在当前激烈的市场竞争中,很多企业为达到降低生产成本、缩短制造周期以及占据更大市场份额的战略目的,已经开始采用产品线进行产品的设计和生产。随着企业对顾客需求多样性的重视程度不断提高,企业的管理者在产品线设计优化的过程中开始考虑不同类型顾客的购买偏好风险。而在现有的产品线设计优化的文章中一般采用期望效用理论和联合分析的方法进行建模,认为顾客是完全理性的,没有考虑到产品属性和购买过程中的诸多不确定因素以及顾客获取信息的不对称性对产品线设计的影响。前景理论作为一种表示风险情况下个人非理性决策过程的主要方法,被广泛应用在交通、金融等领域,由于产品线设计优化问题与交通路网出行问题具有一定的相似性,可以应用前景理论进行顾客购买过程的风险度量。本文考虑到顾客在购买决策中面临的风险以及不同的行为偏好,以高科技产品为典型案例,主要的研究成果包括以下三个方面:(1)提出了一种基于前景理论的考虑顾客风险偏好行为的产品效用度量方法。该方法改善了传统产品线设计优化理论在顾客风险决策方面的不足,同时通过案例分析说明了方法的合理性和可行性,由于先前的研究中并未提出这方面的定量模型,这是本研究的创新之处之一。(2)考虑顾客风险偏好行为的产品线设计优化模型的建立和求解。将建立的产品效用度量方法应用于产品线设计优化问题的顾客选择行为建模过程中,分别以客户数量最大和企业总利润最大为目标建立产品线设计优化问题的数学模型,并设计遗传算法以及分散搜索算法进行求解。(3)进行了产品线案例库场景设计及模型参数的数值实验。设计了七种可能的产品线案例库场景并应用于实验分析中,验证了本文提出的方法比期望效用理论在考虑顾客行为方面更真实合理。通过大量启发式算法和模型参数的仿真实验,分析了算法的求解效果,从风险偏好角度对顾客进行分类,得到了一些有价值的管理启示。