基于層次分析法的刀具供應(yīng)商選擇

樊于麟　李艷冰　徐克林

(同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源學(xué)院工業(yè)工程所，上海 200092)

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基于層次分析法的刀具供應(yīng)商選擇

樊于麟李艷冰徐克林

(同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源學(xué)院工業(yè)工程所，上海 200092)

采用層次分析法，結(jié)合企業(yè)自身對(duì)刀具供應(yīng)商的要求，科學(xué)地分析了刀具供應(yīng)商選擇中的各種影響因素，從而對(duì)候選供應(yīng)商進(jìn)行排序，得到綜合最優(yōu)供應(yīng)商。采用層次分析法大大簡(jiǎn)化了供應(yīng)商選擇的流程，取得較好效果。

層次分析法；供應(yīng)商；選擇

現(xiàn)代機(jī)械加工中，金屬切削是一種重要的加工方式。作為金屬切削中必不可少的消耗品，金屬切削刀具在近百年來，已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。刀具的費(fèi)用，在發(fā)達(dá)國家，通常只占生產(chǎn)成本的3%～5%，但是合適的刀具是確保正常生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)影響巨大。作為終端用戶，面對(duì)市場(chǎng)上各種品牌、各種設(shè)計(jì)的刀具，往往會(huì)面臨選擇上的困惑。另外，刀具的使用是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)，因此，對(duì)于刀具供應(yīng)商的選擇，不僅僅是價(jià)格的問題，刀具的質(zhì)量、售后服務(wù)、供應(yīng)商的交貨周期、供應(yīng)商的技術(shù)能力以及供應(yīng)商可以給予的最大付款周期，都是企業(yè)的刀具采購人員需要考慮的問題。

層次分析法(analytichierarchyprocess,AHP)，是20世紀(jì)70年代由美國運(yùn)籌學(xué)教授T.L.Satty提出的一種簡(jiǎn)便、靈活而又實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法，它根據(jù)問題的性質(zhì)和要達(dá)到的目標(biāo)分解出問題的組成因素，并按因素間的相互關(guān)系將因素層次化，組成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)模型，然后按層分析，最終獲得最低層因素對(duì)于最高層(總目標(biāo))的重要性權(quán)值。

采用層次分析法對(duì)刀具供應(yīng)商進(jìn)行篩選，能結(jié)合企業(yè)自身對(duì)供應(yīng)商的要求，綜合各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)多個(gè)供應(yīng)商進(jìn)行逐一評(píng)判，尋求最優(yōu)化的合作對(duì)象。這種方法針對(duì)大量不確定性、模糊性、隨機(jī)性因素，找出其中的相互關(guān)系，進(jìn)行量化決策。并且將定性與定量的方法有機(jī)結(jié)合起來，使復(fù)雜的決策問題清晰化，規(guī)范化，減少了定量計(jì)算的工作量，節(jié)約了人力物力，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

1　刀具供應(yīng)商選擇的層次結(jié)構(gòu)

對(duì)于傳統(tǒng)的供應(yīng)商篩選，一般來說，價(jià)格、質(zhì)量是必不可少的兩個(gè)關(guān)鍵因素。由于刀具是一類比較特殊的工業(yè)消耗品，企業(yè)在加工中遇到問題，例如加工尺寸超差、加工尺寸不穩(wěn)定、加工表面粗糙度不達(dá)標(biāo)，加工工件數(shù)量波動(dòng)等一般首先都會(huì)從刀具上來找原因，所以，售后服務(wù)也是一個(gè)重要的指標(biāo)；另外，刀具被稱為“工業(yè)的牙齒”，再先進(jìn)的機(jī)床，如果沒有刀具，也只能是擺設(shè)，所以，對(duì)于企業(yè)來說，刀具庫存不足導(dǎo)致停機(jī)的損失是非常大的。可靠的交貨周期，不但可以保證設(shè)備的正常工作，還可以讓用戶的安全庫存量可控，降低庫存的壓力。近年來，隨著產(chǎn)品的迭代周期縮短，各種非標(biāo)刀具的需求也越來越大，刀具供應(yīng)商的技術(shù)能力需求在非標(biāo)刀具的設(shè)計(jì)制造上更加重要。故供應(yīng)商的技術(shù)能力，也是用戶非常看重的一個(gè)指標(biāo)；最后，如果刀具供應(yīng)商能夠給用戶一個(gè)比較合理的付款周期，這對(duì)減小用戶的現(xiàn)金流壓力也可起到一定作用。

W工廠在對(duì)新產(chǎn)品的刀具方案進(jìn)行供應(yīng)商的篩選，參與競(jìng)標(biāo)的有供應(yīng)商S、供應(yīng)商I和供應(yīng)商T。按照層次分析法對(duì)供應(yīng)商選擇影響因素進(jìn)行歸納，其層次結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

2　判斷矩陣的確定和層次單排序

首先，對(duì)中間層的幾個(gè)判斷要素進(jìn)行排序，根據(jù)層次結(jié)構(gòu)圖構(gòu)造判斷矩陣。

根據(jù)用戶對(duì)于幾項(xiàng)判斷指標(biāo)的重要性打分，各項(xiàng)指標(biāo)的兩兩相比重要度對(duì)比見表1。

表1供應(yīng)商選擇準(zhǔn)則間的比較

供應(yīng)商選擇售后質(zhì)量交貨周期技術(shù)能力價(jià)格付款周期售后11/71114質(zhì)量719689交貨周期11/911/31/33技術(shù)能力11/6311/35價(jià)格11/83312付款周期1/41/91/31/51/21

判斷矩陣為：

求得最大特征根λmax=6.580 2，通過計(jì)算，求得特征向量為 ：

W=(0.093 1,0.573 7,0.061 0,0.105 7,0.131 6,0.034 8)T

即對(duì)于該用戶而言，供應(yīng)商選擇的重要性排序?yàn)椋寒a(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品價(jià)格、技術(shù)能力、售后服務(wù)、交貨周期、付款周期。

然后，對(duì)3家供應(yīng)商在各個(gè)指標(biāo)間的表現(xiàn)進(jìn)行兩兩對(duì)比，得表2～7。

表2關(guān)于售后服務(wù)指標(biāo)的三家供應(yīng)商間的比較

售后供應(yīng)商S供應(yīng)商I供應(yīng)商T供應(yīng)商S157供應(yīng)商I1/512供應(yīng)商T1/71/21

根據(jù)表2，建立售后服務(wù)優(yōu)勢(shì)的判斷矩陣：

求得最大特征根λmax=3.014 2，特征向量為：

W=(0.739 6，0.166 6，0.093 8)T，即在售后服務(wù)指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)排序應(yīng)該是供應(yīng)商S，供應(yīng)商I，供應(yīng)商T。

表3關(guān)于產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的三家供應(yīng)商間的比較

質(zhì)量供應(yīng)商S供應(yīng)商I供應(yīng)商T供應(yīng)商S139供應(yīng)商I1/316供應(yīng)商T1/91/61

根據(jù)表3，建立質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)的判斷矩陣：

求得最大特征根λmax=3.053 6，特征向量為：W=(0.663 1,0.278 5,0.058 5)T，即在質(zhì)量指標(biāo)下，三家供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì)順序?yàn)椋?yīng)商S，供應(yīng)商I，供應(yīng)商T。

表4關(guān)于交貨周期指標(biāo)的三家供應(yīng)商比較

交貨周期供應(yīng)商S供應(yīng)商I供應(yīng)商T供應(yīng)商S11/41/7供應(yīng)商I411/4供應(yīng)商T741

根據(jù)表4，建立交貨周期優(yōu)勢(shì)比較的判斷矩陣：

求得最大特征根λmax=3.076 4，所求特征向量為：W=(0.075 4,0.229 0,0.695 5)T，即在交貨周期指標(biāo)下，三家供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì)排序?yàn)椋?yīng)商T，供應(yīng)商I，供應(yīng)商S。

表5關(guān)于技術(shù)能力指標(biāo)的三家供應(yīng)商比較

技術(shù)能力供應(yīng)商S供應(yīng)商I供應(yīng)商T供應(yīng)商S149供應(yīng)商I1/415供應(yīng)商T1/91/51

根據(jù)表5，建立技術(shù)能力優(yōu)勢(shì)比較的判斷矩陣：

求得最大特征根λmax=3.071 3，所求特征向量為：W=(0.708 5,0.231 1,0.060 3)T，即在技術(shù)能力指標(biāo)下，三家供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì)排序?yàn)椋?yīng)商S，供應(yīng)商I，供應(yīng)商T。

表6關(guān)于產(chǎn)品價(jià)格指標(biāo)的三家供應(yīng)商比較

價(jià)格供應(yīng)商S供應(yīng)商I供應(yīng)商T供應(yīng)商S11/51/7供應(yīng)商I511/3供應(yīng)商T731

根據(jù)表6，建立價(jià)格優(yōu)勢(shì)比較的判斷矩陣：

求得最大特征根λmax=3.064 9，所求特征向量為：W=(0.071 9,0.279 0,0.649 1)T，即在價(jià)格指標(biāo)下，三家供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì)排序?yàn)椋汗?yīng)商T、供應(yīng)商I、供應(yīng)商S。

表7關(guān)于付款周期指標(biāo)的三家供應(yīng)商比較

賬期供應(yīng)商S供應(yīng)商I供應(yīng)商T供應(yīng)商S11/51/7供應(yīng)商I511/2供應(yīng)商T721

根據(jù)表7，建立付款周期優(yōu)勢(shì)比較的判斷矩陣

求得最大特征根λmax=3.014 2，所求特征向量為：W=(0.075 1,0.333 2,0.591 7)T，即在付款周期指標(biāo)下，三家供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì)排序?yàn)椋汗?yīng)商T、供應(yīng)商I、供應(yīng)商S。

3　一致性檢驗(yàn)

通過一致性檢驗(yàn)?zāi)軌蚺袛喑鼍仃嘇求出的權(quán)系數(shù)是否合理。當(dāng)λmax=n，且除λmax之外，其余所有特征根均為0，則可以為矩陣A具有完全一致性。而當(dāng)判斷矩陣具有滿意一致性時(shí)，它的最大特征根稍大于矩陣階數(shù)n，且其余特征根接近0，這樣基于層次分析法得出的結(jié)論才是基本合理的。反映矩陣一致性的指標(biāo)稱為一致性比例(consistenceratio,C.R.),即

C.R.=C.I./R.I.

R.I.為隨機(jī)一致性指標(biāo)(randomcomsistencyindex),具體數(shù)值見表8。對(duì)于一致性比例，C.R.<0.1時(shí)，認(rèn)為矩陣A是滿意一致性矩陣；當(dāng)C.R.>0.1時(shí)，稱矩陣A不具有一致性；當(dāng)C.R.=0時(shí)，我們稱矩陣為完全一致性矩陣。

表8隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I.數(shù)值

階數(shù)3456789101112131415R.I.0.580.891.121.241.321.411.451.491.521.541.561.581.59

分別對(duì)以上7個(gè)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，對(duì)于矩陣AR，C.I.=( λmax-n)/(n-1)=0.116 04，查表得R.I.=1.24，C.R.=C.I./R.I.=0.094<0.1。因此認(rèn)為矩陣具有滿意的一致性。按照同樣方法，對(duì)矩陣AS、AQ、AD、AT、AP、AM，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，得到的C.R.值分別為0.013 6、0.051 6、0.073 5、0.068 5、0.062 4、0.013 6，均小于0.1。所以，我們認(rèn)為以上矩陣都具有滿意的一致性。

4　綜合最優(yōu)供應(yīng)商選擇

通過以上的計(jì)算過程，可以計(jì)算出三家供應(yīng)商的綜合得分，見表9。

表9三家供應(yīng)商綜合得分表

指標(biāo)供應(yīng)商售后服務(wù)(0.0931)產(chǎn)品質(zhì)量(0.5737)交貨周期(0.0610)技術(shù)能力(0.1057)產(chǎn)品價(jià)格(0.1316)付款周期(0.0348)綜合權(quán)重供應(yīng)商S0.7396×0.0931=0.06880.6631×0.5737=0.38040.0754×0.0610=0.00460.7085×0.1057=0.07490.0719×0.1316=0.00950.0751×0.0348=0.00260.5822供應(yīng)商I0.1666×0.0931=0.01550.2785×0.5737=0.15970.2290×0.0610=0.01400.2311×0.1057=0.02440.2790×0.1316=0.03670.3332×0.0348=0.01160.2614供應(yīng)商T0.0938×0.0931=0.00870.0585×0.5737=0.00350.6955×0.0610=0.04240.0603×0.1057=0.00640.6491×0.1316=0.08540.5917×0.0348=0.02060.1670

因此，在此次供應(yīng)商選擇中，三家供應(yīng)商的綜合排序應(yīng)為：供應(yīng)商S>供應(yīng)商I>供應(yīng)商T。

5　結(jié)語

層次分析法是一種簡(jiǎn)便、工作量相對(duì)較小，成本較小的方法，在企業(yè)進(jìn)行供應(yīng)鏈管理，優(yōu)化供應(yīng)商時(shí)，取得了非常顯著的效果。

[1]張炳江.層次分析法及其應(yīng)用案例[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.

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The application of AHP in cutting tools suppliers selection

FAN Yulin, LI Yanbing，XU Kelin

(InstituteofIndustrialEngineering,SchoolofMechanicalEngineering,TongjiUniversity，Shanghai200092,CHN)

Connectingrealconditionsandcharacteristicsoftheenterprise,scientificanalysisofthecuttingtoolssuppliersselectionofvariousinfluencingfactors,useAHPtosortofcandidatesupplierstogetthebestsupplier.UsingAHPcouldgreatlysimplifiestheprocessofsupplierselection.ItcouldbereferencedinSCM.

AHP;suppliers;selection

TG71

A

(編輯譚弘穎)(2015-12-24)

160332