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        基于AHP和貝葉斯網絡的材料企業(yè)供應商選擇研究

        2022-12-26 13:37:16陳果CHENGuo
        價值工程 2022年35期
        關鍵詞:資質貝葉斯供應商

        陳果CHEN Guo

        (中國地質大學(北京),北京 100083)

        0 引言

        在國際貿易環(huán)境惡化的背景之下,材料行業(yè)企業(yè)的經營活動受到重大影響。體現在原材料價格上漲、人民幣購買力下降、國內終端消費市場不景氣等現狀。一般而言,材料企業(yè)總成本的70%-90%由生產成本中的直接材料構成。因此,企業(yè)挑選出優(yōu)秀的供應商成為了保持核心競爭力的關鍵因素所在。李永春、鮑思恕[1]確定了供應商的選擇標準是產品質量合格、價格低、費用省、交貨及時、服務質量高。孫靜香、王刊良等人[2]不僅對評價供應商的有效性分析,還采用DEA方法對供應商進行評價。林勇[3]研究了供應鏈管理環(huán)境下的供應商選擇,強調了供應鏈企業(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商進行評價,指出質量、價格、服務、交貨期是供應商的指標。韓慶元、湯家社等人[5]利用最優(yōu)傳遞矩陣改進了基于AHP的供應商評價體系,減少一致性檢驗不通過的風險。宋寶娥、朱文茵等人[6]基于TOPSIS法對于超市的供應商選擇模型進行了實證研究。

        貝葉斯網絡研究方面,慕春棣、戴劍彬等人[7]用貝葉斯網絡挖掘數據關系,提出先驗概率很大程度上依賴專家知識。錢存華、武佳婷[8]基于貝葉斯網絡建立了供應商評價模型,提出各個影響因素的BN網絡結構,利用TOPSIS法得出貼合度,便于供應商選擇。

        上述研究存在過于依賴經驗或數據分析所導致的偏差,以及供應商影響因子設置不夠具體、涉及行業(yè)過于寬泛的問題。因此,本文將從成本、資質、供應能力、運營能力、產品質量方面進行分析,結合材料企業(yè)的實際情況,建立5個不同的貝葉斯網絡,根據軟件模擬,得到各個供應商的影響因素得分。再將層次分析法與貝葉斯網絡進行結合,主要采用專家打分方法,利用各個因素相對重要性,得出各個貝葉斯網絡的影響因素權重,建立起完善的、適用于材料企業(yè)的供應商評價體系。

        1 基于貝葉斯網絡的材料供應商評價模型

        1.1 貝葉斯網絡理論

        貝葉斯網絡(BN)由父節(jié)點和子節(jié)點組成,節(jié)點之間相互影響,并且構成因果關系。若模型包括父節(jié)點Y和子節(jié)點X1與X2,則模型所需要的數據條件包括X1和X2的先驗概率、X1與X2發(fā)生的情況下,Y發(fā)生的概率,對應公式為:

        貝葉斯網絡有多種構建方法。第一種,通過數據學習方法,建立整體結構,生成對應條件概率值。第二種,通過行業(yè)或公司專家,根據以往的經驗和知識手動構建貝葉斯網絡的結構。第三種,結合上述兩種方法,利用專家經驗構建貝葉斯網絡的結構,利用數據學習生成相對應的條件概率。

        1.2 材料供應商評估的BN網絡結構構建

        供應商的質量的影響因素較多,本文主要將其分為成本、資質、供應能力、運營能力、產品質量,5個影響大因素,再將其拆分為21個細分影響因子。

        ①成本包括物資材料成本(X1)和采購成本(X2)。

        ②資質(Y2)是供應商的行業(yè)內資質能力的體現,包括ESG認證(X3)、專利數量(X4)、ISO14001認證(X5)、ISO9001認證(X6)。(圖2)

        圖2 資質網絡

        ③資質包括發(fā)貨時長(X7)、運輸時間(X8)、交貨數量偏差(X9)、年內最大供應數量(X10)、供應種類(X11)。(圖3)

        圖3 供應能力網絡

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

        圖4 運營能力網絡

        ⑤產品質量(Y5)是供應商提供材料具體參數的達標程度,指標應當根據不同企業(yè)的需求進行變動,本處采取較為常規(guī)的材料檢測指標。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)、強度(X21)。(圖5)

        圖5 產品質量網絡

        2 基于AHP層次分析的材料供應商評價

        2.1 基于AHP層次分析的供應商評價模型

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

        本文采用貝葉斯網絡的層次以及影響因子作為AHP層次分析的構建評價體系和架構。

        表1 AHP層次分析的二級指標

        采用專家打分法得出各個指標的相對重要性程度,計算出權重,評分標準如上文所示,得出對應的判斷矩陣,見表2。

        表2 判斷矩陣AB計算

        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

        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。

        2.2 基于AHP的貝葉斯網絡材料供應商評價模型

        本文利用第一部分構建的貝葉斯網絡得到主要的5項指標,成本、資質、供應能力、運營能力、產品質量的“YES”概率,得到m個供應商的判斷矩陣B=(Bij)m*5:

        利用第二部分構建的基于AHP的供應商AB判斷矩陣,得出材料企業(yè)針對供應商的5項二級指標偏好矩陣C=(Cij)5*5:

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

        3 實例論證—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、原材料貿易等產品的研發(fā)、生產與銷售的高新技術企業(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的助劑。根據公司的上市招股說明書數據顯示,主要購買原料為PP,供應商為5家,本文將以A、B、C、D、E命名,以上述模型對5家供應商進行評分排序。以下模擬將以PP供應商A作為分析對象,首先根據歷史數據和專家經驗結合,得到各項影響因子的先驗概率分布。(表4)

        表4 供應商A的影響因子先驗概率分布

        確定供應商A的先驗概率后,需要進行模擬計算。本文采用Netica軟件模擬貝葉斯網絡,Netica是一款由NORSYS software corp制作的貝葉斯網絡模擬軟件,優(yōu)點為簡單可靠、可視化,便于高效地制作貝葉斯網絡模型和計算。得到的模擬結構與評分數據如圖6、圖7、圖8、圖9、圖10。

        圖1 成本網絡

        圖7 供應商A的Netica資質網絡模擬

        圖8 供應商A的Netica供貨能力網絡模擬

        圖9 供應商A的Netica運營能力網絡模擬

        由圖6-圖10得知,供應商A的各項指標評分為82、74.6、76.9、74.5、79.8。將供應商B、C、D、E進行同樣處理,得到評分結果如表5。

        表5 各供應商貝葉斯網絡模擬得分

        圖6 供應商A的Netica成本網絡模擬

        圖10 供應商A的Netica產品質量網絡模擬

        將5家供應商得分作為判斷矩陣B的數值,得到:

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

        通過矩陣相乘,得到最終供應商評分:(表6)

        表6 各供應商最終評價得分

        故應當選擇的供應商順序為:E、B、C、A、D。

        4 結論

        本文從材料企業(yè)對于供應商的綜合素質要求的角度切入,確定貝葉斯網絡的各級節(jié)點以及整體架構。以歷史數據作為基礎,輔以人工調整進行分析,得出各個供應商對應的貝葉斯網絡節(jié)點先驗概率,計算出影響供應商綜合素質的5項因素的得分。再通過AHP層次分析法,以專家對各層指標的對比重要性得分,計算出5項因素的權重。最后,結合得分與權重,得出供應商具體的分數與排名,為材料企業(yè)選擇供應商提供了可行、便于調整的采購環(huán)節(jié)供應商評價方法。解決了傳統貝葉斯網絡或AHP方法選擇供應商的過于寬泛、實用性低、過于主觀的問題。

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