基于ANP/TOPSIS的戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商選擇

陳威威

(1. 南通大學(xué) 建筑工程學(xué)院, 江蘇 南通 226019; 2. 河海大學(xué) 工程管理研究所, 江蘇 南京 210098)

在工程項(xiàng)目建設(shè)投資中，建材成本占到相當(dāng)大的部分，而且，建材的質(zhì)量高低以及能否及時(shí)供應(yīng)關(guān)系到整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量和進(jìn)度等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，因此，選擇優(yōu)秀的建材供應(yīng)商，并與其建立良好的合作關(guān)系，對(duì)確保工程項(xiàng)目順利實(shí)施和提高工程項(xiàng)目整體效率具有至關(guān)重要的意義。

國(guó)內(nèi)已有學(xué)者對(duì)建材供應(yīng)商的選擇進(jìn)行了研究，取得了一些有代表性的研究成果。文獻(xiàn)[1] 提出了一種基于粗糙集和模糊集理論相結(jié)合的建材供應(yīng)商選擇的方法；文獻(xiàn)[2] 分析了建筑供應(yīng)鏈中供應(yīng)商選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立了基于灰色關(guān)聯(lián)度理論的供應(yīng)商選擇的決策模型；文獻(xiàn)[3] 基于熵權(quán)系數(shù)和TOPSIS法研究了合作模式下建材供應(yīng)商選擇問(wèn)題；文獻(xiàn)[4]從產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、運(yùn)營(yíng)管理、合作潛力和綠色管理四個(gè)方面建立了綠色建筑供應(yīng)商選擇指標(biāo)體系，提出用基于模糊集理論的VIKOR方法選擇綠色建筑供應(yīng)商。然而，工程項(xiàng)目建造中所用的建材種類繁多，涉及到眾多的建材供應(yīng)商，不可能建立一套適合所有建材供應(yīng)商的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，應(yīng)在對(duì)建材供應(yīng)商進(jìn)行細(xì)分的基礎(chǔ)上有針對(duì)性地開(kāi)展研究；此外，鑒于工程項(xiàng)目所具有的獨(dú)特性，不能將工商業(yè)領(lǐng)域里的供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和選擇方法簡(jiǎn)單地照搬到建材供應(yīng)商選擇中來(lái)，所構(gòu)建的建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)能充分反映出其不同之處，選取的評(píng)價(jià)方法也應(yīng)考慮到其適用性。

本文正是在對(duì)建材供應(yīng)商細(xì)分的基礎(chǔ)上，選取戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商為研究對(duì)象，構(gòu)建其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并嘗試采用ANP與TOPSIS法相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法來(lái)探討工程供應(yīng)鏈環(huán)境下總承包商的戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商選擇問(wèn)題，以期達(dá)到拋磚引玉的作用。

1 戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

所謂的戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商是相對(duì)于提供種類繁多、價(jià)格波動(dòng)不大、供應(yīng)市場(chǎng)上易得的建材的一般供應(yīng)商而言的。戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商是指主要提供大宗建筑材料而且對(duì)工程進(jìn)度、質(zhì)量有較大影響的建材供應(yīng)商。戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商應(yīng)具有一流的技術(shù)生產(chǎn)能力和服務(wù)水平，能按照要求及時(shí)送貨、退貨、換貨等以及進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)，并保證產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于總承包商而言，將大宗建筑材料外包給建材供應(yīng)商，努力與其建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)雙贏，有利于降低采購(gòu)成本和采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)，確保工程進(jìn)度和工程質(zhì)量；對(duì)于戰(zhàn)略伙伴型供應(yīng)商而言，與總承包商建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，有利于在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)獲得大量的產(chǎn)品訂單，來(lái)保證其實(shí)現(xiàn)豐厚的利潤(rùn)。

戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商的選擇，首先得確定相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。對(duì)供應(yīng)商選擇問(wèn)題研究較早的是Dickson, 1966年他對(duì)170名采購(gòu)經(jīng)理進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果對(duì)23項(xiàng)供應(yīng)商評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按重要性進(jìn)行排序，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量、成本和交貨期是選擇供應(yīng)商的三個(gè)核心標(biāo)準(zhǔn)[5]。之后，又有許多學(xué)者對(duì)供應(yīng)商選擇標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題開(kāi)展了廣泛、深入的研究。而建筑業(yè)因其行業(yè)的特殊性，產(chǎn)品具有單件性的特點(diǎn)，不能大批量生產(chǎn)，而且是高空作業(yè)、露天作業(yè)。不同的工程項(xiàng)目在建造中碰到的地質(zhì)水文情況、氣候等外在生產(chǎn)條件也不同，存在大量的不確定性因素，常常導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更、停工的現(xiàn)象發(fā)生。而工程項(xiàng)目的合同工期是確定的，通常不得延期，尤其對(duì)于工業(yè)性工程項(xiàng)目，早日建成投產(chǎn)就早日發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，若未按時(shí)竣工，承包商將會(huì)面臨著巨大的經(jīng)濟(jì)處罰和信譽(yù)危機(jī)。因此，設(shè)計(jì)變更和趕工要求建材供應(yīng)商對(duì)建材的品種和需求量變化能夠做出及時(shí)響應(yīng)，也就是建材供應(yīng)商的生產(chǎn)應(yīng)具有高度的柔性和協(xié)同性。本文結(jié)合以上工程項(xiàng)目的特性，在借鑒一些學(xué)者研究成果[6～9]的基礎(chǔ)上，根據(jù)科學(xué)性、全面性、可比性等指標(biāo)體系構(gòu)建原則設(shè)計(jì)出戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)共涉及到13個(gè)指標(biāo)，按分類依據(jù)不同可分：效益型指標(biāo)和成本型指標(biāo)；定性指標(biāo)和定量指標(biāo)。下面首先對(duì)定性指標(biāo)進(jìn)行描述。質(zhì)量認(rèn)證體系，如果建材供應(yīng)商通過(guò)了ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，則用1表示，否則為0；服務(wù)質(zhì)量和企業(yè)誠(chéng)信度均用好、較好、一般、差來(lái)描述，對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)分別為1.0、0.8、0.6、0.4；溝通能力和新產(chǎn)品研發(fā)能力可分為強(qiáng)、較強(qiáng)、一般、差四個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)也為1.0、0.8、0.6、0.4。定量指標(biāo)中，單位產(chǎn)品分?jǐn)偟慕灰踪M(fèi)用這一指標(biāo)中的交易費(fèi)用指達(dá)成一筆交易所要花費(fèi)的成本，談判、簽約、合約執(zhí)行的監(jiān)督等活動(dòng)所費(fèi)的成本；訂貨提前期時(shí)間越短，說(shuō)明供應(yīng)商對(duì)客戶的要求響應(yīng)越快，客戶所需的存貨也越少；品種柔性用供應(yīng)商能夠同時(shí)期生產(chǎn)的產(chǎn)品總品種數(shù)占客戶需要變動(dòng)產(chǎn)品品種數(shù)的百分比來(lái)表示；批量柔性可用供應(yīng)商能夠獲利的某產(chǎn)品批量最大值與最小值之差占客戶對(duì)該產(chǎn)品批量的需求變化值的百分比來(lái)表示；其余的定量指標(biāo)含義一目了然，不再贅述。

2 戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)模型

戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商選擇，是一個(gè)多目標(biāo)決策問(wèn)題。供應(yīng)商選擇方法有多種，主要包括成本法、線性規(guī)劃法、非線性規(guī)劃法、模糊規(guī)劃、多目標(biāo)規(guī)劃法、各種智能方法和實(shí)踐方法[10]，這些選擇方法各有優(yōu)劣。有些方法要求指標(biāo)間是相互獨(dú)立的，可戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)之間確實(shí)存在相互依存的關(guān)系，甚至不同層級(jí)的指標(biāo)之間也存在支配和反支配的關(guān)系，而此時(shí)用網(wǎng)絡(luò)層次分析法(ANP, Analytic Network Process)來(lái)確定指標(biāo)的權(quán)重更合理。逼近理想求解的排序法(TOPSIS, Technique for Order Preference by Smilarity to Ideal Solution)是求解多目標(biāo)決策問(wèn)題的一種非常有效的方法，評(píng)價(jià)結(jié)果不受人為因素影響，而且計(jì)算簡(jiǎn)便，容易理解。故本文選取ANP和TOPSIS相結(jié)合的方法來(lái)對(duì)戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商進(jìn)行評(píng)價(jià)和選擇，建立了一種新的評(píng)價(jià)模型，具體步驟[11, 12]如下：

(1)分析問(wèn)題

將決策問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的分析、組合，形成元素和元素集，分析判斷元素層次是否內(nèi)部獨(dú)立，是否存在內(nèi)部依存和反饋，哪些是準(zhǔn)則，哪些是元素。

(2)構(gòu)造ANP的典型結(jié)構(gòu)

ANP的典型結(jié)構(gòu)是由控制層和網(wǎng)絡(luò)層兩部分組成。首先要構(gòu)造控制層，控制層是遞階層次結(jié)構(gòu)，設(shè)定決策目標(biāo)、決策準(zhǔn)則，每個(gè)準(zhǔn)則還可以有子準(zhǔn)則。其次再構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)層次，歸類確定每一個(gè)元素集，分析其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和相互影響關(guān)系，分析元素之間的關(guān)系。元素組之間只要有一對(duì)元素具有相關(guān)性，則這兩組有聯(lián)系。

(3)構(gòu)造ANP的超矩陣計(jì)算權(quán)重

先進(jìn)行各相關(guān)組的判斷矩陣的兩兩比較，并計(jì)算其權(quán)重，對(duì)組內(nèi)和組與組之間的相關(guān)元素逐個(gè)進(jìn)行兩兩比較，計(jì)算每個(gè)判斷矩陣的相對(duì)權(quán)重，按順序構(gòu)造出初始超矩陣，計(jì)算流程如圖1所示。

圖1 ANP計(jì)算流程

(4)建立由m個(gè)建材供應(yīng)商n項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)所確定的決策矩陣X=(xij)m×n。

(5)選用標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)

(1)

(2)

其中I1為效益型指標(biāo)，I2為成本型指標(biāo)；進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣為Y=(yij)m×n。

(6)構(gòu)造加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣Z=(Zij)m×n，其中zij=Wjyij(j=1,2,…,n)

(3)

Wj由ANP得到的權(quán)重系數(shù)確定。

(4)

(8)采用雙基點(diǎn)排序法，按下式計(jì)算各方案與理想點(diǎn)的相對(duì)近似度αi和相對(duì)貼近度Ti

(5)

(6)

(9)由小到大排出各備選建材供應(yīng)商的優(yōu)先順序，選擇戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商，排序原則為：Ti值小者為優(yōu)，若Ti值相等，則αi值小者為優(yōu)。

3 實(shí)例分析

某總承包商欲通過(guò)篩選，從5家商品混凝土供應(yīng)商中選擇1家作為長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作伙伴。

3.1 采用ANP確定指標(biāo)權(quán)重

由于ANP的計(jì)算異常繁雜，本文利用美國(guó)Expert Choice公司開(kāi)發(fā)的“Super Decisions”軟件(“超級(jí)決策”軟件，SD軟件)來(lái)計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重。將表1中的準(zhǔn)則和指標(biāo)分別一一輸進(jìn)SD軟件中的Cluster(組)和Node(節(jié)點(diǎn))中，并建立組與組、節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連接，進(jìn)而構(gòu)建出了確定戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商指標(biāo)權(quán)重的ANP模型，界面如圖2所示。其中，箭頭的指向表示一組對(duì)另一個(gè)組的支配作用。例如，合作穩(wěn)定性對(duì)質(zhì)量有支配作用，即雙方合作穩(wěn)定有利于確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

環(huán)形箭頭表示同一組內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)之間存在相互作用。例如供貨響應(yīng)能力中的產(chǎn)量柔性這個(gè)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)時(shí)交貨率、訂貨滿足率和訂貨提前期均有影響。

圖2 確定戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商指標(biāo)權(quán)重的ANP模型

采用九分法對(duì)各指標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行兩兩比較打分，SD軟件提供了五種輸入模式，即問(wèn)卷、圖形、詞語(yǔ)、矩陣和直接鍵入模式。根據(jù)專家的判斷結(jié)果將具體的數(shù)據(jù)輸入到SD軟件中，如圖3為合作穩(wěn)定性準(zhǔn)則下組間比較的問(wèn)卷模式界面，在所有判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用該軟件計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重Wj，得到Wj=(0.1088, 0.1598, 0.0714, 0.1520, 0.0480, 0.0667, 0.0493, 0.0551, 0.0754, 0.0435, 0.0663, 0.0595, 0.0442)。

圖3 合作穩(wěn)定性準(zhǔn)則下組間比較的問(wèn)卷模式界面

3.2 運(yùn)用TOPSIS選擇戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商

通過(guò)專家打分、公式計(jì)算以及購(gòu)銷合同等商業(yè)資料獲得5家商品混凝土供應(yīng)商的評(píng)價(jià)指標(biāo)值，如表2所示。其中，商品混凝土因強(qiáng)度等級(jí)和坍落度的不同以及是否防水價(jià)格有所不同，表中產(chǎn)品價(jià)格C21是經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理的，具有可比性。

表2 各備選商品混凝土供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)值

根據(jù)表2，易得決策矩陣，結(jié)合表1中指標(biāo)類型，選用上文中的標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)公式(1)、(2)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化矩陣Y,

然后由公式(3)求出加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣Z,

由公式(4)確定理想點(diǎn)I*

采用雙基點(diǎn)排序法，根據(jù)公式(5)、(6)算出各方案與理想點(diǎn)的相對(duì)近似度αi和相對(duì)貼近度Ti，并對(duì)備選建材供應(yīng)商進(jìn)行排序，如表3所示。

表3 各備選商品混凝土供應(yīng)商的αi、Ti及排序結(jié)果

由表3知，該總承包商應(yīng)該選擇商品混凝土供應(yīng)商S3作為長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作伙伴。

4 結(jié) 論

(1)在界定了戰(zhàn)略合作型建材供應(yīng)商內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，綜合考慮戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商選擇的影響因素,如:工程設(shè)計(jì)變更和趕工要求、質(zhì)量、合作穩(wěn)定性以及交易費(fèi)用等因素,構(gòu)建了一套能客觀地反映工程項(xiàng)目生產(chǎn)不均衡性等特性的戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

(2)鑒于戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的指標(biāo)之間并不是相互獨(dú)立的, 構(gòu)造了確定戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商指標(biāo)權(quán)重的ANP模型，并應(yīng)用SD軟件進(jìn)行求解,提高ANP確定戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商指標(biāo)權(quán)重的實(shí)用性及精確性。為了減少評(píng)價(jià)結(jié)果中人為因素的影響，用TOPSIS來(lái)選擇戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商。通過(guò)以戰(zhàn)略伙伴型商品混凝土供應(yīng)商的選擇為實(shí)例驗(yàn)證了其可行性，為總承包商選擇戰(zhàn)略伙伴型建材供應(yīng)商提供了一種科學(xué)、合理的決策方法。

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