基于質量功能展開的供應鏈柔性優化研究

蔣婷婷，張 揚（上海海事大學 經濟與管理學院，上海 200135）

隨著時代的變化，人們對供應鏈不斷提出新的要求，其受社會因素的影響也越來越大，整個供應鏈面對的是一個不斷變化的市場。因此，供應鏈應該有一定程度的柔性，否則，無法將由不確定因素帶來的負面影響降到最低程度，也很難在充滿著不確定因素的環境中生存和發展。要提高供應鏈的柔性，企業需要找到柔性的薄弱環節，對癥下藥。通過分析供應鏈柔性，找出柔性相關環節，再進行有針對性改進。

供應鏈柔性方面的研究文獻主要包括：供應鏈柔性測度方面，吳冰、劉義理和趙林度[1]（2008）探究了供應鏈柔性的量化測度，提出了供應鏈柔性測量的指標體系，并依照系統中指標的特點用四種方式量化整個供應鏈的柔性；Patricia M.etc[2]（2008）對以往的實驗數據進行分析，發現信息技術的整合、供應鏈柔性、供應鏈敏捷性、公司競爭水平間的連鎖反應。在供應鏈柔性評價方面，Yi-Chi Wang[3]（2008）從在供應鏈中非常重要的訂購柔性和發貨時間柔性兩個角度，對供應鏈的柔性進行了評估，并通過相應的模型來評價供應鏈；魏國文[4]（2009）運用模糊層次分析法對供應鏈的柔性進行評價，建立了三層柔性評價指標體系。供應鏈與環境不確定性關系方面，牛中強[5]（2008）首先研究整個供應鏈中不確定的原因，并進一步對供應鏈柔性的概念進行擴充，探討供應鏈柔性和供應鏈不確定性，利用實物期權理論從定量和定性兩個方面對供應鏈柔性進行了研究。

本文通過分析供應鏈中關鍵的柔性要求，以某一行業為例，運用實際可行的方法針對供應鏈的特點找出可行的柔性策略，并運用質量功能展開對這些策略進行分析，最終得出供應鏈柔性優化的具體策略及其優先權重。

1 模糊理論、QFD與層次分析法相結合的建模方法

1.1 QFD原理[6-7]

QFD（Quality function deployment）是一種依照消費者的需要而設計的方法。其整體程序根據核心矩陣質量屋構成，質量屋左邊是用戶需求，右邊是用戶需求的重要程度，中心是主體矩陣，反映用戶與產品功能特性之間的關系。質量屋的底層是各項技術的重要程度和各功能特性的目標值，即QFD活動的輸出。其主要的輸入是消費者的要求，質量屋依照消費者要求找出改進措施。

1.2 模糊理論[8-10]

模糊理論發展至今，有各種各樣的模糊語意的表達形式，其中有梯形隸屬、高斯隸屬、三角隸屬、鐘形隸屬等各種函數的表達方法。本文采用三角模糊數來描述柔性策略和柔性屬性以及柔性策略之間的關系程度。

如果M=（a1, b1,c1），N=（a2, b2,c2）代表兩個三角模糊數，則有如下計算：

1.3 層次分析法

層次分析法有3個常用流程，層次構造、優先權分析、一致性驗證。層次構造中的決策變量是層次分析法中兩兩比較的重點。通過將矩陣中要素進行兩兩比較，本文將運用1～3～9的重要程度表示方法，得到具體數值的判斷矩陣。

1.4 模糊理論、層次分析法與質量功能展開相結合

運用上述3種方法的結合分析供應鏈柔性主要包括以下4個部分：

（1）定義供應鏈柔性屬性和柔性策略，找出供應鏈柔性屬性和柔性策略；（2）運用層次分析法對柔性屬性進行排序，得出其憂先權重；（3）確定柔性屬性和柔性策略之間的關系、柔性策略間的相互影響，引入模糊理論以得到更為貼近實際的數據；（4）計算出柔性策略優先權重。

2 算例分析

這里引入某一行業的算例說明上述方法的科學性和實用性。本研究主要關注算法，有關如何具體運用方法定義柔性屬性和柔性策略不屬于本文研究范圍。

實際應用中具體的柔性屬性和柔性策略應當根據具體的公司酌情確定。首先，公司應該成立一個小組，由相關專家和公司管理者率領，在確定了小組人員后則開始運用上節所述方法進行案例分析。

2.1 定義供應鏈的柔性屬性和柔性策略

這里將柔性屬性定義為構成柔性組織的基礎結構中所必不可少的因素。柔性策略則是一些對能成功實施供應鏈柔性管理至關重要的促成工具、技術或方法。本研究提出了一些柔性屬性和柔性策略，如表1所示。

2.2 對柔性屬性排序

確定5個標準即速度、成本、響應能力、效益、質量，根據每個標準評價柔性屬性能多大程度將供應鏈柔性化。層次分析法的輸出，即用Wi表示的柔性屬性的優先權重，是模糊質量功能展開模型的輸入。運用層次分析法軟件對柔性屬性的重要度排序。根據圖1可知，目標層是提高供應鏈的柔性，模型建立時基于柔性標準對柔性屬性進行兩兩比較，并基于供應鏈柔性優化的目標對柔性標準進行兩兩比較，最后根據這些矩陣計算出柔性策略的權重，計算結果如圖2所示。

表1 相關論文中供應鏈的柔性屬性和柔性策略[11-12]

2.3 確定柔性屬性和策略的關系以及柔性策略之間的影響程度

柔性屬性和柔性策略之間的關系、柔性策略之間的相關度都用三角模糊數表示在模糊質量屋中。相對應的在表2和3中表示出來。

確定了關系和對應的模糊數之后，從專家中各選3位決策者（D1, D2,D3）對各柔性屬性和柔性策略的關系和各柔性策略之間的影響進行模糊評價，由于各個專家的評價是一樣重要的，所以用公式ri=（d1+ d2+d3）3進行總結得出最后的評價，根據模糊數與影響程度的關系再將模糊數轉換成與其相近的影響程度。柔性屬性和柔性策略之間的相關程度在表5的質量屋中顯示，并同時確定柔性策略間的影響程度，即Tkj，如表4所示。

表2 相關程度和相對應的模糊數

表3 影響程度和相對應的模糊數

表4 柔性策略間的影響程度

2.4 計算柔性策略的重要程度和優先權重

計算這二參數是為了確定哪個柔性策略更有效。RIj是由Wi模糊乘以Rij。

式中Tkj的就是柔性策略之間的影響程度，根據模糊代數理論，用除以最大值，即，將其標準化。然后，為了給柔性策略排序，需要將標準化后的解模糊化，得到具體的數值，即用公式（7）。假設 M（a,b,）

c是一個三角模糊數，則其實數值為：

最后，具體運算和所有結果如表5所示。

實數值大的柔性策略可以很大程度地提高相應的柔性屬性。因此，必須選擇并實施這些策略。

表5結果表明柔性策略中供應商管理的實數值最高，質量管理的實數值第二高。供應商管理之所以能獲得最高實數值，是因為不僅此柔性策略和大多數的柔性屬性有著很大關聯，還和其他的柔性策略有著廣泛的聯系。質量管理也是如此。而拉式生產與其他的柔性策略間有著很多的聯系，因此是第三個應該被實施的策略，持續改進與柔性屬性間有很多的關聯，所以是第四個應該被實施的選項。

3 總結和建議

本文運用質量功能展開與層次分析法研究提高供應鏈的柔性的方法。此方法在找出柔性屬性，并獲得所需要的柔性策略方面顯示出質量功能展開的適用性。運用層次分析法對柔性屬性進行排序。為了處理好質量屋中人性判斷的模糊性，相關程度、相對重要性和優先權重都用三角模糊數表示。

表5 模糊質量屋

未來的研究可以使用其他積分方法同質量功能展開相結合的方法提高供應鏈的柔性，也可以考慮利用除層次分析法以外的排序方法，例如綜合評價法，計算柔性屬性的優先權重。本文只對某一行業進行了分析，理論上該方法幾乎可以分析所有行業。

[1]吳冰，劉義理，趙林度.供應鏈柔性測試的研究[J].工業工程，2008,11(3):68-72.

[2]Patricia M.Swafford,Soumen Ghosh,Nagesh Murthy.Achieving supply chain agility through IT integration and flexibility[J].International Journal of Production Economics,2008,116(2):288-297.

[3]Yi-Chi Wang,Wei-Ting Cheng.A sensitivity analysis of solving joint replenishment problems using the RAND method under inaccurate holding cost estimates demand forecasts[J].Computers&Industrial Engineering,2008,55(1):243-252.

[4]魏國文.企業供應鏈柔性的FAHP綜合評價研究[D].山東：中國海洋大學（碩士學位論文），2009.

[5]牛中強.基于實物期權的供應鏈柔性研究[D].福建：廈門大學（碩士學位論文），2008.

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[7]施國洪，王言濤，錢芝網.集成模糊QFD模型在航運投資決策中的應用[J].工業工程，2010,13(3):81-88.

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