交通科技与经济 ２０１０年第２期（总第５８期） 供应链环境下供应商选择的评价模型 皇甫治国，马文钰 （兰州交通大学交通运输学院，甘肃兰州７３００７０） 摘要：供应链环境下供应商的选择是一个多目标决策问题，通过分析影响供应商选择的评价指标，综合ＤＥＡ方法 确定权重较为客观及ＡＨＰ方法对评价方案易于排序的优点，给出供应商选择的ＤＥＡ／ＡＨＰ两级评价模型，并用实 例验证用此模型选择供应商的可行性。 关键词：供应链；供应商；数据包络分析法；层次分析法；两级评价模型 中图分类号：Ｆ２５２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—５６９６（２０１０）０２—０１２５—０４ Ｔｈｅ ＤＥＡ／ＡＨＰ Ｔｗｏ—ｓｔａｇｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ｖｅｎｄｏｒ’Ｓ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ＨＵＡＮＧ ＦＵ Ｚｈｉ—ｇｕｏ．ＭＡ Ｗｅｎ—ｙｕ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｒａｆｆｉｃ＆Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００７０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｖｅｎｄｏｒｓ’ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｍｕｌｔＩ－ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ ｐｒｏｈ— ｌｅｍ，ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｖｅｎｄｏｒｓ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ，ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ＤＥＡ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｗｅｉｇｈｔ ｉｓ ｍｏｒｅ ｏｂｊ ｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｔｈｅ ＡＨＰ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ａｐｐｒａｉｓｅ ｐｌａｎ ｉｓ ｅａｓｙ ｔｏ ｓｏｒｔ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ＤＥＡ／ＡＨＰ ｔｗｏ—ｓｔａｇｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｖｅｎｄｏｒｓ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅ ｗｅ ｃｏｎｆｉｒｍ ｔｈａｔ ｕｓｉｎｇ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅｌ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｖｅｎｄｏｒｓ ｉｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ；ｖｅｎｄｏｒ；ｄａｔａ ｅｎｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ；ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｔｗｏ－ｓｔａｇｅ ｅｖａ １ １Ｊａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ１ １供应链环境下供应商选择的评价指标 供应链是由供应商、制造商、分销商、零售商及 最终客户组成，它们之间具有内在的关联性。工业 经济时代，在市场竞争中，产品质量的好坏、成本的 质量，从而也决定了最终产品的整个市场竞争力、市 场占有率和市场生存能力，并且对供应链各组成部 分的核心竞争力会产生一定的影响。因此，为了实 现企业低成本、高质量、柔性生产、快速响应客户的 需求，企业的业务重构就必须包括供应商的选择。 供应商的选择对于企业来说是多目标的，包含许多 可见和不可见的多层次指标。 高低、服务的优劣无疑是产品在竞争中获得胜利的 关键因素。知识经济时代，人的创新能力成为企业 在竞争中获胜的关键因素。对于供应链上的企业来 说，其敏捷性和对市场的快速反应能力是关键因素。 由此可见，影响供应商选择的因素主要为质量、成 本、服务、时间、人等因素。根据Ｓｔｅｖｅｎ Ｅ．Ｌｅａｈｙ等 ２层次分析法步骤 ２．１建立层次结构模型 仔细分析所研究的问题，把复杂问题进行条理 的研究结果，目前，对于供应链上的企业评估准则一 般将顾客服务、成本节约和合作关系作为基本准则。 供应商在交货期，产品质量、提前期、库存水平、产品 设计等方面都影响着制造商的成功。同时，供应商 所供产品的价格和质量决定了最终消费品的价格和 收稿日期：２００９—１０ ２３ 作者简介：皇甫治国（１９７８一），男，硕士研究生，研究方向：物流管理 化和层次化，按属性的不同将构成要素或者组成部 分分成若干组，每一组构成一个层次，层次之间的要 素互不相交。同一层次的元素作为准则对下一层的 全部或部分要素起支配作用，同时，它又受到上一层 要素的支配。如最高层（目标层Ｃ）表示评价所要实 现的目标；中间层（准则层Ｃ ）表示采用某种方案实 现目标所涉及的原则；最低层（措施层Ｃｏ）表示解决 ・１２６・ 交通科技与经济 表２平均随机一致性指标值 维数（ ） １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 第１２卷 问题所选用的各种方案等。据此，可以画出层次结 构图来表示层次的递阶结构和相邻两层要素的从属 关系。 ８ ９ ２．２构造判断矩阵 判断矩阵的元素值表示人们对各要素关于目标 相对重要性的认识。由于层次结构模型中有许多指 标的数据难以通过统计方法获得，因而，采用Ｄｅｌｐｈｉ 法或１—９标度法对同属一级的要素以上一级的要 当ＣＲ＜Ｏ．１时，认为判断矩阵的一致性可以接 受，否则应调整矩阵中的元素，直到判断矩阵具有满 意一致性为止。 ２．５层次总排序及一致性检验 素为准则进行两两比较，根据评价尺度确定其重要 性，以此来构造两两比较判断矩阵。常用的判断尺 度有九分判断尺度，如表１所示。 表１ １—９标度及其含义 标嚷 表示要素两两相比，具街同等重要性 ３ 表示要素两两相比，前者比后者稍微重要 ５ 表示要素两两相比，前者比后者明显重要 ７ 表示要素两两相比，前者比后者强烈重要 ９ 表示要素两两相比，前者比后者极端重要 ２，４，６，８ 表示上述判断的中间值 倒数关系 要素 通过上述要素间的两两比较关系，可以得出判 断矩阵为 Ｃ Ｃ１ … Ｃ， … Ｃｌ ｆ１１ … Ｃ１， … ｆｌｎ ： ● Ｇ ｅｌｌ … ｆ … ｆｍ ： ● Ｃｎ１ … ｆ … ｆⅢ 式中： 为Ｃ 层要素ｉ与要素 两两比较对于ｃ层 目标重要性程度的标度值，，ｚ为判断矩阵的阶数。 ２．３计算权重 计算判断矩阵的特征向量以确定各要素的相对 重要度，可采用平均值法、方根法或特征根法等方法 来确定权重。 ２．４层次单排序及一致性检验 、 一 计算一致性指标ＣＩ，其中ＣＩ－－Ａ ｍａ—ｘ－－ １ｌ， 为 ，ｌ １ ，１ｒ 判断矩阵的最大特征值。计算一致性率ＣＲ一 』、Ｊ ， 其中ＲＩ是自由度指标，如表２所示。 各层次要素的组合权重是层次分析法的最终目 的。通过组合权重找到层次结构中方案层的每一个 要素（方案）对目标层的相对重要性，即准则层Ｇ对 目标层Ｃ的相对权重Ｗｎ 一（ｗ；Ｄ）。为了达到此目 的，需要在层次单一准则下各要素相对权重的基础 上，计算针对上一层次而言本层次所有要素重要性 的权值，这样依次下去，最终得到每一个层次所有要 素相对于总目标的相对权重。 在计算各层判断矩阵有关要素的权重以后，即 可从最下层开始，自下而上地求出方案层关于最上 层要素目标层的总重要度（综合权重）。通过综合重 要度计算，对所有备选方案进行优先排序，按排序结 果挑选出最优方案。 ３ 数据包络分析法 数据包络分析法（Ｄａｔａ Ｅｎｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ， 简称ＤＥＡ）是１９７８年美国著名运筹学家Ａ．Ｃｈａｒ— ｎｅｓ和Ｗ．Ｗ．Ｃｏｏｐｅｒ等人提出的评价决策单元 （Ｄｅｃｉｓｉｏｎ－－Ｍａｋｉｎｇ Ｕｎｉｔ，简称ＤＭＵ）相对有效性 的一种方法。ＤＥＡ作为一种非参数评价方法，以相 对效率的概念为基础，评价具有相同类型的多输入 （投人）、多输出（产出）指标的决策单元的相对有效 性。其基本思路是把每一个被评价单元（部门、行 业、组织、结构等）看作一个ＤＭＵ，由被评价的众多 的ＤＭＵ构成被评价群体，通过对投入、产出比率的 综合分析，以各个ＤＭＵ的投入和产出的指标权重 为变量建立ＤＥＡ模型，进而对决策单元进行分析 评价。 假设有 个决策单元ＤＭＵ，每个单元ＤＭＵｊ（ 一１，２，…， ）都有 项输入Ｘ，一（ｚ∽ｚ２ ，…， ｚ ） ，５项输出 一（ 】 ，ｙ ，…，ｙｖ） 。则第 。个 被评价决策单元ＤＭＵ，．。的相对效率评价模型为 『ｒｎａ）【 ， ． ≤１ ２，… 【【，≥０，Ｖ≥０． 第２期 皇甫治国，等：供应链环境下供应商选择的评价模型 令Ｘ，ｏ—Ｘ０，Ｙｊ０一Ｙｏ，ＤＭＵｊ０一ＤＭＵｏ，则以 方案进行全排序，因此，依据上述步骤实现了ＤＥＡ 方法的全排序。这样既组合了数据包络分析法对多 输入、多输出指标评价的绝对优势和层次分析法系 统性、灵活性、综合性的优点，又避免了ＡＨＰ方法 中判断矩阵主观性与ＤＥＡ不能进行全排序的缺 （Ｘｏ，Ｙｏ）为ＤＭＵｏ的输入输出，其中Ｘｏ一（１ｚ１。，ｚ２。， …，ｚ ｍ（］） ，Ｙｏ一（ １ｏ，Ｙ２ｏ，…，Ｙ∞） ， ＥＥｍ， ＥＥｓ， Ｘ，＞０，ｙ，＞０，Ｊ一１，２，…， ，Ｕ一（Ｕｌ，ｚ￡２，…，Ｕ ）为 ＤＥＡ规划模型的输出权重向量， 一（ ， 。，…，Ｖｍ） 为ＤＥＡ规划模型的输入权重向量。 利用Ｃｈａｒｎｅｓ—Ｃｏｏｐｅｒ变换，即令ｔ一１／ 点，使两种评价方法的优势得到互补。 供应商选择的ＤＥＡ／ＡＨＰ方法步骤 １）分析影响供应商选择的因素，确立供应商选 （１０Ｔｘ。），∞一ｔｖ， 一ｔｕ，则可将分式规划（ｐ）化为一 个与之等价的线性规戈Ⅱ（Ｐ），即Ｃ Ｒ模型 ｆｍａｘｐ ｙｏ， ＴＴｓ．ｔ．ｗＸｉ＿（Ｐ）ｌ２１ｙｊ≥Ｏ． 一Ｔ１，２，…， ， （Ｕｘ。１一。，≥０， ≥０． 此线性规划的对偶规划模型（Ｄ）为 ｍｉｎＯ， ∑ 一 。≤０， 一 ’ （Ｄ） Ｊ一１，２，…，，２， ｓ．ｔ．Ｙｏ一∑ｙＪ ，≤０， Ｊ—ｌ ≥０． 带有非阿基米德无穷小量ｅ（ｅ通常取１０ ～ １０ 之间的数）的线性规划（Ｐ￡）为 ｆ ｍａ ｙ０， （Ｐ ）｛ ・ ∞ Ｏ０ｘＴＸ。一ｊ－ ２１一Ｔｙ。ｊ，≥ 一 ，２，…， ， ｌ ≥ ，叫≥ ． 其中，ｅ 一（１，１，…，１）ＥＥｓ，； 一（１，１，…，１）ＥＥｍ。 （Ｐ ）的对偶规划问题（Ｄ￡）为 ｓ．ｔ．∑ＸｊＡ ＋ｓ一一 。， 一 （Ｄ ） 一１，２，…， ＂ ’ ∑ 一 一Ｙｏ， Ｊ—ｌ ≥０，Ｓ－≥０， ≥０． 若线性规划（Ｐ）的最优解∞ ，１２ 满足 一 ２１订・Ｙｏ一１，则称决策单元ＤＭＵｉｏ为弱ＤＥＡ有效。 若线性规划（Ｐ）的最优解 ， 满足 一 ／２玎・Ｙｏ一１，且 ＞０， ＞０，则称决策单元 Ｄ 为ＤＥＡ有效。 ４ ＤＥＡ／ＡＨＰ两级评价模型 本文采用的ＤＥＡ／ＡＨＰ两级评价模型，是在第 一阶段使用ＤＥＡ方法构造判断矩阵，避免了ＡＨＰ 法用专家经验法及德尔非法直接构造判断矩阵时权 重的主观性及任意性；第二阶段使用ＡＨＰ方法对 择的评价指标体系，构造供应商选择的层次结构模 型。 ２）利用ＤＥＡ方法为ＡＨＰ方法构造判断矩阵。 假设有 个决策单元（ＤＭ∽，即供应商，每个决策 单元ＤＭＵｉ（ 一１，２，…， ）都有ｍ项输入Ｘ 一 （ｚ１Ｊ，ｚ ，…，Ｉｚ耐） ，Ｓ项输出ｙＪ一（Ｙ１Ｊ，ＹｚＪ，…， Ｙ ） ，与前面给出的Ｃ Ｒ模型不同，在此，从所有的 决策单元中任选两个决策单元Ｍ和Ｎ，对这两个决 策单元使用数据包络分析法确定它们的相对效率。 用下列公式求供应商Ｍ和Ｎ的相对效率Ａ 和 Ａ＿ｗ。 问题ＭＮ 一ｍａｘ１２ ｙＭ． ｆ６０ ＸＮ一 ≥０， ｒｒＸＭ一１， ＹＭ≤１， 叫≥０，／１≥０． 问题ＮＭ ｆ ＸＭ一 ｙＭ≥０， ｌｘＮ一１， ｌ≤１， ｌ ≥０， ≥０． 其中，∞一ｔＶ， 一ｔＵ，ｔ一１／（ Ｘ，）＞０，Ｖ一（ ｌ， ， …，０＂ｍ） ，Ｕ一（Ｕｌ，Ｕ２，…，Ｕ ） 。Ａ 一Ｖ ／、／， ， Ａ 一Ｖ ／ ，即Ａ 一１／Ａ 。 求出供应商Ｍ和Ｎ相对效率的比值，作为，ｚ 维矩阵中的第（Ｍ，Ｎ）和第（Ｎ，Ｍ）个元素。用同样 的方法求出这 个供应商两两组合的相对效率，以 此确定判断矩阵中各元素的值。 ３）用同一层次下的ＡＨＰ方法对供应商的判断 矩阵求出措施层对准则层的最大特征根及特征向 量，对判断矩阵进行一致性检验。 ４）对供应商的判断矩阵求出准则层对目标层 的最大特征根及特征向量，对判断矩阵进行一致性 检验，得到，ｚ个供应商的全排序。 ・ １２８・ 交通科技与经济 第１２卷 ５实例应用 私一：； 一。 趴 。 － （一 ５・３ 构造判断矩阵 １ ０．９８８ ７ １．１３２ ４ １ １．１４５ ３ 实例：某加工工厂处于供应链的核心位置，为了 提高供应链的核心竞争力，工厂所需的零部件大都 需要外购，这时就需要对提供同类零部件的不同供 应商进行评价，以便选择出质量可靠并对工厂生产 最有利的供应商。下面以为加工工厂提供某一零部 件的四个供应商为例，用ＤＥＡ／ＡＨＰ对这４个供应 Ｃ：＝ １．Ｏ１１ ４ ０．８８３ １ ０．８７３ １ １ ０．６９８ ９ ０．６９１ ０ ０．７９１ ４ 矩阵Ｃ最大特征根为ｋ，￣ａｘ一４．００１，其特征向 量Ｗ＝＝＝（０．５５１ ２ ０．５５７ ５ ０．４８６ ８ ０．３８５ ２） ， 对矩阵做一致性检验，由ＣＩ＝（入～一ｎ）／（ｎ—１）＜ 商进行评价，其基本数据如表３所示。 ５．１构造输入输出指标 数据包络分析模型中，与相对效率的概念相一 致，一般以越小越好的指标作为输入指标，越大越好 的指标作为输出指标，即为了用最少的投入得到最 大的产出。而供应商的售货成本、延误率、售后服务 指标均越小越好，因此，作为输入指标；而质量指标、 供货历史均越大越好，因此，作为输出指标。 １）输人指标。购货成本（ｚ ）表示各供应商对同 １ １ １ ３４ ４ ２６ ｌ 一零部件的价格；准时供货（ｚ。）表示准时完成合同 ０ ７ ３ 的指标，以延误率来表示，即以迟到完成货物的数量 ８ １ ５ 与合同应该完成货物的数量之比来表示；售后服务 （ｚｓ）表示其售后服务水平，以响应天数与返修数量 的乘积表示。 ２）输出指标。质量（ ）表示到货后合格的零部 件数量，以合格的数量与总的到货数量之比来表示； 供货历史（ ｚ）表示供应商以往供货的数量。 ５．２相对效率指标 将表４中的数据代人前面给出的公式，用 ＭＡＴＬＡＢ软件求出各供应商的相对效率指数 ， 如表４所示。 表４各供应商的相对效率指数 ０．１，因此，判断矩阵满足一致性要求，不需要对判断 矩阵进行调整。 按照特征向量对方案进行全排序，可知供应商 的优先顺序依次为：供应商２，供应商ｌ，供应商３， 供应商４，与算例的预期设计相一致。对于线性规 划的求解有一定的计算量，如果有ｎ个供应商，则要 做ｎ 一ｎ个线性规划求解，但用计算机软件进行求 解，问题就会变得比较简单。 ６ 结束语 本文所采用的供应商选择的ＤＥＡ／ＡＨＰ两级 评价模型，其实质是在ＤＥＡ方法框架中综合了 ＡＨＰ方法，弥补了原来ＤＥＡ方法只能将决策单元 分为有效和非有效两类所存在的缺点，结合ＡＨＰ 方法对各个决策单元进行全排序。这种将两种常用 评价方法的优点集成做法，既避免了运用ＡＨＰ方 法排序时构造判断矩阵的主观性，又避免了运用 ＤＥＡ评价时对决策单元无法排序的缺点，从而使评 价者和决策者做出最佳的评价和决策，并通过实例 证明该方法具有一定的理论和实用价值。 参考文献 ［１］马士华，林 勇．供应链管理［Ｍ］．北京：机械工业出版 社，２００５． ［２］Ｃｈｏｐｒａ Ｓ ａｎｄ Ｍｅｉｎｄｌ Ｐ．Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．． Ｓｔｒａｔｅｇｙ，Ｐｌａｎｎｉｎｇ，ａｎｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｕｐｐｅｒ Ｓａｄｄｌｅ Ｒｉｖｅｒ，ＮＪ：Ｐｒｅｎｔｉｃｅ－Ｈａｌｌ，Ｉｎｃ．２００１． ［３］Ｂｏｗｅｒｓｏｘ ＤＪ，Ｃｌｏｓｓ ＤＪ ａｎｄ Ｃｏｏｐｅｒ Ｍ Ｂ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｊｊ．Ａｖｅｎｕｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｓ， ２００２． ［４］魏权龄．数据包络分析［Ｍ］．北京：科技出版社，２００４． Ｅｓ］陶经辉，李旭宏，毛海军．数据包络分析在物流园区规 划方案评价中的应用［Ｊ］．公路交通科技，２００５，２２（２）． ［６］徐兵，熊孟英．ＡＨＰ法在供应链合作伙伴选择中的应 用ＥＪ］．电视技术工业工程版，２００５． ［７３吴容，李文．基于ＤＥＡ的第三方逆向物流服务动态 绩效评价ＥＪ］．铁道货运，２００８（１）：８－１０． ［８］徐玖平，胡知能．运筹学一数据・模型・决策／－Ｍ］．北京： 科学出版社，２００６． ［责任编辑：王欣］