基于完全相關性的石油企業設備選型方法

石油企業生產所涉及的設備品種繁多，即使是同一種設備也因制造廠家的不同，在結構、質量、價格、壽命與可靠性、售后服務等方面存在較大差異，導致采購部門在設備選型決策時比較困難。特別是石油企業所使用的生產設備不但量大而且品種繁多，為了能夠在眾多相同類型的設備中選出性價比高的設備，而且降低采購人員的工作量，需要提出一種適合石油企業采購設備的方法，這種方法最好是能夠利用相關專業人士的經驗，又要避免人為控制的弊端，既要體現設備本身的價值又要考慮企業的實際情況，科學合理又具有可操作性的方法。本文提出了基于設備評價指標體系權重的完全相關性石油企業設備選型方法，選型決策模型需要確定待選設備的評價指標項，然后確定評價指標在設備選型決策中的權重值，通過權重值與評價指標向量值的乘積計算各待選設備的分值，分值最大的就是最適合企業的設備。

1.石油企業生產設備選型準則。石油企業生產設備的選型區別于其他通用設備，它對設備運行的可靠性和環保性要遠遠高于其他設備，另外考慮到為石油工人創造良好工作環境的需要，所選設備的噪音及人機關系應該要求較高。出于石油企業生產設備的特殊性，確定石油企業生產設備選型的評價準則體系由以下要素組成：運行可靠性和經濟性、價格、適用性、售后服務性、環保性和人機關系。

2.石油企業生產設備選型結構模型。石油企業生產設備選型是多目標、多判斷的系統評價。根據設備選型準則確定決策模型的三層遞階結構如下圖所示。第一層是目標層，選出最佳設備；第二層是評價指標層，根據石油企業生產設備的特點，確定評價指標由7個基本準則組成；第三層是方案層，由石油企業待采購的N種生產設備組成。確定的石油企業生產設備選型模型是完全相關性結構，模型的特點是上級所有要素與下級的要素全部相關，即上層的任意要素都是下一級的評價項目因素。這種基于完全相關性石油企業生產設備選型模型能夠全面考慮待選設備的綜合指標，可以幫助采購人員科學的決策。

3.石油企業生產設備選型評價指標權重確定方法。提出的石油企業生產設備完全相關性選型模型方法科學、簡單、易操作，但不能全面反映各個石油生產企業的各自特點（生產環境、生產規模、生產目標、其他設備的匹配情況等）。為了彌補完全相關性選型模型的弊端，提出了采用改進的層次分析法（AHP）法，利用企業技術人員和行業專家的評價指標權重和熵值原理共同豐富完全相關性數學模型結論的層次性。修正后的石油企業生產設備選型模型不但能夠客觀的分析相關設備的優缺點，而且充分利用了行業專家的經驗，又能夠有效防止選型專家過程中人為操縱結果的弊端。

4.模型求解的基本思想及流程。層次分析法是T. L. Saaty等人在提出的基于數學的評價方法，該方法廣泛應用于工程技術、經濟管理等領域。層次分析法能夠將定性因素定量化，這種定性與定量分析相結合的方法能夠在一定程度上檢驗和減少主觀因素影響，使評價結果更趨客觀化。通過層次分析法可以實現相同層次的不同影響因素的兩兩比較，按其重要程度構造選型決策的比較判斷矩陣。通過隨機一致性指標檢驗指標CR=CI/RI≤0.1判斷選型決策矩陣的可信性，如果CR>0.1時，說明選型決策結果不可信（有人為控制嫌疑），此時需要重新調整判斷矩陣。目前，調整判斷矩陣的理論和方法尚不成熟，為了解決這一問題，本文提出利用反對稱陣的最優傳遞陣思想，通過將判斷矩陣變換為與其非常接近且具有一致性的矩陣，通過直接求出各因素相對權重的方法實現控制人為干預選型決策的目的。

5.評價意見影響選型決策的權重確定方法。評價意見的權重是影響設備選型決策的重要內容，為了準確計算評價意見的權重值，本文提出運用經典數學中“最小方差”理論，根據不同評價意見的實際權重與最優權重（平均值）的差異水平確定不同評價意見的相對評估水平權重。這種熵值處理方法在體現專業人士寶貴經驗的同時，又兼顧了主觀因素對選型決策的客觀影響，能夠體現主觀與客觀結合的選型優勢。

本文針對石油生產企業采購在設備選型方面遇到的問題，提出了基于完全相關性設備選型評價模型。為了保證評價結果的科學性，采用了熵值原理對一致性檢驗進行了等價轉換，使結果能夠較好的控制評價決策過程中人為干預因素。通過相關企業在實際采購中的應用結果驗證，該方法具有以下優點：避免了純數學法確定采購決策的教條性，充分利用了企業專家的相關經驗；能夠很好的控制個別采購決策人員的主觀性操作，能夠獲得較科學的決策結論；基于熵值理論的最優矩陣轉換，大大降低了一致性檢驗的計算量，提高了計算效率；方法可操作性強，不但適合石油生產企業生產設備的采購決策，適當調整采購評價模型，本方法亦可用于其他企業的設備選型。

（作者單位：中國石油吉林油田公司）