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        基于AHP和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的材料企業(yè)供應(yīng)商選擇研究

        2022-12-26 13:37:16陳果CHENGuo
        價(jià)值工程 2022年35期
        關(guān)鍵詞:資質(zhì)貝葉斯供應(yīng)商

        陳果CHEN Guo

        (中國地質(zhì)大學(xué)(北京),北京 100083)

        0 引言

        在國際貿(mào)易環(huán)境惡化的背景之下,材料行業(yè)企業(yè)的經(jīng)營活動(dòng)受到重大影響。體現(xiàn)在原材料價(jià)格上漲、人民幣購買力下降、國內(nèi)終端消費(fèi)市場不景氣等現(xiàn)狀。一般而言,材料企業(yè)總成本的70%-90%由生產(chǎn)成本中的直接材料構(gòu)成。因此,企業(yè)挑選出優(yōu)秀的供應(yīng)商成為了保持核心競爭力的關(guān)鍵因素所在。李永春、鮑思恕[1]確定了供應(yīng)商的選擇標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品質(zhì)量合格、價(jià)格低、費(fèi)用省、交貨及時(shí)、服務(wù)質(zhì)量高。孫靜香、王刊良等人[2]不僅對評價(jià)供應(yīng)商的有效性分析,還采用DEA方法對供應(yīng)商進(jìn)行評價(jià)。林勇[3]研究了供應(yīng)鏈管理環(huán)境下的供應(yīng)商選擇,強(qiáng)調(diào)了供應(yīng)鏈企業(yè)之間的戰(zhàn)略合作意義。趙春元、胡宇紅等人[4]基于層次分析法對供應(yīng)商進(jìn)行評價(jià),指出質(zhì)量、價(jià)格、服務(wù)、交貨期是供應(yīng)商的指標(biāo)。韓慶元、湯家社等人[5]利用最優(yōu)傳遞矩陣改進(jìn)了基于AHP的供應(yīng)商評價(jià)體系,減少一致性檢驗(yàn)不通過的風(fēng)險(xiǎn)。宋寶娥、朱文茵等人[6]基于TOPSIS法對于超市的供應(yīng)商選擇模型進(jìn)行了實(shí)證研究。

        貝葉斯網(wǎng)絡(luò)研究方面,慕春棣、戴劍彬等人[7]用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)挖掘數(shù)據(jù)關(guān)系,提出先驗(yàn)概率很大程度上依賴專家知識。錢存華、武佳婷[8]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立了供應(yīng)商評價(jià)模型,提出各個(gè)影響因素的BN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),利用TOPSIS法得出貼合度,便于供應(yīng)商選擇。

        上述研究存在過于依賴經(jīng)驗(yàn)或數(shù)據(jù)分析所導(dǎo)致的偏差,以及供應(yīng)商影響因子設(shè)置不夠具體、涉及行業(yè)過于寬泛的問題。因此,本文將從成本、資質(zhì)、供應(yīng)能力、運(yùn)營能力、產(chǎn)品質(zhì)量方面進(jìn)行分析,結(jié)合材料企業(yè)的實(shí)際情況,建立5個(gè)不同的貝葉斯網(wǎng)絡(luò),根據(jù)軟件模擬,得到各個(gè)供應(yīng)商的影響因素得分。再將層次分析法與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合,主要采用專家打分方法,利用各個(gè)因素相對重要性,得出各個(gè)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的影響因素權(quán)重,建立起完善的、適用于材料企業(yè)的供應(yīng)商評價(jià)體系。

        1 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的材料供應(yīng)商評價(jià)模型

        1.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論

        貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(BN)由父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)組成,節(jié)點(diǎn)之間相互影響,并且構(gòu)成因果關(guān)系。若模型包括父節(jié)點(diǎn)Y和子節(jié)點(diǎn)X1與X2,則模型所需要的數(shù)據(jù)條件包括X1和X2的先驗(yàn)概率、X1與X2發(fā)生的情況下,Y發(fā)生的概率,對應(yīng)公式為:

        貝葉斯網(wǎng)絡(luò)有多種構(gòu)建方法。第一種,通過數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)方法,建立整體結(jié)構(gòu),生成對應(yīng)條件概率值。第二種,通過行業(yè)或公司專家,根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和知識手動(dòng)構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。第三種,結(jié)合上述兩種方法,利用專家經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),利用數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)生成相對應(yīng)的條件概率。

        1.2 材料供應(yīng)商評估的BN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建

        供應(yīng)商的質(zhì)量的影響因素較多,本文主要將其分為成本、資質(zhì)、供應(yīng)能力、運(yùn)營能力、產(chǎn)品質(zhì)量,5個(gè)影響大因素,再將其拆分為21個(gè)細(xì)分影響因子。

        ①成本包括物資材料成本(X1)和采購成本(X2)。

        ②資質(zhì)(Y2)是供應(yīng)商的行業(yè)內(nèi)資質(zhì)能力的體現(xiàn),包括ESG認(rèn)證(X3)、專利數(shù)量(X4)、ISO14001認(rèn)證(X5)、ISO9001認(rèn)證(X6)。(圖2)

        圖2 資質(zhì)網(wǎng)絡(luò)

        ③資質(zhì)包括發(fā)貨時(shí)長(X7)、運(yùn)輸時(shí)間(X8)、交貨數(shù)量偏差(X9)、年內(nèi)最大供應(yīng)數(shù)量(X10)、供應(yīng)種類(X11)。(圖3)

        圖3 供應(yīng)能力網(wǎng)絡(luò)

        ④運(yùn)營能力(Y4)是供應(yīng)商能夠給予材料企業(yè)的幫助以及自身抗風(fēng)險(xiǎn)能力等運(yùn)營層面的能力。運(yùn)營能力包括付款期限(X12)、售后服務(wù)(X13)、外匯影響(X14)。

        圖4 運(yùn)營能力網(wǎng)絡(luò)

        ⑤產(chǎn)品質(zhì)量(Y5)是供應(yīng)商提供材料具體參數(shù)的達(dá)標(biāo)程度,指標(biāo)應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同企業(yè)的需求進(jìn)行變動(dòng),本處采取較為常規(guī)的材料檢測指標(biāo)。包括材料外觀(X15)、密度(X16)、延展性(X17)、耐高溫性(X18)、耐老化性(X19)、氣味(X20)、強(qiáng)度(X21)。(圖5)

        圖5 產(chǎn)品質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)

        2 基于AHP層次分析的材料供應(yīng)商評價(jià)

        2.1 基于AHP層次分析的供應(yīng)商評價(jià)模型

        層次分析法(AHP)是一種定性與定量結(jié)合的分析決策方法,有建立所有要素、簡化程序等優(yōu)點(diǎn)。其基本的思想是將一個(gè)觀點(diǎn)作為評價(jià)的總目標(biāo),將各個(gè)影響因素分解為不同的組成因子,計(jì)算出其對于二級指標(biāo)的權(quán)重。本文對于材料供應(yīng)商的AHP分析核心在于構(gòu)建判斷矩陣,得出企業(yè)對于上述貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的五大影響因素的權(quán)重,從而得出整體的供應(yīng)商評價(jià)得分。

        本文采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的層次以及影響因子作為AHP層次分析的構(gòu)建評價(jià)體系和架構(gòu)。

        表1 AHP層次分析的二級指標(biāo)

        采用專家打分法得出各個(gè)指標(biāo)的相對重要性程度,計(jì)算出權(quán)重,評分標(biāo)準(zhǔn)如上文所示,得出對應(yīng)的判斷矩陣,見表2。

        表2 判斷矩陣AB計(jì)算

        上述判斷矩陣的最大特征根、CI值、CR值,如表3。

        表3 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)

        由表3可得,判斷矩陣的CR值小于0.1,因此通過一致性檢驗(yàn)。

        2.2 基于AHP的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)材料供應(yīng)商評價(jià)模型

        本文利用第一部分構(gòu)建的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)得到主要的5項(xiàng)指標(biāo),成本、資質(zhì)、供應(yīng)能力、運(yùn)營能力、產(chǎn)品質(zhì)量的“YES”概率,得到m個(gè)供應(yīng)商的判斷矩陣B=(Bij)m*5:

        利用第二部分構(gòu)建的基于AHP的供應(yīng)商AB判斷矩陣,得出材料企業(yè)針對供應(yīng)商的5項(xiàng)二級指標(biāo)偏好矩陣C=(Cij)5*5:

        最終的評分由B*C獲得,幫助材料企業(yè)進(jìn)行供應(yīng)商選擇。

        3 實(shí)例論證—以G公司為例

        G公司是一家從事高性能改性塑料粒子及其制品、阻燃劑、原材料貿(mào)易等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高新技術(shù)企業(yè)。主要采購的原材料種類為PP、PE、PC、PS等塑料原料以及對應(yīng)的助劑。根據(jù)公司的上市招股說明書數(shù)據(jù)顯示,主要購買原料為PP,供應(yīng)商為5家,本文將以A、B、C、D、E命名,以上述模型對5家供應(yīng)商進(jìn)行評分排序。以下模擬將以PP供應(yīng)商A作為分析對象,首先根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)結(jié)合,得到各項(xiàng)影響因子的先驗(yàn)概率分布。(表4)

        表4 供應(yīng)商A的影響因子先驗(yàn)概率分布

        確定供應(yīng)商A的先驗(yàn)概率后,需要進(jìn)行模擬計(jì)算。本文采用Netica軟件模擬貝葉斯網(wǎng)絡(luò),Netica是一款由NORSYS software corp制作的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模擬軟件,優(yōu)點(diǎn)為簡單可靠、可視化,便于高效地制作貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和計(jì)算。得到的模擬結(jié)構(gòu)與評分?jǐn)?shù)據(jù)如圖6、圖7、圖8、圖9、圖10。

        圖1 成本網(wǎng)絡(luò)

        圖7 供應(yīng)商A的Netica資質(zhì)網(wǎng)絡(luò)模擬

        圖8 供應(yīng)商A的Netica供貨能力網(wǎng)絡(luò)模擬

        圖9 供應(yīng)商A的Netica運(yùn)營能力網(wǎng)絡(luò)模擬

        由圖6-圖10得知,供應(yīng)商A的各項(xiàng)指標(biāo)評分為82、74.6、76.9、74.5、79.8。將供應(yīng)商B、C、D、E進(jìn)行同樣處理,得到評分結(jié)果如表5。

        表5 各供應(yīng)商貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模擬得分

        圖6 供應(yīng)商A的Netica成本網(wǎng)絡(luò)模擬

        圖10 供應(yīng)商A的Netica產(chǎn)品質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)模擬

        將5家供應(yīng)商得分作為判斷矩陣B的數(shù)值,得到:

        而由上文2.2得知,材料企業(yè)對于供應(yīng)商二級指標(biāo)的偏好矩陣為:

        通過矩陣相乘,得到最終供應(yīng)商評分:(表6)

        表6 各供應(yīng)商最終評價(jià)得分

        故應(yīng)當(dāng)選擇的供應(yīng)商順序?yàn)椋篍、B、C、A、D。

        4 結(jié)論

        本文從材料企業(yè)對于供應(yīng)商的綜合素質(zhì)要求的角度切入,確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的各級節(jié)點(diǎn)以及整體架構(gòu)。以歷史數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),輔以人工調(diào)整進(jìn)行分析,得出各個(gè)供應(yīng)商對應(yīng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)先驗(yàn)概率,計(jì)算出影響供應(yīng)商綜合素質(zhì)的5項(xiàng)因素的得分。再通過AHP層次分析法,以專家對各層指標(biāo)的對比重要性得分,計(jì)算出5項(xiàng)因素的權(quán)重。最后,結(jié)合得分與權(quán)重,得出供應(yīng)商具體的分?jǐn)?shù)與排名,為材料企業(yè)選擇供應(yīng)商提供了可行、便于調(diào)整的采購環(huán)節(jié)供應(yīng)商評價(jià)方法。解決了傳統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)或AHP方法選擇供應(yīng)商的過于寬泛、實(shí)用性低、過于主觀的問題。

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