敏捷制造模式下產(chǎn)品創(chuàng)新的供應商評價

許長軍 劉大成 姜建華 梁順霞

(①清華大學工業(yè)工程系，北京 100084;②中國礦業(yè)大學管理學院，北京 100083)

制造環(huán)境的持續(xù)快速變化使得制造企業(yè)必須應用以動態(tài)聯(lián)盟為基礎的敏捷制造來應對市場需求變化，即敏捷競爭模式使制造企業(yè)提供高質(zhì)量、低價格、多品種的產(chǎn)品成為可能。同時，企業(yè)的戰(zhàn)略重點也由傳統(tǒng)的“以生產(chǎn)為中心”轉(zhuǎn)向“以營銷為中心”繼而轉(zhuǎn)向以“新產(chǎn)品開發(fā)為中心”，產(chǎn)品創(chuàng)新成為制造企業(yè)在市場上贏得競爭，獲取利潤的主要源泉。

在汽車制造行業(yè)，產(chǎn)品創(chuàng)新和敏捷供應鏈已經(jīng)成為企業(yè)競爭的關(guān)鍵。近年來，隨著汽車制造的發(fā)展，一些主機生產(chǎn)廠商和零部件生產(chǎn)廠商的關(guān)系已經(jīng)發(fā)生了很大變化，主機生產(chǎn)廠商與零部件生產(chǎn)廠商建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并建立了全球采購網(wǎng)絡，主機生產(chǎn)廠商把一些生產(chǎn)外包給合作的零部件生產(chǎn)廠商，在新產(chǎn)品開發(fā)項目上也會優(yōu)先采用供應商的技術(shù)。

本文以汽車產(chǎn)品創(chuàng)新為例，建立了產(chǎn)品創(chuàng)新供應商評價模型，以有效規(guī)避產(chǎn)品研發(fā)風險，加快產(chǎn)品創(chuàng)新。

1 產(chǎn)品創(chuàng)新的供應商評價流程

敏捷供應鏈下產(chǎn)品創(chuàng)新的供應商評價與傳統(tǒng)意義的供應商評價存在較大的不同，需要從眾多的供應商中選擇具有相關(guān)產(chǎn)品創(chuàng)新能力的供應商，組建以制造商為核心的產(chǎn)品創(chuàng)新團隊，實現(xiàn)快速產(chǎn)品的創(chuàng)新目標。因此整個供應商的評價過程應突出與產(chǎn)品創(chuàng)新速度相關(guān)的指標，以及為這些指標賦予較大的權(quán)重系數(shù)，以此為切入點建立了與之相對應的供應商評價體系，采用了評價方法集成理論進行側(cè)重評價。

產(chǎn)品創(chuàng)新的供應商評價過程是一個動態(tài)演進，同時帶有反饋的過程。假設排除由于某種特殊原因?qū)е?個或幾個供應商突然加入的情況，整個評價過程可分為4個階段進行，即供應商的粗篩選、細篩選、精煉和確認以及跟蹤總評價，與其相對應的供應商的評價有4個步驟，即可行性過濾、Pareto篩選、滿意度評價和合作效果評價，見圖1。

2 建立供應商評價模型

2.1 基于DEA的供應商定量評價

2.1.1 DEA 的基本模型

1978年Charnes A.和Cooper W.教授提出了數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)方法和模型。DEA方法的主要研究對象是決策單元(DMU)。通過比較一組同質(zhì)的DMU，并結(jié)合DMU線性的輸入和輸出，分析每個DMU的相對有效性，可以得到有效活動的包絡曲面。供應商候選人可被看作決策單元。假設有n個供應商，每個供應商有p種類型的輸入，以及q種類型的輸出，可以得到基本的DEA評價模型:

式中:yj為供應商j的輸出評價指標;p為指標yj的數(shù)量;xj為供應商j的輸入評價指標;q為指標xj的數(shù)量;u、v為評價指標的權(quán)重。

為了便于求解等式(1)，利用Charnes－Cooper變換，得到線性規(guī)劃模型:

模型中，通過優(yōu)化有效指標確定相應每個輸入向量和輸出向量的權(quán)重。這個模型幫助處理輸入和輸出中不確定的權(quán)重信息問題，防止人為主觀地給定權(quán)重。這里假定評價有效性的約束是所有供應商候選人的效率評價指標最大值為1。當供應商j的效率值為1時，就意味著供應商是相對有效的;當供應商的效率值小于1時，就意味著供應商j是相對無效的。模型的結(jié)果也反應了相對有效的供應商之間的差別。如果將這些指標重新處理，可以得到每個供應商依次的相對有效性。

2.1.2 帶有決策偏好約束的錐比例C2WH模型

考慮到在實際中買方選擇供應商時經(jīng)常帶有明顯的決策偏好，可以修正DEA的基本模型，選擇帶有決策偏好約束的錐比例C2WH模型為實際的DEA分析模型。當決策單元DMU0∈{DMUj}時，得到其C2WH模型:

在等式(3)中，V?，U?，K?收斂于凸錐，并且InvV≠Φ，InvU≠Φ。這里對所評價的供應商選擇不同權(quán)重，分析結(jié)果，找到滿意的供應商。

2.1.3 基于DEA的供應商選擇方法的不足

雖然基于DEA的供應商選擇方法使得供應商的整體效率更客觀，但權(quán)重的精確選擇使那些在少數(shù)指標有利而其他多數(shù)指標不利的供應商成為相對有效的得利者。所以，有必要將智能準則引入到?jīng)Q策過程。選擇網(wǎng)絡層次分析法(ANP)作為智能準則，以彌補評價過程中DEA的不足。

2.2 建立以ANP為基礎的數(shù)據(jù)包絡分析集成的評價模型

2.2.1 ANP 方法介紹

AHP方法是Thomas L.Saaty在1970年提出的，其核心是把決策問題分為多層次的遞階控制關(guān)系，而系統(tǒng)劃分層次且只考慮上層元素對下層元素的支配作用。同一層次中的元素被認為是彼此獨立的，這種遞階次結(jié)構(gòu)雖然給處理系統(tǒng)問題帶來了方便，同時也限制了它在復雜決策問題中的應用。在許多實際問題中，各層次內(nèi)部元素往往是依存的，下層元素對上層元素亦有反支配作用，即存在反饋。此時系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更類似于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)?；谶@種考慮，1996年Saaty提出了網(wǎng)絡分析法(ANP)。ANP將系統(tǒng)元素劃分為控制層與網(wǎng)絡層兩大部分。第一部分稱為控制因素層，包括問題目標及決策準則。所有的決策準則均被認為是彼此獨立的，且只受目標元素支配?？刂埔蛩刂锌梢詻]有決策準則，但至少有一個目標?？刂茖又忻總€準則的權(quán)重均可用傳統(tǒng)AHP方法獲得。第二部分為網(wǎng)絡層，它是由所有受控制層支配的元素組組成的，其內(nèi)部是互相影響的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。由于網(wǎng)絡分析法考慮了不同的層次之間的反饋和同層元素之間的相互依存關(guān)系，因此在確定權(quán)重的時候，就比層次分析法復雜得多，不再是簡單的兩兩元素對上層元素的比較。

2.2.2 建立以ANP為基礎的數(shù)據(jù)包絡分析集成的評價模型

ANP法的判斷矩陣是由評價者或?qū)＜医o定的，因此其一致性必然受到有關(guān)人員的知識結(jié)構(gòu)、判斷水平及個人偏好等許多主觀因素的影響。DEA以各決策單元的輸入輸出指標的權(quán)重為變量，避免了實現(xiàn)確定各指標在優(yōu)先意義下的權(quán)重，使之受不確定的主觀因素的影響比較小。充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，將使綜合評價方法更加完善。

ANP反映決策者的主觀偏好，DEA反映基于供應商有效性基礎上的屬性數(shù)值之間客觀存在的關(guān)系。為使求得的準則權(quán)重綜合反映主觀和客觀的關(guān)系，充分體現(xiàn)ANP和DEA的優(yōu)點，用線性加權(quán)的方法確定綜合權(quán)重，即

式中:w*為綜合權(quán)重;α為主觀偏好系數(shù);1－α為客觀偏好系數(shù);ω為ANP權(quán)重;Ψ為DEA權(quán)重。其中α∈［0，1］，α的具體數(shù)值，由決策者根據(jù)偏好給出。

在實際工作中，用兩種方法相結(jié)合確定供應商選擇準則的綜合權(quán)重，具有較高的準確價值。

3 案例研究

一家汽車制造企業(yè)，為滿足客戶需求，要提升某種車型并快速占領(lǐng)該產(chǎn)品市場，同時提高利潤降低成本。

基于敏捷制造動態(tài)聯(lián)盟的思想，該企業(yè)科學評價選擇供應商建立產(chǎn)品創(chuàng)新團隊共同研發(fā)產(chǎn)品。

3.1 建立網(wǎng)絡分析結(jié)構(gòu)ANP

根據(jù)前面的分析，可建立基于ANP＆DEA的產(chǎn)品創(chuàng)新評價體系。在這個體系中，選擇需求設計、概念設計、系統(tǒng)設計、細節(jié)設計、原型設計作為合作的主要指標。把提升產(chǎn)品作為目標層，把需求設計、概念設計、系統(tǒng)設計、細節(jié)設計、原型設計作為評價因素，建立產(chǎn)品創(chuàng)新評價網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，如圖2所示。按超矩陣計算程序，反復計算2k+1(k→+∞)次，矩陣演進42次的時候，結(jié)果變成穩(wěn)定矩陣(如表1、表2所示)。

表1 網(wǎng)絡準則下的超矩陣分析

表2 基于控制準則的超矩陣演化

表3 30選9供應商DEA超效率分析

3.2 通過ANP＆DEA評價模型計算分析

每個供應商的ANP綜合指標權(quán)重由子系統(tǒng)指標權(quán)重相加獲得。綜合評價指標是每個單項評價指標的和。權(quán)重值通過ANP方法公式計算得到(如表1、表2)。通過評價系統(tǒng)從30家供應商中最終選擇了9家供應商。為了比較權(quán)重，通過表3進行超效率分析。

根據(jù)專家打分和實踐檢驗，主觀因素是0.6，客觀因素是0.4，根據(jù)綜合權(quán)重公式(4)計算得到9家供應商的綜合權(quán)重值(如表4)。根據(jù)評價結(jié)果，最后從9家供應商中選擇6家進入產(chǎn)品創(chuàng)新團隊，這6家供應商在制造行業(yè)中技術(shù)水平處于領(lǐng)先地位。

4 結(jié)語

本文綜合經(jīng)濟、管理、系統(tǒng)工程和應用數(shù)學方法，將產(chǎn)品創(chuàng)新的供應商理論和技術(shù)引入到敏捷供應鏈管理中，根據(jù)新產(chǎn)品開發(fā)的不同階段，研究建立了供應商選擇系統(tǒng)。

表4 DEANP評價分析和排序

［1］汪定偉.敏捷制造的ERP及其決策優(yōu)化［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2003.

［2］趙小惠.支持產(chǎn)品創(chuàng)新的供應商管理［M］.北京:清華大學出版社，2005.

［3］Charnes A，Cooper W W，Thrall R M.A structure for classifying and characterizing efficiencies in data envelopment analysis［J］.Journal of Productivity Analysis，1991(2).197 －237.

［4］劉大成，鄭力，張伯鵬，等.面向敏捷供應體系虛擬企業(yè)的建造［J］.制造技術(shù)與機床，1999(10):18－20.