基于Fuzzy-AHP的汽車產(chǎn)品召回效果分析

劉青山，蘭鳳崇，董紅磊，陳吉清，王俊峰

（1.華南理工大學(xué)機械與汽車工程學(xué)院廣東省汽車工程重點實驗室，廣州 510640；2.國家市場監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品管理中心，北京 100101）

汽車召回作為國際通行的產(chǎn)品安全監(jiān)管制度，是加強事中事后監(jiān)管的重要舉措。我國汽車召回制度實施15年來，消除了大量的安全隱患，維護了用戶人身財產(chǎn)和社會公共安全，對企業(yè)實施技術(shù)改進和產(chǎn)品總體質(zhì)量水平的提高起到了積極作用。召回效果評估是汽車召回實施與管理工作中非常重要的一環(huán)，生產(chǎn)者召回實施的有效性是評價召回制度性能的重要指標(biāo)。面對日益增長的召回數(shù)量，如何有效監(jiān)督和評價生產(chǎn)者的召回實施情況成為監(jiān)管部門面臨的新問題。召回立法雖已明確由監(jiān)管機構(gòu)組織與生產(chǎn)者無利害關(guān)系的專家對消除缺陷的效果進行評估，但缺乏理論指導(dǎo)和具體化、精細(xì)化的評估體系。

目前常用的綜合評價方法［1］有層次分析法、模糊綜合評價法、可拓綜合評價法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、TOPSIS、熵權(quán)法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價法。層次分析法是一種被廣泛應(yīng)用的確定指標(biāo)權(quán)重的方法，適用于定量、定性或定性定量相結(jié)合的決策問題。模糊綜合評價法是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，從多個因素對被評價事物隸屬等級狀況進行綜合性評價的一種方法。可拓綜合評價法偏向于從數(shù)量上刻畫何時為兩種性態(tài)的分界。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法、TOPSIS和熵權(quán)法適用于多個評價對象之間的比較擇優(yōu)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價法是用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)對輸入數(shù)據(jù)給出評價結(jié)果的方法，但使用前需要大量的樣本集數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練。結(jié)合上述方法和汽車召回事件的特點，召回事件中存在大量難以定量表述的屬性，所以將模糊綜合評價法與層次分析法結(jié)合，以改進后的AHP（Fuzzy-AHP）對汽車召回效果進行綜合評價。

在過去的15年里，很多國內(nèi)學(xué)者在汽車召回制度及其效果評估方面進行了研究。效果評估的視角較為多樣化，包括研究汽車召回對社會帶來的效益［2］，對汽車制造商召回主動度的預(yù)測［3］，研究汽車召回制度帶來的市場價值［4］和對召回效果評估方法的建議［5］。而對汽車召回事件的綜合評價［6-8］的研究較少。這些研究存在的普遍問題是二級指標(biāo)考慮不全面且沒有量化公式，使評價不具有可操作性。在進行效果評估時沒有實例驗證，不能驗證模型的正確性，缺乏信服力。美國目前還沒有對汽車召回效果評估方面的研究，但美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）對召回完成率的預(yù)測問題進行了相關(guān)研究［9］。日本學(xué)者［10-11］對召回事件對企業(yè)價值的影響中關(guān)于召回申請的增加因素和降低對策的方向性做了相關(guān)研究。歐洲學(xué)者［12-13］研究了汽車安全召回的模式和趨勢，以及自動駕駛技術(shù)對產(chǎn)品召回風(fēng)險的影響。

綜合以上分析可知，國內(nèi)學(xué)者對汽車召回效果進行綜合評價的研究中考慮到的因素較少，未涵蓋汽車召回的全過程。國外學(xué)者更偏向于研究召回中某個因素的形成原因或造成的影響，沒有從全局的角度對召回事件的影響進行研究。本文中將生產(chǎn)者、用戶與監(jiān)管部門3個相關(guān)方和召回對整個社會與市場的影響考慮進去，對23個二級指標(biāo)中的13個進行量化，無法量化的指標(biāo)采用專家打分的模糊評價法，旨在為主管部門有效監(jiān)管汽車召回活動和生產(chǎn)者規(guī)范召回實施過程提供評價指南，確保生產(chǎn)者及時有效地規(guī)避缺陷產(chǎn)品引發(fā)的風(fēng)險，落實產(chǎn)品安全責(zé)任。

1 缺陷汽車產(chǎn)品召回效果綜合評價指標(biāo)體系

缺陷汽車產(chǎn)品召回效果綜合評價指標(biāo)如表1所示。

表1 汽車缺陷產(chǎn)品召回實施效果評價指標(biāo)

1.1 汽車產(chǎn)品召回效果評價指標(biāo)確定

1.1.1 生產(chǎn)者P評價指標(biāo)確定

生產(chǎn)者是汽車召回的責(zé)任主體，負(fù)責(zé)召回事件的實施。從生產(chǎn)者的角度考慮，召回過程分3個階段，分別是召回準(zhǔn)備、召回實施與召回善后。在召回準(zhǔn)備方面，為了考察準(zhǔn)備的效率與效果，有P1、P2兩個二級指標(biāo)，其中 P1包含 T1、T2和 T3三個三級指標(biāo)。在召回實施方面，為了考察召回實施的效果，有P3、P4兩個二級指標(biāo)，其中 P3包含E1、E2和E3三個三級指標(biāo)。在召回善后方面，為了考察召回事件的完成情況，有P5、P6、P7三個二級指標(biāo)，其中P5包括r1、r2兩個三級指標(biāo)；P6包含A1、A2兩個三級指標(biāo)。由于是綜合評價，不僅要考慮召回對三個相關(guān)方的影響，還要考慮汽車召回給社會和市場帶來的影響。在P8方面，有R1、R2、R3、R4、R5五個三級指標(biāo)；在市場影響方面，有P9這1個二級指標(biāo)，而企業(yè)價值又包含了V1，V2，V3，V4，V5，V6，V7，V8八個三級指標(biāo)。

1.1.2 用戶U評價指標(biāo)確定

用戶是缺陷車輛的風(fēng)險承擔(dān)者與召回事件的受益人。從用戶的角度考慮，用戶參與的召回過程分為3個階段，分別是缺陷投訴、等待召回、響應(yīng)召回。在缺陷投訴方面，為了考察監(jiān)管部門對用戶U的重視程度，有U1這個二級指標(biāo)與T4、A4兩個三級指標(biāo)；在等待召回方面，為了考察生產(chǎn)者與監(jiān)管部門進行召回準(zhǔn)備的效率，有U2這個二級指標(biāo)與T5這個三級指標(biāo)；在響應(yīng)召回方面，為了考察召回程序及服務(wù)的情況，有U3、U4兩個二級指標(biāo)與 T6、A3、A5三個三級指標(biāo)，其中 U3包含 C2這個三級指標(biāo)。為了考察召回事件對用戶帶來的影響，U5包含了B1，B2，B3三個三級指標(biāo)；U6會影響今后的購車方向，也會對汽車市場產(chǎn)生影響，所以也作為1個二級指標(biāo)。A3、A4和A5從屬于二級指標(biāo)U7，T4、T5和 T6從屬于二級指標(biāo) U8。

1.1.3 監(jiān)管部門S評價指標(biāo)確定

監(jiān)管部門S負(fù)責(zé)監(jiān)督生產(chǎn)者P及時進行召回，使其更好地完成召回任務(wù)。從監(jiān)管部門的角度考慮，其對召回的影響有3個階段，分別是投訴處理、缺陷調(diào)查與召回監(jiān)督。從投訴處理方面，為了考察監(jiān)管部門對缺陷信息的處理效率，有S1這個二級指標(biāo)與T7這個三級指標(biāo)；從缺陷調(diào)查方面，為了考察缺陷調(diào)查的情況，有S2這個二級指標(biāo)與T8、T9兩個三級指標(biāo)，其中S2包含C3、C4兩個三級指標(biāo)；從召回監(jiān)督方面，為了反映召回事件的實施情況，有S3、S4與S5三個二級指標(biāo)，其中S3包含A6、A7兩個三級指標(biāo)。T7，T8和 T9從屬于二級指標(biāo)S6。

1.2 評價指標(biāo)關(guān)鍵影響因素分析

在生產(chǎn)者的各個指標(biāo)中，P5作為最重要的指標(biāo)之一，代表著有多少比例的缺陷車輛被召回，該指標(biāo)直接決定召回效果的優(yōu)劣。但P5可能受多種因素的影響，包括需召回缺陷車輛的數(shù)量n3、車輛使用年限t2、生產(chǎn)者的類型、召回類型和缺陷車輛品牌等。接下來通過統(tǒng)計已提交召回總結(jié)報告的551起召回活動，分析影響召回完成率的關(guān)鍵因素。

P5與n3的關(guān)系如圖1所示。P5隨著n3的增加而降低，在n3≤50萬輛時，P5下降趨勢不明顯，在n3＞50萬輛后才有相對明顯的下降趨勢。在n3＞50萬輛的召回事件中，絕大多數(shù)事件是因為“高田氣囊”事件，受影響車輛的使用年限大部分超過10 a，這是真正導(dǎo)致r2中值有明顯下降的因素。這說明P5對n3并不很敏感，即n3并不是影響P5的關(guān)鍵因素。

P5與t2的關(guān)系如圖2所示。P5隨著t2的增加而降低，使用年限在7 a以內(nèi)時，P5下降緩慢。而在7 a以后，P5急劇下降。這是因為隨著汽車的使用，車輛有可能會被偷盜、轉(zhuǎn)賣或報廢。這些情況的出現(xiàn)會讓生產(chǎn)者通過經(jīng)銷商向用戶發(fā)出召回通知時無法聯(lián)系實際車主。隨著t2的增加，上述情況更加嚴(yán)重，成功通知車主的概率越來越低。無法通知到實際使用的車主導(dǎo)致無法進行召回操作。r2明顯低于r1，說明生產(chǎn)者考慮不充分。據(jù)Stout Risius Ross，Inc.統(tǒng)計，美國3 a以內(nèi)車輛的r2在80%～90%，3～5 a的 r2在50%～80%，5 a以上r2小于50%。據(jù)汽車制造商聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，10 a以上車輛的r2為15%，與我國統(tǒng)計數(shù)據(jù)基本一致。因此，P5對t2的變化十分敏感，即t2是P5的關(guān)鍵影響因素。

P5與生產(chǎn)者類型、召回類型的關(guān)系如圖3所示。從生產(chǎn)者的類型和召回類型看，國產(chǎn)車輛的P5略好于進口車輛，合資品牌的r2中值較高，自主品牌的r2均值較高；是否受調(diào)查影響對P5影響不大，主動召回的r2略高。這說明P5對兩者的變化并不是很敏感，即生產(chǎn)者的類型與召回類型并不是影響P5的關(guān)鍵因素。

P5與車輛品牌的關(guān)系如圖4所示。從缺陷車輛品牌看，各品牌車輛的P5相當(dāng)。意大利品牌的r2中值最高，這是因為意大利品牌的汽車都是高端跑車，在中國售出的數(shù)量很少，不具有參考性。以色列品牌的r2均值較高，但是這類汽車的數(shù)量較少，價格高昂，也不具有參考性。在銷售量較大的車輛品牌中，各品牌的r2差異不大，因此P5對車輛品牌的變化并不很敏感，即車輛品牌并不是影響P5的關(guān)鍵因素。

從以上分析可知，對P5有重大影響的因素為t2，需召回缺陷車輛的數(shù)量n3、生產(chǎn)者的類型、召回類型和缺陷車輛品牌等對P5影響較小。

1.3 評價指標(biāo)關(guān)鍵影響因素系數(shù)確定

結(jié)合常識可知，缺陷綜合風(fēng)險水平等級Li越高的車輛需要的召回率也越高，所以t2和Li是影響r2的關(guān)鍵因素。分析這2個因素對P5的影響。由于r2與Li呈正相關(guān)、與t2呈負(fù)相關(guān)，所以構(gòu)造式（1）對r1進行評價，以考察生產(chǎn)者P對召回完成率設(shè)置是否合理。

式中：μ是缺陷車輛服役時間系數(shù)；δ為缺陷綜合風(fēng)險水平等級系數(shù)。由于Li有5級，分別為低L1、較低 L2、中 L3、較高 L4和高 L5，根據(jù) GB/T 34402—2017對相應(yīng)Li的風(fēng)險控制措施，令Li的系數(shù) δ分別對應(yīng)為 0.96、0.98、1、1.02和1.04。汽車的風(fēng)險嚴(yán)重等級判定標(biāo)準(zhǔn)參閱文獻［14］。根據(jù)缺陷產(chǎn)品管理中心提供的r2統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以計算出對應(yīng)t2的系數(shù) μ，r2與 t2相關(guān)事件統(tǒng)計如表2所示。

根據(jù)表2將t2劃分為5部分，求出不同時段t2所對應(yīng)的r2，以這些數(shù)值作為r2評價值A(chǔ)評分的及格線。根據(jù)專家討論確定t2對應(yīng)A為滿分的P5，t2與不同A值對應(yīng)的r2如表3所示。

表2 r2與t2相關(guān)事件統(tǒng)計

表3 t2與不同A值對應(yīng)的r2

根據(jù)式（2）（3）計算出不同t2對應(yīng)的μ值。

式中：i=1，2，j=1，2，3，4，5；r2ij為表 3中第 i行，第j列的r2；μij為第i行，第j列的r2對應(yīng)的μ。得到t2與不同A值對應(yīng)的μ，如表4所示。

表4 t2與不同A值對應(yīng)的μ

將Li為高時的δ=1.04代入表4中的公式，并取兩者中的較大值可得t2對應(yīng)的系數(shù)μ分別為0.99、1.10、1.29、1.77和 3.14。

1.4 汽車產(chǎn)品召回各指標(biāo)的權(quán)重確定

評價模型的層次結(jié)構(gòu)如圖5所示。模型中各指標(biāo)的權(quán)重值均通過層次分析法中的特征向量法求解，并通過一致性檢驗，得到的各指標(biāo)重要性權(quán)重評價結(jié)果如表5所示。

2 汽車產(chǎn)品召回各項指標(biāo)數(shù)值的確定標(biāo)準(zhǔn)

2.1 P、U、S各項定性指標(biāo)確定標(biāo)準(zhǔn)

對于只能定性評價的指標(biāo)采用專家打分法。評語論域為｛很好，較好，一般，較差，差｝，對應(yīng)的分值為v=｛Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ｝。

P中的定性指標(biāo)有P6、P8、P9。U中的定性指標(biāo)有 U4、U5、U6、U7。S中的定性指標(biāo)有 S1、S5。

表5 各指標(biāo)重要性權(quán)重評價結(jié)果

2.2 P各項指標(biāo)的確定標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)定量指標(biāo)的計算結(jié)果為x。x≥9，8≤x＜9，7≤x＜8，6≤x＜7，x＞6對應(yīng)的評價等級分別為Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ。對于可以量化的指標(biāo)，在此給出公式進行計算。

2）P2

P所發(fā)動的汽車召回是否包括所有缺陷車輛：是表示等級為Ⅴ，否表示等級為Ⅰ。

3）P3

E1表示召回實施后，缺陷是否再次發(fā)生或產(chǎn)生新的缺陷，否表示等級為Ⅴ，是表示等級為I。E3表示召回實施后，缺陷是否引發(fā)其他非缺陷質(zhì)量問題，否表示等級為Ⅴ，是表示等級為I。E2根據(jù)P對經(jīng)銷商的召回實施情況抽查判斷：

式中：n1為P抽查的經(jīng)銷商數(shù)量（個），不少于召回涉及經(jīng)銷商總數(shù)量的10%；n2為抽查合格的經(jīng)銷商數(shù)量（個）。

式中：C1為此次召回事件花費的經(jīng)濟成本（萬元）；n3是需召回缺陷汽車的數(shù)量（萬輛）。

式中：A為r1的打分，按式（1）計算；B為 r2與 r1的比值。

6）P7

生產(chǎn)者P是否在規(guī)定時間內(nèi)完成預(yù)定的召回計劃：是，即不延期則等級為Ⅴ；否，即延期則具體評價等級按延期月份數(shù)t3確定。當(dāng)t3為1～2、3～4、5～6和＞6時，對應(yīng)的評價等級分別為Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ和Ⅰ。

2.3 U各項指標(biāo)的確定標(biāo)準(zhǔn)

1）U1

式中n4為S收到的U投訴數(shù)量（件）。

式中i1為車主通知成功率。

2.4 S各項指標(biāo)的確定標(biāo)準(zhǔn)

式中：si為第i次提交階段性報告的及時率；ti6為P第i次提交階段性報告的日期與應(yīng)提交日期的工作日之差。設(shè)s為提交被認(rèn)可的召回總結(jié)報告的及時率，若召回總結(jié)報告在完成召回計劃后的15個工作日內(nèi)提交，s值為10，超出則為0。

式中n為P提交階段性報告的次數(shù)。

式中c4為S對違法的P進行罰款的金額（萬元）。

3 汽車缺陷產(chǎn)品召回實例分析

3.1 案例信息

某汽車有限公司在2018年9月向缺陷產(chǎn)品管理中心備案了1起召回信息，部分召回信息見表6。

表6 某汽車有限公司某召回事件信息

3.2 各項指標(biāo)數(shù)值的單屬性隸屬度評價

在得到案例信息后，為獲得各屬性的評價等級，邀請10位專家對模型中的定量指標(biāo)進行打分，最后收集到各個指標(biāo)構(gòu)成的評價等級集的隸屬向量。以“A1”的等級隸屬度評價結(jié)果為例，［0，0.5，0.3，0.1，0.1］表示“A1”這項指標(biāo)被評為“很好”這一等級的概率為0，意味著沒有專家認(rèn)為此次召回事件特別令人滿意。同理，即50%的專家認(rèn)為比較滿意，30%的專家認(rèn)為一般。應(yīng)用這種方法對模型中的所有指標(biāo)進行隸屬度評價，得到各評價指標(biāo)隸屬于評價等級的測度值，見表7。表7中要素層各指標(biāo)的括號內(nèi)數(shù)字為該指標(biāo)的權(quán)重。

表7 各評價指標(biāo)隸屬于評價等級的測度值

續(xù)表（表7）

3.3 結(jié)果分析

對上述評價值與權(quán)重進行3種算子的運算后得到結(jié)果如表8所示［15］。

表8 汽車召回實施效果3種算子評價結(jié)果

根據(jù)最大隸屬度原則，經(jīng)計算得到汽車召回實施效果在3個不同算子運算下的模糊綜合評價結(jié)果。加權(quán)平均、Zadeh和有界算子對應(yīng)的汽車召回效果評價結(jié)果分別為較好、好和較好，故最終的汽車召回效果評價等級為較好。由于不同的算子有不同的適用范圍與側(cè)重點，因此利用3種算子進行計算能有效消除算子失效的可能。

4 結(jié)論

1）汽車召回效果評估體系考慮了汽車召回對生產(chǎn)者、用戶和監(jiān)管部門的影響，同時考慮了召回事件對社會與市場產(chǎn)生的影響。評價體系中共23個二級指標(biāo)，有13個二級指標(biāo)可以定量表示，10個定性的二級指標(biāo)中有1個三級指標(biāo)也可定量表示，其余由專家打分的模糊綜合評價方式表示。

2）車輛使用年限通過影響車主通知成功率來影響召回完成率。車輛使用年限越長召回完成率下降越大，其余因素對召回完成率影響較小。3種算子的評價側(cè)重點不同，同時使用3種算子能消除評價的片面性。

3）在13個可以定量表示的二級指標(biāo)中，有9個二級指標(biāo)可直接從生產(chǎn)者提交給監(jiān)管部門的資料/報告中得到，定量指標(biāo)評價的結(jié)果基于客觀事實。評價模型對不同的召回事件具有通用性，無需針對召回特點的不同進行更改。