基于層次分析法的刀具供應商選擇

樊于麟　李艷冰　徐克林

(同濟大學機械與能源學院工業(yè)工程所，上海 200092)

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基于層次分析法的刀具供應商選擇

樊于麟李艷冰徐克林

(同濟大學機械與能源學院工業(yè)工程所，上海 200092)

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

層次分析法；供應商；選擇

現(xiàn)代機械加工中，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。刀具的費用，在發(fā)達國家，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，對整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)影響巨大。作為終端用戶，面對市場上各種品牌、各種設計的刀具，往往會面臨選擇上的困惑。另外，刀具的使用是一項實踐性很強的應用技術(shù)，因此，對于刀具供應商的選擇，不僅僅是價格的問題，刀具的質(zhì)量、售后服務、供應商的交貨周期、供應商的技術(shù)能力以及供應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70年代由美國運籌學教授T.L.Satty提出的一種簡便、靈活而又實用的多準則決策方法，它根據(jù)問題的性質(zhì)和要達到的目標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，組成一個層次結(jié)構(gòu)模型，然后按層分析，最終獲得最低層因素對于最高層(總目標)的重要性權(quán)值。

采用層次分析法對刀具供應商進行篩選，能結(jié)合企業(yè)自身對供應商的要求，綜合各項指標，對多個供應商進行逐一評判，尋求最優(yōu)化的合作對象。這種方法針對大量不確定性、模糊性、隨機性因素，找出其中的相互關(guān)系，進行量化決策。并且將定性與定量的方法有機結(jié)合起來，使復雜的決策問題清晰化，規(guī)范化，減少了定量計算的工作量，節(jié)約了人力物力，具有較強的實用性。

1　刀具供應商選擇的層次結(jié)構(gòu)

對于傳統(tǒng)的供應商篩選，一般來說，價格、質(zhì)量是必不可少的兩個關(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標，加工工件數(shù)量波動等一般首先都會從刀具上來找原因，所以，售后服務也是一個重要的指標；另外，刀具被稱為“工業(yè)的牙齒”，再先進的機床，如果沒有刀具，也只能是擺設，所以，對于企業(yè)來說，刀具庫存不足導致停機的損失是非常大的?？煽康慕回浿芷冢坏梢员ＷC設備的正常工作，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，各種非標刀具的需求也越來越大，刀具供應商的技術(shù)能力需求在非標刀具的設計制造上更加重要。故供應商的技術(shù)能力，也是用戶非?？粗氐囊粋€指標；最后，如果刀具供應商能夠給用戶一個比較合理的付款周期，這對減小用戶的現(xiàn)金流壓力也可起到一定作用。

W工廠在對新產(chǎn)品的刀具方案進行供應商的篩選，參與競標的有供應商S、供應商I和供應商T。按照層次分析法對供應商選擇影響因素進行歸納，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，對中間層的幾個判斷要素進行排序，根據(jù)層次結(jié)構(gòu)圖構(gòu)造判斷矩陣。

根據(jù)用戶對于幾項判斷指標的重要性打分，各項指標的兩兩相比重要度對比見表1。

表1供應商選擇準則間的比較

供應商選擇售后質(zhì)量交貨周期技術(shù)能力價格付款周期售后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

即對于該用戶而言，供應商選擇的重要性排序為：產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品價格、技術(shù)能力、售后服務、交貨周期、付款周期。

然后，對3家供應商在各個指標間的表現(xiàn)進行兩兩對比，得表2～7。

表2關(guān)于售后服務指標的三家供應商間的比較

售后供應商S供應商I供應商T供應商S157供應商I1/512供應商T1/71/21

根據(jù)表2，建立售后服務優(yōu)勢的判斷矩陣：

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，即在售后服務指標的優(yōu)勢排序應該是供應商S，供應商I，供應商T。

表3關(guān)于產(chǎn)品質(zhì)量指標的三家供應商間的比較

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

根據(jù)表3，建立質(zhì)量優(yōu)勢的判斷矩陣：

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)量指標下，三家供應商的優(yōu)勢順序為，供應商S，供應商I，供應商T。

表4關(guān)于交貨周期指標的三家供應商比較

交貨周期供應商S供應商I供應商T供應商S11/41/7供應商I411/4供應商T741

根據(jù)表4，建立交貨周期優(yōu)勢比較的判斷矩陣：

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，即在交貨周期指標下，三家供應商的優(yōu)勢排序為，供應商T，供應商I，供應商S。

表5關(guān)于技術(shù)能力指標的三家供應商比較

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

根據(jù)表5，建立技術(shù)能力優(yōu)勢比較的判斷矩陣：

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)能力指標下，三家供應商的優(yōu)勢排序為，供應商S，供應商I，供應商T。

表6關(guān)于產(chǎn)品價格指標的三家供應商比較

價格供應商S供應商I供應商T供應商S11/51/7供應商I511/3供應商T731

根據(jù)表6，建立價格優(yōu)勢比較的判斷矩陣：

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，即在價格指標下，三家供應商的優(yōu)勢排序為：供應商T、供應商I、供應商S。

表7關(guān)于付款周期指標的三家供應商比較

賬期供應商S供應商I供應商T供應商S11/51/7供應商I511/2供應商T721

根據(jù)表7，建立付款周期優(yōu)勢比較的判斷矩陣

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，即在付款周期指標下，三家供應商的優(yōu)勢排序為：供應商T、供應商I、供應商S。

3　一致性檢驗

通過一致性檢驗能夠判斷出矩陣A求出的權(quán)系數(shù)是否合理。當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。而當判斷矩陣具有滿意一致性時，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稱為一致性比例(consistenceratio,C.R.),即

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

R.I.為隨機一致性指標(randomcomsistencyindex),具體數(shù)值見表8。對于一致性比例，C.R.<0.1時，認為矩陣A是滿意一致性矩陣；當C.R.>0.1時，稱矩陣A不具有一致性；當C.R.=0時，我們稱矩陣為完全一致性矩陣。

表8隨機一致性指標R.I.數(shù)值

階數(shù)3456789101112131415R.I.0.580.891.121.241.321.411.451.491.521.541.561.581.59

分別對以上7個判斷矩陣進行一致性檢驗，對于矩陣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。因此認為矩陣具有滿意的一致性。按照同樣方法，對矩陣AS、AQ、AD、AT、AP、AM，進行一致性檢驗，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，我們認為以上矩陣都具有滿意的一致性。

4　綜合最優(yōu)供應商選擇

通過以上的計算過程，可以計算出三家供應商的綜合得分，見表9。

表9三家供應商綜合得分表

指標供應商售后服務(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)品價格(0.1316)付款周期(0.0348)綜合權(quán)重供應商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，在此次供應商選擇中，三家供應商的綜合排序應為：供應商S>供應商I>供應商T。

5　結(jié)語

層次分析法是一種簡便、工作量相對較小，成本較小的方法，在企業(yè)進行供應鏈管理，優(yōu)化供應商時，取得了非常顯著的效果。

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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)

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