A design for environment methodology for evaluation and improvement of derivative consumer electronic product development

Increasing environmental awareness and stringent environmental regulations have motivated many companies to incorporate ecodesign into product development.To assist companies to address the challenge,this research presents a design for environment(DfE) methodology to evaluate and improve derivative consumer electronic product development using a back-propagation neural network(BPNN) model and a technique for order preference by similarity to ideal solution(TOPSIS) method.Based on use of a BPNN,the life cycle assessment(LCA) models are developed to estimate quantities of hazardous chemical substances and energy consumption for a derivative consumer electronic product throughout the product life cycle.A performance evaluation and improvement model for DfE is then devised based on the TOPSIS method to analyze the ecodesign performance and provide concrete improvement strategies.With the aforementioned analysis of environmental performance,an enterprise can profoundly understand and significantly enhance the relative DfE performance of a new product compared to the similar competitive products.Finally,we apply an optical mouse development project as a case to elaborate and demonstrate the effectiveness of the proposed methodology.These analytical results can let us understand the DfE performance ranking and acquire the maximum reduced quantity of each DfE criterion for each module of a new product.Meanwhile,to enhance the green competitiveness of the new product,we recommend that the engineers should decrease the area of the circuit board of the new product.In addition,the material of the USB cable for the new product should be switched from the PVC material to the PE material.     

New product design strategies with subsidy policies

Industrial development can enrich people’s lives,but it also causes environmental pollution,which is an area of significant concern among governments,consumers,and companies.Governments formulate some environmental policies,which motivate industry by providing greater incentives for green product development.Consumers are classified into two groups - ordinary and green market segments - according to their environmental awareness and attitudes.In this regard,companies need to reconsider their primary product design strategies.By investigating the interactions among customers’ preferences,firms’ product strategies,and government subsidy policies,this paper presents a theoretical model for new product design strategies.After detailed theoretical analysis of such strategies,we found that to motivate firms to choose environmentally friendly product design strategies, governments should inaugurate effective subsidy policies.After simultaneously considering environmental issues and firms’ benefits,we designed a subsidy policy.With such a policy,firms can change their primary product design strategies and develop both green and ordinary products,thereby increasing the firms’ profits and improving the total environmental quality.     

产品环境价值链分析

在生命周期分析(LCA)及绿色设计研究的基础上,提出产品生命周期环境影响的定量分析方法,并进一步利用环境价值来度量环境影响。在构建环境价值链的基础上,研究以减小生命周期环境影响、提高产品环境价值为目标的环境价值链分析方法。最后,以空调压缩机供应商的选择为例,说明环境价值链分析的应用。     

MFCA的生命周期视角扩展:机理、方法与案例

可持续发展决策离不开物质流成本会计(MFCA)与生命周期评价(LCA)的整合集成,梳理文献发现当前有关MFCA生命周期视角扩展的研究尚不存在一套相对成熟的方法体系.基于约束理论,提出成本核算边界和成本核算对象是生命周期视角下MFCA扩展的逻辑起点;进一步指出,生命周期阶段的界定、全生命周期流量结构模型的构建及价值信息与非价值信息的集成是MFCA实现全生命周期扩展的核心内容.鉴于此,构建了一套包括MFCA-LCA集成流量模型和核算方法在内的MFCA生命周期扩展方法体系,并引入案例详细阐述了生命周期视角下环境损害价值核算、MFCA成本核算及MFCA-LCA综合评价的实施步骤.本研究延伸和拓展了MFCA理论,丰富了MFCA生命周期扩展的相关文献,对MFCA的实践提供了应用指引.     

智能ICAQFD 系统中HOQ 多目标优化模型关键技术研究

产品质量表示产品的质量特征(PQC)在其整个生命周期内满足用户需求(VOC)的程度,提高产品质量、迅速开发出满足用户需求的产品是企业生存的关键.虚拟原型逼真设计主要研究虚拟环境下的产品建模问题以及基于仿真的集成产品和过程设计问题,能有效地提高企业的市场竞争力.智能计算机辅助质量功能配置(ICAQFD)模型是虚拟原型逼真设计实现的关键技术之一.在论述ICAQFD系统实现的几个关键技术的基础上,针对质量屋(HOQ)中的决策问题是一复杂的多变量、多目标决策过程的特点,研究了模糊环境下HOQ多目标优化模型实现的关键技术,建立了基于HOQ信息的PQC(产品质量特征)技术先进度的模糊线性规划(FLP)模型和基于模糊回归分析的PQC目标值的FLP模型,结合应用实例,验证了模型的有效性.     

生态产业共生网络运营成本及其优化模型开发研究

从构成生态产业共生网络的微观要素———企业环境责任入手,开发了基于企业环境责任市场化机制的生态产业共生网络运营成本模型,并对模型假设做了改进研究.模型研究结果表明,环境责任代理企业的环境责任履行成本是影响生态产业共生网络运营总成本大小的关键要素,而环境责任委托企业和中间物流企业的各种参数对生态产业共生网络运行总费用的影响相对较小.基于这种认识,最后又探讨了影响代理企业运营成本的主要因子,并对费用优化模型做了应用研究.     

Comparative Analysis and Fuzzy Selection of Information System Development Approach

ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＦｕｚｚｙＳｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＡｐｐｒｏａｃｈ⒇ＣＨＥＮＸｉａｏｈｏｎｇ＊ＬＩＵＭａｉ＊ＹＡＳＵＨＩＫＯＴａｋａｈａｒａ＊＊＊ＣｏｌｅｇｅｏｆＢｕｓ...     

消费者环境创新偏好下政府环境补贴对供应链效的影响——基于本土和FDI生产型企业竞争的视角

为了探究本土和FDI不同所有制生产型企业竞争下政府环境补贴模式对供应链绩效的影响,假定消费者存在环境创新偏好,分别建立了3种环境补贴模式（无补贴、补贴本土生产型企业、补贴FDI生产型企业）下两阶段供应链竞争模型,并进行了优化求解。通过对3种模式下的均衡结果比较分析,结合数值仿真表明：政府对FDI生产型企业和本土生产型企业进行环境补贴时对各企业的影响无本质差别,受到政府环境补贴的生产型企业均会提高其受补贴产品的环境创新度和需求量,但会降低竞争产品的环境创新度和市场需求量;补贴给绿色制造成本较低的FDI企业能产生比补贴给绿色制造成本较高本土企业更明显的溢出效应和挤出效应。两生产型企业之间的竞争程度能扩大政府环境补贴的以上效应,但不能改变这种效应;就利润而言,生产型企业均在受补贴模式下最高,补贴竞争者模式时最低;零售商和供应链均在补贴FDI生产型企业模式下达到最高,其次是补贴本土生产型企业模式;政府环境补贴只有在补贴力度较小时才能对供应链自身渠道利润产生正向作用。     

不同环境规制下企业废旧产品回收的动态决策研究

制定科学可行的政策措施是促进企业废旧产品回收再利用的重要手段.在经典博弈论的基础上,充分考虑声誉对企业绩效的正向影响,并将时间因素引入分析模型中,构建了以制造商为主导的动态Stackelberg博弈模型.用该模型系统分析了无约束条件下、奖励条件下、惩罚条件下及奖惩条件下制造商废旧产品回收量、废旧产品回收率、制造商和零售量的利润、制造商的声誉、供应链系统利润,探索了每种政策措施的适用条件及绩效.研究发现,企业具有明显的趋利避害的属性,对于不同政策具有不同的适应时间;企业进行绿色技术创新能够有效地改善其经济绩效和环境绩效;惩罚和奖惩机制在提高回收率(量)和企业声誉的同时,却降低了不同主体与系统的利润;奖励机制对各类要素的作用是正向的,但是需要政府资金支持;奖惩机制的效用大小与政府规定的废旧产品回收率有关.在上述研究结论的基础上,给出了相应的政策建议,以期为绿色转型发展提供相关的理论支撑.     

技术和市场双重不确定性下企业绿色技术创新及绩效

绿色技术创新是实现高质量发展重要动力。技术和市场的不确定性显著影响企业绿色技术创新行为及其经济绩效。在已有研究的基础上,构建不确定性环境下企业绿色技术创新与绩效的概念模型,并以调查问卷获得的302家工业企业信息为样本展开实证分析。结果表明,企业绿色工艺创新会通过技术升级（绿色产品创新）的中介效应来改善其经济绩效。技术的不确定性对绿色工艺创新与绿色产品创新的关系有负向调节作用,而市场的不确定性对绿色产品创新与经济绩效的关系有正向调节作用,反之不成立。同时,技术和市场的不确定性的调节作用存在一定的边界,只有在这个边界范围内才具有调节作用。上述研究对于深化绿色技术创新过程认识及政策设计优化具有参考意义。     

基于TRIZ和DEA理论的产品概念设计方法

创新性解决问题理论（TRIZ）作为最具代表性的创新设计理论之一,因其具有多种解决工具而得到广泛运用,同时也因无法确定选择何种解决工具为最优而受到批评.本文创造性的将DEA方法引入TRIZ应用体系,首先依据TRIZ理论分析顾客需求,选择TRIZ问题解决工具,获得不同的创新方案,然后考虑各种投入要素,利用DEA方法选取最佳方案.该方法有效弥补了TRIZ理论的不足,实证分析充分证实了其合理性和实用性.     

基于计算实验的有限理性消费者绿色购买行为

有限理性消费者在绿色购买行为中存在明显的态度-行为缺口.以某绿色非食品类环保友好商品为例,对消费者绿色购买相关属性及行为规则概括抽象,运用计算实验手段构建具有交互功能的异质消费者人工主体,模拟现实消费者的绿色购买行为,通过对微观个体行为及宏观"涌现"现象的分析,探索消费者绿色购买行为的演化规律.实验结果显示,绿色购买先行者的积极宣传对提高绿色商品市场份额具有重要作用;绿色商品政府补贴短期内可以显著提高绿色商品的市场份额,但长期效果依赖于消费者主体的信息传播方式;绿色消费积分制度可以使绿色商品长期保持较高的市场占有率.     

产品数据管理系统实施方法学

提出了产品数据管理系统的实施概念 ,并从系统工程角度提出了产品数据管理实施的策略 ,给出了的产品数据管理系统的实施步骤和技术路线 .探讨了产品数据管理的实施方法 ,并将该方法成功地应用于实际的产品数据管理系统的实施过程中 .     

考虑消费者环境意识及企业有限理性的生产决策研究

在排污权上限-交易机制下,考虑消费者环境意识,研究企业分别在完全理性和有限理性假设下,如何进行传统产品和绿色产品的生产决策.通过对企业在上述假设下的两产品联合生产和单独生产的决策分析,得到结论:在企业完全理性假设下,当两产品联合生产时,存在绿色补贴区间使得随着消费者环境意识的增强,企业的最优总产量增加、总排污量减少;在企业完全理性假设下,当绿色产品和传统产品的产量不为零时,联合生产方式下的产量和排污量均小于单独生产,总利润大于单独生产;在企业有限理性假设下上述结果依然成立,不同的是两种生产方式下的期望产量差、期望排污量差和期望利润的差分别随着企业的有限理性程度的增强而减小;无论企业采取联合生产还是单独生产方式,有限理性假设下的期望总产量和排污量总是高于纳什均衡,期望利润总是低于纳什均衡,并且前者随着有限理性程度的增强而增加,后者随着有限理性程度的增强而减少.因此,当企业进行多品类产品生产时,联合生产比单独生产更有优势,但是这种优势会随着企业有限理性程度的增强而减弱,并且有限理性能够引发"牛鞭效应",企业必须对决策过程中的有限理性引起重视.     

消费品生命周期隐患识别与风险评价的三维矩阵方法

面对近年我国产品质量安全事故频发、消费者人身安全与健康遭受不同程度的威胁以及出口产品不时被召回或退回的问题，给出了一种基于消费品生命周期和事故致因的隐患识别及表征方法，有助于提升人们对消费品危害规律的认知水平并为消费品风险评价奠定基础. 考虑到事故伤害受体的能力和行为会对消费品缺陷或隐患演化及事故伤害后果产生重要影响，在常规风险评价二维矩阵的基础上，加入风险受体的脆弱性要素，提出了消费品风险评价的三维矩阵方法，能够更好地表征消费者能力与行为等主观要素对消费品隐患事故及危害的影响作用. 以家用电器风险评价为例，基于欧盟非食品类消费品快速预警系统（RAPEX）对中国消费品通报信息分析和专家评价打分，形成了消费品评价三维风险矩阵，分析了家用电器的风险规律，为消费品的风险评价提供了新思路、新方法.     

虚拟电子实验室体系结构及其关键技术研究

基于虚拟原型和计算机网络的虚拟电子实验室（VEL）是一种先进的研究，实验，开发和设计理念，VEL是除了理论和实验之外的第三种科学研究与工程设计方法和形式。VEL提供给用户一种共享资源，技术交流，远程控制，共同研究，协同工作的分布式解决问题的环境，VEL涉及许多关键技术和相关领域，包括VEL系统总体技术，建模／仿真技术，虚拟现实（VR）／可视化技术，协同虚拟环境实现技术等。     

面向复杂产品建模与仿真系统的开放式云架构设计

针对复杂产品建模与仿真系统侧重于解决异构模型联合仿真,无法实现仿真资源的按需共享、协同的问题,提出了一种面向复杂产品建模仿真系统的开放式云架构,实现跨组织仿真软件、硬件资源的按需共享、协同,从而支持复杂产品全系统、全生命周期随时随地、实时、连贯、透明地请求、访问和获得仿真服务。并使用对象过程方法论对系统的仿真互操作及仿真资源的按需共享、协同过程进行建模和推演。通过控制系统的研制应用范例,验证了面向复杂产品建模与仿真系统的开放式云架构设计的有效性。     

研发项目产品与流程架构的跨领域集成与优化

为揭示复杂产品开发项目中部件间的依赖关系对活动的影响，本文采用多领域矩阵（MDM）分析产品与流程架构之间的依赖关系，并对研发项目中的产品架构与流程架构进行集成及其优化. 首先，依据产品设计结构矩阵（DSM）中部件间的依赖度及部件与活动之间的耦合关系，本文提出了由产品DSM建立流程DSM的方法，构建了由部件依赖度测度活动之间依赖度的量化模型. 其次，提出了基于依赖度平均增量的产品DSM聚类方法，因此，由MDM推导的流程DSM形成若干的活动组，降低了管理的复杂性. 最后，结合典型案例，在产品DSM聚类的基础上，对初始的流程DSM以最小化项目总协调成本进行排序优化，并对优化结果进行仿真，结果表明本文提出的方法可降低项目时间和成本.     

复杂性研究的新动向--基于主体的建模方法及其启迪

基于主体的建模方法（AMA，Agent-Based Modelling)，具有主动性、层次性、动态性、可操作性等优点，为人们认识和理解一大类复杂系统，即复杂适应系统（CAS，Complex Adaptive System)提供了富有启发性的新思路和新视角，对于社会、经济、生物、环境等由大量具有主动性的主体（Agent)组成的复杂系统来说，具有特别的意义。另一方面，在计算机技术迅速发展的直接推动下，出现了用于实施ABM方法的一系列软件平台，除众所周知的SWARM之外，还有ASCAPE、REPAST、TNG－lab等，这些平台的出现为ABM方法的推广应用提供了方便的条件。从方法论的角度来看，ABM方法也给我们提供了多方面的、有益的启迪。     

基于逆工程的陶瓷产品开发研究

基于逆工程的思想和原理，建立了陶瓷产品开发模型。研究了系统的处理过程以及关键技术。研究结果表明，基于逆工程进行陶瓷开发能缩短产品周期、提高产品质量。