基于模糊層次分析法的航空備件修理商評價與選擇

王晨光+崔崇立+張梁

摘 要：航空備件修理商的選擇問題是在航空備件送修決策過程中十分重要的問題，選擇合適的航空備件修理商對于送修成本乃至于整個航空備件保障成本的控制都是十分重要的。文章建立航空備件修理商的綜合評價指標(biāo)體系，運(yùn)用層次分析法和模糊評價法建立航空備件修理商選擇模型，并結(jié)合具體航空備件修理商數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析，有助于改善以往航空備件送修決策比較主觀、不夠科學(xué)的情況。

關(guān)鍵詞：航空備件；層次分析法；模糊評價法

中圖分類號：F253 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： The selection of material repair business is very important in aviation maintenance decision-making problems. Selecting suitable material repair business is very important for the repair cost and material safeguard cost controlling. In this paper， a comprehensive evaluation index system is established. AHP and Fuzzy evaluation method were used to establish the selection model of air material repairer. Combined with the specific material calculation and analysis of repair business data， it is helpful to improve the previous material repair decision unscientific and subjective.

Key words： air material； AHP； fuzzy

隨著航空備件保障成本的不斷提高，如何控制以及減少航空備件保障成本已經(jīng)成為一個重點(diǎn)問題。航空備件送修費(fèi)用是航空備件保障成本的重要組成部分，在保證航空備件修理質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能減少航空備件送修過程中產(chǎn)生的各項費(fèi)用，這需要進(jìn)行科學(xué)合理的航空備件修理商選擇，選擇合適的航空備件修理商是減少航空備件送修費(fèi)用的重要途徑，對航空備件送修費(fèi)用乃至整個航空備件保障成本的控制具有非常重要的意義。

1 航空備件修理商評價方法選擇

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。在20世紀(jì)70年代由美國運(yùn)籌學(xué)家匹斯堡大學(xué)教授塞蒂提出，定量與定性相結(jié)合的層次權(quán)重決策分析方法。

模糊綜合評價法（Fuzzy）是在模糊數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上所提出的綜合評價方法。它是在隸屬度理論的基礎(chǔ)上將定性評價轉(zhuǎn)換成定量評價，也就是通過模糊數(shù)學(xué)對多因素影響下的目標(biāo)進(jìn)行一個總體的評價。它具有結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決。

本文將層次分析法與模糊評價法相結(jié)合，進(jìn)行航空備件修理商的評價選擇，先確定指標(biāo)權(quán)重，最后得到各個修理商的分值，選擇出合適修理商，為航空備件修理商的選擇提供了一個比較科學(xué)合理的方法。

2 航空備件修理商評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建的原則

在對航空備件修理商選擇評價時存在著大量的不確定性和模糊性，在傳統(tǒng)的評價方法中設(shè)定評價指標(biāo)比較主觀和缺乏廣泛的綜合性評量，定性指標(biāo)也難以量化。因此為了全面、客觀、科學(xué)地評價航空備件修理商，需要對航空備件修理商的評價選擇進(jìn)行量化。為了確保評價的科學(xué)性與合理性，在建立航空備件修理商評價指標(biāo)體系時需要遵循以下原則：

（1）系統(tǒng)全面性。全面系統(tǒng)評價體系的建立和使用。

（2）簡明科學(xué)性。航空備件修理商評價和選擇步驟、選擇過程透明化、制度化和科學(xué)化。

（3）穩(wěn)定可比性。評估體系應(yīng)該穩(wěn)定運(yùn)作，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，減少主觀因素。

（4）靈活可操作性。不同航空備件、不同環(huán)境下的航空備件修理商評價應(yīng)當(dāng)是不一樣的，保持一定的靈活操作性。

2.2 指標(biāo)體系的構(gòu)建

基于評價指標(biāo)體系的構(gòu)建原則，通過對航空備件修理商選擇方法及各個評價因素進(jìn)行綜合分析后，結(jié)合航空備件修理商的特點(diǎn)，本文確定了5個影響航空備件修理商選擇的一級指標(biāo)：企業(yè)能力B■、質(zhì)量能力B■、技術(shù)能力B■、物流能力B■、商務(wù)能力B■。在一級指標(biāo)下還有具體反映體現(xiàn)修理商能力的二級指標(biāo)，B■包括修理商規(guī)模C■、人才結(jié)構(gòu)C■、地理位置C■、社會評價C■；B■包括質(zhì)量水平C■、資歷證明C■、質(zhì)量把控C■；B■包括航空備件修復(fù)參數(shù)C■、航空備件修理方案C■、設(shè)備水平C■、業(yè)績評價C■；B■包括交貨周期C■、航空備件修理準(zhǔn)備周期C■；B■修理價格C■、速動比率C■、負(fù)債情況C■、收益情況C■。

2.3 指標(biāo)的無量綱化

航空備件修理商有關(guān)信息基本上是初始數(shù)據(jù)，在進(jìn)行評價選擇時，需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。在評價指標(biāo)體系中，一些指標(biāo)是效益型指標(biāo)，這些值越大越好，比如修復(fù)能力與質(zhì)量水平、經(jīng)濟(jì)效益等；還有一些指標(biāo)屬于成本型指標(biāo)，這些值越小越好比如成本水平等；其他類似固定型指標(biāo)在某一固定值最好。對于這些指標(biāo)通過極值法進(jìn)行無量綱化，步驟如下：

2.3.1 定量指標(biāo)

（1）效益型指標(biāo)，利用公式（1）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即：

ω■=■ （1）

a■為各航空備件修理商指標(biāo)所對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)。

（2）成本型指標(biāo)，利用公式（2）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即：

ω■=■ （2）

a■為各航空備件修理商所對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)。

（3）固定型指標(biāo)，當(dāng)a■=k時，ω■=1，當(dāng)a■k時，利用公式（2）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

2.3.2 定性指標(biāo)

首先對定性指標(biāo)進(jìn)行定量化。步驟如下：

（1）選定評語集：V=V■，V■，V■，V■。

（2）建立備選航空備件修理商在V上的模糊集：

M=m■/V■， m■/V■， m■/V■， m■/V■，其中：0≤m■≤1，m■是備選修理商對于V■的隸屬度。

（3）計算備選修理商對某個定性指標(biāo)的原始分?jǐn)?shù)，即a■=∑■■m■V■。

定量化后的定性指標(biāo)需要進(jìn)行無量綱化，方式與2.3.1相同。

3 航空備件修理商選擇模型的建立

3.1 航空備件修理商選擇問題的概述

航空備件修理商的選擇是將各個修理商所具備的評價因素作為評價指標(biāo)從而進(jìn)行評價，通過對評價結(jié)果的分析選擇出最佳航空備件修理商。

擁有某件航空備件修理能力的修理商共有m個，F(xiàn)■，F(xiàn)■，…，F(xiàn)■是n個影響因素，以專家組作為評估小組對這些修理商的影響因素進(jìn)行評估，確定這些影響因素的權(quán)重系數(shù)。

通過每個專家討論后給出的各個因素的相對重要性，得到判斷矩陣，再用判斷矩陣計算該準(zhǔn)則下的比較因素的相對權(quán)重系數(shù)W=W■，W■，…，W■■。其中W■是F■的權(quán)數(shù)。

（1）滿足∑■■W■=1。

（2）評估小組對各個修理商按照每個影響因素進(jìn)行評估，各修理商對于每個因素的評估值是一個m×n的矩陣R，算得各個修理商對于每個因素的優(yōu)先分?jǐn)?shù)ω■。

（3）各個修理商針對各因素的評估矩陣與各因素的權(quán)數(shù)的積，即R×W得到該修理商的評估總分，即S=s■，s■，…，s■■。Max s對應(yīng)的修理商為最佳修理商。

因此，航空備件修理商選擇問題的重點(diǎn)就是計算出每個因素的權(quán)重系數(shù)和每個修理商對于每個指標(biāo)的優(yōu)先分?jǐn)?shù)。本文利用AHP計算影響因素的權(quán)重系數(shù)，再通過Fuzzy計算每個指標(biāo)的優(yōu)先分?jǐn)?shù)。

3.2 確定權(quán)重與評估分值

3.2.1 通過AHP計算每個因素的權(quán)重

（1）構(gòu)建判斷矩陣A

在AHP中構(gòu)建判斷矩陣A是關(guān)鍵的步驟也是難點(diǎn)部分，構(gòu)建判斷矩陣A時每個專家要對修理商的信息以及航空備件的特點(diǎn)進(jìn)行綜合評估，在評價原則的基礎(chǔ)上，對因素進(jìn)行兩兩比較給出分?jǐn)?shù)，從而構(gòu)建判斷矩陣A。所以，評估小組需要進(jìn)行細(xì)致的分析討論才能確定比較結(jié)果。評估小組需要按照1～9標(biāo)度法對每個因素的重要程度進(jìn)行賦值，從而確定量化的矩陣A。

（2）求解權(quán)重向量W

利用方根法計算因素的權(quán)重向量。

權(quán)重向量W=■， i=1，2，…，n

（3）一致性檢驗(yàn)

①計算一致性指標(biāo)C.I.：

C.I.=■

λ■≈■■■=■■■

式中：AW■表示向量AW的第i個分量。

②查找對應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I.。

③計算一致性比例C.R.：

C.R.=■<0.1，如果無法滿足C.R.<0.1，那么需要調(diào)整判斷矩陣，直到滿足C.R.<0.1為止。

3.2.2 模糊綜合評價法計算評估分值

在航空備件修理商選擇評價中，需要全面考慮各個因素，避免評價結(jié)果因?yàn)榭紤]的影響因素過少而失真。

（1）一級模糊綜合評價模型的確定

①單因素評價矩陣。利用2.2建立的評價指標(biāo)體系的5個子集合，確定評語集合V=優(yōu)，良，中，差，評語集與分?jǐn)?shù)S

=0.9，0.7，0.5，0.3相對應(yīng)，單因素評價矩陣R■通過對各評價因素進(jìn)行單因素評價得到。

②因素子集的權(quán)重集。權(quán)重系數(shù)直接影響最終的評估結(jié)果，所以它的確定十分重要，本文利用AHP計算權(quán)重系數(shù)A■。

③確定U■的一級模糊綜合評價模型B■=A■R■=b■，b■，…，b■。

（2）二級模糊綜合評價模型

①單因素評價矩陣。U■作為一個獨(dú)立因素，B■是U■的單因素評價，從而得到二級評價因素集U=U■，U■，…，U■，評價矩陣是R=■。R是U到評語集V的一個模糊關(guān)系，b■表示U■j=1，2，…，s對評語等級V■j=1，2，…，m的隸屬度。

②二級評價因素權(quán)重。通過AHP建立二級評價因素權(quán)重集為A，A=a■，a■，…，a■， a■j=1，2，…，s為二級綜合評價指標(biāo)。

3.3 評價結(jié)果分析

遵循“最大隸屬度原則”將B中最大的評價指標(biāo)相對應(yīng)的評價等級設(shè)為評價結(jié)果，從大到小把B中的修理商排序，除去特殊情況最優(yōu)修理商即為最終選擇的航空備件修理商。

4 實(shí)例分析

某航空備件對應(yīng)的修理商有4家可供選擇，綜合航空備件和修理商的特點(diǎn)，以及相關(guān)專家的意見，得到評價因素數(shù)據(jù)并匯總整理，經(jīng)過無量綱化后數(shù)據(jù)如表1所示。

確定一級模糊綜合評價模型，判斷矩陣B■～C如表2（其余4個判斷矩陣與其類似故略）。

通過AHP確定各個因素子集的權(quán)重集：W■■=0.563，0.262，0.119，0.056■，W■■=0.571，0.098，0.334■，W■■=0.513，0.280，0.148，0.058■，W■■=0.668，0.334■，W■■=0.715，0.057，0.091，0.138■。

確定U■的一級模糊綜合評價模型：B■=A■R■=■

確立二級模糊綜合評級模型通過AHP確定二級評級因素權(quán)重集，判斷矩陣A～B如表3所示。

權(quán)重集W■=0.045，0.077，0.368，0.141，0.368■，在二級評價矩陣與二級評價因素權(quán)重基礎(chǔ)上確定二級綜合評價模型B=AR

=0.757，0.411，0.730，0.323。

通過最終結(jié)果的排名B=0.759，0.411，0.732，0.323，可得第1名到第4名分別是修理商甲，修理商丙，修理商乙，修理商丁。

5 結(jié)束語

目前對于航空備件修理商選擇的研究比較缺少，由于軍用飛機(jī)與民用飛機(jī)在航空備件供貨以及修理方面還有較大差別，所以相關(guān)研究還需考慮到軍隊的特殊性再進(jìn)行更深一步分析。

參考文獻(xiàn)：

[1] 汪應(yīng)洛，袁治平，孫林巖，等. 系統(tǒng)工程[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：35-37.

[2] 趙恒. 利用AHP和綜合模糊評價法進(jìn)行供應(yīng)商選擇評價研究[J]. 科學(xué)大眾·科學(xué)教育，2010（1）：148-150.

[3] 高玉娜. 模糊綜合評價法在供應(yīng)商績效評價體系中的應(yīng)用[J]. 物流科技，2007（1）：135-137.

[4] 林建，付奇寒. 基于AHP和Fuzzy法的核電站設(shè)備供應(yīng)商評價與選擇[J]. 價值工程，2012（2）：64-66.

[5] 毛敏華，陶少雄. 設(shè)備選型評價模型與應(yīng)用研究[J]. 價值工程，2012（21）：55-57.

[6] 王嘉煒. 基于模糊層次分析法的種糧機(jī)具選型管理[J]. 價值工程，2012（2）：66-67.