基于CS-DEA和GRA的多級供應(yīng)商評價模型

趙 靜，楊玉中，高學(xué)鴻

（河南理工大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454000）

基于CS-DEA和GRA的多級供應(yīng)商評價模型

趙 靜，楊玉中，高學(xué)鴻

（河南理工大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454000）

根據(jù)供應(yīng)商的評價指標(biāo)體系，運用基于改進的層次分析法、指標(biāo)凝聚數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法和灰色關(guān)聯(lián)分析法的模型對各供應(yīng)商進行了評價，并建立了基于改進層次分析法、指標(biāo)凝聚數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法的灰色關(guān)聯(lián)度分析模型。該模型既考慮了決策者的偏好，又充分利用了客觀的定量數(shù)據(jù)，使得供應(yīng)商的選擇更加客觀、合理，并通過實例分析為企業(yè)選擇出供應(yīng)商3為最優(yōu)供應(yīng)商，為企業(yè)提供了決策性參考。

供應(yīng)商選擇；層次分析法；指標(biāo)凝聚數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法；灰色關(guān)聯(lián)分析法；指標(biāo)體系

1 引言

進入21世紀(jì)以來，社會的發(fā)展、科技的進步、市場結(jié)構(gòu)的調(diào)整和經(jīng)濟的飛躍都為企業(yè)發(fā)展提供了良好的契機，同時也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在這種競爭環(huán)境下，供應(yīng)商處于供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)中核心企業(yè)的上游，如何評價并甄選供應(yīng)商便成為企業(yè)供應(yīng)鏈管理中非常重要的一個環(huán)節(jié)。

在供應(yīng)商評價指標(biāo)方面，Dickson[1]最早開始系統(tǒng)地研究供應(yīng)商評價問題，并通過問卷法得到了23種評價供應(yīng)商的準(zhǔn)則，為以后的供應(yīng)商選擇研究提供了大體的框架和研究方向。2010年，Chiu,Ming-Chuan[2]運用圖論的方法提出了集成產(chǎn)品設(shè)計和供應(yīng)鏈的設(shè)計決策，將其各方面的設(shè)計決策納入供應(yīng)商表現(xiàn)中，并以此為主要依據(jù)選擇供應(yīng)商。羅文浩[3]、彭劍鋒[4]等用關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)方法，對供應(yīng)商進行績效考核。李巖、蔣艷、謝浩、張炳軒、李龍洙、都忠誠等[5-6]提出了模糊環(huán)境下供應(yīng)商的選擇方法。雷星暉、羅新星、馬文娟等[7-9]運用層次分析法(AHP)對供應(yīng)商進行了選擇和評價。Ozgun,Zeynep Ozlem[10]提出了一個基于DEA的分段模糊AHP方法和多目標(biāo)模糊數(shù)學(xué)編程模型，對企業(yè)供應(yīng)商進行評價與選擇；隨后，DEA被用于煤炭企業(yè)、制造企業(yè)、銀行、高校等不同領(lǐng)域。傅麗芳等[11]在構(gòu)建綠色供應(yīng)商評價指標(biāo)時重點討論了供應(yīng)商所提供的產(chǎn)品價格、質(zhì)量、準(zhǔn)時交貨率、市場占有率、廢棄物回收效率、清潔能源利用率等方面，同時采用一定的定量方法選出其最優(yōu)的供應(yīng)商。通過分析國內(nèi)外參考文獻，不難發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的供應(yīng)商評價都是以選擇為目的，而忽略了供應(yīng)商在企業(yè)中扮演的重要作用。此外，某些供應(yīng)商評價體系未能充分考慮供應(yīng)商各個方面的表現(xiàn)，導(dǎo)致評價結(jié)果有偏差。最后，對待供應(yīng)商的策略不僅僅是評價完就結(jié)束了，而是要運用綜合的評價方法對供應(yīng)商進行分級識別，才能對供應(yīng)商采取不同的管理策略。基于此，本文利用改進的層次分析法、指標(biāo)凝聚數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法和灰色關(guān)聯(lián)分析法的模型，實現(xiàn)了對供應(yīng)商的分級識別，為區(qū)分對待供應(yīng)商提供了重要依據(jù)。

2 供應(yīng)商評價指標(biāo)體系

供應(yīng)商的評估必須依托于系統(tǒng)、全面的供應(yīng)商評價指標(biāo)體系。在充分調(diào)研、征求專家和企業(yè)核心人員意見的基礎(chǔ)上，結(jié)合相應(yīng)行業(yè)及企業(yè)的特殊性，將影響企業(yè)選擇供應(yīng)商的評價因素歸結(jié)為以下4類，共計18項指標(biāo)。

2.1 成本

（1）產(chǎn)品價格：核心企業(yè)采購供應(yīng)商單位產(chǎn)品的價格，決定了核心企業(yè)對供應(yīng)商的主要資本投入；

（2）交易成本：在采購過程中，核心企業(yè)在同類商品多次交易所支出費用的平均值。

2.2 產(chǎn)品

（1）產(chǎn)品質(zhì)量：即產(chǎn)品合格率，決定供應(yīng)商產(chǎn)品的最主要競爭力，產(chǎn)品合格率=合格產(chǎn)品數(shù)/產(chǎn)品總數(shù)× 100%；

（2）產(chǎn)品可靠性：產(chǎn)品性能反應(yīng)產(chǎn)品內(nèi)在屬性，指其是否符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用（1-合格產(chǎn)品的故障率）表示，產(chǎn)品性能=（1-產(chǎn)品故障/產(chǎn)品總數(shù)量）×100%；

（3）產(chǎn)品柔性：企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品快速響應(yīng)市場和顧客需求變化的能力，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得。

2.3 供應(yīng)商能力

（1）售后技術(shù)服務(wù)水平反應(yīng)：指供應(yīng)商能夠及時、有效地解決顧客遇到的維修、升級等技術(shù)問題，售后技術(shù)服務(wù)能夠解決問題占總問題的百分比；

（2）技術(shù)裝備能力：指供應(yīng)商擁有的生產(chǎn)設(shè)備基本情況以及基礎(chǔ)設(shè)施狀況，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得；

（3）技術(shù)開發(fā)能力：指企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和技術(shù)發(fā)展?jié)摿Γ笜?biāo)值通過專家小組評分獲得；

（4）準(zhǔn)時交貨能力：用準(zhǔn)時交貨率來衡量，準(zhǔn)時交貨率=準(zhǔn)時交貨次數(shù)/總次數(shù)×100%。

2.4 運營管理水平

（1）員工素質(zhì)：指供應(yīng)商的員工從事工作時所需具備的知識、技巧、品質(zhì)以及工作的能力，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得；

（2）財務(wù)狀況：指供應(yīng)商是否有足夠的流動資金采購原材料，即企業(yè)抗風(fēng)險能力，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得；

（3）管理水平：供應(yīng)商整體管理現(xiàn)代化水平，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得；

（4）產(chǎn)品市場份額：指供應(yīng)商產(chǎn)品所占市場份額，產(chǎn)品市場份額=供應(yīng)商產(chǎn)品銷售量/市場總銷售量× 100%；

（5）銷售渠道結(jié)構(gòu)：指供應(yīng)商所構(gòu)建的銷售網(wǎng)絡(luò)以及層次結(jié)構(gòu)，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得；

（6）客戶關(guān)系：指企業(yè)與供應(yīng)商之間關(guān)系的穩(wěn)定程度，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得；

（7）市場信息化水平：供應(yīng)商相關(guān)信息傳遞脫節(jié)、停滯、不暢等都會影響消費者需求的響應(yīng)速度，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得；

（8）戰(zhàn)略價值觀：戰(zhàn)略價值觀即企業(yè)文化，是一個企業(yè)全體員工統(tǒng)一的行動方式，它代表企業(yè)的目標(biāo)、理念和價值觀，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得；

（9）企業(yè)信譽：企業(yè)信譽是核心企業(yè)與供應(yīng)商長遠發(fā)展的基礎(chǔ)，供應(yīng)商的信譽問題是核心企業(yè)在評價供應(yīng)商時需重點考慮的問題，指標(biāo)值通過專家小組評分獲得。

供應(yīng)商評價指標(biāo)體系如圖1所示。

3 基于改進AHP的CS-DEA/GRA供應(yīng)商評價方法

3.1 改進判斷矩陣

對同一類別下指標(biāo)間進行兩兩比較，得到原始判斷矩陣A，這里采用1-9級標(biāo)度法[10]進行相對重要性的判斷。

根據(jù)如圖2所示步驟對矩陣A進行運算：

圖2 改進的判斷矩陣流程圖

3.2 計算權(quán)重向量

求解判斷矩陣，利用和積法求解矩陣A*的特征根和特征向量，具體計算步驟為：

（1）將改進的判斷矩陣每一列正規(guī)化

（2）每一列經(jīng)正規(guī)化后的判斷矩陣按行求算術(shù)平均

（3）所得到的即為要求的特征向量（權(quán)重矩陣）(i代表第i個指標(biāo)類)。由于在原始判斷矩陣的基礎(chǔ)上得到了改進的判斷矩陣，改進的判斷矩陣具有完全一致性，因此，不需要再檢驗矩陣的一致性。

（4）設(shè)各指標(biāo)類權(quán)重相同，則有底層指標(biāo)各權(quán)重為：

3.3 建立CS-DEA初選模型

假設(shè)有n個決策單元，輸入指標(biāo)類為N1,N2,…Nm,其中，第i個輸入指標(biāo)類中有Li個次要指標(biāo)，輸出指標(biāo)類為K1,K2,…Ks,其中，第r個輸出指標(biāo)類中有Ti個次要指標(biāo)。

brt為第Kr個輸出指標(biāo)類中第t種指標(biāo)在類內(nèi)的相對權(quán)重；

vi為第Ni個輸入指標(biāo)類相對于總投入的權(quán)重；

ut為第Kr個輸出指標(biāo)類相對于總產(chǎn)出的權(quán)重。

其中，xijl,yrjt,ail,brt為正數(shù)，vi,ut為變量，N1,N2,…,Nm, K1,K2,…,Ks為非空集合。

令：

定義，系統(tǒng)正向貢獻：

系統(tǒng)反向貢獻：

對決策單元j存在貢獻比Pj/Qj≤1，經(jīng)過等式轉(zhuǎn)換，對決策單元j0有以下模型：

（1）令δ=0，則該模型轉(zhuǎn)化為滿足收益不變的DEA-C2R模型。

（2）若該規(guī)劃存在最優(yōu)解滿足u0,v0＞0，VP=1, 則稱決策單元j0為CS-DEA有效。

（3）若該規(guī)劃存在解滿足u0,v0＞0，VP=1,則稱決策單元j0為弱CS-DEA有效，一般情況下，一定數(shù)量的決策單元都處于弱CS-DEA有效狀態(tài)，據(jù)此遴選出對CSDEA弱有效的決策單元j=（j1,j2,…,jn）進行下一步討論，非有效決策單元直接剔除。

3.4 建立灰色關(guān)聯(lián)終選模型

針對CS-DEA有效的決策單元j=（j1,j2,…,jt），確定最優(yōu)方案指標(biāo)集M0=（m01，m02，…，m0s），其中m0s為第s個指標(biāo)的最優(yōu)值，構(gòu)造矩陣M:

（1）指標(biāo)值的規(guī)范化處理。由于評價指標(biāo)具有不同的量綱，不能直接進行比較，因此對矩陣M進行規(guī)范化處理。

對于極大型指標(biāo)：

對于極小型指標(biāo)：

據(jù)此可得規(guī)范化后矩陣K：

（2）確定灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣。根據(jù)規(guī)范化后的矩陣K，運用灰色關(guān)聯(lián)分析法求得第i個方案的第j個指標(biāo)與第j個最優(yōu)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)εij：

式中ρ為分辨系數(shù)，ρ∈[0,1],一般情況下取ρ=0.5，可得關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣E：

（3）確定灰色關(guān)聯(lián)度。根據(jù)各有效決策單元的關(guān)聯(lián)系數(shù)行向量E和指標(biāo)權(quán)重向量W,可求得各有效決策單元的灰色關(guān)聯(lián)度Q。

關(guān)聯(lián)度Qi的大小表示決策單元指標(biāo)集Mi與最優(yōu)指標(biāo)集M0的接近程度，Qi值越大，說明其越接近，因此根據(jù)關(guān)聯(lián)度Qi的大小對有效決策單元進行排序，進而遴選出最優(yōu)供應(yīng)商。

4 實例應(yīng)用

4.1 供應(yīng)商情況

針對某核心企業(yè)，并依據(jù)供應(yīng)商評價準(zhǔn)則查閱了相關(guān)供應(yīng)商的資料，依據(jù)CS-DEA方法對供應(yīng)商指標(biāo)進行指標(biāo)凝聚。衡量指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)主要包括兩種：定性指標(biāo)和定量指標(biāo)。供應(yīng)商具體指標(biāo)值見表1。

4.2 供應(yīng)商評價

（1）根據(jù)專家意見和決策者偏好構(gòu)建各指標(biāo)類中底層指標(biāo)的原始判斷矩陣Ai（i=1,2，3,4），具體如下：

A1產(chǎn)品價格交易成本產(chǎn)品價格1 1/5交易成本5 1

A2產(chǎn)品柔性產(chǎn)品性能產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品可靠性產(chǎn)品柔性產(chǎn)品合格率1 1/3 1/7 3 1 1/3 7 3 1

A3技術(shù)裝備能力售后技術(shù)服務(wù)反應(yīng)水平技術(shù)開發(fā)能力1/3 1/3售后技術(shù)服務(wù)反應(yīng)水平技術(shù)裝備能力技術(shù)開發(fā)能力準(zhǔn)時交貨能力1 3 3 1 1 1準(zhǔn)時交貨能力1 1 1/3 1/3 1 3 3 1

A4戰(zhàn)略價值員工素質(zhì)財務(wù)狀況1/2產(chǎn)品市場份額1/3銷售渠道結(jié)構(gòu)1/2客戶關(guān)系1/3 1 3 1 1 1 1 1/2 1員工素質(zhì)財務(wù)狀況管理水平產(chǎn)品市場份額銷售渠道結(jié)構(gòu)客戶關(guān)系市場信息化水平戰(zhàn)略價值觀企業(yè)信譽1 2 5 3 2 3 3 1 2管理水平1/5 1/3 1 1/3 1/3 1/2 1/3 1/3 1/3 1/2 1/2 1 3 1 1 1/2 1/2 1/3 1/2 1/2 1/2 1 3 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1市場信息化水平1/3 1 3 1 2 1 1 1 3 2 2 2 1 1/3 1觀1 2 3 2 3 2 3 1 2企業(yè)信譽1/2 1/2 1

表1 供應(yīng)商調(diào)查結(jié)果匯總表

（2）對以上四個判斷矩陣進行改進，并運用和積法求解各層的指標(biāo)權(quán)重，得到如下結(jié)果：

設(shè)各指標(biāo)類權(quán)重相同，則有底層指標(biāo)各權(quán)重為：

（3）依據(jù)各指標(biāo)類下的指標(biāo)權(quán)重的計算結(jié)果，對決策單元j1應(yīng)用CS-DEA決策模型，模型如下：

運用lingo求解決策單元j1，得存在解v1=1.094，u=（0.752，0.285，0），能夠滿足VP=1；

同理，求解決策單元j2，得存在解v1=1.041，u=（0，0.789，0.188），能夠滿足VP=0.964；

求解決策單元j3，得存在解v1=1.184，u=（0，0.897，0.214），能夠滿足VP=1；

求解決策單元j4，得存在解v1=1.094，u=（0.942，0，0），能夠滿足VP=0.925。

依據(jù)求解結(jié)果，決策單元j1，j3滿足CS-DEA有效，接下來對決策單元j1，j3進行下一階段評價。

4.3 供應(yīng)商選擇

（1）針對決策單元j1，j3，根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度方法的步驟，首先確定最優(yōu)方案指標(biāo)集

構(gòu)造矩陣M：

（2）對矩陣進行規(guī)范化處理，可得規(guī)范化后的矩陣K：

（3）計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣，得到矩陣E：

（4）計算有效決策單元的灰色關(guān)聯(lián)度，得：

由Q供應(yīng)商1＜Q供應(yīng)商3，核心企業(yè)需要選擇供應(yīng)商3作為其零部件的供應(yīng)商。

4.4 結(jié)果分析

根據(jù)各階段的分析結(jié)果，可以將供應(yīng)商分為三個等級，第一等級（灰色關(guān)聯(lián)值最大）是供應(yīng)商3；第二級（CS-DEA有效）是供應(yīng)商1；第三級（CS-DEA無效）為供應(yīng)商2、4。根據(jù)分級結(jié)果，核心企業(yè)需要對不同級別的供應(yīng)商采用不同的處理策略。即企業(yè)需要采取如下策略對待供應(yīng)商：

（1）評價結(jié)果為最優(yōu)的供應(yīng)商3，說明該供應(yīng)商具有很強的綜合競爭力，企業(yè)要與其保持超越一般關(guān)系的戰(zhàn)略關(guān)系，從而有效地實現(xiàn)業(yè)務(wù)的整體集成及創(chuàng)新，以提升各自核心競爭力，需要與其簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。

（2）評價結(jié)果為CS-DEA有效的合格供應(yīng)商1，該供應(yīng)商的產(chǎn)品符合質(zhì)量、交貨、服務(wù)等要求，企業(yè)可采用現(xiàn)有辦法進行合作。

（3）評價結(jié)果為CS-DEA無效的供應(yīng)商，將供應(yīng)商2和4作為備選供應(yīng)商。如果有更高標(biāo)準(zhǔn)的供應(yīng)商進入，則需要優(yōu)先考慮刪除供應(yīng)商2或4。

5 結(jié)論

本文運用基于改進AHP和CS-DEA方法的灰色關(guān)聯(lián)評價模型對某企業(yè)供應(yīng)商進行了評價和選擇，得出的主要結(jié)論如下：

（1）構(gòu)建了供應(yīng)商的評價指標(biāo)體系。

（2）在數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）的基礎(chǔ)上，采用了指標(biāo)凝聚數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（CS-DEA），既突出了主要方面指標(biāo)又沒有忽略次要方面指標(biāo)，各指標(biāo)主次地位分明、全面和客觀；并將改進AHP、指標(biāo)凝聚數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（CS-DEA）和灰色關(guān)聯(lián)度方法有效的結(jié)合在一起，遴選出了最優(yōu)供應(yīng)商，為企業(yè)的供應(yīng)商選擇提供了客觀、有效、科學(xué)的依據(jù)。

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Multi-level Supplier Evaluation Mode Based on CS-DEA and GRA

Zhao Jing,Yang Yuzhong,Gao Xuehong
(School of Energy Science&Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454000,China)

In this paper,according to the index system in supplier evaluation,we used the improved AHP,index aggregated DEA and grey correlation analysis to evaluate the suppliers in question and establish the grey correlation analytic model based on the improved AHP and index aggregated DEA.The model established considered both the preference of the decision-makers and made full use of the objective and quantitative data,thus rendering the selection of the supplier more objective and reasonable and at the end,through an empirical case, demonstrated its application.

supplier selection;AHP;index aggregated DEA;grey correlation analysis;index system

F224;F274

A

1005-152X(2016)11-0055-06

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.11.013

2016-09-22

國家自然科學(xué)基金“高溫礦井制冷降溫影響風(fēng)流穩(wěn)定性的機理研究”（51274098）

趙靜（1988-），女，河南焦作人，河南理工大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生，研究方向：現(xiàn)代物流與供應(yīng)鏈管理；楊玉中（1972-），男，河北藁城人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向：安全系統(tǒng)工程、供應(yīng)鏈管理。