基于ＶＭＩ的電力物資超市采購和庫存管理模式研究

[摘要] 文章以山東一些電廠的物資超市管理模型為例，建立“VMI”化管理的供應商選擇指標體系，利用AHP—TOPSIS模型對供應商進行選擇，并以此為基礎研究了物資超市的庫存策略。

[關鍵詞] 火電廠 物流管理 物資 優化

本文中火電廠物資是指除生產所需的主要原材料——燃煤之外的其它物資，即在電力生產過程中所消費的生產物資，如材料、動力、工具和機器設備等，這類物資約有7000余種，這類物資的特點是市場供大于求，因此電廠不需要以大量的庫存來保存這類物資。

一、基于“VMI”的火電廠物資管理模型

截至到2007年，我國發電企業中只有少數幾家電廠直接與供應商合作，實行了VMI（Vendor Managed Inventory）化管理，以山東幾家電廠為例，效果明顯，如表1所示。

二、供應商評價指標體系的建立

電廠“VMI”化管理模型中供應商的選擇范圍比較廣，主要考慮因素有成本、配送時間和品質。對供應商的選擇主要考慮如表2所示的一些因素，附表1是對17個指標的描述。

三、基于AHP-TOPSIS的供應商選擇模型

1.指標權重的確定方法—AHP

采用層次分析法對供應商進行選擇，并把專家意見和分析者的主觀判斷結合起來，對相對關鍵屬性值給予定量表示，然后用數學方法確定表達每一層次全部要素的相對重要性的權重。因為指標體系中各個指標的重要程度是不同的，而不同供應商對于不同的指標的優劣也不同，從而可以構成一個具有不同層次的指標體系。指標體系構建方法：

(1)構建層次結構模型，在此評價指標體系中有子目標層b1-b5和因素層x1-x17。

(2)單級權重矩陣的建立。同層次單權重表示本層次諸因素之間對上層次某因素的相對重要性。就是先確定b1-b5的權重， x1-x3相對于b1的權重， x4-x6相對于b2的權重，x7-x10相對于b3的權重，x11-x13相對于b4的權重，x14-x17相對于b5的權重。

步驟1，建立判斷矩陣：假設有n個評價指標，通過指標間兩兩對比方法構造判斷矩陣，為第i個元素相對于第j個元素的重要程度。

步驟2，計算矩陣的特征向量和特征值：單級權重矢量的計算。由判斷矩陣個元素之間的相對重要性可計算單層元素相對于上層關聯元素的絕對權重。權重（3-1）

求出規范后的權重，（3-2）

則權重:， 特征值：。由此可求得 b1-b5的權重，以及x1-x17相對于b1-b5各因素的權重。

步驟3，檢驗判斷矩陣的一致性:計算一致性指標(3-3)

計算一致性比率 (3-4)

檢驗一致性：CR<0.1時，認為判斷矩陣的一致性可以接受；CR≥1時，認為應該對判斷矩陣做適當修正，返回步驟1直到通過一致性檢驗為止。

（3）組合權重的確定。求得單級權重后并通過一致性檢驗后，利用加權的方法求的X1-X17的組合權重，即為各評價指標的權重wj。方法是利用b1-b5和相應的X1-X17的因素層指標權重值相乘。

2.用TOPSIS方法進行供應商的選擇

假設某電廠有m個可供選擇的物資供應商，n個評價指標。則以Xij表示第i個供應商的第j個指標的評價值，所以，供應商的指標評價值矩陣為X：

規范化處理：因為在對火電廠的供應商進行選擇時，所用的指標多為效益型，即指標值越大越好，所以把少數幾個成本型（價格水平、地理位置、交通便利條件和服務能力指標）指標進行規范化處理，變為效益型指標，方法是：

(3-5)

dij=1/xij（j=1，4，12） （3-6）

無量綱化處理費用型指標:（3-7）

其中i=1，2，…，m；j =1，4，12。

效益性指標: （3-8）

其中i=1，2…，m;j=2，…，17 。經過規范化處理和無量綱化處理之后，得到矩陣R：

（3-9）

在利用AHP法確定了指標的權重因子wj之后，可以計算得到供應商的各指標加權評價值矩陣:

（3-10）

參評樣本的最大值構成最理想點集合，為：

（3-11）

參評樣本的最小值構成最不理想點集合，為：

（3-12）

為了綜合考慮供應商的各項指標值到最理想點和最不理想點的距離，計算供應商的各項指標到最優和最劣兩個參考點之間的連線射影，得出結果即為各供應商的TOPSIS評價值，比較之后根據 的大小對其進行排序， 越大則表明此供應商越具有被選優勢。

(3-13)

四、應用模擬

1.供應商選擇：山東某電廠在建立VMI初期，經過與有意向的供應商聯系，對每一產品S初步確定了6個備選供應商。為了對各項指標做出客觀對比和選擇，選用TOPSIS算法在6個供應商的17個評價指標的戰略合作伙伴中做出選擇。按照表3-1中的評價方式和標準，該電廠通過對這些供應商的詳細調查，對于定量指標直接計算得到；供應商的定性指標由電廠的供應、生產和質檢等部門組成的專家組進行了評定。由此得到某產品6個供應商的17個評價指標的初評矩陣X。

根據公式3-6、3-7和3-8對X進行規范化和無量綱化，得到R矩陣。

由公式3-1到3-4得到的組合權重，由公式3-9得到加權矩陣V，最后由公式3-11得到最理想點集合:p+=（0.000912593，0.024637，0.026485，0.004354，0.006576，0.003929，0.011042，0.005524，0.01，0.0119461，0.006260952，0.010829，0.018419，0.011224，0.012286，0.01967，0.003813）

由公式3-12得到最不理想點集合：

p-=（0.000735522，0.008212，0.005045，0.001451，0.005446，0.001964，0.008369，0.00221，0.004，0.009054，0.005338286，0.002707，0.010233，0.000935，0.002048，0.006557，0.00143）

由公式3-13計算得出供應商TOPSIS值為：

Yi=(0.0070630.027160.007950.0257860.00156320.023914)

得到供應商TOPSIS算法從優到次的選擇排列順序為：Y2>Y4>Y6>Y5>Y3>Y1

從排序結果可以看出電廠應選擇第二家供應商作為S產品的合作供應商時為最佳選擇，其次是第四家供應商。從各項指標的數值上可以看出，第二家供應商從5個一級指標和17個二級指標中的各項數值的綜合表現來看，是具有備選優勢的。排序結果表明，排名前三位的供應商的評價值和后兩位差距較大，所以為了實現物資超市計劃并且在供應商中適當的引入競爭，該電廠選擇前三家供應商作為S產品的供應商。第二家供應商為主供應商，供應電廠所需的75%的份額；第四家供應商和第六家供應商同為為副供應商，供應額分別為15%和10%的份額。

（2）最佳訂購批量EOQ的確定。以第二家供應商為例，由于電廠對于S產品的月需求量為1000件。則由第二家供應商供應750件。C2為1000元，c3為2000元，c1為1.5元，c4為1元。由于采用VMI理論下的物資超市管理模式，使得交易費用降低，c6為2600元。p1為100元。由X矩陣查得p為298元。

TC1=152000（元），TC2=225000（元），TC=226025（元）。

對于整個供應鏈來說，實施VMI之后，庫存量減少為：

可見，實施電廠物資超市管理模式后，電廠減少了庫存物資占用，而且對于整條供應鏈來說也是一種流程的優化，它降低了整條供應鏈的庫存占用資金，而且從一定程度上保證了供應商的銷售利潤的實現，對于供應鏈上的雙方來說，都是有利的選擇。

參考文獻：

[1]Hans-Christian Pfohl:物流管理前沿——實踐、創新、前景（張計劃，李鐵倩等譯）.北京：機械工業出版社，2004.173-177

[2]Ronald H.Ballou，企業物流管理——供應鏈的規劃、組織和控制（王曉東，胡瑞娟等譯）.北京：機械工業出版社，2002，2～4

[3]Choy K L， Lee W B， Lau Henry C W， et al. An enterprise collaborative management system: a case study of supplier selection in new product development. International Journal of Technology Management，2004，28(2):202～206

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。