基于效果的裝備保障合同商選擇方法

王　芳，石　全，夏　偉

（軍械工程學(xué)院，石家莊　050003）

基于效果的裝備保障合同商選擇方法

王芳，石全，夏偉

（軍械工程學(xué)院，石家莊050003）

摘要：基于效果的合同商裝備保障是將基于效果的維修理念應(yīng)用于合同商裝備保障領(lǐng)域提出的一種裝備保障策略，更加關(guān)注裝備的作戰(zhàn)效能，同時對合同商提出了更高要求，因此，選擇恰當(dāng)?shù)暮贤虒τ趯崿F(xiàn)預(yù)期結(jié)果顯得更為重要。而合同商選擇是一個多準(zhǔn)則決策問題，很大程度上依賴于決策者和決策條件狀態(tài)的不確定性和模糊性。構(gòu)建了一個基于效果的合同商選擇系統(tǒng)流程，并提出了基于相似度的模糊TOPSIS法，簡化了計算流程，最后通過一個具體案例來驗證該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：基于效果的合同，合同商選擇，多準(zhǔn)則決策，模糊相似度，TOPSIS

0　引言

基于效果的維修是在美軍相關(guān)研究理論基礎(chǔ)上，結(jié)合新時期我軍裝備維修保障出現(xiàn)的新情況新問題提出的一種裝備維修保障理念?；谛Ч木S修是一種高效的武器系統(tǒng)產(chǎn)品保障策略，它摒棄了對武器裝備性能本身的關(guān)注，將目光轉(zhuǎn)向維修效果、作戰(zhàn)效能等指標(biāo)，在保證武器裝備遂行作戰(zhàn)任務(wù)的前提下，有效降低了維修成本和停機(jī)時間，實現(xiàn)了對維修系統(tǒng)的有效監(jiān)控和快速響應(yīng)。本文將該理念應(yīng)用于合同商保障領(lǐng)域，構(gòu)建了基于效果的合同商保障理論體系。

基于效果的合同商保障主要是通過簽訂基于效果的合同來實現(xiàn)，傳統(tǒng)的服務(wù)保障或維修、修理和大修合同往往對合同商有利，因為只要有一個特定的設(shè)備出現(xiàn)故障，合同商就可以開展維修活動從而獲取維修費(fèi)用。但是，合同商所提供的保障活動與軍方的需求并不一定相符。而基于效果的合同改變了這種狀況，它允許軍方只有在獲得合同中規(guī)定的既定結(jié)果以后才予以支付，而不僅僅是單純就完成的活動或任務(wù)支付，這大大提高了軍方的主動性。

其中的合同商選擇問題是當(dāng)前供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的一個熱點問題，研究者提出了多種方法解決合同商選擇問題。但在決策過程中往往會忽略一些因素，比如獲取的信息不完整，評價標(biāo)準(zhǔn)無法量化，特征不夠精確等問題。該問題實質(zhì)上是一個多目標(biāo)決策問題（Multi-Criteria Decision Making，MCDM），目前有關(guān)合同商選擇方面的研究已經(jīng)取得了一些成果，而對于合同商選擇指標(biāo)體系的構(gòu)建方面研究較少，而且構(gòu)建的指標(biāo)體系相對簡單［6］。本文根據(jù)基于效果合同商保障的特點要求，綜合權(quán)衡多種影響因素構(gòu)建多因素評價指標(biāo)體系，借鑒文獻(xiàn)［1-2］中的思想，采用基于相似度的模糊TOPSIS法，為確定最佳合同商提供參考。

1　基于效果的合同商選擇評價指標(biāo)體系

基于效果的合同對最終實現(xiàn)的結(jié)果有一個嚴(yán)格的要求，如可用度、可靠度等具體量化指標(biāo)，同時還要求軍方與合同商通力合作實現(xiàn)資源共享、信息互通等，并且要在一定的成本、約定的時間內(nèi)實現(xiàn)。因此，本文構(gòu)建的指標(biāo)體系包含8個方面（一級指標(biāo)），詳見表1。為了更好體現(xiàn)合同商的資質(zhì)和能力水平，對一級指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)分，具體指標(biāo)體系如圖1所示。

表1　基于效果的合同商選擇評價一級指標(biāo)

圖1　基于效果的合同商選擇評價指標(biāo)體系

2　基于相似度的模糊TOPSIS法

由于模糊邏輯方法可以處理模糊、不精確數(shù)據(jù)和模型的不確定性，因此，可將評價指標(biāo)體系中的語言變量轉(zhuǎn)換成模糊數(shù)，使用模糊理論進(jìn)行計算。下面首先介紹模糊數(shù)和語言變量，然后介紹基于相似度的模糊TOPSIS算法。

2.1模糊數(shù)與語言變量

圖2　梯形模糊數(shù)

在合同商選擇問題中，當(dāng)使用傳統(tǒng)的數(shù)值無法描述那些復(fù)雜或者不易明確定義的指標(biāo)時，可采用語言變量進(jìn)行處理。例如，對于“重要性”而言，可用語言變量來描述，比如“非常低”、“低”、“中”、“高”、“非常高”等。文中引入了語言變量來描述每個指標(biāo)的重要程度以及備選合同商的評價等級，分別如圖3、圖4所示［1-2］。

圖3　標(biāo)準(zhǔn)的重要程度語言變量評價

圖4　評價等級語言變量

文獻(xiàn)引入了泛化模糊數(shù)的模糊相似度的概念。泛化梯形模糊數(shù)可表示為其中是實數(shù)，w表示模糊數(shù)的高度，0＜w≤1。對于標(biāo)準(zhǔn)模糊數(shù)，w=1。

兩個泛化模糊數(shù)A～和B～的相似度S（A～，B～）計算方法為［2］：

P（A～）和P（B～）分別表示泛化梯形模糊數(shù)A～和B～的周長。相似度S（A～，B～）的數(shù)值越大，則說明兩個泛化模糊數(shù)A～和B～之間的相似度越高。

2.2基于相似度的模糊TOPSIS方法

TOPSIS是解決多屬性多準(zhǔn)則決策問題的一種重要方法，主要是采用頂點法計算備選方案到正理想解（Fuzzy Positive-Ideal Solution，F(xiàn)PIS）與負(fù)理想解（Fuzzy Negative-Ideal Solution，F(xiàn)NIS）的距離，用逼近系數(shù)的大小來確定各備選方案的優(yōu)劣順序［5］。本文采用模糊相似度來代替頂點法，不需要計算模糊決策矩陣到理想解的距離矩陣，而是使用模糊相似度計算相似矩陣，然后使用相似度對備選對象進(jìn)行排序，簡化了計算流程。

合同商選擇問題實質(zhì)上是一個多準(zhǔn)則決策問題，可形式化描述為［4］：

（3）衡量合同商資質(zhì)的評價指標(biāo)體系，包含N個標(biāo)準(zhǔn)，記為集合；

假設(shè)決策團(tuán)隊包含K個決策者，每個決策者的模糊評價可表示為一個正梯形模糊數(shù)其隸屬度函數(shù)記為。好的綜合方法應(yīng)該考慮每個決策者的模糊評價的范圍，這也就是說綜合模糊評價范圍必須包含所有決策者模糊評價。所有決策者的模糊評價用梯形模糊數(shù)表示，那么綜合模糊評價可定義為，其中，

同理，每項標(biāo)準(zhǔn)的綜合模糊權(quán)值可表示為：

合同商選擇問題可以表示成矩陣形式：

為了降低決策過程中數(shù)學(xué)計算的復(fù)雜度，使用線性轉(zhuǎn)換將各種指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。指標(biāo)集可分為效益型指標(biāo)（評價越高效益越好）和成本型指標(biāo)（評價越低花費(fèi)成本越少）。標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣可表示為：

上述標(biāo)準(zhǔn)化處理的目的是為了將模糊決策矩陣中的元素轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)梯形模糊數(shù)?？紤]到每項指標(biāo)的權(quán)重不同，帶權(quán)值的標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣可表示為：

文獻(xiàn)［1］中使用頂點法分別計算模糊數(shù)到正理想解和負(fù)理想解的距離和，然后計算出各個備選方案的逼近系數(shù)，將逼近系數(shù)進(jìn)行排序［1］。本文不再計算模糊決策矩陣到理想解的距離矩陣，而是使用模糊相似度的概念，利用式（11）計算出各個備選合同商模糊評價值與正理想解之間的相似度。為了描述每個合同商的評估狀態(tài)，根據(jù)相似度的數(shù)值構(gòu)建了一個包含5個等級的評估狀態(tài)表，如表2所示，對于分布在同一等級的多個合同商，根據(jù)相似度的大小確定。

表2　評估狀態(tài)表

使用相似度進(jìn)行評估的方法過程如下：

（1）組建評估決策委員會，確定評估標(biāo)準(zhǔn)；

（2）選擇適當(dāng)?shù)恼Z言變量描述標(biāo)準(zhǔn)的重要性權(quán)值和合同商的語言評價等級；

（3）計算各項標(biāo)準(zhǔn)的綜合模糊權(quán)值，并根據(jù)決策者對合同商的評價等級，計算出合同商的綜合模糊評價等級；

（4）構(gòu)建權(quán)值標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣；

（5）確定模糊正理想解FPIS；

（6）通過計算相似度矩陣得到合同商相對于正理想解的相似度，然后計算每個合同商的平均相似度；

（7）根據(jù)合同商的平均相似度得到合同商的評估狀態(tài)，并對備選合同商進(jìn)行排序。

3　算例

某企業(yè)想要為自己購置的設(shè)備維修選擇合適的合同商，其中有A、B、C、D、E 5個備選合同商，邀請3位專家D1、D2、D3對指標(biāo)進(jìn)行打分，為了便于說明問題，從二級指標(biāo)中選取14項作為合同商選擇的評價指標(biāo)，如下頁圖5所示。應(yīng)用基于模糊相似度的TOPSIS法來解決該決策問題，具體計算步驟如下：

（1）組建3個專家組成的評估決策委員會，確定評估標(biāo)準(zhǔn)。

（2）3位專家運(yùn)用語言變量對14個指標(biāo)的重要性進(jìn)行評級，指標(biāo)權(quán)值詳見下頁表3。

（3）3位專家根據(jù)合同商對14項子標(biāo)準(zhǔn)的具體表現(xiàn)，運(yùn)用語言變量對合同商進(jìn)行評級，評級結(jié)果見下頁表4。

（4）將語言變量描述轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)模糊決策矩陣，詳見下頁表5。

圖5　基于效果的合同商選擇指標(biāo)層級結(jié)構(gòu)

表3　決策者對各項指標(biāo)的重要性權(quán)值

（5）確定FPIS，具體計算結(jié)果見下頁表6。

（6）通過帶權(quán)值的標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣和FPIS計算相似度矩陣，得出每個合同商的相似度，并計算每個合同商相似度的平均值，具體結(jié)果詳見下頁表7。

（7）根據(jù)平均相似度得到備選合同商的排序A＞E＞D＞C＞B。通過表1的評估狀態(tài)，傾向于推薦且首選合同商A。

4　結(jié)論

表4　決策者根據(jù)14項二級標(biāo)準(zhǔn)對合同商的評價

本文結(jié)合我軍裝備保障實際，引入美軍提出的基于效果的和維修理念，提出了基于效果的合同商裝備保障概念，首先對基于效果的合同商保障的理論以及實現(xiàn)流程進(jìn)行了論述，構(gòu)建了基于效果的合同合同商選擇指標(biāo)體系，其中包括7個一級指標(biāo)和14個二級指標(biāo)?；谛Ч暮贤踢x擇問題實際上一個多屬性多準(zhǔn)則決策問題，本文對經(jīng)典的TOPSIS法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了基于相似度的模糊TOPSIS法，與傳統(tǒng)的TOPSIS頂點法相比，本文提出的方法不再需要計算FNIS，而只需要計算備選合同商與FPIS之間的相似度，通過計算備選合同商的相似度平均值確定排序，確定最佳合同商。并通過具體算例進(jìn)行了驗證，通過計算流程可以看出，該方法使得計算過程簡單了很多，最終實現(xiàn)了基于效果的合同商選擇決策目標(biāo)。

表5　帶權(quán)值的標(biāo)準(zhǔn)化模糊矩陣

表6　對應(yīng)不同標(biāo)準(zhǔn)的模糊正理想解

表7　權(quán)值標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣與正理想解的相似度

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中圖分類號：TN97

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1002-0640（2016）04-0164-06

收稿日期：2015-02-05修回日期：2015-04-29

作者簡介：王芳（1982-），女，河北保定人，博士研究生。研究方向：裝備保障理論與應(yīng)用。

Reseach of Outcome-based Equipment Support Contractor Seclection Methods

WANG Fang，SHI Quan，XIA Wei
（Ordnance Engineer College，Shijiazhuang 050003，China）

Abstract：Based on the concept of outcome-based maintenance,the outcome-based contractor equipment support is presented as a kind of support strategy,which is more focus on the combat efficiency of equipment and puts higher command for the contractors.Thus,it plays an important role to select the appropriate contractor to achieve the expected results.The contractor selection is a multicriteria decision-making problem,which is dependent on the uncertainty and ambiguity of the decision-makers and the conditions.This paper presents a systematic decision-making process of the outcome-based contractor selection,and employs the similiraty based fuzzy TOPSIS method to simplify the calculative process.Finally,the validity of this method is verified by a specific case.

Key words：outcome-based contract，contractor selection，multi-criteria decision making，fuzzy similiraty，TOPSIS