提升新產品設計與開發效益之決策支援系統

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告

提升新產品設計與開發效益之決策支援系統 研究成果報告(精簡版)

計 畫 類 別 ： 個別型

計 畫 編 號 ： NSC 95-2221-E-011-025-

執 行 期 間 ： 95 年 08 月 01 日至 96 年 07 月 31 日 執 行 單 位 ： 國立臺灣科技大學工商業設計系

計 畫 主 持 人 ： 張文智

計畫參與人員： 博士班研究生-兼任助理：衛萬里

碩士班研究生-兼任助理：林文心、連勤和

處 理 方 式 ： 本計畫可公開查詢

中 華 民 國 96 年 10 月 23 日

行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告

提昇新產品設計與開發效益之決策支援系統（I）

計畫類別：█個別型計畫 □整合型計畫 計畫編號：NSC 95-2221-E-011-025

執行期間：95 年 08 月 01 日至 96 年 07 月 31 日 計畫主持人：張文智

執行單位：國立台灣科技大學工商業設計系

中 華 民 國 96 年 7 月 31 日

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

提昇新產品設計與開發效益之決策支援系統（I）

A Decision Support System for Enhancing the Effectiveness of New Product Design and Development（I）

計畫編號：NSC 95-2221-E-011-025

執行期限：95 年 08 月 01 日至 96 年 07 月 31 日 主持人：張文智 國立台灣科技大學工商業設計系 一、中文摘要

不斷開發和設計成功的新產品是 企業保持優勢的一項重要原動力，如果 產 品 開 發 團 隊 (product development team, PDT)在前端程序的重要決策時機 能確實掌握、排除不具有獲利能力的選 項，並儘速挑選出有利持續進行開發作 業的最佳解答，將可以在有限資源和其 他條件的限制下，為企業組織創造較大 的獲利。所以，新產品開發的初期階段 或前端程序 (front-end process)是極為 重要的，而其中關鍵點的決策正確與 否，更是影響新產品開發成功的主要因 素。然而，倘若企業核心團隊的決策模 式是根據過去的經驗或依賴個人直覺 的判斷，在缺乏理性評估的情形下，是 容易導致所獲資訊嚴重偏離原先設立 之企劃目標；如果對於市場景氣的預測 又過度樂觀，欠缺應有的風險意識，則 將造成無法因應市場變化的後果。更甚 者，會讓經營者面臨身陷財務困境的危 機。因此，本研究將針對產品開發設計 概念的決策及最佳設計方案選擇決策 進行討論，尋找適用之方法與技巧，以 建立整合型的新產品設計與開發「決策 支援系統」。另外，為了驗證及評價此 決策支援系統之成效，檢視其是否可作 為提昇新產品開發效益的有效工具，將 研擬一套客觀、有效且具標準化的新產 品開發效益評估系統，並製作產品原 型，作為調查顧客滿意度和進行目標市 場之測試，已檢視此決策支援系統之成 效。本研究將分三階段進行，第一階段 探討企畫案之決策（2006 年執行），第

二階段探討設計方案評估與決策（2007 年執行），第三階段進行決策模式效益 評估（2008 年執行）。

Abstract

Continuing to develop and design successful new products is important for a company to maintain the leading edge over other competitors. If a new product development team can make a good decision in the front-end process, eliminating those not viable ideas, it can save development cost and time. An enormous profit can be created for the company. However, if these front-end decisions are made relying only the experience and intuition of the individuals of the team, without rational and objective evaluations, it may make inappropriate decisions and cause serious disaster to the company. Therefore, this research is to explore the appropriate methods and tools for both the project selection stage and solution selection stage so that proposed projects and ideas can be evaluated properly. Moreover, taking several product development projects as examples, to test the validity of this decision support system covering project selection and solution selection will be fully examined. The research will be conducted in three phases and each phase will last about a year.

二、研究源由與目的

企 業 經 營 管 理 階 層 (upper management)在新產品開發過程中的各 個關鍵決策時機扮演著極為重要之角

色。也可以說，產品能否成功上市並為 公司獲取利潤，全然繫於他們最終所作 判斷與決策的正確與否。然而，面對新 產品開發諸多不確定因素所衍生難以 遽下定論的窘境，抑或部門主管無法摒 棄己見而導致莫衷一是的結果，在在說 明「提昇決策品質」已成為企業體急欲 尋求解決之道的重要課題。

「產品設計方案」的選擇屬於多準 則決策（multi-criteria decision making, MCDM）問題，其中包含了許多複雜的 考慮因素，諸如營運策略、資金運用、

市場行銷、技術研發、生產製造、顧客 需求及外觀造形等。然而，大多數有關 方案選擇問題的研究是無法反映介於 方案間以及方案準則間彼此所存在的 相互依存（interdependency）關係。但 若能審慎考量這些實際存在的特性，必 可帶給企業相當價值的成本降低及獲 取更大的利潤（Baxter, 1995）。

本研究針對 S 科技公司設計部門所 提出之四款 MP3 隨身聽設計方案進行 評選。首先利用訪談蒐集此領域專家的 意見，研擬有關之評估因子。接著以模 糊德爾菲專家問卷方式篩選出共識度 高且重要的評估準則。

三、研究方法與程序 (一)、分析網路程序法

首先建立產品設計方案選擇模式 的層級架構，並考量存乎於方案及準則 間之相互依存及回饋（feedback）關係，

應 用 分 析 網 路 程 序 法 來 評 估 替 選 方 案，求取各方案的優先順序權值向量

（權重）。

(二)、0-1 目標規劃

應 用 目 標 規 劃 法 之 數 學 模 式 運 算，進行可行（組合）方案的選擇，以 獲得一達目標需求之最佳解答。

四、研究發現

本 研 究 階 段 應 用 分 析 網 路 程 序 法

（ANP）決定 MP3 隨身聽產品設計替

選方案優先權值。ANP 法之專家問卷由 S 公司決策團隊就各個配對比較項目以 群體討論（group discussion）的方式取 其最終之共識值（採 Saaty 9 階等級尺 度的成對比較給分方式），進行 ANP 法 之客觀操作及計算，求得具相互依存性 的各替選方案之優先權值。其分析過程 之相關內容說明如下：C 代表各個評估 準則（criterion），分別為市場需求 C1、

產品定位 C2、產品設計 C3、生產製造 C4、技術支援 C5、財務分析 C6 及廣告 行銷 C7 等七個評估準則。此七個準則 可表示為集合 C =（C1，C2，C3，C4，

C5，C6，C7）。而四款 MP3 隨身聽設 計方案則以 P 表示，分別為方案一 P1、

方案二 P2、方案三 P3 及方案四 P4。此 四個方案亦可表示為集合 P =（P1，P2，

P3，P4）。根據篩選出的評估準則及實 質進行的設計替選方案，經演算後得四 款設計方案之優先權值分別為（0.223, 0.075, 0.494, 0.208），而權值最高者即為 最佳選擇方案。也就是說，方案三為經 評選後最符合 S 公司整體經濟利益之最 佳產品設計方案。而經由上述考量相互 依存關係所求得的各方案優先權值，將 可作為此次實例驗證在研究與分析上 之參考。

之後應用 ZOGP 模式中之目標、決 策變數以及限制式之設定，以推論分析 求 得 符 合 公 司 整 體 經 濟 利 益 之 最 佳 解。根據 S 公司所提供之資料（內容整 理如表 5 所示），針對每一方案所需的 成本限制條件及公司最大可用之資源 分配，求解設定之目標規劃函數。此 ZOGP 模式包含有：（1）產品設計及模 型製作費用；（2）執行方案所需工作天 數；（3）成品交貨所需天數（1,000 件；

含生產、製造、包裝）；及（4）成本預 算（1,000 件；含規劃、設計、行銷等 費用）四項。以下則為根據上述經由 ANP 法 所 求 得 之 各 設 計 方 案 優 先 權 值：（P1，P2，P3，P4）=（0.223, 0.075,

0.494, 0.208），針對本 0-1 整數目標規 劃模式之目標函數、決策變數與限制條 件以及求解結果作一分析與探討。

經由電腦軟體 LINDO 程式運算分 析後，所求解出之結果可知，被選出之 產品設計方案為方案三與方案四。而其 求解最終結果，產品設計與模型製作費 及執行上所需之工作天數符合所需；於 成品交貨所需天數 55 天是可將其最大 可用資源減少 2 天；而在最大可用預算 成本資源 350 萬之限制條件下，同樣地 可省下 10 萬元。經此設計決策技術的 實例演練與驗證，其結果將足以提供 S 公司決策者一客觀、合理且具量化分析 的參考數據。

「產品設計方案」的選擇上存在著 方案間及準則間相互依存的特性。因此 提出具量化分析、客觀且符合現實各種 條件限制的參考依據，讓公司決策者能 精確地評選出達到企業最大整體利益 之新產品開發設計方案，是相當重要 的。應用 0-1 整數目標規劃法的求解方 式，在於考量不同資源分配下，為求滿 足必須的目標需求而選擇之最佳解答

（或組合）；並提供客觀、具量化的計 算分析數據，幫助公司依其所欲達到之 目標給予評選與決策產品設計方案的 優先開發順序。同時可利用 ZOGP 模擬 演 算 其 他 不 同 資 源 分 配 下 的 假 設 情 況，或許可藉此調整產品目標市場需求 及企業經營策略。

五、參考文獻

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