智能产品服务系统与供应商协同配置方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能产品服务系统与供应商协同配置方法，包括：分析智能产品服务系统包含的每一模块的类型，根据模块类型对每一模块实例进行模块性能评分；以模块实例和模块实例的供应商为决策变量，以智能产品服务系统方案的性价比最高为目标函数，建立上层优化配置模型，以供应商方案的经济成本、环境成本和社会损耗最低为目标函数，建立下层优化配置模型；采用嵌套序贯式遗传算法对上层优化配置模型和下层优化配置模型求解，得到最优的智能产品服务系统配置方案和供应商配置方案。本发明专利技术解决了现有方法不能处理智能产品服务系统及其供应商协同配置，及缺少对于智能产品服务系统的性能分析和供应商可持续度分析的问题。统的性能分析和供应商可持续度分析的问题。统的性能分析和供应商可持续度分析的问题。

【技术实现步骤摘要】
智能产品服务系统与供应商协同配置方法


[0001]本专利技术涉及产品服务和供应商管理领域。更具体地说，本专利技术涉及一种智能产品服务系统与供应商协同配置方法。

技术介绍

[0002]在数字化时代，一方面，信息技术和数字技术的发展提高了供应链的效率；另一方面，数字化的运营和交互方式，使得供应链上的各个环节需要协同发展，以持续不断地为用户提供优质的产品和服务。让供应商尽早地参与到系统的研发和配置，对于核心企业的可持续发展具有重要意义。选择合适的供应商和分配合适的订货批量，可以有效减少采购、运输和存储过程中的碳排放。在产品/服务设计时，将供应商的可持续性纳入考虑范围，可以提高配置智能产品服务系统(smart product service systems，Smart PSS)方案和配置供应商方案的效率，符合市场对于可持续性的预期。
[0003]配置智能产品服务系统方案和配置供应商方案是供应链管理的前后环节，目标和约束条件不同，一般通过建立双层规划模型完成两类方案的协同配置。在配置产品/服务方案环节，可以将产品服务系统的构成部分划分为通用模块、必选模块和可选模块，以服务性能和产品性能最大化为目标，获取能够使得顾客满意度最大化且同时保证主制造商效益的产品服务系统方案。在下层选择供应商方案，以供应商提供的模块实例成本最低为目标，获得近似最优的供应商配置。但是以往的方法没有区分不同类别产品服务系统的结构差异并且缺少对模块实例的可持续性的衡量。
[0004]例如：在申请号为201410211357.4的专利中公开了一种产品服务需求预测和资源优选配置方法，包括步骤：步骤1：基于信息组合和方法组合对产品服务需求进行预测；步骤2：按照不同的产品服务需求对产品服务资源的要求，基于ProA方法(activity and process方法)优选配置产品服务资源。本专利技术充分发挥不同的预测模型在提取需求趋势信息上的优势，能够充分利用存在于不同产品服务需求层次中的需求趋势变化信息，从而提高需求预测的精度；准确获取产品服务需求之后，采用基于ProA的产品服务资源优选配置方法既可以确保所有产品服务都有必要的服务资源支撑,还可以优化产品服务资源配置方案，从而提高客户满意度，降低产品服务成本。
[0005]该方法基于ProA理论设计满足客户潜在需求的产品服务，考虑了客户需求的变化趋势和制造企业的产品服务成本。但是，该方法从需求端出发，忽视了在供应端供应商所提供的模块实例的特性，使得制造企业不能获得完整的产品服务配置决策。并且，该方法没有考虑在制造商能力不同的情况下，如何配置最优的PSS方案，不能很好地表达不同类型PSS在功能实现上的差异。因而，有必要提出新的方法，辅助制造企业针对不同类型的PSS，制定完整的配置决策。
[0006]又如：在申请号为201410131352.0的专利中公开了一种产品服务供应链优化设计方法包括步骤：步骤1：基于产品服务需求频次的产品服务供应链战略设计；步骤2：产品服务设施动态选址；步骤3：产品服务供应商选择；步骤4：产品服务供应链流程设计。本专利技术针
对产品服务供应链的基本特性优化产品服务网络结构,选择最佳的合作伙伴和建立标准化的产品服务供应链流程,进而建立系统性优化设计基础上的产品服务供应链。同时,本专利技术通过技术方法避免和减小人为因素在产品服务设施选址、产品服务供应商选择中的影响,使设计的产品服务供应链更加符合特定客观需求。
[0007]该专利技术从供应链角度，研究了产品服务设施选址和产品服务供应商选择的问题。但是，该专利技术忽视了产品服务结构与供应商提供的模块实例之间互相影响的关系，容易忽视客户端的实际需求。因而，有必要研究产品服务系统配置和供应商选择的衔接环节，开发能够同时得到PSS设计和供应商选择决策的方法，辅助制造企业在产品服务设计和供应链配置的衔接环节制定更加客观高效的决策

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0009]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种智能产品服务系统与供应商协同配置方法，包括：
[0010]分析智能产品服务系统包含的每一模块的类型，所述智能产品服务系统的每一模块至少有一个满足模块需求的模块实例，该模块实例由至少一个供应商提供，根据模块类型再基于工程价值评估方法对每一模块实例进行模块性能评分；
[0011]以模块实例和模块实例的供应商为决策变量，在模块配置约束条件下，以智能产品服务系统方案的性价比最高为目标函数，建立上层优化配置模型，在供应商约束条件下，以供应商方案的经济成本、环境成本和社会损耗最低为目标函数，建立下层优化配置模型；
[0012]采用嵌套序贯式遗传算法对上层优化配置模型和下层优化配置模型求解，得到最优的智能产品服务系统配置方案和供应商配置方案。
[0013]优选的是，采用嵌套序贯式遗传算法对上层优化配置模型和下层优化配置模型求解的过程包括：
[0014]c1、采用遗传算法对上层优化配置模型求解，得到满足模块配置约束条件的智能产品服务系统配置方案的一个第一可行解；
[0015]c2、将该第一可行解传递给下层优化配置模型，得到基于该第一可行解的下层优化配置模型，采用序贯式遗传算法对基于该第一可行解的下层优化配置模型求解，得到满足供应商约束条件的供应商配置方案的一个第二可行解；
[0016]c3、基于该第一可行解和第二可行解计算供应商方案的经济成本、环境成本和社会损耗，以及智能产品服务系统的性价比；
[0017]c4、判断基于该第一可行解和第二可行解的智能产品服务系统的性价比是否为最高且基于该第一可行解和第二可行解的供应商方案的经济成本、环境成本和社会损耗是否为最低，若是，则输出该第一可行解和第二可行解，以作为最优的智能产品服务系统配置方案和供应商配置方案，否则，重复步骤c1～c3。
[0018]优选的是，所述模块配置约束条件包括：a1、单一约束，即每一模块只选择一个模块实例；a2、性能约束，即智能产品服务系统总性能评分不低于用户预期，其中智能产品服务系统总性能评分是将智能产品服务系统中每一模块选用的模块实例的模块性能评分采用多属性效用函数求得；
[0019]所述供应商约束条件包括：b1、单一约束，即每一模块实例只选择一个供应商；b2、成本约束，即智能产品服务系统总成本不高于用户预算，其中智能产品服务系统总成本是供应商的经济成本与环境成本总和。
[0020]优选的是，所述模块的类型包括：产品导向型、使用导向型和结果导向型；
[0021]所述模块由至少一个构件组成，所述构件包括实体产品构件、服务构件和软件构件三种类型；
[0022]分析智能产品服务系统包含的每一模块的类型的方法包括：
[0023]分别统计每一模块中包含的实体产品构件数量n
p
、服务构件数量n
s
、软件构件数量n
sw
和总构件数量n，n＝n
p
+n
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能产品服务系统与供应商协同配置方法，其特征在于，包括：分析智能产品服务系统包含的每一模块的类型，所述智能产品服务系统的每一模块至少有一个满足模块需求的模块实例，该模块实例由至少一个供应商提供，根据模块类型再基于工程价值评估方法对每一模块实例进行模块性能评分；以模块实例和模块实例的供应商为决策变量，在模块配置约束条件下，以智能产品服务系统方案的性价比最高为目标函数，建立上层优化配置模型，在供应商约束条件下，以供应商方案的经济成本、环境成本和社会损耗最低为目标函数，建立下层优化配置模型；采用嵌套序贯式遗传算法对上层优化配置模型和下层优化配置模型求解，得到最优的智能产品服务系统配置方案和供应商配置方案。2.如权利要求1所述的智能产品服务系统与供应商协同配置方法，其特征在于，采用嵌套序贯式遗传算法对上层优化配置模型和下层优化配置模型求解的过程包括：c1、采用遗传算法对上层优化配置模型求解，得到满足模块配置约束条件的智能产品服务系统配置方案的一个第一可行解；c2、将该第一可行解传递给下层优化配置模型，得到基于该第一可行解的下层优化配置模型，采用序贯式遗传算法对基于该第一可行解的下层优化配置模型求解，得到满足供应商约束条件的供应商配置方案的一个第二可行解；c3、基于该第一可行解和第二可行解计算供应商方案的经济成本、环境成本和社会损耗，以及智能产品服务系统的性价比；c4、判断基于该第一可行解和第二可行解的智能产品服务系统的性价比是否为最高且基于该第一可行解和第二可行解的供应商方案的经济成本、环境成本和社会损耗是否为最低，若是，则输出该第一可行解和第二可行解，以作为最优的智能产品服务系统配置方案和供应商配置方案，否则，重复步骤c1～c3。3.如权利要求2所述的智能产品服务系统与供应商协同配置方法，其特征在于，所述模块配置约束条件包括：a1、单一约束，即每一模块只选择一个模块实例；a2、性能约束，即智能产品服务系统总性能评分不低于用户预期，其中智能产品服务系统总性能评分是将智能产品服务系统中每一模块选用的模块实例的模块性能评分采用多属性效用函数求得；所述供应商约束条件包括：b1、单一约束，即每一模块实例只选择一个供应商；b2、成本约束，即智能产品服务系统总成本不高于用户预算，其中智能产品服务系统总成本是供应商的经济成本与环境成本总和。4.如权利要求3所述的智能产品服务系统与供应商协同配置方法，其特征在于，所述模块的类型包括：产品导向型、使用导向型和结果导向型；所述模块由至少一个构件组成，所述构件包括实体产品构件、服务构件和软件构件三种类型；分析智能产品服务系统包含的每一模块的类型的方法包括：分别统计每一模块中包含的实体产品构件数量n
p
、服务构件数量n
s
、软件构件数量n
sw
和总构件数量n，n＝n
p
+n
s
+n
sw
；若该模块中，n
s
≥0且n
sw
＝0，则该模块为产品导向型；若该模块中，n
p
≥0、且n
sw
<n

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文燕，刘羚迪，朱玥，周才博，郑嘉宁，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：