、逻辑维和数据维构成的基于a b c 的成本估算模型；在此基础上，进一步给出从产品特性确认开始，经过作业动因量、资源动因量、再到资源价格预测、产品成本的“逻辑维”模型。2 成本估算中主要特征属性的获取研究91 绪论博f 学位论史确定主要特征膳性足肇于a b c 的成本估算首先需要解决的问题。本文引入质量功能展开( q u a l i t yf u n c t i o nd e p l o y m e n t ，q f d ) 与并行工程( c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ，c e ) 融合的产物一并行功能展斤( c o n c u r r e n tf u n c t i o nd e p l o y m e n t ，c f d ) ，结合主成分分析，对产品主要特征属性的获取进行研究。3 r b f 网络在基于a b c 的成本估算中的应用研究产品特征属性对作业动因量的作用比较复杂，是一个多因素对应多指标的函数关系，传统的叫归分析不能保证计算的准确性。神经网络是一种：l 算法式辩识模型，可以很好地模拟不能用线性模型描述的本质非线性系统。本文对径向基函数( r a d i c a lb a s e df u n c t i o n ，r b f ) 神经网络在构建产品特征属性与作业动因量函数关系中的应用进行了研究。4 对初次制造完成时点之后的成本估算进行研究目前的成本估算大部是针对产品初次制造完成时点的制造成本进行估算，但是产品在投产上市之后，随着工人熟练程度提高、技术积累、持续改进，产品单位成本会有规律的降低。本文综合运用“中间单位学习曲线与持续改进“半生命周期”规律，对初次制造完成时点之后的产品成本估算进行了研究5 基于a b c 与模糊多属性效用理论的成本估算研究在产品开发的早期阶段，估算所需要的产品特征属性信息和历史成本信息有时是不确定和不完备的，这种情况下专家经验是有益的补充。本文将模糊理论、效用理论与作业成本法相结合，对不完备信息下的成本估算进行了研究特别需要指出的是，考虑到目前作业成本法在制造业中运用相对广泛和成熟，本文以机械加工制造业为研究蘑点，但是其原理、方法同样适合于使用作业成本法核算的其他行业。1 4 本文的创新点1 指出了目前成本估算方法中没有充分考虑资源市场价格变动、数据基础的失真风险、估算翦瞻性不够的缺陷，建立了由时间维、逻辑维和数据维构成的基于作业成本法的产品全生命周期成本估算模型。2 提出了基于并行功能展牙与主成分分析的主要特征属性获取方法研究了并行功能展开( c f d ) 的体系结构，给出了运用主成分分折对c f d 结果进行降维处理的主要步骤。3 提出了基于r b f 网络的作业估算关系( a e r ) 的构建方法，给出了详细的构建步骤，并用m a t l a b 编制成标准函数加以实现。4 研究了持续改进的。半生命周期”规律，提出了基于持续改进。半生命周期”1 0南京理r 大学博卜学位论艾堆f f l - 廿唬奉f 上的产品争生命嗍媚啦奉l i l i 箅研究模型与“中间单位”学习曲线的作业动因量前瞻性估算方法。5 提出了基于作业成本法与模糊多属性效用理论的成本估算方法，给出了基本模型和主要步骤，并给出了运用遗传算法构建权重隶属函数的基本思想。1 5 本文的研究路线全文共分五章，见图1 4 1 。第1 章介绍论文工作背景，主要从企业生存三要素组和成本企划的角度指出成本估算研究的意义，阐述了目前成本估算存在的问题与基于a b c 成本估算研究的现状，在此基础上给出论文的研究目标和要解决的主要问题第2 章从基本原理，核算要素、核算步骤、产品成本流程、e r p 实现五个方面概述作业成本法，运用i d e f 0 技术对产品生命周期过程和产品生命周期成本进行了建模，运用霍尔三维结构，建立了由时间维、逻辑维和数据维构成的基于a b c 的成本估算模型，并着重对其中的逻辑维进行论述。本章的研究为第3 、4 、5 章的进一步展开提供研究框架。第3 章研究“特征”的定义，总结“特征”的性质和作用，对构成产品特征主模型的设计特征进行分类，在此基础上分析全生命周期成本估算中的制造成本、装配成本、销售成本和维修成本的特征提取。提出基于并行功能展开与主成分分析的主要特征参数获取基本思路、主要步骤，并举例说明。第4 章研究r b f 网络的特点及其优越性，提出基于r b f 神经网络的作业估算关系( a c t i v i t ye v a l u a t i o nr e l a t i o n s h i p ，a e r ) 构建方法，给出构建的具体步骤，并举例说明。研究学习曲线与学习效应、持续改进的半生命周期对成本估算的影响，提出综合运用“中间单位”学习曲线模型与持续改进半生命周期模型对生产耗用作业动因量进行前瞻性估算的方法。第5