張 紅，郭飛鵬

（浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息技術(shù)系，浙江 杭州310018）

0 引 言

在當(dāng)前市場競爭異常激烈的情況下，快速下達和落實訂單任務(wù)，為客戶提供準確、實時的訂單信息，使企業(yè)更加快速地響應(yīng)客戶交貨期要求，即對客戶詢單進行敏捷處理顯得尤為重要［1－3］。文獻 ［1］中提出了基于工作流的敏捷詢單處理技術(shù)，應(yīng)用工作流技術(shù)，為客戶提供快速、準確的詢單處理信息，實現(xiàn)客戶詢單的敏捷處理。文獻［2－3］中提出由初選模型、排程訂單確定模型、訂單排程模型組成的詢單處理框架，分別采用了個體約束與總體約束、總體約束與目標函數(shù)結(jié)合的方法確定最終接單的訂單。

但現(xiàn)有的文獻中較少利用訂單的優(yōu)先級和在詢單階段的模擬排程來確認交貨期或進行交貨期預(yù)測。敏捷詢單處理中最關(guān)鍵的問題是訂單的排程評審。訂單的排程評審是從企業(yè)當(dāng)前自身的資源狀況和生產(chǎn)能力出發(fā)，根據(jù)若干評審指標計算出訂單的生產(chǎn)優(yōu)先級，從而在企業(yè)內(nèi)部決定如何處理這張訂單［4－5］。但目前大多數(shù)企業(yè)在訂單優(yōu)先級排序時基本上只考慮了交貨期這個因素［6－7］，沒有用一個綜合指標體系來全面評價訂單的重要程度。而在敏捷詢單處理的過程中，企業(yè)對于快速交付型的作業(yè)方式，需要進一步研究在訂單交貨期緊迫的情況下，如何降低生產(chǎn)成本的問題，這往往含有大量主、客觀因素，許多評測內(nèi)容的要求與期望是模糊的［8－10］。因此，本文根據(jù)敏捷詢單處理的特殊要求，提出采用改進的層次分析法應(yīng)用于訂單優(yōu)先級排序中，有著重要的理論意義和實用價值。

1 相關(guān)研究

1.1 面向敏捷詢單處理的訂單排程

訂單排程發(fā)生在對客戶詢單處理階段，訂單排程的核心部分主要是由訂單排序計劃、詢單物料需求計算、各任務(wù)能力平衡確認等組成。訂單排序即計算出訂單優(yōu)先級并進行優(yōu)先級排序，從而按照優(yōu)先級的大小順序?qū)τ唵芜M行排程；詢單物料需求計算是參考各物料庫存和物料清單（bill of material，BOM）表對訂單產(chǎn)品進行分解，得到各需求任務(wù)；最后進行各任務(wù)的能力平衡，以預(yù)測或檢驗交貨期。面向敏捷詢單的訂單排程整體框架［11－12］如圖1所示。

圖1 面向敏捷詢單處理的訂單排程整體框架

從圖1可知，在接到有交貨期要求的新到訂單后，先參照成品庫存進行訂單分析處理；由于新到訂單可能有若干張，為了要得到訂單排程的先后順序，要進行優(yōu)先級排序，得出要排程的順序和排序訂單的裝配需求；接著對排序訂單的需求進行排程，排程模塊將訂單直接排至工序與設(shè)備組，從而得到物料需求計劃 （MRP）和能力需求計劃（CRP），統(tǒng)稱為臨時的排程計劃；由MRP與庫存數(shù)據(jù)得到物料采購計劃，由MRP與CRP得到自制作業(yè)計劃和外協(xié)作業(yè)計劃，然后根據(jù)采購、自制和外協(xié)的到位情況和裝配能力得到裝配作業(yè)計劃，從而檢驗交貨期；如果能力需求計劃不能滿足，則調(diào)整排程訂單的數(shù)量或與客戶協(xié)商調(diào)整交貨期，重新進行模擬排程，直至能力需求計劃能夠滿足，這時候再滾動更新正式的排程計劃。最后根據(jù)由裝配排程計算得到的交貨期進行交貨期確認。在訂單排程中，還需調(diào)用相應(yīng)的BOM、工藝、設(shè)備與庫存等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，若新產(chǎn)品訂單，則需新的BOM和工藝文件。

1.2 基于新標度法的層次分析法

層次分析法 （analytical hierarchy process，AHP）是一種系統(tǒng)分析方法，它綜合定性與定量分析，模擬人的思維決策過程對多因素復(fù)雜系統(tǒng)，特別是難以定量描述的系統(tǒng)進行分析［13－14］。但是該方法也有自身的不足，表現(xiàn)如下：

在AHP中應(yīng)用最為廣泛的標度方法是1－9標度方法。但標度方法存在以下不足：首先，它不符合人們的心理習(xí)慣，與人們估計偏離較遠。其次，層次分析法的排序選優(yōu)核心功能被破壞。最后，根據(jù)1－9標度方法建立的判斷矩陣，即使人為估計的偏差排除了，它的一致性也會受到破壞，即系統(tǒng)自身存在著非一致性。層次分析法進行排序的必要條件就是判斷矩陣要具有較好的一致性。以上3點使得層次分析法得出的結(jié)論常常與實際不符合，也使該方法的應(yīng)用受到了限制［15］。因此，本文結(jié)合面向敏捷詢單處理過程的特殊情況，采用改進的層次分析法：

（1）改進的理論基礎(chǔ)。丁儉等［15］在提出新的標度方法時，先假設(shè)因素xi與xj之間存在某種關(guān)系Rij，其中xi為所討論因素空間集Ω中的元素，這種關(guān)系用實數(shù)rij表示（一般rij＞0），再假設(shè)因素xj與xk之間有關(guān)系Rjk，那么因素xi與xk之間便形成了間接關(guān)系，記為Rjik，這種間接關(guān)系稱為關(guān)系Rij與Rjk的復(fù)合，記作Rij●Rjk，即＝Rij●Rjk，此處符號 “●”為抽象乘積。當(dāng)Rij與Rjk均為數(shù)值關(guān)系時，復(fù)合轉(zhuǎn)變成實數(shù)的乘積運算：這樣就用數(shù)值表示出了間接關(guān)系。

那么，記R＝ ｛rij｜i，j＝1，2，…，n｝稱為Ω上的數(shù)值關(guān)系，其中rij表示因素xi與xj兩者之間的關(guān)系。同時，稱矩陣A＝ （rij）n×n為Ω上的數(shù)值關(guān)系矩陣。假如rij，1/rji滿足等式rij＝1/rji，（i，j＝1，2…n），則稱Ω為排序關(guān)系空間，而滿足上式的數(shù)值關(guān)系R則稱為排序關(guān)系。明顯地，數(shù)值關(guān)系空間Ω為排序關(guān)系空間的充要條件是Ω上的數(shù)值關(guān)系矩陣A為判斷矩陣。由排序關(guān)系空間與判斷矩陣是1－1對應(yīng)的和排序關(guān)系空間Ω為可復(fù)合關(guān)系空間的充分必要條件是Ω所對應(yīng)的判斷矩陣是一致性判斷矩陣。推導(dǎo)出AHP對判斷矩陣的一致性條件等價為對排序關(guān)系R的可復(fù)合性條件［16］。

（2）新標度方法。判斷矩陣的一致性與排序關(guān)系的可復(fù)合性是等價的，這是構(gòu)造新標度方法的理論基礎(chǔ)。設(shè)R＝｛rij｜i，j＝1，2…n｝為排序關(guān)系，仍用1表示兩個因素的重要性相當(dāng)。與1－9標度和許多其它標度方法一樣，將9作為數(shù)值用來表達前一因素比后一因素 “極端重要”這一數(shù)值關(guān)系。本文提出新的標度為：如果存在σ個 “比較重要”的復(fù)合等于 “重要”，標度法可以擴展為：＝r2，＝r3，＝r4，r4＝9，r0＝1，其中σ＝2，3…，n，這樣就可以得到一個新的標度：（r0，r1，r2，r3，r4）＝ （1，91/σ3，91/σ2，91/σ，9）。這種標度法可以根據(jù)訂單的具體情況來取σ的值，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。

2 基于改進APH在訂單優(yōu)先級排序中的應(yīng)用

在敏捷詢單過程中，訂單生產(chǎn)安排的優(yōu)先級不僅僅取決于交貨期，還受生產(chǎn)成本、訂單金額、訂單物料滿足度等眾多定量指標因素的影響，且受資源約束、質(zhì)量要求、生產(chǎn)能力等定性指標的影響，同時各個因素的影響權(quán)重也各異，是一個多指標多權(quán)重的決策問題。因此，本文將基于改進的層次分析法應(yīng)用于某電子企業(yè)，通過實際企業(yè)在敏捷詢單處理過程中的訂單優(yōu)先級排序，驗證該訂單優(yōu)先級排序方法的有效性。

2.1 構(gòu)建評價指標體系

要確定訂單的優(yōu)先級，首先要確定訂單排序的指標。在該電子企業(yè)各部門，銷售部門關(guān)注顧客的需求和服務(wù)的質(zhì)量等指標，財務(wù)部門則以訂單收入、訂單金額等考慮對象，生產(chǎn)部門依據(jù)生產(chǎn)成本、生產(chǎn)產(chǎn)出等指標，各部門各有側(cè)重點。對于企業(yè)整體來說，不僅要考慮交貨期、交貨的可靠性等因素，而且要考慮到企業(yè)本身的生產(chǎn)能力和資源約束等。本文將從顧客系數(shù)、訂單價值和訂單復(fù)雜程度這3個維度綜合考慮評價指標，由此構(gòu)造層次模型如圖2所示。

圖2 訂單優(yōu)先級排序的層次結(jié)構(gòu)模型

設(shè)立3層結(jié)構(gòu)模型：目標層，選擇一張訂單；準則層，為評價訂單優(yōu)先級的各個指標。這一層可以有多個子層，每個子層可以有多個子指標，它們包括所有為實現(xiàn)目標所涉及的中間環(huán)節(jié)；方案層，是要排序的所有訂單。

部分指標具體內(nèi)涵：

（1）交貨期：是主要考慮的指標，訂單交貨期的緊迫性是體現(xiàn)敏捷性的最主要的因素。訂單交貨期的緊迫性是指訂單的交貨日期離當(dāng)前日期的長短。緊迫性強的指標權(quán)重大，反之就小。

（2）訂單利潤：是指訂單的利潤大小對訂單優(yōu)先級別的影響。利潤高的訂單優(yōu)先級高，反之就低。

（3）顧客的重要程度：是指當(dāng)前訂單所屬的客戶重要度?？蛻糁匾却蟮挠唵蝺?yōu)先級高，反之低。

（4）訂單金額：訂單金額大的訂單優(yōu)先級高，金額小的訂單優(yōu)先級低。

（5）生產(chǎn)成本：是指訂單產(chǎn)品生產(chǎn)成本的大小。成本大的訂單優(yōu)先級低，反之優(yōu)先級高。

（6）質(zhì)量要求：這個指標是指當(dāng)前訂單產(chǎn)品的質(zhì)量要求高低、加工難度。質(zhì)量要求太高、難加工的訂單優(yōu)先級低，反之就高。

指標間相互關(guān)聯(lián)也相互矛盾，比如訂單金額大意味著占用的成本也就高，利潤不高但客戶很重要等等幾個因素對訂單的優(yōu)先級的決定產(chǎn)生了沖突，所以需要AHP對多指標綜合評價。

2.2 構(gòu)造判斷矩陣

遞階層次結(jié)構(gòu)建立以后，需要確定一個上層元素Z（除底層外）所支配的下一層若干元素x1，x2，…，xn關(guān)于Z的排序權(quán)重。這些權(quán)重p1，p2，…，pn常常表示為百分數(shù)，即滿足設(shè)受上層元素Z支配的n個元素為x1，x2，…，xn，對于i，j＝1，2，…，n，以aij表示xi，xj關(guān)于Z的影響之比值。于是得到如下矩陣

稱A為x1，x2，…，xn關(guān)于Z兩兩比較的判斷矩陣，簡稱判斷矩陣。容易看出，若xi，xj對Z的影響之比為aij，則xj與xi對Z的影響之比應(yīng)為aji＝1/aij。根據(jù)該電子企業(yè)敏捷詢單處理過程中的特點，我們采用本文提出的改進的 AHP方法，取σ＝2時標度，即：（r0，r1，r2，r3，r4）＝（1，91/23，91/22，91/2，9）作為標度來確定aij的值。

對于圖2中的如訂單金額、訂單成本等指標由客觀存在的數(shù)值進行無量綱化處理。對如顧客的重要度評價通過企業(yè)經(jīng)營者自己根據(jù)實際情況和自身的策略決定，一般可分為非常重要 （戰(zhàn)略性客戶）、重要 （黃金客戶）、比較重要 （利潤客戶）、一般重要 （普通客戶）、不重要 （零散客戶、小客戶），每一等級在合適的范圍內(nèi)賦予一定的權(quán)值，重要性等級高則權(quán)值大。按照交貨期的緊迫程度，一般可以分為：非常緊急、緊急、比較緊急、一般、可延期等幾個等級。對于生產(chǎn)能力和資源約束這些較為抽象和模糊的決策因素可以用相對評分方法進行量化處理，即參照相關(guān)行業(yè)內(nèi)的最強企業(yè)為基準，將要評估的企業(yè)與它相比較進行相對評價。例如評價細目中可以設(shè)定本行業(yè)內(nèi)做的最好的為100分，通過將本應(yīng)用企業(yè)的評價細目與基準對比，相對的確定相應(yīng)的得分。比較值一般可以采用基于專家的模糊決策進行處理得到，也可以進行簡化，組織專家進行打分。本文中根據(jù)敏捷詢單排程中對訂單優(yōu)先級的特殊要求，將評審的相關(guān)指標屬性的評價采取專家打分和資深業(yè)務(wù)員打分相結(jié)合的方式。

最后，經(jīng)專家對指標權(quán)重評分后分析得到下列兩兩判斷矩陣：B表示目標層對于準則層的判斷矩陣，Bi－C表示準則層的指標Bi對于方案層的判斷矩陣，i＝1，2，3，給出各判斷矩陣如表1～表4所示。

表1 判斷矩陣B－C

表2 判斷矩陣B1－C

表3 判斷矩陣B2－C

表4 判斷矩陣B3－C

2.3 權(quán)重計算及一致性檢驗

求矩陣A的最大特征根及相應(yīng)的特征向量λmax，把特征向量標準化后得到權(quán)值向量w＝ （w1，w2，…，wm）t。然后，對每個判斷矩陣進行一致性檢驗。主要步驟如下：

（1）計算一致性指標CI，CI＝ （λmax－n）/（n－1）。

（2）查找相應(yīng)的平均隨機一致性指標RI，對n＝1，…，9，Saaty給出了RI的值，如表5所示。這里的RI的值是這樣得到的，用隨機方法構(gòu)造500個樣本矩陣：隨機地從1－9及其倒數(shù)中抽取數(shù)字構(gòu)造正互反矩陣，假設(shè)求得最大特征根的平均值λ′max，并定義RI，RI＝ （λ′maxn）/（n－1）。

表5 Saaty的RI查詢

（3）一致性比例CR，CR＝CI/RI。當(dāng)CR＜0.10時，認為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應(yīng)對判斷矩陣作適當(dāng)修正，直到滿足一致性條件為止。取σ＝3，那么以上判斷矩陣的一致性檢驗如下：

判斷矩陣1

判斷矩陣2

判斷矩陣3

判斷矩陣4

以上4個判斷矩陣都符合一致性條件。

2.4 方法有效性比較

若采用文獻 ［15］中建立的標度方法，所得的判斷矩陣的一致性檢驗如下：

判斷矩陣1

判斷矩陣2

判斷矩陣3：

判斷矩陣4

以上4個判斷矩陣中，有一個矩陣的一致性指標有點超標，其它矩陣符合一致性，需要修正。因此，驗證應(yīng)用本文改進的方法在一致性檢驗通過方面有效性更高。另外，在實際企業(yè)敏捷訂單處理過程中，根據(jù)不同訂單選擇不同σ值，使得應(yīng)用可以更有針對性和實用性。

最后利用層次總排序，進行總的一致性檢驗，選擇最優(yōu)訂單進行生產(chǎn)。分析得出在敏捷詢單處理中，訂單的價值和訂單復(fù)雜程度準則權(quán)重較大，同時決策者比較關(guān)注顧客重要程度、訂單利潤、交貨期和生產(chǎn)能力指標。

3 結(jié)束語

本文對支持敏捷詢單的訂單排程問題進行了討論，首先提出了面向敏捷詢單處理中的訂單排程框架，也引出了訂單排序方法在訂單排程框架中的重要地位。然后對在排程階段中訂單優(yōu)先級排序方法進行了研究。結(jié)合電子行業(yè)應(yīng)用的實際情況，從顧客系數(shù)、訂單價值和訂單復(fù)雜程度3個維度構(gòu)建了訂單優(yōu)先級排序的評價指標體系，最后提出了基于新標度法的層次分析法計算出訂單優(yōu)先級的排序。目的是改進在訂單評審階段的訂單排程，提高詢單的敏捷性和準確性，從而進一步增強企業(yè)的競爭力。

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