基于系统动力学仿真的国产汽车质量经济性研究

周福礼¹,王 旭²,叶正梗³,林 云²,何彦东⁴

(1.郑州轻工业大学 经济与管理学院,河南 郑州 450002；2.重庆大学 机械工程学院,重庆 400044；3.西北工业大学 机电学院,陕西 西安 710072；4. 清华大学 深圳研究生院,广东 深圳 518055)

摘 要 ：为从全生命周期研究国产汽车的质量经济性，依据整车制造的质量传递及持续质量改进流程建立了闭环流图，构建了系统动力学仿真模型。通过二维质量总相关成本框架，从“预防—鉴定—损失”质量成本和寿命周期成本两个维度描述了整车的经济性，以千台车维修频次R/1000@3MIS和千台车抱怨数TGW/1000@3MIS反映部件/整车的质量水平。应用系统动力学建模刻画国产汽车质量经济性指标的交互关系，并仿真质量改进过程中不同质量活动要素投入时，整车质量经济性指标的变化规律，实现对整车的质量经济性评价。仿真结果表明，质量活动投入能够改善产品的质量经济性指标，不同质量活动及投入策略的选择对整车质量经济性提升存在差异；主机厂应通过关键零部件质量投入提升整车质量经济性，为进一步研究整车质量改善计划提供理论支持和实践参考。

关键词 ：国产汽车;千台车维修频次；千台车抱怨数;系统动力学;质量经济性；仿真

0 引言

目前，日趋增强的消费者购买力和国产汽车创新激励汽车产业蓬勃发展，中国已连续9年蝉联世界第一汽车产销大国。国产汽车以价格竞争优势在国内市场占有一定市场份额，这归功于国产汽车显著的整零关系和低成本战略^[1-2]。汽车行业竞争日趋激烈，随着消费者购买力的增长，汽车产品普及程度和质量需求愈加明显，促使具有成本竞争优势的自主品牌整车企业开始向高质量低成本的竞争战略转移；自《家用汽车产品修理、更换、退货责任规定》实施以来，政府对主机厂售后“三包”服务提出明确要求，三包政策和频繁维修使自主品牌汽车企业的售后维修成本居高不下，从而敦促国产汽车企业从全生命周期视角考虑整车的质量经济性；同时，由于频繁维修导致的机会损失，促使消费者在购买决策时，要综合考虑产品售价和使用过程的质量经济性。产品售后服务和质量投入作为有效的质量管理手段，能够提升国产汽车的顾客满意度和忠诚度，增加国产汽车的竞争实力^[3]，自主品牌汽车企业利用质量管理工具和统计质量控制方法实施持续质量改进(Continuous Quality Improvement Procedure, CQIP)^[4]。据J.D. Power新车质量报告(Initial Quality Study, IQS)统计，国产汽车与合资、外资品牌汽车的百辆车问题数(Problems Per Hundred Vehicles, PP100)差距缩小了75%。然而，如何从全生命周期评价国产汽车的质量经济性，并制定科学的质量投入计划，指导改进国产汽车质量，是当前面临的难题。

质量成本模型为产品质量经济性研究提供了思路，受到国内外学者的广泛关注。质量成本指企业为保证和提高产品质量而支付的一切费用以及因质量故障而造成的损失费用之和，即“预防—鉴定—损失”(Prevention-Appraisal-Failure,PAF)框架^[5]；质量成本的研究主要集中在定性和定量两方面。Schiffauerova等^[6]认为质量成本能够帮助企业研究产品质量经济性，并系统性描述了质量成本的定义和分类。质量成本的定义和分类虽然不同 (Juran和Crosby)，但是均强调使用过程中的质量损失成本；Chiadamrong^[7]基于一维PAF框架提出包括隐形损失的计算方法；atanov等^[8]借助设计的调查问卷为中小制造企业提供质量成本量化方法;Zhou等^[9]借助质量成本和寿命周期成本概念，提出PAF-LCC二维质量相关成本框架，为主机厂从质量成本和寿命周期阶段两个角度的资源配置提供指导。可见，不同学者在Juran和Feigenbaum的PAF框架、Crosby的一致性和非一致性(Conformance+Un-conformance)框架以及田口玄一的隐形损失成本框架下，通过丰富质量成本理论展开深入研究。

采用的绿色防控技术措施：选用抗病品种，采用膜下沟灌技术，40目异形防虫网隔绝技术、熊蜂授粉技术。调查内容：

在质量成本理论发展的同时，质量成本模型为产品质量经济性的量化研究提供了理论基础。尚姗姗等^[10]提出基于灰色理论的GM (1,1)质量成本模型，在“预防—鉴定—损失”质量成本框架下探究了质量水平与经济性指标的交互关系；然后利用系统动力学对成本要素的关系进行分析，建立了灰色GM (1,1)与线性回归结合的组合模型。Lim等^[11]在一维PAF质量成本框架下，提出混合整数规划模型对质量投入资源进行优化分配，并分析了产品的质量经济性。

产品的顾客抱怨会影响消费者忠诚度和企业信誉，进而造成无形质量损失^[12]，研究国产汽车的质量经济性不仅要关注传统的显性质量成本，还要关注整车的顾客抱怨和顾客满意情况。因此，面向顾客满意度的质量成本模型也是研究热点。辛志高等^[13]对比3种传统质量成本模型的优缺点，以顾客满意度为质量指标，为质量成本模型研究和实证提供了新思路；Zhou等^[14]以关键部件为研究对象，结合4种传统质量成本数学模型分析了外协件的质量经济性，不仅帮助主机厂确立质量改进目标，还为选择外购件供应商提供了借鉴；潘燕华等^[15]应用系统动力学方法构建了基于顾客满意度的质量成本模型，以刻画顾客满意度与质量成本的动态关系。

为辅助自主品牌汽车企业的整车质量改进和质量投入计划的科学制定，通过情景设置和灵敏度分析，仿真不同质量投入参数对整车质量经济性指标的影响规律^[33]，指导企业质量改善投入决策。

1 国产汽车质量改进过程及质量经济性指标

1.1 汽车产品质量传递与持续质量改进过程

作为典型的装配产品，国产汽车中影响整车质量的因素在不同寿命周期阶段有不同的表征指标。产品质量的内涵主要包括性能、一致性、耐久性、可靠性、功能服务性和感知质量^[16]。汽车产品的质量定位由汽研院设计部门根据市场定位和客户偏好进行质量功能展开，形成可靠性纲领性文件；为保证产品质量和可靠性指标，在进行关键件生产及外协件采购时实现对外购部件的质量管控，同时控制冲压、焊接、涂装及总装4大工艺过程的加工水平和装配质量，确保整车的正常性能参数；为了满足顾客需求，通过制定检验策略对全流程的在制品进行质量检验，整车产品是否满足消费者需求，需根据消费者的反馈进行检验 ，如图1所示。

因今年清明期间遭遇霜冻，苹果减产严重，当前苹果价格虽高，但产量太低，农民收益十分低。往年苹果采摘后，会追施复肥及有机肥，但今年农民担心明年春季还会遭遇倒春寒，因此今年苹果采摘后，农民不敢施肥，而是计划明年果子坐稳后再施肥。这直接导致前期拿货的零售商卖不出去货。再加上当地市场基本结束，所以近期基本没有人大量拿货，都是随进随销。

国产汽车质量改进是在产品生产销售后的使用反馈基础上形成的闭环，主机厂根据消费者反馈的使用信息对整车产品的质量进行改进，通过持续质量改善流程和投入计划保障质量的一致性。国产汽车制造集中在四大工艺，整车所需的关键部件和组件常作为外协件由供应商提供，国产汽车质量问题的主要来源为零部件质量问题 (80%以上) ^[4,17]。因此，对于自主品牌的整车企业而言，基于部件质量改善的整车质量提升计划是主机厂实施持续质量改善项目和问题围堵的关键手段^[4]。

1.2 国产汽车质量经济性指标描述

产品经济性指标除用于功能部件采购决策，还需指导实际中的部门预算分配。本研究借鉴质量成本(Cost of Quality, COQ)、总拥有成本(Total Cost of Ownership, TCO)和寿命周期成本(Lifecycle Cost, LCC)的概念和内涵，构建基于PAF分类和寿命周期的二维质量相关成本(Two Dimensional Quality Related Cost, 2D-QRC)框架表征产品的经济性。当前质量成本并无统一认定的概念，但通用的PAF, Crosby质量成本模型均强调了由故障或顾客不满造成的质量损失^[6,18-20]。TCO要求采购过程不仅要关注采购价格，还要关注采购成品的隐性成本；其注重不同场景下的运营成本和服务成本^[21]。产品寿命周期成本指在企业内部及其相关联方发生的由企业即生产者负担的成本,包括产品从设计、生产、销售、售后服务直到报废全过程发生的成本^[22]，从产品生命周期角度度量产品的经济性。本文所述的经济性是产品设计前端至三包期结束范围内的质量相关成本，旨在为外协件采购、工艺、装配等管理决策提供约束，同时能在实际中指导主机厂的职能部门配置成本预算^[23]。故不仅要关注整车生产过程的质量投入，还需关注生产后产品使用和维修情况，从研发、供应、生产、营销和售后服务的全过程研究国产汽车的质量经济性。

本文借鉴质量成本理论，将全生命周期质量投入和由于质量缺陷造成的机会损失作为衡量汽车产品的经济性指标。PAF质量成本模型只考虑显性成本，忽视了对企业质量管理、经营活动有重要影响的隐性质量成本。然而随着对隐性损失成本的深入研究，经典PAF质量成本模型的损失成本扩展为显性损失成本和隐性损失成本，完善了质量成本的内涵^[24]。基于活动的成本核算(Activity-Based Cost, ABC)也是企业采用较多的质量成本模型，它是基于产品生命周期(市场调研、产品设计、采购、制造、销售、售后)各阶段产生的成本来讨论产品经济性。借助COQ和LCC概念，本文提出2D-QRC指标^[9,25]，从PAF维度引入隐形成本的概念^[26]来拓展外部损失成本。

分别按配方称取高筋面粉、酵母，加入上述配制溶液，慢速搅拌均匀，搅拌至面筋充分形成后加入酥油，进行快速搅拌至面团基本扩展，加入食盐继续搅拌至面团完全扩展（此时面团表面光洁、无断痕迹、手感柔和，用手可以拉成均匀薄膜状）。和好面团温度应控制在26～28℃。

本文所研究的质量指标涉及汽车全生命周期阶段，主要从主机厂的质量经济性视角研究质量投入计划。本文借鉴PP100指标的统计办法，运用千台车维修频次(R/1000@XMIS，X表示统计周期，MIS表示在役期)和千台车顾客抱怨频次(TGW/

1000@XMIX，X表示统计周期，MIS表示在役期)反映部件/系统/整车的质量水平，指导质量改善活动。在前期研究基础上，本文采用R/1000@3MIS,TGW/1000@3MIS等作为整车/部件的一个统计质量指标^[4,27]。

2 汽车产品质量经济性指标交互的系统动力学模型

系统动力学方法是由麻省理工学院Forrester教授^[28]提出的，是以定性、定量相结合，模拟现实系统的仿真方法。该方法根据汽车产品质量形成过程和产品质量经济性指标的分析结果，结合持续质量改善，从“质量设计—采购—制造装配—售后”全生命周期角度构建闭环的汽车产品质量经济性指标交互的系统动力学模型^[27,29]。

2.1 质量经济性指标因果回路图

为保证模型的有效性和实用性，需对系统动力学模型进行测试，主要包括量纲一致性测试、机械错误测试(逻辑错误)和行为再现能力测试(有效性检验)^[34-35]。本文借助Vensim PLE对模型进行仿真实验，从而验证本文构建系统动力学模型的有效性和科学性。在前文变量描述及方程式中已明确说明系统动力学模型中变量的单位，满足量纲一致性要求。利用结构行为验证仿真模型的逻辑性^[36]，本文流图根据“采购、装配及使用阶段”的质量传递和质量形成路径构建，满足随着质量活动投入提升产品质量水平的逻辑。同时，通过对比分析真实值与仿真预测值，并进行单因素方差分析^[35]，保证所建模型的科学性和有效性。

良好的压实度是保证路面稳定性的重要指标之一，本文根据现行规范《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60—2008），采用钻芯取样法对试验段路面压实度进行检测，部分检测结果如表4所示。

2.2 系统边界

本文所构建的汽车全生命周期质量经济性指标交互系统动力学模型具有两层边界。首先本文对全生命周期的研究集中了设计之后的采购、装配和使用过程，主要研究不同质量投入对整车质量经济性的影响^[31];其次本文对全生命周期整车经济性的界定参考PAF质量成本框架，不仅考虑传统的质量成本要素，还考虑由顾客抱怨导致的隐形损失^[9]，从质量形成过程的关键质量投入活动着手，研究整车产品全生命周期质量经济性指标的交互关系。本文研究包括以下几点假设：①主机厂的利润随着产品质量经济性的提升而增加；②利润计算不考虑非质量经济性提升之外其他(如营销等)活动的影响；③外购件质量性能与供应商费用正相关，即供应商费用越高，外购件质量水平越好；④本文与鉴定成本相关的产品检验过程不考虑发生两类检验错误的情况；⑤质量经济性包含汽车使用过程中未发生维修但产生顾客抱怨的隐形损失。

普外科常治疗外伤、乳房肿瘤、甲状腺肿瘤、血管疾病、肛肠、胃肠、胰腺、胆道、肝脏等脏器受损疾病，由于部分患者对疾病的不了解，容易引起抑郁、焦虑、不安、紧张等情绪，对此还需加强护理措施[1]。通过优质化护理干预能够秉持着“以人为本”的护理理念，可实现政府满意、社会满意、患者满意的目标，且通过加强基础护理的落实为切入点，能够更好的开展优质护理服务，满足患者生理、心理需求，拉近彼此关系，增加患者满意度[2-3]。本文旨在探索不同护理方式在普外科患者中的价值，如下文所述。

2.3 系统动力学流图构建

(2)不同质量活动对质量经济性指标的改善效率不同，相比鉴定成本要素，预防成本的持续投入有更高的改善效率。

牛传染性肠胃炎是肉牛养殖中经常容易出现的一类传染性胃肠道疾病，该种疾病主要是由细菌病毒感染引起的一类传染性疾病。不同年龄和品种的牛都可以感染该种疾病，随着牛日龄的增加，该种疾病所造成的死亡率呈下降趋势，通常对犊牛造成的危害最为严重。造成牛传染性肠胃炎发生的病原主要有牛传染性肠胃炎、流行性腹泻、冠状病毒、大肠杆菌、沙门氏菌[1]。该种疾病具有潜伏期、传染性强的特点。发病初期患病牛食欲下降、体温升高，随后出现呕吐腹泻症状，排出黄绿色水样稀便，粪便中夹杂大量气泡，在粪便中还能发现大量凝乳块存在。

2.4 模型变量及方程式

系统流图主要包括状态变量、速率变量、辅助变量和常量4类参数变量，如表1所示，其中状态变量的初值用N 表示^[28]。本文构建的系统动力学模型中的主要变量和方程式如表1所示，主要包括12个状态方程、12个速率方程、17个辅助方程。

表1 模型主要变量和方程式

续表1

3 仿真实验研究

3.1 参数设置

以C公司近3年(36MIS)的质量改善实践为例验证构建的仿真模型，以3个自然月(3MIS)为仿真步长，模拟的时段包括36个周期，系统参数从C公司的实际数据及与从事质量改善管理的质量专员访谈中获取。

为探究整车全生命周期质量经济性指标的交互关系，在实际仿真过程中参考质量改善实践历史，由于同一周期(T =3MIS)的质量改善活动并非为同一故障单元，可能存在重叠，为逼近整车企业的质量改善实践，用经验表函数代替质量成本数学模型，来反映质量投入要素对质量指标的影响，包括外购件合格率(如表2)、外购件检验水平(如表3)、千台车维修频次(如表4)和千台车顾客抱怨频次(如表5)。

表2 供应商费用投入影响外购件合格率的经验表函数 万元

表3 外购件鉴定费用影响检验水平的经验表函数 万元

表4 预防成本影响千台车维修频次R /1000的经验表函数 万元/10³

表5 预防成本影响千台车顾客抱怨频次TGW /1000的经验表函数 万元/10³

根据刘东才^[33]的研究，装配质量水平受装配质量投入影响，而与检测费用无关，本文假设装配水平受装配费用投入的函数关系为

Zpzlfytr =ae ^b·Zpzlsp 。

(42)

式中a ,b 为常数，实际中的装配质量投入具备临界条件，在临界范围内，不同企业的装配质量水平受装配质量费用投入的影响

(43)

基于上述分析，本文研究对象企业的装配质量水平与装配质量投入函数的关系如式(44)所示，参数α ，β 和最低装配水平q _l 取值与行业和对象企业的实际生产水平有关。

(44)

最低质量水平q _l 为当前自主品牌整车企业装配质量水平3 Sigma，即q _l =93.32%，最高质量水平取6 Sigma。

随着计算机技术、网络技术、移动终端技术的飞速发展，人们迫切希望能够随时随地从互联网上获取信息和服务，移动互联网应运而生并迅猛发展，淄博作为我国五大陶瓷主产区之一，基础雄厚。作为传统行业，陶瓷为淄博经济社会发展做出了重大的历史贡献，也逐步发展成淄博的城市名片，而不可否认的是，在过去的很多年中，粗放式的经营和管理方式也在一定程度上阻碍了其市场发展，比如从产品设计、原料采购到仓储运输、订单处理，再到批发经营、终端零售等产业链各个环节基础薄弱，组织化程度、分工协作水平不高，运行成本居高不下。

3.2 模型测试

因果关系图是用于分析复杂系统内部之间变量交互的有向图，由单条因果链(reinforce chain)组成。因果链有正链“+”和平衡链(负链)“-”两种形式，前者表示有向链的始端对末端要素有正面影响，后者反之^[28,30]。选取“采购—制造总装—新车使用”至三包期内产品的质量活动链为研究对象，通过采购和装配过程中可能影响产品质量和质量经济性指标的质量活动，构建全生命周期质量经济性指标交互的因果回路图，如图2所示。

3.3 仿真结果分析

本文借助C企业的质量改善经验，通过增加供应商费用投入，仿真关键质量经济性指标变量的变化规律。仿真实验采取平稳投入供应商费用以提升零部件质量的质量改善策略，分析预防成本、鉴定成本、内部损失、外部损失、质量相关总成本及R/1000,TGW/1000等质量经济性指标的变化趋势如图4所示；同时千台车维修频次、千台车顾客抱怨频次及隐形损失等质量指标的变化如图5所示。

由于经济性指标为状态变量，呈持续增加变化趋势，其斜率能够表征当期各经济性要素的变化。为了更加清晰地反映图4的规律，绘制各期的经济性要素趋势图，总质量相关成本及其关键要素每一期的变化规律如图6和图7所示。通过图6增加供应商费用投入时，损失成本显著降低，并在一定范围内显著降低总质量相关成本，提升产品的经济性；但在持续增长过程中，由于对损失减少难以发挥显著效果，导致供应商费用投入的增加量大于损失的减少量，从而使单期总质量成本增加，降低了经济性。与Naidu的数学模型验证^[18]和Arman的仿真结论^[37]类似，本文研究结论符合质量管理大师Juran和Feigenbaum的质量成本模型，图6和图7中的“总质量相关成本”存在最低点，且在24T附近，将其作为质量改善的目标，持续实施质量改善活动。由图5可知，当供应商费用投入增加时，产品的合格率提高，能够降低R/1000和TGW/1000，而且关键部件质量的提升不仅显著影响产品质量，还影响顾客满意(顾客抱怨)与质量成本。通过上述分析可知，随着供应商费用投入的增加，在一定范围内能够改善整车质量经济性。

地震解释构建煤层对比方案的步骤如下：首先在全区建立各反射波的追踪对比关系，确定各反射波的赋存范围和缺失类型。通过合成地震记录、反演等技术，分析不同煤层结构和地震反应特征对应关系，确定反射波的地质属性。主要煤层的对应关系先由相邻钻孔确定，再逐渐向四周扩展，构建起全区的煤岩层对比骨架；再逐步完善厚度小、赋存范围小的非主要煤层，最终形成全区的初步对比方案。

3.4 质量改善投入策略

上述对质量经济性的研究多集中在质量成本模型的静态分析，缺乏对自主品牌整车企业进行全生命周期的动态质量经济性分析；且多数研究没有考虑顾客满意度下降造成的隐性损失。实际生产制造中，整车质量投入具有动态性和不确定性，而且存在多源异构的质量经济性信息分布，难以利用数学模型研究国产汽车质量经济性。为从全生命周期研究自主品牌整车企业的汽车质量经济性，指导整车质量改进，本文利用系统动力学(System Dynamics, SD)建模方法构建质量经济性动态评估的SD模型，分析自主品牌整车企业的产品质量经济性，从全生命周期视角探究产品质量经济性要素的动态交互影响。

(1)不同质量活动投入下质量经济性指标变化的对比分析

(1)通过供应商费用投入选择高质量的零部件，能够改善整车R/1000@3MIS和TGW/1000@3MIS，而且总质量相关成本保持相对稳定甚至下降。可知，在一定程度内的质量活动投入可以有效改善整车的质量经济性，并通过最优总质量相关成本质量改善目标区域。

图8和图9分别对比采购和装配制造过程中，在预防成本要素和鉴定成本要素投入条件下，整车质量经济性指标的变化规律;图10对比同等类别质量成本要素在不同阶段投入时，质量经济性指标的变化规律。由图8可知，相比外购件鉴定费用投入的质量活动，增加外购件供应商费用投入，即选择高质量水平的零部件，能够显著改善总质量相关成本。图9显示了类似结论，即相比装配产品鉴定费用投入，装配质量投入对提升整车质量经济性更加有效。零部件性能和装配水平的提高能够显著提升产品的质量经济性，因此主机厂在制定质量改善投入计划时，相比外购件和产品检验投入策略，优先从提高外购件供应商质量和制造总装水平入手。图8和图9表明，相比鉴定成本的投入，预防成本投入能够有效改善整车质量经济性，这与质量大师戴明博士^[11]的“质量是生产，而非检验出来”的质量管理结论一致。从图10可知，相比装配过程的质量投入，采购过程的质量活动投入能够更有效地提升整车的质量经济性，该结论与Zhou等^[38]研究的结论“制造系统中前端工作站对系统可靠性具有更加显著影响”一致，本研究通过系统动力学仿真实验将该结论从制造系统推广至供应链，这要求主机厂在实施质量活动投入时要从源头控制，将质量缺陷控制在源头，强调了质量设计的重要性。

(2)不同投入策略下的质量经济性指标变化规律分析

通过上述仿真结论，相比外购件鉴定费用和装配质量费用投入，供应商费用投入能够高效提升产品的质量经济性指标，而且对外购件质量的源头控制是改善关键部件及整车质量经济性的主要途径。实际中存在不同的供应商费用投入策略，而且投放策略与企业的质量改善目标和盈利状况相关；为了验证不同供应商费用投入策略下的指标变化，通过对比实验，对平稳投入、加速投入、减速投入3种策略下关键指标的变化规律进行仿真，如图11所示。

由图11可知，3种投入策略均有效改善了整车质量指标(R/1000和TGW/1000)，通过增加供应商费用提高外购件质量经济性能够改善整车的质量经济性指标，且不同质量投入策略下整车质量改善的效率不同。通过图6可知，在质量改善投入t =24T 时，总质量相关成本最低；不同投入策略下由于为等额投入，总质量相关成本的改善效果变化不大。但是通过灵敏性分析可知，减速投入和加速投入分别会促进(19T )和延迟(27T )最佳质量经济性区域的逼近，因此质量管理部门可以依据企业需求和市场环境选择不同的投入策略来促进产品质量经济性的提升。

4 结束语

本文结合自主品牌整车质量改善实践，运用系统动力学建模方法，从全生命周期视角研究国产汽车质量经济性及质量投入策略，利用2D-QRC框架反映了整车的经济性，构建了质量经济性指标交互的系统动力学模型，分析了质量投入时整车质量经济性指标的变化规律。本文提出的主要质量经济性指标包括R/1000@3MIS、TGW/1000@3MIS、总质量相关成本和2D-QRC的相关成本要素指标。通过仿真实验，得出以下结论：

本文系统动力学模型中的主要质量活动投入包括供应商费用(P ₁)、外购件鉴定费用(A ₁)、装配质量费用(P ₂)投入和产品鉴定费用(A ₂)投入，为了探究不同质量活动对整车质量经济性的影响，仿真不同质量投入策略下，关键质量经济性指标的变化规律，如图8～图10所示。

根据国产汽车质量活动链和关键指标分析结果，结合因果回路图，构建汽车产品质量经济性指标交互的系统动力学流图。以整车制造至售后三包期结束(即售出后36个在役月)为系统边界，从全生命周期视角研究国产汽车的质量经济性。国产汽车的持续质量改善依赖于质量投入，而主机厂的质量投入计划受销售利润的影响^[32]。为从全生命周期研究国产汽车的质量经济性，本文集成零部件采购子系统、四大工艺系统和售后服务子系统，结合质量改进流程绘制流图，如图3所示。

(3)质量形成过程前端的质量活动投入比后端的质量投入更加有效，相比通过装配质量投入提升装配质量，提升外购件质量水平能够更加高效地改善整车质量水平。

(4)通过供应商费用投入提升关键部件质量水平，进而改善整车的质量经济性，是一种高效的质量活动，而且不同投入策略能够以不同效率达到计划最优质量经济性区域，主机厂可依据企业需求选择合适的投入策略，促进产品质量经济性的改善，提升整车竞争力。

然而，本文的研究是有边界和一定假设前提的，文中以2D-QRC要素和统计指标R/1000@3MIS，TGW/1000@3MIS作为反映整车质量经济性的关键指标，实际中的质量总相关成本最低并非意味着产品的质量经济性最高，当质量相关总成本增加对应的价值增量大于成本增量时，对主机厂而言仍然是经济的，这是由于缺乏规范的质量经济性指标导致的。质量经济性不仅与成本有关，还与顾客价值和质量收益相关；因为顾客抱怨会造成企业的隐形损失，而且顾客抱怨往往会影响潜在消费者，所以从微观视角研究顾客抱怨的传播规律对质量经济性的研究十分必要。下一步将围绕质量收益的质量经济性指标扩展本文系统动力学模型，借助疫病传播模型描述顾客抱怨的传播，以多智能体建模仿真抱怨群体的行为和顾客抱怨的传播，构建带多智能体的混合系统动力学模型，并拓展应用Anylogic仿真实验(包括智能体建模和系统动力学建模的混合模型)，弥补Vensim PLE无法处理智能体模型的局限，进而研究更加贴近生产实践的质量投入策略。

参考文献 :

[1] CHEN Caiyuan. A research on Chinese auto parts industry upgrading based on industry convergence[D]. Wuhan：Wuhan University of Technology,2016(in Chinese).[陈才源.基于产业融合的中国汽车零部件产业升级研究[D].武汉：武汉理工大学,2016.]

[2] ZHOU Fuli, WANG Xu, LIM M K, et al. Sustainable recycling partner selection using fuzzy DEMATEL-AEW-FVIKOR:a case study in small-and-medium enterprises (SMEs)[J]. Journal of Cleaner Production,2018,196:489-504.

[3] GUAJARDO J A, COHEN M A, NETESSINE S. Service competition and product quality in the U.S. automobile industry[J]. Management Science,2016,62(7):1860-1877.

[4] ZHOU F, WANG X, LIN Y, et al. Strategic part prioritization for quality improvement practice using a hybrid MCDM framework:a case application in an auto factory[J]. Sustainability,2016,8(6):559-570.

[5] JURAN J M, GODFREY A B. Quality handbook[J]. New York, N.Y., USA:Republished McGraw-Hill,1999:173-178.

[6] SCHIFFAUEROVA A, THOMSON V. A review of research on cost of quality models and best practices[J]. International Journal of Quality & Reliability Management,2006,23(6):647-669.

[7] CHIADAMRONG N. The development of an economic quality cost model[J]. Total Quality Management & Business Excellence,2003,14(9):999-1014.

[8]ATANOV A, ZAVADSKY J, SEDLIAIKOV M, et al. How Slovak small and medium manufacturing enterprises maintain quality costs:an empirical study and proposal for a suitable model[J]. Total Quality Management & Business Excellence,2015,26 (11/12):1146-1160.

[9] ZHOU F, WANG X, WU N, et al. Quality cost framework based on lifecycle theory and PAF model[C]//Proceedings of the 4th International Symposium on Project Management. Sydney,Australia:Aussino Academic Publishing House,2016:730-735.

[10] SHANG Shanshan, YOU Jianxin. Modeling research on the relationship between quality cost and quality level[J]. Statistics & Decision,2010(7):72-75(in Chinese).[尚珊珊,尤建新.质量成本与质量水平关系及其模型研究[J].统计与决策,2010(7):72-75.]

[11] LIM C, SHERALI H D, GLICKMAN T S. Cost-of-quality optimization via zero-one polynomial programming[J]. IIE Transactions,2014,47(3):258-273.

[12] AŽMAN S, GOMIEK B. Functional form of connections between perceived service quality, customer satisfaction and customer loyalty in the automotive servicing industry[J]. Total Quality Management & Business Excellence,2015,26(7/8):888-904.

[13] XIN Zhigao, ZHAO Xu. Quality cost optimization model based on customer satisfaction[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications :Social Science Edition,2010,12(2):57-60(in Chinese).[辛制高,赵 旭.基于顾客满意度的质量成本优化模型[J].北京邮电大学学报:社会科学版,2010,12(2):57-60.]

[14] ZHOU F, WANG X, CHEN S, et al. Research on quality cost model (QCM) based on quality improvement procedure (QIP) in an auto-factory[J]. International Journal of Database Theory and Application,2017,10(1):14-21.

[15] PAN Yanhua, XIAO Jing. Quality cost model based on customer satisfaction[J]. Systems Engineering,2015,33(1):74-80(in Chinese).[潘燕华,肖 静.基于顾客满意的质量成本模型[J].系统工程,2015,33(1):74-80.]

[16] MURTHY D P, BLISCHKE W R. Warranty management and product manufacture[M]. Berlin, Germany:Springer Science & Business Media,2006.

[17] HOYLE D. Automotive quality systems handbook[M]. Amsterdam, Netherlands：Elsevier,2000.

[18] NAIDU N V R. Mathematical model for quality cost optimization[J]. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing,2008,24(6):811-815.

[19] TSAI W H, HSU W. A novel hybrid model based on DEMATEL and ANP for selecting cost of quality model development[J]. Total Quality Management & Business Excellence,2010,21(4):439-456.

[20] PIRES A R, COCIORVA A, SARAIVA M, et al. Management of quality-related costs. the case of Portuguese companies[J]. Total Quality Management & Business Excellence,2013,24(7/8):782-796.

[21] BHUTTA K S, HUQ F. Supplier selection problem:a comparison of the total cost of ownership and analytic hierarchy process approaches[J]. Supply Chain Management,2002,7(3):126-135.

[22] LIPMAN T E, DELUCCHI M A. A retail and lifecycle cost analysis of hybrid electric vehicles[J]. Transportation Research Part D:Transport and Environment,2006,11(2):115-132.

[23] TUOMINEN V. Cost modeling of inspection strategies in automotive quality control[J]. Engineering Management Research,2012,1(2):33-45.

[24] GAO Nini, LIU Zixian. A review on implication, estimation method and control method of hidden costs[J]. Science Research Management,2014,35(9):69-78(in Chinese).[高妮妮,刘子先.隐性成本含义、估测方法和控制方法研究述评[J].科研管理,2014,35(9):69-78.]

[25] HE Ting, ZHAN Jieting, ZHAN Dechen, et al. Quality costing method based on business rules in enterprise[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2007,13(2):381-386(in Chinse).[何 霆,詹婕婷,战德臣,等.基于业务规则的企业质量成本核算方法研究[J].计算机集成制造系统,2007,13(2):381-386.]

[26] SNIESKA V, DAUNORIENE A, ZEKEVICIENE A. Hidden costs in the evaluation of quality failure costs[J]. Engineering Economics,2013,24(3):176-186.

[27] ZHOU Fuli, WANG Xu, CHEN Shan, et al. COQ math model case study for self-brand automobile industry[C]//Proceedings of the 2015 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management. Washington,D.C.,USA:IEEE,2015:1392-1396.

[28] LI Jian, ZHANG Wenwen, BAI Xiaoyun, et al. System-dynamics-based factor analysis for the speed of emergency materials transportation[J]. Systems Engineering—Theory & Practice,2015,35(3):661-670(in Chinese).[李 健,张文文,白晓昀,等.基于系统动力学的应急物资调运速度影响因素研究[J].系统工程理论与实践,2015,35(3):661-670.]

[29] ZHOU Fuli, WANG Xu, LIN Yun, et al. Priority establishment of quality improvement procedure part based on fuzzy-VIKOR method[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2016,22(12):2809-2818(in Chinese).[周福礼,王 旭,林 云,等.基于F-VIKOR的质量改善部件优先级确定[J].计算机集成制造系统,2016,22(12):2809-2818.]

[30] ZHANG Junrong, WANG Zidan, TANG Ling, et al. The simulation of carbon emission trading system in Beijing-Tianjin-Hebei region:an analysis based on system dynamics[J]. Chinese Journal of Management Science,2016,24(3):1-8(in Chinese).[张俊荣,王孜丹,汤 铃,等.基于系统动力学的京津冀碳排放交易政策影响研究[J].中国管理科学,2016,24(3):1-8.]

[31] ZHOU Fuli, WANG Xu, CHEN Shan, et al. Quality improvement procedure (QIP) based on 8D and six sigma pilot programs in automotive industry[J].Advances in Economics, Business and Management Research,2016,16:275-281.

[32] ZHOU Fuli, WANG Xu, GOH M, et al. Supplier portfolio of key outsourcing parts selection using a two-stage decision making framework for Chinese domestic auto-maker[J]. Computers & Industrial Engineering,2019,128：559-575.

[33] LIU Dongcai, LUO Zheng, ZHANG Wenhua. Research on optimal quality-cost model[J]. Journal of Wuhan University of Technology,2007,29(5):160-161(in Chinese).[刘东才,雒 征,张文华.最佳质量成本模型的研究[J].武汉理工大学学报，2007,29(5):160-161.]

[34] LIU Pei, MU Dong, XIA Hui. System dynamics model for coordination among stakeholders of regional freight systems[J]. Computer Integrated Manufacturing Systems,2016,22(3):859-869(in Chinese).[刘 沛,穆 东,夏 辉.基于系统动力学的区域运输多主体利益协调[J].计算机集成制造系统,2016,22(3):859-869.]

[35] XU Y, SZMEREKOVSKY J. System dynamic modeling of energy savings in the US food industry[J]. Journal of Cleaner Production.2017,165:13-26.

[36] YAN Haiyan, LIU Hui, XU Bo. Research on dynamic integration capability in cross-border merger and acquisition based on system dynamics[J]. Journal of Systems Science,2016,24(1):70-74(in Chinese).[阎海燕,刘 慧,徐 波.基于系统动力学的企业跨国并购动态整合能力研究[J].系统科学学报,2016,24(1):70-74.]

[37] SADREDDIN A, SAWAN R, SCHIFFAUEROVA A. Using system dynamics approach to model cost of quality in the procurement process of the construction industry[EB/OL].[2017-07-14].http://j-s-d.jp/en/2014APCProceedings/papers/P1012.pdf,2014.

[38] ZHOU Fuli, WANG Xu, LIN Yun. Production effectiveness-based system reliability calculation of serial manufacturing with checking machine[J]. Journal of Computers(Taiwan),2016,27(3):201-211.

Economy of quality for Chinese domestic automotive products based on systems dynamics simulation

ZHOU Fuli ¹,WANG Xu ²,YE Zhenggeng ³,LIN Yun ²,HE Yandong ⁴

(1.School of Economics and Management, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China;2.College of Mechanical Engineering Chongqing University, Chongqing 400044, China;3.School of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China；4.Graduate School at Shenzhen, Tsinghua University, Shenzhen 518055, China)

Abstract :To study the quality of economics of automobile parts and domestic vehicles from total lifecycle perspective, a system dynamic model based on the quality generation of automobile and continuous quality improvement procedure was established. In light of the Two Dimensional Quality Related Cost (2D-QRC), the Prevention-Appraisal-Failure(PAF) cost and lifecycle cost were highlighted to describe the economy of auto products. The maintenance frequency per thousand vehicles (R/1000@3MIS) and customer complaints per thousand vehicles (TGW/1000@3MIS) indexes were employed to reflect the quality level of key parts and automobile products. To evaluate the quality of economics of automobile product, Vensim PLE was applied to simulate the constructed system dynamics model, which could derive the variation trend of key indicators in different quality investment portfolios of specific quality activities. The simulation results showed that the quality investment could improve the performance of quality of economic indicators, especially by quality improvement of key parts and supplier management, and there existed the obvious discrepancy of improvement performance among different quality activities and improvement strategies. The domestic automotive industry could improve the quality of economics of their products with key outsourcing parts enhancement, which would provide theoretical support and practical reference to the future research on strategic quality improvement plan establishment.

Keywords :domestic automobile; R/1000@3MIS; TGW/1000@3MIS; systems dynamics; quality of economics; simulation

中图分类号 ：C93

文献标识码： A

DOI ：10.13196/j.cims.2019.02.024

收稿日期 ：2017-09-04；

修订日期： 2018-09-10。

Received 04 Sep. 2017;

accepted 10 Sep. 2018.

作者简介 ：

周福礼(1991-),男,河南洛阳人,讲师,博士,研究方向:汽车质量管理、工业工程、大数据商务分析,E-mail:deepbreath329@outlook;

事权、财权不明确，两者存在不相匹配和“错位”，不仅易使国家和各级政府责任落实不到位，甚至产生相互推诿、扯皮等问题，还意味着政府行为无定规，可随意“斟酌”，选择性作为，越位和缺位并存地“乱作为”，权力拥有者和权力部门利益驱动之下过度的自我服务和漠视紧缺的公共品和公共服务的供给。所以，责任政府逻辑之下，事权财政的匹配理所当然，政府尽责的先决条件是有可靠的财政资源。“无钱别点菜”，办事必须有财力保障，要解决事权、财权不相匹配的问题；“买菜的钱不能打酱油”，拿了钱必须办好事，办法定职责内的事，要解决好事权、财权“错位”问题。

王 旭(1963-),女,四川南充人,教授,博士，博士生导师,研究方向:质量管理、电子商务、现代物流工程等;

叶正梗(1989-),男,河南商丘人,博士研究生,研究方向:质量可靠性、工业工程等;

林 云(1976-),男,四川成都人,副教授,博士,研究方向:现代物流管理、电子商务、工业工程等;

(1)采购流程不规范。采购部门缺乏详细具体的采购流程规定，采购工作存在一定的随意性，也即生产部门告知采购需求，采购部门人员即临时进行采购，缺乏预见性和计划性。这将导致采购工作比较忙乱，在市场上采购比价时间减少最终采购成本偏高和采购品质不理想。

何彦东(1988-),男,河南周口人,博士研究生,研究方向:城市物流、工业工程、优化算法等。

1.1.2地理区位作为贵阳市东北城市组团，乌当区的区位交通条件优越，其东临南明区、南融云岩区、西接观山湖和白云区、北连开阳县，与贵阳航空港经济区、贵阳综合保税区联袂成带，与贵阳龙洞堡国际机场和贵阳火车北站毗邻，贵阳火车东站坐落境内，高速公路、高速铁路与城市干道纵横交错，“快旅慢游”现代交通体系基本形成，是广大贵阳市民首选的农旅体验生态区。

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