生產(chǎn)系統(tǒng)的多目標(biāo)分析與優(yōu)化課程

1、摘摘 要要隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,我國成為全球制造中心的趨勢將越來越明顯，但作為一個“勞動密集型”為主的國家，我國人均勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品合格率與國外相比存在著較大的差距。本文正是在這種背景下，結(jié)合系統(tǒng)工程、基礎(chǔ)工業(yè)工程、人因工程、運籌學(xué)等學(xué)科的理論和方法展開研究的。本文以天津耀華機械廠生產(chǎn)系統(tǒng)為研究對象，首先，利用系統(tǒng)工程的的方法對生產(chǎn)系統(tǒng)中生產(chǎn)效率、作業(yè)環(huán)境、成本、產(chǎn)品質(zhì)量、安全多個目標(biāo)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果建立影響生產(chǎn)系統(tǒng)效率因素的結(jié)構(gòu)模型圖。其次，對影響生產(chǎn)系統(tǒng)因素運用層次分析法，對各因素進(jìn)行排序，找出主要問題因素。最后，運用工業(yè)工程和人因工程學(xué)中的方法（如方法研究）對生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行改善，得出改

2、善結(jié)果，并進(jìn)行改善后的評價，得到一個最優(yōu)、滿意、高效的生產(chǎn)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)系統(tǒng)；多目標(biāo)；系統(tǒng)工程；層次分析法；方法研究AbstractWith the adjustment of industrial structure, China has become the worlds manufacturing center of the trend will become increasingly evident, but as a labor-intensive based country, Chinas per capita labor productivity and product qu

3、alification rate compared with other countries there are large gap. This article is in this context that combines systems engineering, basic industrial engineering, human factors engineering, operations research and other disciplines, theories and methods for Research.In this paper, Tianjin Yaohua m

4、achinery factory production system as the research object, first of all, the use of systems engineering approach to production efficiency production system, operating environment, cost, product quality, safety analysis of multiple targets, according to the results of the analysis to establish affect

5、ing production systems efficiency factor structural model diagram. Secondly, the factors affecting the production system using AHP to sort the various factors to identify key issues factor. Finally, the use of industrial engineering and human factors engineering methods in (such as a method of) the

6、improvement of the production system, to improve the results obtained, and make improvements after evaluation, to get an optimal and satisfactory and efficient production systems.Keywords: production systems; multi-objective; systems engineering; AHP; Methods目錄目錄摘 要 .IABSTRACT.II目錄 .III1 緒論 .11.1 選題

7、背景和意義 .11.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀研究 .21.3 文章結(jié)構(gòu)簡介 .22 生產(chǎn)系統(tǒng)分析與優(yōu)化的相關(guān)概念與理論 .32.1 多目標(biāo)規(guī)劃的基本概念 .32.1.1 多目標(biāo)規(guī)劃的定義 .32.1.2 多目標(biāo)規(guī)劃的產(chǎn)生與發(fā)展 .32.2 生產(chǎn)系統(tǒng)的基本概念 .52.2.1 生產(chǎn)系統(tǒng)的定義及主要要素 .52.2.2 系統(tǒng)改進(jìn)的原因 .62.2.3 系統(tǒng)分析定義及主要內(nèi)容 .72.3 層次分析相關(guān)理論 .82.3.1 層次分析法的基本原理與步驟.82.3.2 遞階層次結(jié)構(gòu)的建立與特點.82.4 方法研究 .92.4.1 方法研究的定義與內(nèi)容.92.4.2 方法研究的層次.102.4.3 程序分析.103

8、生產(chǎn)系統(tǒng)多目標(biāo)分析與結(jié)構(gòu)模型 .123.1 企業(yè)概況 .123.1.1 公司基本情況.123.1.2 公司組織結(jié)構(gòu)圖.133.2 多目標(biāo)分析 .143.3 生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型 .173.2.2 生產(chǎn)系統(tǒng)各要素可達(dá)矩陣的建立.173.2.3 可達(dá)矩陣 R 的區(qū)域與級別劃分.183.2.4 生產(chǎn)系統(tǒng)分析解析結(jié)構(gòu)模型的建立.194 層次分析法對生產(chǎn)系統(tǒng)的分析 .214.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型 .214.2 建立判斷矩陣并計算 .224.2.專家打分 .224.2.2 構(gòu)造判斷矩陣及一致性檢驗.244.2.3 層次總排序及一致性檢驗.284.2.4 運用排列圖找出關(guān)鍵因素.305 生產(chǎn)系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化 .

9、315.1 方法研究對生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化 .315.1.1 軸承套圈磨加工工藝程序的分析與優(yōu)化.325.1.2 軸承套圈車加工流程程序的分析與優(yōu)化.355.1.3 熱處理車間布置和路徑的分析與優(yōu)化.395.1.4 外購件接收管理事務(wù)的分析與優(yōu)化.415.2 設(shè)備性能優(yōu)化 .435.2.1 設(shè)備的故障規(guī)律.445.2.2 設(shè)備更新.455.2.3 制定耀華機械廠設(shè)備維修保養(yǎng)制度.475.3 工作環(huán)境改善 .495.3.1 噪聲環(huán)境改善.495.3.2 微氣候環(huán)境改善.525.4 其他方案優(yōu)化 .53結(jié)論 .54致謝 .56參考文獻(xiàn) .57附錄 A.59THE ABCS OF SUPPLY CHAIN

10、 MANAGEMENT.59附錄 B .67供應(yīng)鏈管理 ABC.671 緒論緒論1.1 選題背景和意義選題背景和意義 對于許多規(guī)劃問題,常常需要考慮多個問題,即多個目標(biāo)的優(yōu)化,如企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益以求出對企業(yè)最有利的實施方案。這就需要用到多目標(biāo)規(guī)劃方法來解決問題。多目標(biāo)分析作為系統(tǒng)分析的一種，是為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能及達(dá)到系統(tǒng)的目標(biāo)，利用科學(xué)的方法和工具，對系統(tǒng)的目的、功能、結(jié)構(gòu)、環(huán)境、費用與效益等問題進(jìn)行周詳?shù)姆治?、比較、改進(jìn)和實驗。采用系統(tǒng)工程思想對事物進(jìn)行探討時，決策者可以獲得對問題的綜合的和整體的認(rèn)識，既不忽略內(nèi)部各因素的相互關(guān)系，又能顧全外部環(huán)境變化所可能帶來的影響，特別是

11、通過信息，及時反映系統(tǒng)的作用狀態(tài)，隨時都能了解和掌握新形勢的發(fā)展。在已知的情況下，以最有效的策略解決復(fù)雜的問題，一期順利地達(dá)到系統(tǒng)的各項目標(biāo)。本論文研究的對象是一個制造企業(yè)，制造業(yè)直接體現(xiàn)了一個國家的生產(chǎn)力水平，是區(qū)別發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家的重要因素，制造業(yè)在世界發(fā)達(dá)國家（developed countries）的國民經(jīng)濟(jì)中占有重要份額。同時，制造業(yè)是我國的核心力量和支撐行業(yè)，我國的制造業(yè)發(fā)展迅速，但是大而不強，存在生產(chǎn)率低，浪費嚴(yán)重等不足，作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要依托，制造業(yè)是我國城鎮(zhèn)就業(yè)的主要渠道和國際競爭力的集中體現(xiàn)。2012 年下半年由于日貨在國內(nèi)被第二次抵制，加上國內(nèi)爆發(fā)的大規(guī)模抵制日貨

12、行為。因此，中國制造業(yè)感受到了來自外界和內(nèi)界的巨大生存壓力，包括員工的分配壓力，員工數(shù)量上的缺失雙重壓力，因此，中國開始注重培養(yǎng)制造業(yè)的員工，并大力扶植中國的制造產(chǎn)業(yè)。本文在參閱有關(guān)多目標(biāo)規(guī)劃學(xué)研究和應(yīng)用文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,闡述和歸納了多目標(biāo)規(guī)劃的基本概念、基本研究方法和研究內(nèi)容。從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)運用了目標(biāo)規(guī)劃理論和方法完成了企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)改善方案的整體設(shè)計,確定了生產(chǎn)系統(tǒng)改善方案的設(shè)計目標(biāo)和設(shè)計原則,在降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益等方面提出了具體的方案設(shè)計,并提出了相應(yīng)的整改措施,對改善后的預(yù)期效果進(jìn)行了分析。從車間現(xiàn)場現(xiàn)狀入手,對企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的各種因素,作了詳細(xì)調(diào)查和分析,總結(jié)并歸納了目前存在

13、的問題，在實踐中探索如何利用工業(yè)工程的方法減少制造過程中的浪費，提高生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升企業(yè)整體效益。1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀研究國內(nèi)外現(xiàn)狀研究本學(xué)科起源于歐洲，形成于美國，是數(shù)學(xué)規(guī)劃的一個分支。研究多于一個的目標(biāo)函數(shù)在給定區(qū)域上的最優(yōu)化,又稱多目標(biāo)最優(yōu)化。通常記為 MOP（multi-objective programming） 。 在很多實際問題中，例如經(jīng)濟(jì)、管理、軍事、科學(xué)和工程設(shè)計等領(lǐng)域，衡量一個方案的好壞往往難以用一個指標(biāo)來判斷，而需要用多個目標(biāo)來比較，而這些目標(biāo)有時不甚協(xié)調(diào)，甚至是矛盾的。因此有許多學(xué)者致力于這方面的研究。1947 年，J.馮諾伊曼和 O.莫根施特恩從對策論的角度提

14、出了有多個決策者在彼此有矛盾的情況下的多目標(biāo)問題。1951 年，T.C.庫普曼斯從生產(chǎn)和分配的活動中提出多目標(biāo)最優(yōu)化問題，引入有效解的概念，并得到一些基本結(jié)果。同年，H.W.庫恩 A.W.塔克爾從研究數(shù)學(xué)規(guī)劃的角度提出向量極值問題，引入庫恩-塔克爾有效解概念，并研究了它的必要和充分條件。1963 年，L.A.扎德從控制論方面提出多指標(biāo)最優(yōu)化問題，也給出了一些基本結(jié)果。1968 年，A.M.日夫里翁為了排除變態(tài)的有效解，引進(jìn)了真有效解概念，并得到了有關(guān)的結(jié)果。雖然前輩們?yōu)橹冻隽司薮蟮呐?，但是至今關(guān)于多目標(biāo)最優(yōu)解尚無一種完全令人滿意的定義，所以在理論上多目標(biāo)規(guī)劃仍處于發(fā)展階段。1.3 文章結(jié)構(gòu)

15、簡介文章結(jié)構(gòu)簡介緒論生產(chǎn)系統(tǒng)的相關(guān)理論建立生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型生產(chǎn)系統(tǒng)層次分析生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化第一章第二章第三章第四章第五章本文大綱理論研究找出問題問題分析解決問題圖1.1 結(jié)構(gòu)框架2 生產(chǎn)系統(tǒng)分析與優(yōu)化的相關(guān)概念與理論生產(chǎn)系統(tǒng)分析與優(yōu)化的相關(guān)概念與理論2.1 多目標(biāo)規(guī)劃的基本概念多目標(biāo)規(guī)劃的基本概念2.1.1 多目標(biāo)規(guī)劃的定義多目標(biāo)規(guī)劃的定義多目標(biāo)是數(shù)學(xué)規(guī)劃的一個分支。研究多于一個目標(biāo)函數(shù)在給定區(qū)域上的最優(yōu)化。又稱多目標(biāo)最優(yōu)化。通常記為 VMP。在很多實際問題中，例如經(jīng)濟(jì)、管理、軍事、科學(xué)和工程設(shè)計等領(lǐng)域，衡量一個方案的好壞往往難以用一個指標(biāo)來判斷，而需要用多個目標(biāo)來比較，而這些目標(biāo)有時不甚協(xié)調(diào)，

16、甚至是矛盾的。因此有許多學(xué)者致力于這方面的研究。 1896 年法國經(jīng)濟(jì)學(xué)家 V.帕雷托最早研究不可比較目標(biāo)的優(yōu)化問題，之后， J.馮諾伊曼、H.W.庫恩、A.W.塔克爾、A.M.日夫里翁等數(shù)學(xué)家做了深入的探討，但是尚未有一個完全令人滿意的定義。求解多目標(biāo)規(guī)劃的方法大體上有以下幾種：一種是化多為少的方法，即把多目標(biāo)化為比較容易求解的單目標(biāo)或雙目標(biāo)，如主要目標(biāo)法、線性加權(quán)法、理想點法等；另一種叫分層序列法，即把目標(biāo)按其重要性給出一個序列，每次都在前一目標(biāo)最優(yōu) 解集內(nèi)求下一個目標(biāo)最優(yōu)解，直到求出共同的最優(yōu)解。對多目標(biāo)的線性規(guī)劃除以上方法外還可以適當(dāng)修正單純形法來求解；還有一種稱為層次分析法，是由美國

17、運籌 學(xué)家沙旦于 70 年代提出的，這是一種定性與定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策與分析方法，對于目標(biāo)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺乏必要的數(shù)據(jù)的情況更為實用。2.1.2 多目標(biāo)規(guī)劃的產(chǎn)生與發(fā)展多目標(biāo)規(guī)劃的產(chǎn)生與發(fā)展多目標(biāo)最優(yōu)化思想，最早是在 1896 年由法國經(jīng)濟(jì)學(xué)家 V.帕雷托提出來的。他從政治、經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度考慮把本質(zhì)上是不可比較的許多目標(biāo)化成單個目標(biāo)的最優(yōu)化問題，從而涉及了多目標(biāo)規(guī)劃問題和多目標(biāo)的概念。1947 年，J.馮諾伊曼和 O.莫根施特恩從對策論的角度提出了有多個決策者在彼此有矛盾的情況下的多目標(biāo)問題。1951 年，T.C.庫普曼斯從生產(chǎn)和分配的活動中提出多目標(biāo)最優(yōu)化問題，引入有效解的概念，并得到一些基本結(jié)

18、果。同年，H.W.庫恩和 A.W.塔克爾從研究數(shù)學(xué)規(guī)劃的角度提出向量極值問題，引入庫恩-塔克爾有效解概念，并研究了它的必要和充分條件。1963 年，L.A.扎德從控制論方面 提出多指標(biāo)最優(yōu)化問題，也給出了一些基本結(jié)果。1968 年，A.M.日夫里翁為了排除變態(tài)的有效解，引進(jìn)了真有效解概念，并得到了有關(guān)的結(jié)果。自 70 年代以來，多目標(biāo)規(guī)劃的研究越來越受到人們的重視。至今關(guān)于多目標(biāo)最優(yōu)解尚無一種完全令人滿意的定義，所以在理論上多目標(biāo)規(guī)劃仍處于發(fā)展階段。1、劣解和非劣解（1）劣解：如某方案的各目標(biāo)均劣于其他目標(biāo)，則該方案可以直接舍去。這種通過比較可直接舍棄的方案稱為劣解。（2）非劣解：既不能立即舍

19、去，又不能立即確定為最優(yōu)的方案稱為非劣解。非 劣解在多目標(biāo)決策中起非常重要的作用。單目標(biāo)決策問題中的任意兩個方案都可比較優(yōu)劣，但在多目標(biāo)時任何兩個解不 一定都可以比較出其優(yōu)劣。如圖 1.2，希望 f1和 f2兩個目標(biāo)越大越好，則方案 A 和 B、方案 D 和 E 相比就無法簡單定出其優(yōu)劣。但是方案E 和方案I 比較，顯然 E 比 I 劣。而對方案 I 和 H 來說，沒有其它方案比它們更好。而其它的解，有的兩對之間無法比較，但總能找到令一個解比它們優(yōu)。I、H 這一類解就叫非劣解，而 A、B、C、D、E、F、G 叫作劣解。如果能夠判別某一解是劣解，則可淘汰之。如果是非劣解，因為沒有別的解比它優(yōu)，就

20、無法簡單淘汰。倘若非劣解只有一個，當(dāng)然就選它。問題是在一般情況下非劣解遠(yuǎn)不止一個，這就有待于決策者選擇，選出來的解叫選好解。對于 m 個目標(biāo)，一般用 m 個目標(biāo)函數(shù) f1(x),f2(x),fm(x)刻劃，其中 x 表示方案，而 x 的約束就是備選方案范圍。最優(yōu)解：設(shè)最優(yōu)解為 x*，它滿足 )()(*xfxfiini, 2 , 1（3）選好解：在處理多目標(biāo)決策時，先找最優(yōu)解，若無最優(yōu)解，就盡力在各待選方案中找出非劣解，然后權(quán)衡非劣解，從中找出一個比較滿意的方案。這個比較f2目標(biāo)值f1目標(biāo)值BDFHEGACI圖1.2 劣解與非劣解滿意的方案就稱為選好解。單目標(biāo)決策主要是通過對各方案兩兩比較，即通

21、過辨優(yōu)的方法求得最優(yōu)方案。而多目標(biāo)決策除了需要辯優(yōu)以確定哪些方案是劣解或非劣解外，還需要通過權(quán)衡的方法來求得決策者認(rèn)為比較滿意的解。權(quán)衡的過程實際上就反映了決策者的主觀價值和意圖1。2.2 生產(chǎn)系統(tǒng)的基本概念生產(chǎn)系統(tǒng)的基本概念2.2.1 生產(chǎn)系統(tǒng)的定義及主要要素生產(chǎn)系統(tǒng)的定義及主要要素生產(chǎn)系統(tǒng)是將輸入資源轉(zhuǎn)換為期望輸出的過程，轉(zhuǎn)換的過程可分為下列幾種類型：實體的：如制造業(yè)位置的：如運輸業(yè)交換的：如零售業(yè)儲存的：如倉儲業(yè)生理的：如醫(yī)療照護(hù)資訊的：如通訊業(yè)研究企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)從六大主要要素著手：人、機、料、法、環(huán)、檢。人：指在現(xiàn)場的所有人員，包括主管、司機、生產(chǎn)員工、搬運工等一切存在的人，人是生產(chǎn)系

22、統(tǒng)管理與開發(fā)中的難點，如何提高生產(chǎn)效率，就首先從現(xiàn)有的人員中去發(fā)掘，盡可能的發(fā)揮他們的特點，激發(fā)員工的工作熱情，提高工作的積極性。機：就是指生產(chǎn)中所使用的設(shè)備、工具等輔助生產(chǎn)用具。生產(chǎn)中，設(shè)備的是否正常運作，工具的好壞都是影響生產(chǎn)進(jìn)度，產(chǎn)品質(zhì)量的又一要素。一個企業(yè)在發(fā)展，除了人的素質(zhì)有所提高，企業(yè)外部形象在提升，公司內(nèi)部的設(shè)備也在更新。料：物料，半成品、配件、原料等產(chǎn)品用料?，F(xiàn)在的工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，分工細(xì)化，一般都有幾種幾十種配件或部件是幾個部門同時運作。當(dāng)某一部件未完成時，整個產(chǎn)品都不能組裝，造成裝配工序停工待料。法：指生產(chǎn)過程中所需遵循的規(guī)章制度。它包括：工藝指導(dǎo)書，標(biāo)準(zhǔn)工序指引，生產(chǎn)圖紙，

23、生產(chǎn)計劃表，產(chǎn)品作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，檢驗標(biāo)準(zhǔn)，各種操作規(guī)程等。他們在這里的作用是能及時準(zhǔn)確的反映產(chǎn)品的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。嚴(yán)格按照規(guī)程作業(yè)，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度的一個條件。環(huán)：指環(huán)境。對于某些產(chǎn)品（電腦、高科技產(chǎn)品）對環(huán)境的要求很高。環(huán)境也會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。比如：音響的調(diào)試時，周圍環(huán)境要求應(yīng)當(dāng)很靜。食品行業(yè)對環(huán)境也有專門的規(guī)定，否則，產(chǎn)品的衛(wèi)生不能達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。檢：指質(zhì)量檢測和考核測評。產(chǎn)品質(zhì)量的好壞與生產(chǎn)任務(wù)的完成能否必須要有檢做保證2。2.2.2 系統(tǒng)改進(jìn)的原因系統(tǒng)改進(jìn)的原因1、企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)改進(jìn)的內(nèi)部原因：生產(chǎn)系統(tǒng)在經(jīng)過了一段時間的運轉(zhuǎn)后，一方面系統(tǒng)本身的缺陷會暴露出來需要改進(jìn)完善；另一

24、方面，系統(tǒng)本身的設(shè)計功能會因系統(tǒng)某些要素的老化使系統(tǒng)指標(biāo)變劣，競爭能力減弱，這時必須采取改革的手段。具體表現(xiàn)在以下方面：產(chǎn)品老化、設(shè)備老化、質(zhì)量指標(biāo)下降、成本上高；系統(tǒng)內(nèi)部工作效率低下、員工士氣不高。在這里，企業(yè)重要的是如何發(fā)現(xiàn)種種不良傾向，及時采取改進(jìn)措施。以上列出的幾條，有些是可以很容易定量計算的，如廢品率，單位產(chǎn)品成本，員工的缺勤率，辭職率等。對可以計算的指標(biāo)，要確定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)定的形式定期記錄下來，經(jīng)常與標(biāo)準(zhǔn)作比較分析，以便發(fā)現(xiàn)問題。但是，有些因素卻難以計算，如服務(wù)質(zhì)量、員工的不滿情緒等。在這種情況下，那些潛在的問題發(fā)展到能夠被發(fā)現(xiàn)以前，是不可能采取改進(jìn)措施的。而當(dāng)發(fā)現(xiàn)了問題再采取措

25、施，則代價又是比較大的，這全靠各級管理人員對生產(chǎn)現(xiàn)場的熟悉程度。所以，生產(chǎn)經(jīng)理要做的工作比檢查考核指標(biāo)，批閱工作匯報要多得多，他們必須深入到生產(chǎn)第一線，和基層員工交換情況和意見，了解并理解員工的心情，從中去發(fā)現(xiàn)隱藏在表面現(xiàn)象背后的不良因素，及早采取改進(jìn)措施。2、企生產(chǎn)系統(tǒng)改進(jìn)的外部原因:企業(yè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，有自身的特定功能。它又是個開放系統(tǒng)，是外部更大的系統(tǒng)社會系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，與外部大系統(tǒng)有著大量的信息、能量和物質(zhì)的交換。企業(yè)之所以能存在下去，完全取決于它能否與外部環(huán)境成功地進(jìn)行信息、能量和物質(zhì)的交換。企業(yè)的功能就是從外部獲取所需要的資源，按市場需求將資源轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品或勞務(wù)，返回市場進(jìn)行交換

26、。交換成功，則進(jìn)行下一輪循環(huán)過程，如交換不成功，則意味著企業(yè)無法繼續(xù)從外部獲取維持再生產(chǎn)所必需的資源，生產(chǎn)不能繼續(xù)，經(jīng)營就會陷入困境。企業(yè)必須要生產(chǎn)適銷對路的產(chǎn)品。除此以外，企業(yè)的外部系統(tǒng)是社會系統(tǒng)，還有一些更復(fù)雜因素要適應(yīng)。這樣就對生產(chǎn)系統(tǒng)提出了改進(jìn)的要求。 （1）顧客需求愛好變化 在競爭日益加劇的銷售市場上，顧客的偏好變得很快，企業(yè)能否敏銳地覺察顧客的需求變化，并采取措施滿足這種變化，取得經(jīng)營的主動權(quán)，顯得十分重要。這就涉及到生產(chǎn)系統(tǒng)的改進(jìn)，使它具有提供新產(chǎn)品的能力。 （2）技術(shù)原因 技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出加速度規(guī)律，每當(dāng)新技術(shù)的產(chǎn)生，都會對企業(yè)產(chǎn)生較大的推動力。一項新的技術(shù)問世可能會使企業(yè)的現(xiàn)

27、有產(chǎn)品變得落后過時，也可能使現(xiàn)有的加工手段變得很不經(jīng)濟(jì)，這時生產(chǎn)系統(tǒng)的改進(jìn)迫在眉睫。 （3）競爭對手原因 在市場經(jīng)濟(jì)中，競爭對手之間始終存在著一股無形的壓力，在無情的競爭中，不進(jìn)則退，對手的任何一項改進(jìn)都會提高它的競爭優(yōu)勢，而給對方以新的壓力，這樣就迫使企業(yè)不敢有絲毫的怠慢，不斷地改進(jìn)完善自己的生產(chǎn)系統(tǒng)，保持自己的競爭實力。 （4）政治和法律的原因 社會的價值觀念方面的變化，會反映在新制訂的法律和政府的某些規(guī)定之中。如關(guān)于環(huán)境保護(hù)方面的政策與法規(guī)，對大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)都會提出改進(jìn)的要求3。2.2.3 系統(tǒng)分析定義及主要內(nèi)容系統(tǒng)分析定義及主要內(nèi)容系統(tǒng)分析最早是由美國蘭德公司在二戰(zhàn)結(jié)束前后提出并

28、加以使用的。1945 年，美國的道格拉斯飛機公司，組織了各個學(xué)科領(lǐng)域的科技專家為美國空軍研究“洲際戰(zhàn)爭”問題，目的是為空軍提供關(guān)于技術(shù)和設(shè)備方面的建議，當(dāng)時稱為“研究與開發(fā)”（Research and Development，縮寫為 R & D）計劃。1948 年 5 月，執(zhí)行該計劃的部門從 道格拉斯公司 獨立出來，成立了蘭德公司， “蘭德”（RAND）是“研究與開發(fā)”英文的縮寫。長期以來，蘭德公司發(fā)展并總結(jié)了一套解決浮渣問題的方法和步驟，他們稱之為 “系統(tǒng)分析”。系統(tǒng)分析的定義有廣義狹義之分。廣義的解釋是把系統(tǒng)分析作為系統(tǒng)工程的同義語，認(rèn)為系統(tǒng)分析就是系統(tǒng)工程。狹義的解釋是把系統(tǒng)分析

29、作為系統(tǒng)工程的一個邏輯步驟，系統(tǒng)工程在處理大型浮渣系統(tǒng)的規(guī)劃、研制和運用問題時，必須經(jīng)過的這個邏輯步驟。所謂系統(tǒng)分析，就是為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能及達(dá)到系統(tǒng)的目標(biāo)，利用科學(xué)的分析方法和工具，對系統(tǒng)的目的、功能、結(jié)構(gòu)、環(huán)境、費用、效益與效益等問題進(jìn)行周詳?shù)姆治觥⒈容^、考察和實驗，制定一套經(jīng)濟(jì)有效的處理步驟或程序，為決策提供所需的科學(xué)依據(jù)和信息。 具體的講系統(tǒng)要明確主要問題，確定系統(tǒng)目標(biāo)，開發(fā)可行方案，建立系統(tǒng)模型，進(jìn)行定性與定量結(jié)合的分析，全面評價和優(yōu)化方案，從而為領(lǐng)導(dǎo)者選擇最優(yōu)方案或滿意方案提供可靠的依據(jù)。系統(tǒng)分析的主要內(nèi)容有收集與整理資料，開展環(huán)境分析；進(jìn)行目的分析，明確系統(tǒng)的目的、要求、功能，判

30、斷其合理性、可行性與經(jīng)濟(jì)性；剖析系統(tǒng)的組成要素，了解他們間的相互關(guān)系，及其與實現(xiàn)目標(biāo)間的關(guān)系（結(jié)構(gòu)分析） ，提供合適的解決方案集；塑造模型、仿真分析和模擬實驗；經(jīng)濟(jì)分析、計算個方案的費用與效益；評價、比較和系統(tǒng)優(yōu)化；提出結(jié)論和建議等等。2.3 層次分析相關(guān)理論層次分析相關(guān)理論2.3.1 層次分析法的基本原理與步驟層次分析法的基本原理與步驟人們在進(jìn)行社會的、經(jīng)濟(jì)的以及科學(xué)管理領(lǐng)域問題的系統(tǒng)分析中，面臨的常常是一個由相互關(guān)聯(lián)、相互制約的眾多因素構(gòu)成的復(fù)雜而往往缺少定量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。層次分析法為這類問題的決策和排序提供了一種新的、簡潔而實用的建模方法。運用層次分析法建模，大體上可按下面四個步驟進(jìn)行：1

31、、建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；2、構(gòu)造出各層次中的所有判斷矩陣；3、層次單排序及一致性檢驗；4、層次總排序及一致性檢驗。2.3.2 遞階層次結(jié)構(gòu)的建立與特點遞階層次結(jié)構(gòu)的建立與特點應(yīng)用 AHP 分析決策問題時，首先要把問題條理化、層次化，構(gòu)造出一個有層次的結(jié)構(gòu)模型。在這個模型下，復(fù)雜問題被分解為元素的組成部分。這些元素又按其屬性及關(guān)系形成若干層次。上一層次的元素作為準(zhǔn)則對下一層次有關(guān)元素起支配作用。1、最高層：這一層次中只有一個元素，一般它是分析問題的預(yù)定目標(biāo)或理想結(jié)果，因此也稱為目標(biāo)層。2、中間層：這一層次中包含了為實現(xiàn)目標(biāo)所涉及的中間環(huán)節(jié)，它可以由若干個層次組成，包括所需考慮的準(zhǔn)則、子準(zhǔn)則，因此

32、也稱為準(zhǔn)則層。3、最底層：這一層次包括了為實現(xiàn)目標(biāo)可供選擇的各種措施、決策方案等，因此也稱為措施層或方案層。遞階層次結(jié)構(gòu)中的層次數(shù)與問題的復(fù)雜程度及需要分析的詳盡程度有關(guān)，一般地層次數(shù)不受限制。每一層次中各元素所支配的元素一般不要超過 9 個。這是因為支配的元素過多會給兩兩比較判斷帶來困難。2.4 方法研究方法研究2.4.1 方法研究的定義方法研究的定義與內(nèi)容與內(nèi)容1、方法研究1就是運用各種分析技術(shù)對現(xiàn)有工作（加工、制造、裝配、操作、管理、服務(wù)等）方法進(jìn)行詳細(xì)的記錄、嚴(yán)格的考察、系統(tǒng)的分析和改進(jìn)，設(shè)計出最經(jīng)濟(jì)、最合理、最有效的工作方法，從而減少人員、機器的無效動作和資源的消耗，并使方法標(biāo)準(zhǔn)化的

33、一系列活動2、方法研究以生產(chǎn)過程中的瓶頸環(huán)節(jié)和工作作為重點對象，著眼于全局，是從宏觀到微觀，從整體到局部，從粗到細(xì)的研究過程2。其具體研究內(nèi)容如圖 2.1 所示。 方法研究程序分析作業(yè)分析動作分析自然過程勞動過程生產(chǎn)準(zhǔn)備過程基本生產(chǎn)過程輔助生產(chǎn)過程工藝過程檢驗過程運輸過程由工藝工序構(gòu)成由檢驗工序構(gòu)成由運輸工序構(gòu)成成產(chǎn)過程生產(chǎn)服務(wù)過程由操作構(gòu)成由動作構(gòu)成由動素構(gòu)成圖 2.1 方法研究的內(nèi)容2.4.2 方法研究的層次方法研究的層次 方法研究的分析過程具有一定的層次性。一般首先進(jìn)行程序分析，使工作流程化優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化，然后，作業(yè)分析，最后再進(jìn)行工作分析。程序分析是對整個過程的分析，研究的最小單位是工序；

34、作業(yè)分析是對某項具體的工序進(jìn)行的分析，研究的最小單位是操作；動作分析是對作業(yè)者操作過程中動作的進(jìn)一步分析，研究的最小單位是動素。方法研究的分析過程是從粗到細(xì)，從宏觀到微觀，從整體到局部的過程。2.4.3 程序分析程序分析1、程序分析的概念 程序分析是依照工作流程，全程全面地分析有無多余、重復(fù)、不合理的作業(yè)，程序是否合理，搬運是否過多，延遲等待是否太長等問題，通過對整個工作過程的逐步分析，改進(jìn)現(xiàn)行的作業(yè)方法及空間布置，提高生產(chǎn)效率。也可以說，程序分析是通過調(diào)查分析現(xiàn)行工作流程，改進(jìn)流程中不經(jīng)濟(jì)、不均衡、不合理的現(xiàn)象，提高工作效率的一種研究方法。2、程序分析的特點（1）它是對生產(chǎn)全過程的宏觀分析，

35、不是針對某個生產(chǎn)崗位、生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而是以整個生產(chǎn)系統(tǒng)為分析對象。（2）它是對生產(chǎn)過程全面、系統(tǒng)而概略的分析。3、程序分析的目的（1）改善生產(chǎn)過程中不經(jīng)濟(jì)、不合理、不科學(xué)的作業(yè)方法、內(nèi)容以及現(xiàn)場布置，以達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的（2）程序分析是是工序管理、搬運管理、布局管理、作業(yè)編制等獲取基礎(chǔ)資料的必要手段3 生產(chǎn)系統(tǒng)多目標(biāo)分析生產(chǎn)系統(tǒng)多目標(biāo)分析與結(jié)構(gòu)模型與結(jié)構(gòu)模型3.1 企業(yè)概況企業(yè)概況 3.1.1 公司基本情況公司基本情況天津耀華機械廠是著名民營企業(yè)，市級高新技術(shù)企業(yè)，公司位于天津市北辰區(qū)京津公路漢溝橋南。公司占地面積 54000 平方米，總建筑面積 10545 平方米，加工車間占地面積 1800

36、0 平方米，建筑面積 9000 平方米，年銷售額達(dá) 5000-6000 萬元/年。公司初步實現(xiàn)工業(yè)化、工藝化、專業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)的企業(yè)。公司的主營業(yè)務(wù)是：軸承套圈、聯(lián)軸器、機床配件（齒條、絲杠、絲母、軸、方刀臺）等產(chǎn)品；耀華以為客戶提供“精致產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)服務(wù)”的核心價值觀為導(dǎo)向，以“創(chuàng)新、信任、執(zhí)行、學(xué)習(xí)、負(fù)責(zé)”的企業(yè)精神為指導(dǎo)，遵循“積極主動、快速反應(yīng)、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、精益求精”的工作作風(fēng)，不斷創(chuàng)新，不斷進(jìn)步。 3.1.2 公司組織結(jié)構(gòu)圖公司組織結(jié)構(gòu)圖總經(jīng)理董事會生產(chǎn)中心鍛造車間熱處理車間戰(zhàn)略委員會副總經(jīng)理機加車間裝配車間行政辦公室人力資源中心財務(wù)中心質(zhì)量中心采購中心研發(fā)中心計劃中心客戶中心董事會辦

37、公室董事會秘書審計辦公室審計委員會總工會圖3.1 組織結(jié)構(gòu)圖3.2 多目標(biāo)分析多目標(biāo)分析1、成本成本費用管理是保證企業(yè)完成既定成本目標(biāo)的重要手段。通過成本費用管理可以有效地降 低產(chǎn)品成本，對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益起到一定的作用。加強成本費用管理有助于企業(yè)經(jīng)營管理水平 進(jìn)一步提升。大成本觀是企業(yè)集團(tuán)根據(jù)成本管理的需要確立的成本管理觀念。它并非在理論上有新的重大發(fā)現(xiàn)，自詡精深博大。 “大”與“觀”是指視野廣闊，不局限于就成本論成本，而是把成本當(dāng)成經(jīng)濟(jì)范疇來研究。利用管理經(jīng)濟(jì)學(xué)對成本的全面分析，就是要跳出對企業(yè)成本的狹義理解，上下形成與“大經(jīng)營”相配比的“大成本”概念。做好成本的控制，需要全面預(yù)算管理制度

38、全面、徹底地貫徹，需要本著對企業(yè)負(fù)責(zé)的態(tài)度做好投資審批控制，需要集中管理和運作資金、加快資金周轉(zhuǎn)。當(dāng)然，實現(xiàn)以上目標(biāo)又需要有效激勵機制、公平與效率平衡等機制跟進(jìn)，以消除管理信息不對稱帶來的不利影響，促使多方重復(fù)博弈后選擇合作模式，最終取得企業(yè)整體利益的最大化。企業(yè)的整體成本與生產(chǎn)成本是相互作用的，有可能相互加強或相互對抗。如規(guī)模經(jīng)濟(jì)或?qū)W習(xí)效應(yīng)可以強化企業(yè)在時機選擇中的優(yōu)勢，縱向整合的成本優(yōu)勢也可能被生產(chǎn)能力利用不足所抵銷。因此，企業(yè)還應(yīng)重視分析兩者之間的相互作用，以避免他們相互抵觸，并充分利用兩者相互加強的效果來獲得持久競爭優(yōu)勢。2、安全安全生產(chǎn)是安全與生產(chǎn)的統(tǒng)一，其宗旨是安全促進(jìn)生產(chǎn)，生產(chǎn)必

39、須安全。搞好安全工作，改善勞動條件，可以調(diào)動職工的生產(chǎn)積極性；減少職工傷亡，可以減少勞動力的損失；減少財產(chǎn)損失，可以增加企業(yè)效益，無疑會促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展；而生產(chǎn)必須安全，則是因為安全是生產(chǎn)的前提條件，沒有安全就無法生產(chǎn)。安全：簡而言之可以理解為“無危而安，無損為全” 。它不僅要求職工身體和企業(yè)財產(chǎn)不受威脅，而且要求企業(yè)控制事故不造成損失，從而使員工身體健康和企業(yè)財產(chǎn)得到保障。“安全生產(chǎn)”這個概念，一般意義上講，是指在社會生產(chǎn)活動中，通過人、機、物料、環(huán)境、方法的和諧運作，使生產(chǎn)過程中潛在的各種事故風(fēng)險和傷害因素始終處于有效控制狀態(tài)，切實保護(hù)勞動者的生命安全和身體健康。也就是說，為了使勞動過程在符

40、合安全要求的物質(zhì)條件和工作秩序下進(jìn)行的，防止人身傷亡財產(chǎn)損失等生產(chǎn)事故，消除或控制危險有害因素，保障勞動者的安全健康和設(shè)備設(shè)施免受損壞、環(huán)境的免受破壞的一切行為。3、效率提高生產(chǎn)線效率的生產(chǎn)方式是一種雙贏的推廣和應(yīng)用高效率生產(chǎn)方式的作用和意義推廣和應(yīng)用高效率生產(chǎn)方式的作用和意義 高效率生產(chǎn)方式之所以受到人們的普遍歡迎，就是因為它具有一些無可比擬的特點，這主要表現(xiàn)為以下幾點： 1、高效率生產(chǎn)方式是簡單化的 IE 技術(shù) 無論哪個企業(yè)，要擴(kuò)大生產(chǎn)、發(fā)展生產(chǎn)，一般來說有兩條途徑。一是靠資金投入，進(jìn)行基本建設(shè)，這就是人們常說的外延式 擴(kuò)大再生產(chǎn)；二是靠改進(jìn)管理，走挖掘潛力、革新、改善的路，即內(nèi)涵式擴(kuò)大生

41、產(chǎn)。從我國國情出發(fā)，大多數(shù)企業(yè)還是主要 靠后一種辦法來發(fā)展生產(chǎn)。IE 正是符合這個要求的一門提高生產(chǎn)效率的技術(shù)。它通過重新組織工作系統(tǒng)的方法，達(dá)到提高生 產(chǎn)效率的目的，是一種不需要投資或只需有限投資就能提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)生可觀效益的方法。但是我國生產(chǎn)管理人員的水平 參差不齊，整體文化素質(zhì)相對較低，系統(tǒng)地學(xué)習(xí) IE、應(yīng)用 IE 有一定困難，高效率生產(chǎn)方式將 IE 技術(shù)的原理在實踐中提煉并 簡單化，使復(fù)雜的 IE 變得易懂、實用、效果顯著。 2、高效率生產(chǎn)方式是制定工作標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)方法 應(yīng)用高效率生產(chǎn)方式原理制定的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅先進(jìn)、科學(xué)、合理，而且整個制定過程就是該項工作的改進(jìn)過程。它不是描 述現(xiàn)狀

42、，而是從改進(jìn)現(xiàn)狀入手，通過一系列改進(jìn)之后，用標(biāo)準(zhǔn)的形式把改進(jìn)的成果固定下來，加以堅持和推廣。 3、高效率生產(chǎn)方式是企業(yè)管理的基本技術(shù) 企業(yè)實行計劃管理（確定生產(chǎn)能力） 、勞動管理（制定勞動定額標(biāo)準(zhǔn)） 、設(shè)備管理（挖掘設(shè)備潛力） 、生產(chǎn)組織（平衡生產(chǎn) 線能力）以及改進(jìn)車間布局、克服薄弱環(huán)節(jié)、開展技術(shù)革新和生產(chǎn)合理化等工作，都可以以高效率生產(chǎn)方式和其相關(guān)資料為 基礎(chǔ)進(jìn)行。 4、高效率生產(chǎn)方式是企業(yè)管理的基本技術(shù) 高效率生產(chǎn)方式有一套思考問題的規(guī)則和工具，使人們毫無遺漏地迅速找到原因，得出有效對策。這種方法不僅適用于加工 業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場、辦公室、倉庫、實驗室，而且運用于商業(yè)、服務(wù)業(yè)，甚至政府機關(guān)。 5

43、、高效率生產(chǎn)方式是一種雙贏的工作方法 高效率生產(chǎn)方式并不是資本家殘酷剝削員工的手段，其目的是尋求一種高效、舒適、省力的工作方法，既增加企業(yè)效益，又 減輕員工的勞動強度，因此深受廣大管理者和作業(yè)者的歡迎。 工作方法。高效率生產(chǎn)并不是資本家殘酷剝削員工的手段，其目的是尋求一種高效、舒適、省力的工作方法，既增加企業(yè)效益，又減輕員工的勞動強度，因此深受廣大管理者和作業(yè)者的歡迎。提高生產(chǎn)線效率的生產(chǎn)方式是一種雙贏的工作方法。高效率生產(chǎn)并不是資本家殘酷剝削員工的手段，其目的是尋求一種高效、舒適、省力的工作方法，既增加企業(yè)效益，又減輕員工的勞動強度，因此深受廣大管理者和作業(yè)者的歡迎。4、質(zhì)量質(zhì)量是企業(yè)的生命

44、，是一個企業(yè)整體素質(zhì)的展示，也是一個企業(yè)綜合實力的體現(xiàn)。伴隨人類社會的進(jìn)步和人們生活水平的提高，顧客對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高。因此，企業(yè)要想長期穩(wěn)定發(fā)展，必須圍繞質(zhì)量這個核心開展生產(chǎn)，加強產(chǎn)品質(zhì)量管理，借以生產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品，讓企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)放心，讓我們的客戶稱心！質(zhì)量不僅從某些技術(shù)指標(biāo)來考慮，還從制造成本、價格、使用價值和消耗等幾方面來綜合評價。在確定質(zhì)量水平或目標(biāo)時，不能脫離社會的條件和需要,不能單純追求技術(shù)上的先進(jìn)性，還應(yīng)考慮使用上的經(jīng)濟(jì)合理性，使質(zhì)量和價格達(dá)到合理的平衡。質(zhì)量管理發(fā)展到全面質(zhì)量管理，是質(zhì)量管理工作的又一個大的進(jìn)步，統(tǒng)計質(zhì)量管理著重于應(yīng)用統(tǒng)計方法控制生產(chǎn)過程質(zhì)量，發(fā)揮預(yù)防性管理作

45、用，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。然而，產(chǎn)品質(zhì)量的形成過程不僅與生產(chǎn)過程有關(guān)，還與其他許多過程、許多環(huán)節(jié)和因素相關(guān)聯(lián)，這不是單純依靠統(tǒng)計質(zhì)量管理所能解決的。全面質(zhì)量管理相對更加適應(yīng)現(xiàn)代化大生產(chǎn)對質(zhì)量管理整體性、綜合性的客觀要求，從過去限于局部性的管理進(jìn)一步走向全面性、系統(tǒng)性的管理。質(zhì)量管理點（控制點）的含義是生產(chǎn)制造現(xiàn)場在一定時期、一定的條件下對需要重點控制的質(zhì)量特性、關(guān)鍵部位、薄弱環(huán)節(jié)以及主要因素等采取的特殊管理措施和辦法，實行強化管理，使工廠處于很好的控制狀態(tài)，保證規(guī)定的質(zhì)量要求。加強這方面的管理，需要專業(yè)管理人員對企業(yè)整體作出系統(tǒng)分析，找出重點部位和薄弱環(huán)節(jié)并加以控制。5、工作環(huán)境工廠車間是工人勞動

46、生產(chǎn)的場地.簡單而重復(fù)的勞動很容易使人產(chǎn)生疲勞,嘈雜的機器馬達(dá)聲容易使人產(chǎn)生煩躁情緒,高度自動化的流水線容易使人神經(jīng)長期處于緊張狀態(tài),以上種種因素不僅大大地降低了勞動生產(chǎn)效率,甚至還會產(chǎn)生生產(chǎn)安全事故,影響職工的身心健康.為了改善勞動生產(chǎn)強度,減輕工作疲勞,避免發(fā)生事故,提高生產(chǎn)效率,科學(xué)的運用自然通風(fēng)功能去調(diào)節(jié)生產(chǎn)環(huán)境是最廉價的又是很有效的措施之一.人在舒適、愉快的工作環(huán)境中更高效是眾所周知的，這種環(huán)境中，人員的工作積極性更高，所以工作環(huán)境對于生產(chǎn)系統(tǒng)的高效運行也至關(guān)重要。生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境主要包括兩個方面，一個是具體的實際的環(huán)境，比如微氣候、照明等，另外一個方面，環(huán)境指虛擬的環(huán)境，比如企業(yè)文化

47、。3.3 生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型3.2.2 生產(chǎn)系統(tǒng)各要素可達(dá)矩陣的建立生產(chǎn)系統(tǒng)各要素可達(dá)矩陣的建立企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)分析要素很多，通過討論和分析認(rèn)為主要有：（1）成本（2）工作環(huán)境（3）管理事務(wù)（4）設(shè)備性能（5）質(zhì)量（6）原料采購（7）員工工資（8）員工素質(zhì)（9）安全（10）工藝流程（11）布置和路徑（12）消防設(shè)施（13）效率（14）生產(chǎn)系統(tǒng)1、通過生產(chǎn)系統(tǒng)分析專家的分析與討論，得出車間生產(chǎn)系統(tǒng)分析因素的相互關(guān)系 VAAAAAAP1VP2VVP3VVVP4VAAP5VP6VP7VVVP8VAAP9VVP10VVP11VP12VP13P14圖 3.2 影響生產(chǎn)系統(tǒng)效率各因素關(guān)系在圖中，

48、1 表示成本，成本的高低影響到生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)劣。故在圖中對應(yīng)成本這一行與生產(chǎn)系統(tǒng)這列的交叉空格上，記上符號“V” （表示成本和生產(chǎn)系統(tǒng)的前因關(guān)系） 。3 是管理事務(wù)，管理事務(wù)的效率與成本有關(guān)，于是在成本這一行與管理事務(wù)這列的交叉空格上，記上符號“A” （因為空格位于因素 3 的上部，故用 A 表示成本是管理事務(wù)的后果關(guān)系） 。以此類推可得關(guān)系圖。2、根據(jù)圖示關(guān)系建立可達(dá)矩陣。M=10000000000000110000000000001010010000000011010100000001110010000000011000010000000011000110010000100000010000

49、011000000011000110000000010000110000000110011100000000010110000000000010100000000000013.2.3 可達(dá)矩陣可達(dá)矩陣 R 的區(qū)域與級別劃分的區(qū)域與級別劃分1、分解可達(dá)矩陣。各單元的可達(dá)集 R（）和先行集 A（）如表 3.1ieie表 3.1 區(qū)域劃分表i可達(dá)集 R（）行ie先行集 A（）列ieR（）A ie（）ie11,141,3,4,6,7,10,11122,142231,3,13,143341,4,5,13,144455，144,5,6,8561，5,6,146671，7,147785,8,9,13,148

50、899，144,8,9,11,129101,10,13,141010111,9,11,13,141111129,12,1412121313,143,4,8,10,11,1313141411414區(qū)域劃分：可達(dá)集與先行集的交集：可達(dá)集 R（）先行集 A（）=A（）的ieieie元素集 T=2,3,4,6,7,8,10,11,12，因為Q2Q3Q4Q6Q7Q8Q10Q11Q12=14，所以為同一區(qū)域。 級別劃分：按照前面的方法反復(fù)進(jìn)行可以得到=14 = 1,5，9,13 = 2,3,4,6,7,8,10,11,121L2L3L2、系統(tǒng)級遞階結(jié)構(gòu)圖：1415913106347811122圖 3.3

51、系統(tǒng)級遞階結(jié)構(gòu)圖3.2.4 生產(chǎn)系統(tǒng)分析解析結(jié)構(gòu)模型的建立生產(chǎn)系統(tǒng)分析解析結(jié)構(gòu)模型的建立根據(jù)區(qū)域劃分與級別劃分推出生產(chǎn)系統(tǒng)分析要素解析結(jié)構(gòu)模型圖。生產(chǎn)系統(tǒng)安全效率質(zhì)量原料采購管理事務(wù)工藝流程布置和路徑員工素質(zhì)員工工資設(shè)備性能消防設(shè)施成本工作環(huán)境圖3.4 生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型生產(chǎn)系統(tǒng)是一個具有 3 級的遞階系統(tǒng)。其中，優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)的直接因素是成本、安全、效率、質(zhì)量和工作環(huán)境，也是系統(tǒng)多目標(biāo)分析的主要目標(biāo)。再看第 2 級和第 3級因素的關(guān)系，結(jié)合企業(yè)具體情況提出的可優(yōu)化的方案：原料采購、管理事務(wù)、工藝流程、布置和路徑、員工素質(zhì)、員工工資、設(shè)備性能、消防設(shè)施、工作環(huán)境?？梢钥闯觯?、造成成本升高的因素可

52、能有原料采購過程中的選擇不當(dāng)、管理事務(wù)混亂繁復(fù)、產(chǎn)品工藝流程存在問題、車間布置和路徑的不合理、員工工資的設(shè)定不當(dāng)、設(shè)備性能在產(chǎn)生的費用；2、影響安全目標(biāo)的因素包括布置和路徑不合理存在的安全隱患、員工素質(zhì)即員工安全意識不強、消防設(shè)施的不符合標(biāo)準(zhǔn)；3、與效率有直接關(guān)系的因素有管理事務(wù)是否簡單高效、工藝流程是否簡潔優(yōu)質(zhì)、布置和路徑是否方便高效、員工素質(zhì)即員工技術(shù)是否熟練、設(shè)備性能是否高效； 4、保證質(zhì)量的因素有原材料的質(zhì)量、員工素質(zhì)即員工的技術(shù)水平、設(shè)備性能的優(yōu)良；5、工作環(huán)境即是 2 級目標(biāo)也是具體改善方案，工作環(huán)境的好壞影響著整個生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)與否，具體包括照明、噪音、顏色、微氣候、空氣方面的優(yōu)

53、化。4 層次分析法對生產(chǎn)系統(tǒng)的分析層次分析法對生產(chǎn)系統(tǒng)的分析4.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型建立層次結(jié)構(gòu)模型生產(chǎn)系統(tǒng)分析的方法有很多，主要有（1）目標(biāo)手段分析法、 （2）因果分析法、（3）KJ 法本文下面將使用目標(biāo)手段分析法來對生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行分析找出純在的問題然后進(jìn)行優(yōu)化。1、目標(biāo)手段分析法目標(biāo)樹的建立：對總目標(biāo)進(jìn)行分解而形成的一個目標(biāo)層次結(jié)構(gòu)成為目標(biāo)樹，它可以把系統(tǒng)的各級目標(biāo)及其之間的相互關(guān)系清晰、直觀的表示出來，同時便于目標(biāo)間的價值權(quán)衡。我們可以根據(jù)目標(biāo)樹了解系統(tǒng)目標(biāo)的體系結(jié)構(gòu)，掌握系統(tǒng)問題的全貌，便于進(jìn)一步明確問題和分析問題。目標(biāo)手段分析：解決問題的過程就是目標(biāo)與手段的變換、分解與組合，以及從記憶

54、中調(diào)用解決問題、實現(xiàn)子目標(biāo)系統(tǒng)的手段過程。圖 4.1 目標(biāo)-手段系統(tǒng)圖一目標(biāo)都可以視為下一層的目標(biāo)和實現(xiàn)上一層目標(biāo)的對目標(biāo)的逐步落實，就是探索實現(xiàn)上層目標(biāo)的途徑和手段的過程。如上圖所示，某手段。下面就利用層次分析法對天津耀華機械廠的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行分析和改善。目標(biāo)手段目標(biāo)手段目標(biāo)手段一級目標(biāo)二級目標(biāo)三級目標(biāo)圖4.2 生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型4.2 建立判斷矩陣并計算建立判斷矩陣并計算4.2.1 專家打分專家打分在確定比值量值時，如果是比較要素 Bj與 Bi的某種物理特性，如質(zhì)量、長度、溫度等，可以用要素的物理測量值進(jìn)行比較。但是在比較兩件衣服哪一件跟好等問題上，則不存在精確的測量尺度，只能用一種模糊的標(biāo)準(zhǔn)

55、，說哪一件更好，哪一件更差，而類似的比較隨處可見。AHP 為了將這類比較的結(jié)果做定量化的描述，引入了判斷標(biāo)度。通常使用 19 標(biāo)度法。生產(chǎn)系統(tǒng)安全C2效率C3質(zhì)量C4原料采購P1管理事務(wù)P2工藝流程P3布置和路徑P4員工素質(zhì)P5員工工資P6設(shè)備性能P7消防設(shè)施P8成本C1工作環(huán)境P9表 4.1 要素比較標(biāo)度標(biāo)度說明1Bi與 Bj相比，兩個同等重要3Bi與 Bj相比，稍微重要些5Bi與 Bj相比，明顯重要7Bi與 Bj相比，重要的多9Bi與 Bj相比，絕對重要2,4,6,8兩相鄰標(biāo)度的中間值對于準(zhǔn)則層的相對重要程度主要采用專家咨詢法（德爾菲法）和查閱相關(guān)文獻(xiàn)來共同確定。具體做法是請相關(guān)領(lǐng)域的專家

56、根據(jù)自己的經(jīng)驗來對準(zhǔn)則層的相關(guān)要素進(jìn)行量化打分，將定性問題轉(zhuǎn)化為定量。 （在打分時要充分考慮專家樣本選取的客觀性與公正性，并通過增加專家數(shù)量來減弱打分的主觀性） 。表 4.2 員工因素與技術(shù)因素相對重要程度專家打分專家打分權(quán)數(shù)專家 1專家 2專家 3專家 4專家 5專家 619417315213131-151-271-391-4平均權(quán)數(shù)=（1+2+11+2+1）6=1所以員工因素與技術(shù)因素即：C1C2=13通過以上方法同理可以求出各個因素之間的比例，填入下表中成本本安全4.2.2 構(gòu)造判斷矩陣及一致性檢驗構(gòu)造判斷矩陣及一致性檢驗1.構(gòu)造判斷矩陣層次結(jié)構(gòu)反映了因素之間的關(guān)系，但準(zhǔn)則層中的各準(zhǔn)則在

57、目標(biāo)衡量中所占的比重并不一定相同，在決策者的心目中，它們各占有一定的比例。在確定影響某因素的諸因子在該因素中所占的比重時，遇到的主要困難是這些比重常常不易定量化。此外，當(dāng)影響某因素的因子較多時，直接考慮各因子對該因素有多大程度的影響時，常常會因考慮不周全、顧此失彼而使決策者提出與他實際認(rèn)為的重要性程度不相一致的數(shù)據(jù)，甚至有可能提出一組隱含矛盾的數(shù)據(jù)。為看清這一點，可作如下假設(shè)：將一塊重為 1 千克的石塊砸成 n 小塊，你可以精確稱出它們的重量，設(shè)為W1 ,Wn，現(xiàn)在，請人估計這 n 小塊的重量占總重量的比例（不能讓他知道各小石塊的重量） ，此人不僅很難給出精確的比值，而且完全可能因顧此失彼而提

58、供彼此矛盾的數(shù)據(jù)。設(shè)現(xiàn)在要比較 n 個因子 X=X1,Xn對某因素 Z 的影響大小，怎樣比較才能提供可信的數(shù)據(jù)呢 Saaty 等人建議可以采取對因子進(jìn)行兩兩比較建立成對比較矩陣的辦法。即每次取兩個因子Xi和Xj，以 bij表示Xi和Xj對 Z 的影響大小之比，全部比較結(jié)果用矩陣 A=（bij）nn表示，稱 A 為 AZ 之間的成對比較判斷矩陣（簡稱判斷矩陣） 。容易看出，若Xi與Xj對 Z 的影響之比為，則Xj與Xi對的影響之比應(yīng)為 bji=1bij。Z定義 1 A=（bij）nn若矩陣滿足（1）bij0，（2）bji=1bij（i，j=1，2，n）則稱之為正互反矩陣（bii=1，易見，i=1

59、，2，n） 。2.層次單排序及一致性檢驗判斷矩陣 A 對應(yīng)于最大特征值 max的特征向量 W，經(jīng)歸一化后即為同一層次相應(yīng)因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權(quán)值，這一過程稱為層次單排序。上述構(gòu)造成對比較判斷矩陣的辦法雖能減少其它因素的干擾，較客觀地反映出一對因子影響力的差別。但綜合全部比較結(jié)果時，其中難免包含一定程度的非一致性。如果比較結(jié)果是前后完全一致的，則矩陣 A 的元素還應(yīng)當(dāng)滿足：bijbjk=bik， （ i，j，k=1,2，n） 定義 2 滿足關(guān)系式（1）的正互反矩陣稱為一致矩陣。定理 1 n 階正互反矩陣 A 為一致矩陣當(dāng)且僅當(dāng)其最大特征根 max=n，且當(dāng)正互反矩陣 A 非一致

60、時，必有 maxn。根據(jù)定理 1，我們可以由 max是否等于 n 來檢驗判斷矩陣 A 是否為一致矩陣。由于特征根連續(xù)地依賴于 bij，故 max比 n 大得越多，A 的非一致性程度也就越嚴(yán)重，max對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化特征向量也就越不能真實地反映出 X=X1,Xn在對因素 A 的影響中所占的比重。因此，對決策者提供的判斷矩陣有必要作一次一致性檢驗，以決定是否能接受它。對判斷矩陣的一致性檢驗的步驟如下：1、計算一致性指標(biāo) C.I. （2.1）1.maxnnIC2、查找相應(yīng)的平均隨機一致性指標(biāo) R.I.對 n=1，9，Saaty 給出了 R.I.的值，如下表所示：表 4.3 隨機一致性指標(biāo)n12345678910