Methodology of comparative quantitative assessment of consumer quality of multifunctional and durable goods

Введение. Напомним сначала, что «качество – совокупность свойств изделия, товара или услуги, обусловливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением … в понятие качества или услуги входит множество составляющих … Качество является важнейшей основой дифференциации товаров» (Большая экономическая энциклопедия. – М.: Эксмо, 2007. – 816 с.). При этом известно, что количество характеристик потребительского качества беспилотных устройств (БПУ) уже сегодня весьма велико, а с развитием информационного общества [1, с.1-27] и повсеместным использованием беспилотных устройств, требования к качеству БПУ будут только возрастать. И в такой ситуации осуществить и сравнительную количественную оценку потребительского качества БПУ-объектов, и оптимальный выбор по заданным пользователем (покупателем, потребителем) критериям нужного БПУ из множества сопоставимых будет весьма затруднительно.

В статье, базируясь на ранее выполненных авторами исследованиях (см., например, [2-4]), предложена оригинальная методика для оперативной сравнительной количественной оценки потребительского качества и оптимального выбора нужного объекта по заданным потребителем (покупателем) критериям.

1. Фрагмент характеристик потребительского качества беспилотных устройств. Среди множества известных характеристик потребительского качества, отличающихся в зависимости от назначения БПУ, выделим лишь несколько из наиболее актуальных, значимых: 1) ресурсоемкость технологического процесса производства (изготовления) БПУ, 2) вероятность сохранить работоспособность при каждом из возможных внешних воздействий, 3) скорость движения (максимальная, средняя-крейсерская), 4) грузоподъемность, 5) расстояние, которое БПУ может пройти без дозаправки, 6) ремонтопригодность (уровень ремонтной сложности, трудоемкость ремонта), 7) вероятность безотказной работы в заданном промежутке времени, 8) цена, 9) характеристики внешнего вида БПУ, 10) трудоемкость модификации, 11) энергоемкость эксплуатации, 12) уровень шума, 13) совокупная стоимость владения БПУ, 14) вес БПУ, …

[Замечание 1. Актуальность характеристик потребительского качества БПУ под номерами 1, 2 и ряда других обусловлена тем, что и сегодня, и в будущем у потребителя-пользователя в лице государства может возникнуть острая необходимость оперативно создать беспилотное устройство * с минимальной ресурсоемкостью технологического процесса с целью импортозамещения либо экспорта [5-7], или *для обеспечения безопасности обслуживающего это устройство персонала, или *для защиты социальных объектов (больниц, школ, …), или просто для обеспечения защиты населения административно-территориального образования.]

2. Описание предложенной методики. Методика состоит из четырех разделов и включает численные примеры.

2.1. Ранжирование и группировка БПУ-объектов с учетом состава и значений характеристик потребительского качества состоит из следующих шагов:

Шаг 1. Представление в виде таблицы 1 выделенной группы БПУ одного назначения для сравнительной количественной оценки потребительского качества и оптимального выбора нужного потребителю БПУ-объекта.

Таблица 1. - Группа БПУ-объектов одного назначения Оi, (iЄn), обладающих совокупностью из m характеристик потребительского качества Нj, (jЄm)

Шаг 2. Перевод количественных значений характеристик потребительского качества анализируемых БПУ в относительные единицы (по отношению к среднему значению).

В результате реализации Шага 2 появляется возможность получать суммы относительных значений любых выбранных пользователем подгрупп характеристик потребительского качества по каждому из анализируемых объектов и, соответственно, выполнять упорядочение БПУ-объектов, исходя из величины суммы относительных значений выделенных характеристик.

[Замечание 2. Предположим, что какой-то пользователь, например, государство, будучи заинтересованным в получении (или создании) БПУ, обладающего максимально высокими значениями выбранной этим пользователем подгруппы характеристик, может «рекомендовать» нескольким конкурирующим в соответствующей предметной области организациям (фирмам, конструкторским бюро и т.д.) максимизировать значения выделенных характеристик у данного БПУ.]

Шаг 3. Упорядочение по убыванию (или возрастанию, в отдельных случаях) относительных значений каждой характеристики БПУ

Шаг 4. Построение матриц упорядочения в канонической форме для каждой характеристики потребительского качества БПУ-объектов [8-10].

Шаг 5. Оценка расстояния Кемени между всеми характеристиками БПУ-объектов [11]. Здесь расстояние и медиана Кемени используются для выявления БПУ, имеющих максимально высокие показатели по группам характеристик потребительского качества, которые интересуют пользователя.

Шаг 6. Выявление БПУ, количественно взаимосвязанных по значениям интересующих потребителя-пользователя характеристик. Оценка степени взаимосвязи. Построение графов взаимосвязи.

Пример 1. Пусть в таблице 1.1. представлены результаты упорядочения фактических относительных значений (по отношению к среднему значению) пяти характеристик потребительского качества Нj у выбранных пользователем шести БПУ-объектов.

Таблица 1.1. - Результаты упорядочения фактических значений пяти характеристик потребительского качества шести БПУ-объектов.

Как следует из данных табл. 1.1., разброс фактических значений характеристик потребительского качества у выбранных пользователем БПУ-объектов весьма велик. Для оценки расстояний Кемени и поиска (исходя из приближенного значения медианы Кемени) лучших по значениям выделенных характеристик потребительского качества БПУ-объектов, сформированы матрицы упорядочения в канонической форме для каждой характеристики Нj потребительского качества БПУ-объектов и выполнена оценка расстояния Кемени (табл. 1.2.).

Таблица 1.2. – Расстояния Кемени между БПУ-объектами в зависимости от фактических значений характеристик потребительского качества

Максимально возможное расстояние Кемени между шестью объектами равно 30. Поэтому минимальное относительное расстояние между анализируемыми БПУ-объектами равно 4/30=0,13, а максимальная степень взаимосвязи между БПУ-объектами (по упорядоченным значениям характеристик потребительского качества), соответственно, равна 0,87 (87%).

Шаг 7. Оптимальный выбор БПУ с определяющим (максимально возможным среди сравниваемых БПУ) значением конкретной характеристики потребительского качества при ограничениях на значения каких-то других характеристик, т.е. пользователю-потребителю может быть обеспечена возможность поиска БПУ с максимальными значениями той или иной характеристики при заданных ограничениях на значения других характеристик (конечно, поиск возможен только среди существующих БПУ, например, среди представленных на рынке).

2.2. Оценка значимости (информационного «веса») характеристик и объектов. Если пользователя-покупателя интересуют только БПУ-объекты с максимальными значениями характеристик потребительского качества, то можно воспользоваться методом сравнительной оценки функциональной полноты и значимости объектов и их характеристик [12-16]. Причем БПУ, имеющие максимальное значение характеристики Нj, ( jЄm), получают 1, а остальные – 0 (при количестве БПУ >>10 все БПУ, попавшие в первый дециль с характеристикой Нj, (jЄm), получают 1, а остальные – 0). При этом максимальным значением той или иной характеристики обладают лишь отдельные БПУ.

Выделим и (i, k =1, 2,…) и введем следующие обозначения: – количество максимальных значений характеристик, принадлежащих одновременно и , т.е. - мощность пересечения множеств ; – количество характеристик, входящих в но отсутствующих в , т.е. - мощность разности множеств и (i, k =1, 2,…); – количество характеристик, отсутствующих в но входящих в , т.е. .

Шаг 8. Построим матрицы

Преобразуем матрицы P в логические матрицы отношения поглощения (включения) для значений .

элементы которых определяются следующим образом:

где ɛ - выбранные граничные значения.

Шаг 9. Оценка информационного «веса» каждой характеристики БПУ- объектов путем расчета значений суммы ( ( )²).

Пример 2. Пусть исходная таблица, содержащая БПУ-объекты с максимальными значениями отдельных характеристик, имеет вид таблицы 2.1.

Таблица 2.1. - Общий вид исходной таблицы для сравнительной оценки состава и информационного «веса» характеристик БПУ-объектов

Для оценки информационного «веса» каждой характеристики потребительского качества БПУ-объектов выполним расчет суммы ( ( )²). Построим матрицы

Матрица для табл. 2.1 имеет вид:

Преобразуем матрицу P в логические матрицы отношения поглощения (включения) для значений . При полном поглощении матрица P⁰¹ (↋_p=0) примет вид:

Тогда Матрица P²₀₁ станет равной:

А сумма матриц ( ( )²) позволит получить сравнительную оценку информационного «веса» каждой из характеристик Н_i:

2.3. Расчет совокупной стоимости владения БПУ-объектом. Оценка совокупной стоимости владения БПУ-объектами является исключительно актуальной и достаточно сложной задачей, поскольку, во-первых, значительная часть беспилотных устройств уже сегодня является объектами длительного пользования и доля таких БПУ-объектов постоянно возрастает. Во-вторых, получение исходной информации для проведения расчетов требует весьма существенных затрат времени, трудовых и финансовых ресурсов. Причем, как показано в [17, с. 14-58], перечень статей затрат весьма велик и включает, помимо приобретения и модернизации анализируемого объекта, еще множество статей, связанных с обучением, оценкой ремонтопригодности, обеспечением безопасности и работоспособности, с затратами явными и скрытыми, прямыми и косвенными. Однако даже ориентировочные сведения о структуре и уровне затрат при оценке совокупной стоимости владения (ССВ) дают возможность проанализировать и соотнести их с реальными возможностями потенциального покупателя-пользователя. Ведь очевидно, что в зависимости, например, от уровня квалификации ремонтного персонала, от конструктивных особенностей БПУ- объекта, от его ремонтной сложности зависят и время ремонта, и трудоемкость, энергоемкость, и финансовые затраты на ремонт.

Тот факт, что активное применение БПУ-объектов наблюдается лишь в последние 2-3 года, свидетельствует также о том, что получить количественную оценку значений отдельных статей затрат при расчетах ССВ из данных ретроспективной отчетности весьма маловероятно. Поэтому на первом этапе необходимо выделить упорядоченный набор наиболее существенных для данного вида БПУ-объектов статьей затрат ресурсов. С этой целью можно использовать метод пошагового уточнения ранжирования объектов в процессе экспертизы [18], который позволяет сохранять известные преимущества и дельфийской процедуры (анонимность и возможность ознакомления с объяснениями, представленными в защиту сильно отличающихся ответов), и алгоритма поиска согласованного упорядочения объектов - корректный расчет медианы и расстояния Кемени. В свою очередь совместное использование и дельфийской процедуры, и предложенного Кемени корректного подхода к упорядочению объектов (функций, признаков, …) позволило: *получить содержательно приемлемый количественный критерий для обоснованного завершения экспертизы – устанавливается определенная величина относительного (например, 5%) изменения суммарного расстояния Кемени; *формировать группы экспертов, ориентируясь на выбранные (в зависимости от степени согласованности мнений) пороговые значения расстояния Кемени и исследовать причины взаимосвязи оценок экспертов; *находить согласованное с членами каждой группы экспертов упорядочение объектов-характеристик, рассчитав точно или приближенно медиану Кемени.

На втором этапе единственно возможным способом количественно оценивать величины ресурсоемкости основных, наиболее ресурсоемких статей затрат в составе совокупной стоимости владения БПУ-объектами является использование экспертного метода пошагового уточнения значений показателей с оценкой характеристик распределения: ведь другого способа получить исходные данные для хотя бы приближенного расчета ССВ просто не существует.

Среди наиболее важных преимуществ предложенного метода [19, 20] выделим возможность рассматривать возражения и предложения других членов экспертной группы в атмосфере, свободной от влияния личных качеств участников, что способствует активизации интеллектуальной деятельности экспертов. Метод позволяет определить, как взаимосвязаны ответы участников экспертной группы, какова степень этой взаимосвязи, и влиянием каких факторов объясняется наличие такой взаимосвязи. При этом обеспечивается возможность использовать так называемое «информированное интуитивное суждение» специалиста-эксперта путем создания условий для активного взаимодействия с другими специалистами в областях, касающихся различных аспектов изучаемой проблемы. Причем непосредственное общение специалистов друг с другом заменяется последовательностью шагов, на каждом из которых реализуется полный цикл экспертизы, включая информирование специалистов-экспертов о результатах предыдущего шага. Поэтому здесь нет негативного влияния на результат реализации метода присутствия в составе экспертной группы начальников и подчиненных, друзей и врагов, лиц с разной скоростью реакции, с разными культурными и религиозными традициями и т.д. Исключительно важным представляется повышение точности результатов экспертизы за счет *наличия обратной связи при реализации каждого последующего тура; *обеспечения эксперту возможности указывать три или два значения искомого показателя; *определения по результатам имитационного моделирования вероятности попадания величины показателя в заданный диапазон значений и представление суммарного распределения как среднего (математического ожидания) суммы треугольных или равномерных распределений оценок отдельных экспертов, позволяет получить результирующее распределение значений показателя даже при условии, что эксперты указывают три или два значения искомого показателя и большой дисперсии оценок. А расчет статистических характеристик распределений (математическое ожидание, дисперсия, коэффициент вариации, медиана, асимметрия, эксцесс) гистограмм и таблиц распределений обеспечивает возможность оценки вероятности попадания значений искомого показателя в заданный диапазон. При этом выявление самопроизвольных группировок экспертов, оценки которых относительно искомых значений показателя близки, дает возможность исследовать причины образования таких групп.

Шаг 10. Выделение группы основных, наиболее существенных затрат, воспользовавшись методом пошагового уточнения ранжирования объектов в процессе экспертизы.

Шаг 11. Оценка величины затрат по каждой выделенной на Шаге 10 статье, используя метод пошагового уточнения значений искомого показателя с оценкой характеристик закона распределения.

Пример 3. Предположим, что в результате упорядочения статей затрат по методу ПУРО трудозатраты (и затраты времени) на восстановление работоспособности БПУ-объекта оказались в составе приоритетных.

Теперь необходимо, используя метод пошагового уточнения значений показателя с оценкой характеристик распределения (ПУЗ-ОХР), получить количественную оценку этих затрат. Условимся, что в экспертизе будет участвовать 5 (пять) экспертов (для пояснения особенностей применения метода ПУЗ-ОХР при оценке трудозатрат на восстановление работоспособности БПУ этого количества экспертов вполне достаточно). В таблице 3.1. представлены результаты 3-х шагов экспертизы.

Таблица 3.1. – Пошаговая оценка трудоемкости (времени) восстановления работоспособности БПУ-объекта в процессе экспертизы

*Жирным шрифтом выделены значения показателя, измененные экспертом на очередном шаге.

Составлено авторами

Рис. 3.1. – Гистограмма распределения трудоемкости (времени) восстановления работоспособности БПУ- объекта. Шаг 3

Таблица 3.2. - Накопленные вероятности и динамика трудоемкости восстановления работоспособности БПУ- объекта. на Шаге 3.

Таблица 3.3. - Результаты моделирования. Статья затрат J. – Трудоемкость восстановления работоспособности БПУ-объекта. Шаги 1-3

Как следует из данных таблицы 3.3, экспертиза по оценке трудозатрат на восстановление работоспособности анализируемого БПУ-объекта может быть завершена, т.к. изменение величины коэффициента вариации меньше установленного значения 5%:

׀К⁽⁰²⁾_var-К⁽⁰³⁾_var ׀*100/ К⁽⁰²⁾_var =1,7%<5%.

[Замечание 3. Если предположить, что со временем появятся аналоги БПУ-объектов, используя которые можно приближенно оценить затраты по основным статьям ССВ, то в этом случае при известном диапазоне изменения оцениваемой статьи затрат или известном среднеквадратическом отклонении и известном среднем значении этих затрат можно использовать усеченное нормальное распределение и имитационное моделирование для получения с заданной вероятностью величины анализируемых затрат в составе ССВ. (см. также [175]).]

2.4. Оценка и минимизация ресурсоемкости процесса изготовления (производства) или модернизации БПУ-объекта.

Ранее в работах авторов описана последовательность шагов для решения такой задачи [21-25]. Однако здесь, в отличие от ранее использованных авторами методик, предлагается сравнивать не аналогичные техпроцессы изготовления БПУ-объектов, а сравнивать ресурсоемкость отдельных аналогичных операции технологических процессов различного назначения в других отраслях производства – в приборостроении, автомобилестроении, в комбайностроении, … Ведь в других отраслях производства количество аналогичных операций может исчисляться сотнями. Поэтому и вероятность удачного поиска операции с минимальной ресурсоемкостью многократно возрастает.

[Замечание 4. Для экономики любой страны исключительно важной задачей является минимизация значений такой характеристики потребительского качества многофункционального товара и товара длительного пользования, как его ресурсоемкость, т.е. минимизация затрат времени, минимизация трудоемкости, энергоемкости, материалоемкости и себестоимости технологического процесса производства этого товара (см. также [6]).]

Шаг 12. Оценка ресурсоемкости процесса производства анализируемого БПУ-объекта с использованием метода процессно-статистического учета затрат времени, труда, материалов, энергии, финансов (ПСУЗ ресурсов) по всем операциям технологического процесса.

Шаг 13. Выделение и анализ самых ресурсоемких операций технологического процесса производства БПУ, причем с учетом того, какие ресурсы являются критически значимыми, требующими жестких ограничений (это могут быть жесткие ограничения на продолжительность производственного процесса, ограничения на энергию, материалы или на затраты трудовых ресурсов).

Шаг 14. Поиск возможностей уменьшить ресурсоемкость выделенных операций путем анализа технологических процессов в других отраслях промышленности. Например, если при изготовлении БПУ-объекта есть ограничения на продолжительность технологического процесса и на затраты трудовых ресурсов, то вполне возможно, что в одной из машиностроительных отраслей выполнение подобных операций на станках с ЧПУ требует и меньших затрат времени, и меньших затрат трудовых ресурсов.

ВЫВОДЫ.

1. Предложена и рассмотрена на примере беспилотных устройств оригинальная методика сравнительной количественной оценки потребительского качества многофункциональных товаров и товаров длительного пользования для обеспечения возможности осуществлять оптимальный выбор товара с нужными потребителю-пользователю характеристиками.

2. Обоснована возможность использования расстояния и медианы Кемени *для оценки взаимосвязи между БПУ-объектами по составу и значениям характеристик потребительского качества и *для оптимального выбора БПУ-объекта с лучшими среди сравниваемых объектов значениями определенной характеристики при заданных ограничениях на значения других характеристик.

3. Показано, что использование метода сравнительной оценки функциональной полноты и значимости объектов и их характеристик позволяет осуществлять группировки БПУ-объектов, обладающих лучшими характеристиками потребительского качества и лучшим информационным «весом».

4. Расширена область применения методов пошагового уточнения ранжирования объектов (ПУРО) и пошагового уточнения значений показателей с оценкой характеристик распределения (ПУЗ-ОХР).

5. Предложена оригинальная процедура оценки и минимизации ресурсоемкости технологических процессов изготовления и модификации товаров длительного пользования, позволяющая (в т.ч. при наличии жестких ограничений на использование определенных видов ресурсов) сформировать непрерывный процесс поиска в разных отраслях промышленности операций с минимальной ресурсоемкостью.

Описанная в статье методика пригодна для сравнительной количественной оценки потребительского качества технологических процессов, технических и строительных объектов.