鐘金宏 黎夢萍

摘 要：高端裝備制造產(chǎn)業(yè)是整個裝備制造產(chǎn)業(yè)升級的重要引擎，對“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)非常重要。針對高端裝備零部件供應(yīng)商選擇的問題，應(yīng)用模糊QFD模型，引入梯形模糊數(shù)進(jìn)行語言判斷，從質(zhì)量、價格、技術(shù)、服務(wù)和低碳環(huán)保五個一級顧客需求出發(fā)構(gòu)建五個質(zhì)量屋。將二級需求作為質(zhì)量屋的輸入，得到不同需求下供應(yīng)商評價指標(biāo)的重要度，根據(jù)一級需求的重要程度對供應(yīng)商評價指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)得到指標(biāo)的總體重要度。最后，運用指標(biāo)的總體重要度計算候選供應(yīng)商的FSI指數(shù)，得到匹配系數(shù)最高的供應(yīng)商。以安徽一家裝備制造企業(yè)液壓閥供應(yīng)商的選擇為例，驗證所提出模型的有效性。

關(guān)鍵詞：“雙碳”；高端裝備；供應(yīng)商選擇；質(zhì)量功能展開

中圖分類號：F274；TG50文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.10.001

Abstract： High-end equipment manufacturing industry is an important engine for the upgrading of the entire equipment manufacturing industry and is important for the realization of the "double carbon" goal. Aiming at the problem of selecting suppliers for high-end equipment components， a fuzzy QFD model is applied， and trapezoidal fuzzy numbers are introduced for language judgment. Five quality houses are constructed based on the five first-class customer needs of quality， price， technology， service， and low-carbon environmental protection. The secondary demands are used as the input of the quality houses to get the importance of supplier evaluation indexes under different demands， and the overall importance of the indexes is obtained by weighting the supplier evaluation indexes according to the importance of the primary demands. Finally， the overall importance of indicators is used to calculate the FSI index of candidate suppliers and get the supplier with the highest matching coefficient. The validity of the proposed model is verified by taking the selection of hydraulic valve suppliers of an equipment manufacturing enterprise in Anhui Province as an example.

Key words： "double carbon"; high-end equipment; supplier selection; quality function deployment

0 ? ?引 ? ?言

裝備制造業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)增長的重要引擎，同時也是我國能源消耗和碳排放的主要部門。“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)對中國裝備制造業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提出了更高的要求，零部件作為高端裝備制造業(yè)的上游產(chǎn)品，企業(yè)對于零部件供應(yīng)商的選擇將在很大程度上影響整條供應(yīng)鏈的綠色化程度。在此目標(biāo)下，顧客對低碳產(chǎn)品也提出了需求，選擇低碳生產(chǎn)的零部件供應(yīng)商是高端裝備制造企業(yè)發(fā)展低碳產(chǎn)品、打造綠色體系的基礎(chǔ)，也是其低碳化道路上必不可少的一步。

關(guān)于本文研究的高端裝備，我們注意到顧客通常對整機(jī)產(chǎn)品有需求，但我們需要將其轉(zhuǎn)化為零部件供應(yīng)商選擇的標(biāo)準(zhǔn)。為了解決這個問題，我們采用了QFD法作為為分解工具，能夠?qū)㈩櫩托枨蠓纸獾疆a(chǎn)品開發(fā)的各個階段，是適合本文研究問題的方法。然而，在本文的研究中，顧客需求的表述通常是模糊不清的，并且某些定性指標(biāo)也無法精確描述。在評價過程中，專家難以進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)字判斷，只能給出定性描述。因此，我們引入了模糊理論來表達(dá)這些信息，有效處理供應(yīng)商選擇問題中的定性數(shù)據(jù)。具體而言，我們采用了梯形模糊數(shù)進(jìn)行語義轉(zhuǎn)換，并使用模糊QFD構(gòu)建模型，以更準(zhǔn)確地分析供應(yīng)商選擇問題。

綜上，本文針對高端裝備零部件的供應(yīng)商選擇問題進(jìn)行了研究，重點考慮顧客在低碳環(huán)保上的需求，并在以往傳統(tǒng)評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上增加了低碳與自主可控的相關(guān)評價指標(biāo)，構(gòu)建了基于Fuzzy-QFD的高端裝備零部件供應(yīng)商選擇模型。

1 ? ?研究現(xiàn)狀分析

對于供應(yīng)商選擇這一問題，國外學(xué)者很早就開始了相關(guān)的研究，目前已經(jīng)形成了較為成熟的研究體系。

范衛(wèi)峰等[1]運用FUZZY-QFD進(jìn)行了大型裝備制造供應(yīng)商的選擇和評價，采用三角模糊數(shù)處理數(shù)據(jù)。李小鵬等[2]根據(jù)綠色供應(yīng)鏈的特征，構(gòu)建了包含環(huán)境指標(biāo)的汽車零部件供應(yīng)商評價指標(biāo)體系，用 AHP 方法確定指標(biāo)權(quán)重及灰色關(guān)聯(lián)法進(jìn)行供應(yīng)商選擇。劉玲等[3]也運用了灰色關(guān)聯(lián)法對制造業(yè)企業(yè)的零部件供應(yīng)商進(jìn)行了評價研究，不同的是他們采用了e0/4～e8/4標(biāo)度法，并使用了熵值法和層次分析法來計算組合權(quán)重。黃艷等[4]提出基于可靠性、維修性和測試性的民用飛機(jī)供應(yīng)商的選擇方法運用層次分析法進(jìn)行了權(quán)重計算。郭均等[5]重點考慮了生態(tài)型指標(biāo)，構(gòu)建了面向核心制造企業(yè)復(fù)雜產(chǎn)品綠色供應(yīng)商選擇的指標(biāo)體系，基于直覺模糊集理論和TOPSIS法進(jìn)行評價。謝玉練等[6]針對微電子企業(yè)可靠性設(shè)備供應(yīng)商選擇過程的不確定性問題構(gòu)建了定量指標(biāo)與定性指標(biāo)共存的VIKOR框架模型。目前，大多學(xué)者應(yīng)用層次分析法和topsis方法對裝備制造行業(yè)供應(yīng)商進(jìn)行選擇，少有學(xué)者從顧客需求的角度出發(fā)建立相關(guān)指標(biāo)體系。

周清華等[7]基于低碳經(jīng)濟(jì)視角，從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會三個維度提出了低碳供應(yīng)商選擇的評價指標(biāo)體系；陳建清等[8]構(gòu)建了包含綠色與低碳認(rèn)證、低碳設(shè)計程度、單位產(chǎn)出碳排放量等低碳相關(guān)指標(biāo)的升級產(chǎn)品零部件供應(yīng)商選擇的指標(biāo)體系；王一雷等[9]也將供應(yīng)商的碳排放量納入選擇標(biāo)準(zhǔn)中，采用了模糊AHP和模糊GP相結(jié)合的方法解決供應(yīng)商的選擇問題。綜上可知，目前學(xué)者們主要側(cè)重于建立低碳供應(yīng)商的評價指標(biāo)體系，缺乏將低碳供應(yīng)商選擇與行業(yè)相結(jié)合的應(yīng)用研究；并且這些研究在指標(biāo)體系的建立上都忽略了顧客的需求。所以，本研究從顧客對低碳環(huán)保需求的角度出發(fā)，選取相關(guān)指標(biāo)。

史騰歡等[10]構(gòu)建二維視角指標(biāo)體系，描述物流服務(wù)質(zhì)量內(nèi)容和物流能力屬性，提出模糊QFD的第三方物流服務(wù)供應(yīng)商選擇方法。李娟等[11]運用基于α水平截集和模糊加權(quán)平均法的模糊QFD方法對逆向物流供應(yīng)商進(jìn)行評價。尤建新等[12]基于國際采購商視角，在選擇供應(yīng)商的過程中應(yīng)用了模糊QFD將客戶的需求轉(zhuǎn)變成供應(yīng)商的選擇標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)前運用模糊QFD法對裝備制造供應(yīng)商進(jìn)行選擇的文獻(xiàn)相對較少，且大部分未同時考慮當(dāng)前背景下人們的低碳環(huán)保需求和技術(shù)需求。鑒于此，本文將聚焦高端裝備零部件供應(yīng)商的選擇，充分考慮顧客的需求，并將與低碳環(huán)保和自主可控的有關(guān)因素納入供應(yīng)商選擇的標(biāo)準(zhǔn)中。

2 ? ?顧客需求及供應(yīng)商選擇指標(biāo)的確定

傳統(tǒng)的供應(yīng)商選擇主要從質(zhì)量、技術(shù)和服務(wù)等方面構(gòu)建指標(biāo)體系。我們參考這些文獻(xiàn)構(gòu)建了基礎(chǔ)指標(biāo)，引入低碳環(huán)保方面的指標(biāo)，根據(jù)文獻(xiàn)篩選出低碳設(shè)計、單位生產(chǎn)碳排放量和低碳認(rèn)證等多個指標(biāo)。經(jīng)相關(guān)專家討論整理后的需求如表1所示。

3 ? ?基于 Fuzzy-QFD的供應(yīng)商選擇模型的建立

首先收集和處理各顧客對每一項需求重要程度的評估和專家對各需求與各供應(yīng)商指標(biāo)關(guān)系的評估。然后基于第一步收集的數(shù)據(jù)，計算顧客需求的權(quán)重以及供應(yīng)商評價指標(biāo)的權(quán)重。最后對供應(yīng)商進(jìn)行排序。用一級顧客需求權(quán)重對第二步的供應(yīng)商評價指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)，將五個質(zhì)量屋的計算結(jié)果關(guān)聯(lián)，計算得到供應(yīng)商指標(biāo)的綜合權(quán)重。通過專家對供應(yīng)商各指標(biāo)的匹配程度的判斷，計算出各供應(yīng)商的模糊匹配系數(shù)，進(jìn)而選出匹配程度最高的供應(yīng)商。

3.1 ? ?使用梯形模糊數(shù)處理數(shù)據(jù)

本文將梯形模糊數(shù)應(yīng)用于模型決策者的自然語言判斷中，將含糊不清的概念轉(zhuǎn)換成數(shù)值語意，改進(jìn)了數(shù)據(jù)的精確性。客戶需求的重要程度與判斷客戶需求和選擇標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系程度的自然語言以及對應(yīng)的梯形模糊數(shù)見表2。供應(yīng)商選擇標(biāo)準(zhǔn)之間關(guān)系的語言以及對應(yīng)的模糊數(shù)表示見表3。關(guān)于任一兩個梯形模糊數(shù)A（a1，a2，a3，a4），B（b1，b2，b3，b4），其相應(yīng)梯形數(shù)運算規(guī)則如下。

3.2 ? ?計算供應(yīng)商選擇指標(biāo)權(quán)重

本文用到以下數(shù)學(xué)符號：

CRi—第i個一級顧客需求，Wi為其權(quán)重，i=1，2，…，I；

CRij—第j個二級顧客需求，Wj為其權(quán)重，j=1，2，…，J；

ECk—第k個供應(yīng)商評價指標(biāo)，Wk為其權(quán)重，k=1，2，…，K；

rij—CRij與ECk間相關(guān)關(guān)系；

Tkk'—ECk與ECk'間相關(guān)關(guān)系，k≠k'；

X—顧客數(shù)量；

Y—專家數(shù)量；

SRhk—第h個供應(yīng)商在第k個指標(biāo)上的綜合評估，h=1，...，H；k=1，...，K；

FSI—模糊匹配系數(shù)，表示每一個供應(yīng)商滿足公司要求的程度。

詳細(xì)計算步驟如下：

步驟1計算二級顧客需求權(quán)重CRij；

其中模糊數(shù)Wj表示第x個顧客（x＝１，２，…，X）對于第j個二級客戶需求的模糊數(shù)評價，采用均值計算。

步驟2計算需求與供應(yīng)商評價指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度；

其中模糊數(shù)rjk表示第y個專家（y＝１，２，…，Y）對于第j個客戶需求和第k條選擇標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系的語言表達(dá)對應(yīng)的模糊數(shù)，采用取均值的方法。

步驟3計算供應(yīng)商評價指標(biāo)權(quán)重；

其中Wk表示第k條選擇標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重的模糊表達(dá)。

其中Wk*消除評價指標(biāo)相關(guān)關(guān)系后的ECk權(quán)重。

將式（7）計算得到的權(quán)重去模糊化，得到權(quán)重Wk

歸一化后，得到供應(yīng)商評價指標(biāo)的相對權(quán)重Wk。

3.3 ? ?供應(yīng)商排序

步驟1計算一級需求CRi的權(quán)重，

其中模糊數(shù)Wi表示表示第x個顧客（x＝１，２，…，X）對于第i個一級客戶需求的模糊數(shù)評價，采用均值計算。

將計算出的權(quán)重去模糊化得到Wi如下。

歸一化后，一級需求的相對資源權(quán)重計算公式如下。

步驟2 計算供應(yīng)商選擇指標(biāo)的綜合權(quán)重；

步驟3 計算FSI指數(shù)；

解模糊化后，得到公式如下。

比較候選供應(yīng)商的FSI指數(shù)大小，指數(shù)越高，該供應(yīng)商越能滿足企業(yè)的要求。

4 ? ?實例驗證

合肥鍛壓機(jī)床有限公司位于安徽省，是集液壓機(jī)、機(jī)械壓力機(jī)等各類高精專機(jī)床產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)于一體的裝備制造企業(yè)。本文以該企業(yè)液壓機(jī)的液壓閥供應(yīng)商為例，針對該零部件的五個供應(yīng)商，分別采用問卷形式請30位顧客通過梯形模糊語言對顧客需求的重要程度進(jìn)行評價并請10位專家針對顧客需求與評價指標(biāo)之間關(guān)系及評價指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系程度進(jìn)行評價。

以質(zhì)量需求為例，首先收集30位顧客代表對二級顧客需求的打分結(jié)果（30位顧客的評價程度一致，均為1/30），見表4。

其次收集10位專家針對顧客需求與評價指標(biāo)之間關(guān)系及評價指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系程度的評價結(jié)果，如表6所示。

運用式（5），計算得到關(guān)聯(lián)程度的結(jié)果見表7。

最后運用式（6）-（9）構(gòu)筑HOQ，質(zhì)量需求下的供應(yīng)商選擇HOQ如圖1所示。

同理可得到計算得到其他四個質(zhì)量屋的計算結(jié)果，此處省略。

運用式（10）-（12），得到30位客戶代表對一級需求評價的結(jié)果見表8。

用五個一級顧客需求的相對權(quán)重對每個需求下的供應(yīng)商評價指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行加權(quán)處理，運用式（13）得到供應(yīng)商評價指標(biāo)綜合權(quán)重Wj*，見表9。

在已獲得評價指標(biāo)權(quán)重后，接下來由10位專家對各供應(yīng)商的各項評價指標(biāo)表現(xiàn)進(jìn)行評估，見表10。

運用式（14）-（15）計算得到各供應(yīng)商的模糊匹配系數(shù)，見表11。

由表11計算結(jié)果及排序可知，供應(yīng)商3是匹配系數(shù)最高的零部件供應(yīng)商。則供應(yīng)商3更能滿足企業(yè)的需求，是企業(yè)的最優(yōu)選擇。

5 ? ?結(jié) ? ?語

隨著“雙碳”政策的頒布，對于高端裝備制造企業(yè)來說，供應(yīng)商的選擇不僅關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、價格、和交貨期，更需從顧客對低碳產(chǎn)品及技術(shù)的需求等方面進(jìn)行綜合考慮。本文從顧客需求的角度出發(fā)，考慮了包含低碳與自主可控相關(guān)因素的供應(yīng)商評價指標(biāo)，構(gòu)建了基于Fuzzy-QFD的供應(yīng)商選擇模型。最后，通過算例驗證了此模型的有效性。論文豐富了裝備制造業(yè)零部件供應(yīng)商評價與選擇的理論研究方法，同時可以幫助企業(yè)在競爭環(huán)境下科學(xué)選擇合適的供應(yīng)商進(jìn)而提高自身的核心競爭力，具有一定的現(xiàn)實意義。

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