基于退化产品可靠性分析的质保政策设计研究

With the increasing homogeneity of products, attractive warranty has become a useful tool for enhancing brand image, stimulating demand and gathering market feedback. Considering insufficient warranty claims data, backward of warranty service and lacking of flexibility in designing warranty policy, this project concentrates on degrading durable consumer products. The following research are carried out: (1) Based on degradation data, we will discuss the methods of evaluating and predicting field reliability so as to providing technical supports for warranty policy design; (2) From a manufacturer’s perspective, we will study the effects of the repair efficiency, the failure mechanism and the maintenance mode on the warranty cost, which contributes to designing financial plans; (3) Considering the heterogeneity in the degradation process among the customer population, we will do the research on flexible warranty policy design for improving the manufacturers’ profit and enhancing the customers’ satisfaction so as to create a win-win situation. This research has demonstrated the potential in the aspect of warranty management for empirical study. And the results of this research are also useful for quality improvement and core competitiveness enhancement of durable consumer products in China.

随着产品同质化程度不断提高，完善的产品保证服务已成为制造商提升品牌形象、刺激消费者购买需求和全面反馈市场信息的主要途径。本课题拟以具有退化特性的耐用消费品为研究对象，针对我国制造型企业中存在的质保索赔数据不充分、质保服务滞后以及质保政策设计缺乏差异化等问题，开展如下研究：(1) 以退化数据为基础，对产品的现场可靠性进行预测与评估，进而为质保政策的设计提供技术支持；（2）从制造商角度出发，探究维修者工作效率、产品失效机理以及维修方式等因素对质保成本的影响，构建质保成本模型，从而协助制造商制定合理的财政计划；（3）从提升消费者满意度和提高制造商收益两个角度出发，考虑个体性能退化的异质性，研究柔性质保政策的设计方法，进而实现消费者和制造商的共赢。本课题研究成果对于丰富产品保证管理的研究领域具有重要的理论价值，同时对于提升和改进我国耐用消费品的产品质量状况，提升品牌核心竞争力具有重要的应用价值。

在自然科学基金青年项目（#71802145）的资助下，本课题以具有退化特性的耐用消费品为研究对象，针对产品现场可靠性建模、质保成本分析以及柔性质保政策设计展开研究，完成了如下几个方面的工作：（1）以某汽车制造商的质保数据为例，结合相似产品的历史数据，提出了一种考虑消费者使用率的二维质保新产品的索赔预测模型；（2）针对两阶段退化系统的可靠性建模及其视情维修策略展开研究，考虑了在冲击影响下系统的失效模式，提出了一种新的状态维护策略来提高系统的性能；（3）针对二维质保产品的维修策略缺乏机动性的问题，考虑了消费者的个性化需求。以制造商质保成本最低为目标，以预防性维修次数, 每次预防性维修的程度以及制造商所承担的维修费用比例为决策变量，建立了二维质保产品的预防性维护策略的优化模型。（4）以二维质保下的二手产品为研究对象，分别确定客户愿意投资预防性维修服务的最高金额和二手经销商愿意提供预防性维修服务的最低价格，探讨了双赢局面下的预防性策略的定价区间；（5）以具有退化特性的耐用品为研究对象，建立了视情维修条件下性能退化的维纳过程模型，综合考虑产品价格,质保期长度和维修费用承担比例对产品需求的影响，以最大化厂商利润为目标, 确定了最优的质保期长度和维修费用承担比例；（6）考虑了用户对于质保政策的感知异质性，提出了基于消费者感知程度的需求函数，并利用双变量方法模拟二维质保产品的失效过程，以最大化制造商利润为目标，确定最优的二维质保政策边界参数。（7）考虑了退化产品失效阈值的随机性，以最大化制造商净利润为目标，提出了免费更换、全额退款和部分退款三种质保政策设计方法。.到目前为止，课题组共发表论文13篇，其中为SCI检索论文10篇，中文A类1篇，发表学术专著1部。培养博士研究生1名，硕士研究生1名，参加国际学术会议10余次。在已有成果的基础上，课题组拟对动态环境下的性能式质保政策设计展开深入研究。

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