在市場快速變化下，製造業面臨了空前的競爭壓力。在這種極具競爭的現象下，導致產品的生命週期越來越短，所以企業必須在極短的時間內使產品達到可上市的階段，以維持本身的競爭優勢。在新產品的開發過程中，前端程序直接影響產品上市的成功與否。因此，從顧客需求到產品概念的形成、選擇及測試之概念發展程序，所建構的設計替選方案，是極需一套整合產品形式、功能、特性、規格及經濟效益評估等決策分析模式，在程序中如何去發展新產品設計開發的規劃模式，以期達到產品設計最佳化且提昇開發效益之預期目標，將是本研究的動機與目的。
本研究整合模糊德菲法 (Fuzzy Delphi Method, FDM)、創新問題解決理論 (Theory of Inventive Problem Solving,TRIZ)、分析網路程序法 (Analytic Network Process, ANP) 及目標規劃法 (Zero-one Goal Programming, ZOGP)，在產品設計概念發展中，建立一套概念評選的決策分析模式。模式的建構首先以問卷調查取得顧客需求為投入的關鍵資訊，透過因素分析將顧客需求結構化；採用FDM專家問卷篩選出具高度共識的評估準則，再以TRIZ作為產品設計時的衝突檢驗工具及創新方法構思的重要依據並產生創新概念方案，將目標及各準則屬性建立階層關係，同時考量各準則屬性之間的矛盾影響，展開成網路架構；接續應用ANP法作成對比較以求得相對權重，進行新產品設計替選方案的權重排序；再將所得之權值導入ZOGP式中，在最佳資源分配的規劃和限制下，求得最佳方案。
本研究以平板電腦功能設計的案例進行實證分析，驗證在產品設計與開發過程中，建立概念發展的流程模式，以提供企業決策者選出具實質效益的最佳設計方案。

In the rapidly changing market, the manufacturers are facing unprecedented competitive pressures. The life cycle of a product is getting shorter in this highly competitive condition, so the companies must make the product to enter the market within a very short time in order to maintain their competitive advantage. Thus, an integrated decision analysis model of form, function, feature, specification, and economic benefits evaluation of a product is needed for a design alternative plan which is constructed from customer’s need to product concept formation, selection and testing of the concept development process. To develop a planning model for new product design and development to achieve the anticipated goal of optimum product design and enhancing the effectiveness of development is the motivation and purpose of this study.
This study integrates the Fuzzy Delphi Method (FDM), Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ), Analytic Network Process (ANP), and Zero-one Goal Programming (ZOGP) in the concept development of product design and development to construct a decision analysis model for concept evaluation. The construction of model first begins with questionnaire for the customer’s need that is the key information and structuralized the customer’s need by factor analysis. FDM expert questionnaire is adopted to select evaluation rules with highly consensus. Then TRIZ is used as conflict testing tool and the basis of conceiving innovative method for product design and produce innovative concept plan. A hierarchical relationship of the properties of the target and the rule is established. In the meanwhile, the effect of contradiction between the impacts of each rule property is considered to expand into network architecture. Continuing application of ANP made a pair comparison to  obtain the comparative weights to sorting the weights of new product design alternative plan. The obtained value of weight is then introduced into the formula of ZOGP to resolve the optimum plan under the planning and restriction of optimum resource distribution.
In this study, an empirical analysis in the case of the function design of Tablet PC is used to verify the product design and development process and establish concept development process model to provide the decision-maker of the corporation to select an optimum design plan with substantial benefits.

目錄	I
表目錄	IV
圖目錄	VIII
第1章 緒論	1
1.1 研究背景與動機	1
1.2 研究目的	3
1.3 研究範圍	4
1.4 研究內容與架構	4
第2章 文獻探討	6
2.1 新產品設計與開發	6
2.1.1 產品開發程序的流程	6
2.1.2 一般的開發程序	7
2.1.3 產品概念發展階段-前端程序	9
2.2 TRIZ創新問題解決理論	13
2.2.1 TRIZ創新問題解決理論之使用工具	14
2.3 模糊理論 (Fuzzy Set)	19
2.3.1 模糊數 (Fuzzy Number)	20
2.3.2 模糊數基本運算	22
2.3.3 解模糊化 (Defuzzification)	23
2.4 德爾菲法 (Delphi Method)	24
2.5 模糊德爾菲法 (Fuzzy Delphi Method)	26
2.6 分析層級程序法 (Analytic Hierarchy Process, AHP)	27
2.6.1 基本假設	28
2.6.2 建立層級結構優點	29
2.6.3 AHP模式與使用步驟	30
2.7 分析網路程序法 (Analytic Network Process, ANP)	33
2.7.1 比較AHP法和ANP法在概念上的差異	35
2.8 目標規劃法 (Goal Programming, GP)	37
2.9 0-1目標規劃法 (Zero-one Goal Programming, ZOGP)	39
2.10 相關文獻整理	40
第3章 研究方法	42
3.1 階段一：利用問卷-了解顧客需求	43
3.2 階段二：產品元素分群-因素分析 (Factor Analysis)	44
3.3 階段三：確立產品之評估準則篩選-FDM	47
3.3.1 專家問卷調查確立評估準則	47
3.4 階段四：產品概念產生-TRIZ矛盾矩陣	50
3.4.1 矛盾分析並思考求解	50
3.4.2 將創新概念組合成產品方案	51
3.5 階段五：概念方案之權值-ANP	52
3.6 階段六：財務分析-ZOGP	56
第4章 平板電腦產業分析	57
4.1 平板電腦演進	57
4.2 平板電腦之作業系統	58
4.2.1 iOS作業系統	58
4.2.2 Android作業系統	59
4.3 全球平板電腦產業發展趨勢	61
4.4 iPad2產品結構圖	64
4.5 iPad2產業供應鏈	65
4.6 平板電腦的專利現況	66
4.6.1 Apple v.s. HTC	67
4.6.2 Apple v.s. Samsung	69
第5章 案例實證	72
5.1 階段一：確定顧客需求利用問卷-了解顧客需求	72
5.1.1 顧客需求重要度分析	72
5.2 階段二：產品元素分群-因素分析	73
5.3 階段三：確立產品之評估準則篩選-FDM	78
5.4 階段四：產品概念產生-TRIZ	84
5.4.1 矛盾分析並思考求解	84
5.4.2 整合創新概念為產品方案	87
5.4.3 整理可行之產品概念方案	90
5.5 階段五：概念方案之權值-ANP	91
5.5.1 決定決策之群體	91
5.5.2 界定問題之網路架構	91
5.5.3 建立相互依存之成對比較矩陣與一致性檢定	92
5.5.4 整合決策群體之偏好	96
5.5.5 建立超級矩陣	96
5.5.6 最終產品概念方案之權值	97
5.6 階段六：財務分析-ZOGP	98
5.6.1 ZOGP目標規劃模式	98
5.6.2 LINDO運算結果	99
第6章 結論與建議	101
6.1 結論與檢討	101
6.2 研究限制與檢討	102
6.3 模式之效益與管理意涵探討	103
6.4 未來研究建議	104
參考文獻	106
中文部分	106
英文部分	109
網頁資料與線上文章	111
附錄A 顧客需求問卷	112
附錄B FDM專家問卷	114
附錄C ANP各專家於群集內因素之成對比較矩陣特徵值表	121
附錄D ANP超級矩陣表	138

 
表目錄
表2.1 39項工程參數	15
表2.2 矛盾矩陣表	15
表2.3 40創新原則	16
表2.4 ARIZ創造程序	18
表2.5 相對重要性尺度表	31
表2.6 AHP中各階層比較項目數n及其相對之隨機指標R.I.值	32
表2.7 AHP與ANP之比較	37
表2.8 應用多種方法於評選產品開發方案決策模式之相關研究	40
表4.1 平板電腦發展史	58
表4.2 iOS之版本	59
表4.3 Android版本	60
表5.1 顧客需求重視的產品元素順序	72
表5.2 KMO係數的評等準則	74
表5.3 顧客需求構面因素萃取表	74
表5.4 FDM產品之評估準則之因素	78
表5.5 FDM問卷調查專家之個人基本資料	79
表5.6 FDM問卷調查之計算	80
表5.7 FDM評估準則篩選結果	82
表5.8 因素分析和FDM分類群集展開	84
表5.9 負相關因素及其相關性原因	85
表5.10 矛盾對應之工程參數並找尋創新原則	85
表5.11 矛盾解決方案的概念組合表	88
表5.12 初步整理的概念組合表	89
表5.13 平板電腦產品概念方案	90
表5.14 專家之基本資料	91
表5.15 ANP專家問卷題項範例	93
表5.16「作業系統介面」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	94
表5.17「使用效能」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	94
表5.18「可靠度」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	94
表5.19「外型設計」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	94
表5.20「方案」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	94
表5.21「行動性」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	95
表5.22「資料管理」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	95
表5.23「輸入介面」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	95
表5.24「進階功能」群集間的特徵值 (λ) 與一致性檢定	95
表5.25 各項因素與方案之權重	97
表5.26 設計方案選擇所需之成本限制條件及最大可用資源的分配情形	98
表5.27 ZOGP目標規劃模式	99
附表C.1「中央處理器」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	121
附表C.2「中央處理器」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	121
附表C.3「低耗電量」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	121
附表C.4「低耗電量」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	121
附表C.5「內建記憶體容量」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	122
附表C.6「內建記憶體容量」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	122
附表C.7「螢幕解析度」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	122
附表C.8「螢幕解析度」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	122
附表C.9「電影畫面順暢度」對「使用效能」的特徵值 (λ)與一致性檢定	122
附表C.10「電影畫面順暢度」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	123
附表C.11「顯示速度」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	123
附表C.12「顯示速度」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	123
附表C.13「可長時間使用」對「可靠度」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	123
附表C.14「不易當機」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	123
附表C.15「可長時間使用」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	124
附表C.16「周邊不易故障」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	124
附表C.17「耐碰撞及強力撞擊」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	124
附表C.18「電池耐用」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	124
附表C.19「電池耐用」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	124
附表C.20「使用文書處理」對「作業系統介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	125
附表C.21「使用文書處理」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	125
附表C.22「無線短距傳輸功能」對「資料管理」的特徵值 (λ)與一致性檢定	125
附表C.23「無線短距傳輸功能」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	125
附表C.24「電腦連結電腦和其他電子商品的介面裝置」對「資料管理」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	125
附表C.25「電腦連結電腦和其他電子商品的介面裝置」對「進階功能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	126
附表C.26「電腦連結電腦和其他電子商品的介面裝置」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	126
附表C.27「不能過於笨重」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	126
附表C.28「外製設備少」對「進階功能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	126
附表C.29「外製設備少」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	126
附表C.30「外製設備輕」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	127
附表C.31「外製設備體積小」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	127
附表C.32「尺寸小」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	127
附表C.33「作業系統可選擇」對「作業系統介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	127
附表C.34「作業系統可選擇」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	127
附表C.35「作業系統更新快速」對「作業系統介面」的特徵值 (λ)與一致性檢定	128
附表C.36「作業系統更新快速」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	128
附表C.37「操作系統可自由設計」對「作業系統介面」的特徵值 (λ)與一致性檢定	128
附表C.38「操作系統可自由設計」對「方案」的特徵值 (λ)與一致性檢定	128
附表C.39「外殼材料可選擇」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	128
附表C.40「大螢幕顯示」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	129
附表C.41「大螢幕顯示」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	129
附表C.42「樣式設計可改變」對「作業系統介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	129
附表C.43「樣式設計可改變」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	129
附表C.44「機身重量」對「行動性」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	129
附表C.45「機身重量」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	130
附表C.46「觸控式面板」對「作業系統介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	130
附表C.47「觸控式面板」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	130
附表C.48「語音聲控」對「作業系統介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	130
附表C.49「語音聲控」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	130
附表C.50「外接擴充設備」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	131
附表C.51「多媒體功能」對「進階功能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	131
附表C.52「多媒體功能」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	131
附表C.53「定位導航系統」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	131
附表C.54「相機功能」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	131
附表C.55「行動影音功能」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	132
附表C.56「行動社群通訊」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	132
附表C.57「雲端儲存系統」對「行動性」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	132
附表C.58「雲端儲存系統」對「資料管理」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	132
附表C.59「雲端儲存系統」對「方案」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	132
附表C.60「方案A」對「作業系統介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	133
附表C.61「方案A」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	133
附表C.62「方案A」對「可靠度」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	133
附表C.63「方案A」對「外型設計」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	133
附表C.64「方案A」對「行動性」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	133
附表C.65「方案A」對「資料管理」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	134
附表C.66「方案A」對「輸入介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	134
附表C.67「方案A」對「進階功能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	134
附表C.68「方案B」對「作業系統介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	134
附表C.69「方案B」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	134
附表C.70「方案B」對「可靠度」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	135
附表C.71「方案B」對「外型設計」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	135
附表C.72「方案B」對「行動性」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	135
附表C.73「方案B」對「資料管理」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	135
附表C.74「方案B」對「輸入介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	135
附表C.75「方案B」對「進階功能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	136
附表C.76「方案C」對「作業系統介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	136
附表C.77「方案C」對「使用效能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	136
附表C.78「方案C」對「可靠度」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	136
附表C.79「方案C」對「外型設計」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	137
附表C.80「方案C」對「行動性」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	137
附表C.81「方案C」對「資料管理」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	137
附表C.82「方案C」對「輸入介面」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	137
附表C.83「方案C」對「進階功能」的特徵值 (λ) 與一致性檢定	137
附表D.1 未加權超級矩陣	138
附表D.1未加權超級矩陣 (續)	139
附表D.2加權超級矩陣	140
附表D.2加權超級矩陣 (續)	141
附表D.3極限超級矩陣	142
附表D.3極限超級矩陣 (續)	143
 
圖目錄
圖1.1 新產品開發各階之相對成本	3
圖1.2 研究流程	5
圖2.1 一般的產品開發流程	7
圖2.2 螺旋式產品開發流程	7
圖2.3 複雜系統開發流程	7
圖2.4 產品概念發展階段—前端程序	10
圖2.5 TRIZ的解題方法	14
圖2.6 傳統德菲法決策範圍示意圖	25
圖2.7 AHP基本層級架構	28
圖2.8 AHP層級架構	31
圖2.9 結構關係範例示意圖	34
圖2.10 超級矩陣	35
圖2.11 AHP法與ANP法結構上之差異	37
圖3.1 決策模式階段分析架構	42
圖3.2 因素分析概念圖	45
圖3.3 雙三角模糊數	49
圖3.4 TRIZ的概念產生流程	51
圖4.1 全球平板電腦在成熟與新興市場出貨量預估	62
圖4.2 全球平板電腦與平板機出貨量預估	63
圖4.3 iPad2產品結構圖	64
圖4.4 iPad2產業供應鏈圖	66
圖4.5 各家科技廠之專利關聯圖	67
圖4.6 頻果和HTC專利互告事件圖	68
圖4.7 頻果和三星專利互告事件圖	70
圖4.7 頻果和三星專利互告事件圖 (續)	71
圖5.1 專家共識值評估準則之陡坡分析圖	83
圖5.2 平板電腦功能展開之網路結構	92
圖5.3 以幾何平均法整合成對比較矩陣之範例	96

參考文獻
中文部分
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