（机械设计及理论专业论文）基于遗传算法的供应商选择问题研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 随着信息技术的不断进步和经营环境的竞争加剧，现代企业之间的竞争已 演变为企业供应链之间的竞争。因此要想在激烈的竞争中获得胜利，必须实施 完善的供应链管理，而整个供应链管理活动中，供应商的科学选择至关重要。 本文结合遗传算法主要针对现有供应商选择中的三个问题进行探讨： 1 评价指标体系参差不齐，已不能全面、具体、客观的评价待选供应商的 情况。 2 供应商评价指标体系中有定量指标也有定性的指标，如何正确合理的量 化特征值。 3 目前存在的供应商选择方法大多依靠经验法，主观性强，单一欠佳。 通过针对以上三个问题的分析，论文首先介绍了供应链以及供应链管理的 基本理论知识，提出供应链合作伙伴关系的定义，详细分析了供应链合作伙伴 关系管理的业务过程。并从供应链的集成框架和供应链的建模以及供应链的研 究方向等几个方面进行了深入的讨论研究。 其次通过对供应链管理、供应链合作伙伴选择方法等方面理论的讨论，在 深入研究了供应链合作伙伴供应商的选择基础上，建立了基于精益生产管理企 业的供应商评价指标体系，并采用中心化对不同的量纲进行转换。 最后提出了基于改善的基于遗传算法的供应商选择评价模型，通过对权重 和信息库的不断调整和修订，能够极大的减少人为干扰因素。为求解更为精确 的权重向量，采用遗传算法编程，仿真证明了模型以及算法的正确性。 关键词供应商的选择；供应链管理；遗传算法 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t a l o n gw i t h t h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，c o m p e t i t i o ni s h e m i n gu p t h e r ei s n om o r et h a ne n t e r p r i s eb u tt h es u p p l yc h a i n b r i n g i n ga n d i m p l e m e n t i n gs u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ( s c m ) i n t ot h ee n t e r p r i s ei sb e c o m i n ga l l i m p o r t a n ta p p r o a c ht oi m p r o v et h ec o r ec o m p e t e n c eo fc o r p o r a t i o n s s oi nt h e a c t i v i t yo fc o r p o r a t i o na d m i n i s t r a t i o n ，t h es u p p l i e rs e l e c t i o ni sb e c o m i n gc r u c i a l i m p o r t a n t i nt h i sp a p e r ，t h r e ep r o b l e m si nt h es u p p l i e rs e l e c t i o nw i t ht h eg e n e t i c a l g o r i t h ma r ei n v e s t i g a t e d f i r s t ，t h ee v a l u a t i o ni n d e xi sn o ts u i t a b l e s e c o n d ，i ti sd i f f i c u l tt oq u a n t i f yt h e c h a r a c t e r i s t i cv a l u e t h i r d ，t h em e t h o d so fs u p p l i e rs e l e c t i o na r eb a s e do n e x p e r i e n c e ， w h i c ha r eg r e a t l yi n f l u e n c e db y s u b j e c t i v ef a c t o r so fi n d i v i d u a l s t h ea b o v et h r e ep r o b l e m sh a v eb e e na n a l y z e di nt h i sp a p e r ；t h em a i nr e s e a r c h w o r kc a nb ec o n c l u d e da sf o l l o w s ： a c c o r d i n gt ot h ea n a l y s i so ft h ea b o v et h r e ep r o b l e m s ，t h ep a p e rf i r s t l yp r e s e n t s t h ed e f i n i t i o no fs u p p l yc h a i np a r t n e r ，a n dt h e na n a l y s e st h ea d m i n i s t r a t i o n p r o c e s so fs u p p l yc h a i np a r t n e ri nd e t a i l f o l l o w i n gt h i si st h ed i s c u s s i n ga m o n g s e v e r a li s s u e s ，s u c ha si n t e g r a t i o nf r a m eo f s u p p l yc h a i n ，m o d e l i n g a n dr e s e a r c h i n t e r e s to fs u p p l yc h a i n s e c o n d l y ， o nt h eb a s i so fd i s c u s s i n gt h et h e o r yo fs u p p l yc h a i na n dm e t h o d sf o r c h o o s i n gs u p p l yc h a i np a r t n e r s ， ac o m p r e h e n s i v es u p p l i e re v a l u a t i o ns y s t e ma n d q u a n t i z e dm o d ef o rc h a r a c t e r i s t i cv a l u ea r ee s t a b l i s h e d f i n a l l y ，m a k i n gu s eo ft h eg e n e t i ca l g o r i t h m ，t h ew r i t e rs o l v e st h em o d e lf o r c h o o s i n gs u p p l i e r s t h em e t h o da n dg e n e r a lm o d e lf o rt h i sp r o b l e mh a v eb e e n r e a c h e d c o n s i d e r i n gw e i g h t i n gf a c t o r s ， ar e l i a b l em o d e la n dm e t h o df o rs o l v i n g t h i sp r o b l e mh a v e b e e np r o p o s e d 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 il 页 k e yw o r d ：s u p p l i e rs e l e c t i o n ；s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t ；g e n e t i ca l g o r i t h m 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密一使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“、”) 笔篝乎文作者签名： 砑糨夕 日期：卅，i 舯兹，蟛够日期：加匆，f z ，j 。 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： 1 基于对供应链及供应链合作伙伴理论的深刻认识和理解的基础之上， 提出了基于遗传算法的合作伙伴评价和选择模型。该模型首先通过人们给出的 经验数据以及某些启发式信息去确定模型的参数，然后按照输入的条件对候选 主体进行评价、决策，选取对象后，再对对象的行为进行评估，进而调整模型 数据库。一定程度上减少了人为因素对于选择的干扰。 2 建立了基于系统全面性原则、科学性、客观公正性、稳定可比性差异 性以及灵活可操作性的供应商评价选择体系。客观准确的评比了各种量化方式 的优劣，选择中心化为量化方式。 学位论文作者签名：阳丰讪 日期：洳溺年，月啪 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 课题研究的背景 第1 章绪论 由于经济全球化、顾客需求个性化和信息技术网络化，市场竞争格局发生 了巨大变化，传统的企业与企业之间的竞争已转变为供应链与供应链之间的竞 争，企业管理模式也突破了企业边界向供应链管理模式转变。供应链管理作为 一种新的管理思想和管理模式，形成了供应商与核心企业之间合作伙伴关系， 不再是建立在物质基础交换上的简单的货物买卖关系，而是强调建立在各自核 心业务基础上的强强联合与优势互补的战略联盟关系，实现核心业务的协调与 集成。战略性合作伙伴关系指供应链节点企业间建立起的一种信息共享、风险 共担、利益共分的高度协调、长期互惠关系。这种合作伙伴关系形成于集成化 供应链中具有一致的目标和利益的企业之间，通过数据和信息的有效交换、新 产品技术的共同开发、研发和市场的共同投资，有助于改善企业之间的交流、 增强信息共享水平、降低库存水平、保持战略伙伴之间操作的一致性、产生更 大的竞争优势，从而实现供应链节点企业之间财务状况、用户满意度以及供应 链绩效的改善和提高。核心企业作为供应链领导者，如何全面评价供应商，选 择最佳战略合作伙伴是供应链管理中的关键问题。合理地选择供应商将直接影 响到企业成本的降低、柔性的增加以及竞争力的提高。 1 2 国内外应用和研究现状 供应商选择方法的研究大致经历了三个发展阶段：早期的定性方法研究， 随后的定量方法研究，以及定性与定量相结合的方法研究。早期的供应商选择 方法采用定性方法，主要有直观判断法、协商选择法。自1 9 1 5 年美国的电气 工程师h a r r i s 首先提出经济批量( e c o n o m i co r d e rq u a n t i t y ，e o q ) 模型后，人 们采用定量方法来选择供应商，目标是确定采购的经济批量以减小成本。不久， 人们发现影响供应商选择的因素有很多，仅仅从库存成本的角度选择供应商是 远远不够的，从而供应商选择的研究转向定性与定量相结合的阶段。供应商选 择实质上是一个多目标或多属性的决策问题，利用现有的多目标决策理论来解 决供应商选择问题成为研究热点。目前，关于供应商选择的评价决策模型有 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 a b c 成本法【】、线性规划方法 5 1 、多目标数学规划法( 6 - 8 】、层次分析法 ( a h p ) 8 - 1 2 1 、模糊综合评判法 1 2 15 1 、神经网络法【1 5 17 1 、t o p s i s 法【18 1 、数据包络 分析( d e a ) 1 9 - 2 2 、主成分分析法【2 2 - 2 3 1 、灰色综合评价法【2 4 1 、线性权重法 2 5 】以及 这些方法的集成应用法 2 6 - 4 6 】。d i c k s o n ( 1 9 9 6 ) 在一篇经典论文中分析了多目标供 应商选择的维数问题【47 1 。c h a u d h r ye ta 1 ( 1 9 9 1 ) 通过整数规划分析了带权重的 供应商选择问题【4 8 1 ，c h a u d h r y e ta 1 ( 1 9 9 3 ) 在随后的研究中，考虑应用商业 软件时要注重定购数量规模和时间安排的结合，并提供了一些具体的规划技巧 【4 9 1 。d e g r a e v ee ta 1 ( 2 0 0 0 ) 从另外一个角度来分析供应商选择问题：证明了 多个商业规划软件工具算出的整体价格总比一个商业规划软件工具要好一些 【5 0 】。s h i r o m a r ue ta 1 ( 2 0 0 0 ) 采用模糊数学和遗传算法研究了日本的电子采购 规划 s q 。v e r g e r ae ta 1 ( 2 0 0 2 ) 在多目标供应商问题中利用了遗传算法来以计算 产生最小的定购成本和运作计划p 2 1 。 国内的相关研究主要有： 马祖军( 2 0 0 3 ) 在描述供应链联盟伙伴选择多目标决策模型的基础上，提出 了一种求解供应链联盟伙伴选择优化问题的自适应遗传算法，并以实例说明了 该算法的有效性p 引。 代颖( 2 0 0 4 ) 进一步完善了马祖军提出的多目标决策模型，利用改进遗传算 法求解模型，并给出了算例【5 4 1 。 马晓平( 2 0 0 6 ) 首次将遗传算法应用于农业机械制造业供应链合作伙伴选 择，为农业机械制造业供应链的组建奠定了算法基础 5 5 1 。 周磊，宋士吉( 2 0 0 7 ) 针对当前大多数求解供应商选择问题的方法要求决策 者事先给出各目标的权重，且仅能确定供应商而无法给出各供应商的份额的缺 陷，提出一种基于改进多目标遗传算法的供应商选择问题求解方法【5 6 1 。 遗传算法是一种基于自然进化和选择机制自适应的随机搜索优化计算方 法，其特点是鲁棒性强、高效实用和适于并行处理等，遗传算法求解多目标规 划是有效的【5 2 。5 3 1 ，供应商选择是种多目标选择，所以论文中用遗传算法求解 供应商选择问题是可行的。 1 3 研究的意义 随着信息技术的不断进步和经营环境的竞争加剧，现代企业之间的竞争已 演变为企业供应链之间的竞争。导入、实施供应链管理，建立企业高效运作、 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 快速响应的供应链机制，创造供应链的协同效应已经成为企业提升核心竞争 力，获得竞争优势的重要途径。供应商作为供应链中物流的始发点、资金流的 开始点和信息流的终点，在满足客户要求、信息分享、产品创新、产品开发设 计、产品质量、提前期、库存水平和交货等方面不但直接影响着企业的生产与 运营，而且影响到整条供应链的竞争力。因此在企业所有经营活动中，供应商 的科学选择至关重要。现有的研究主要针对于单一的供应商评价方法，并且参 加评选的供应商数量不大。而目前的供应链管理模式下供应商的数量以及形式 都不是以前的规模，从前的单一选择法并不能为供应链上的核心企业或者供应 链联盟选择出合适的供应商合作伙伴。目前智能算法的发展和应用都比较广 泛，选择智能算法中的遗传算法来解决供应商选择问题具有一定的理论意义和 实际应用价值。 1 4 研究的内容及其框架 1 4 1 论文研究内容 论文通过对供应链管理相关理论进行深入讨论，深刻理解到在供应链管理 中，对于整个供应链的发展以及企业的成对来说，供应商合作伙伴关系的重要 性。提出采用能有效解决多目标规划问题的遗传算法来解决供应商的选择问题 以及在供应商选择问题中起重要作用的权重向量的计算。本文在以下几个方面 进行了详细的讨论和研究： 1 对供应链以及供应链管理的概念进行了研究，着重讨论了供应链模型的 发展以及供应链研究方向。供应链管理的内涵及供应管理的主要特征，着重讨 论的供应链合作伙伴关系的意义。 2 总结和分析现有的供应链合作伙伴供应商的选择方法，提出基于遗传算 法的供应商选择模型，并利用遗传算法求解供应商选择的一般模型。 3 通过对供应链管理和供应链合作伙伴理论的研究建立了比较全面的合作 伙伴评价指标体系，以及特征值量化方法。 4 对模型中直接影响其性能的权重向量提出相关求解算法，以提高模型评 价的精度。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 1 4 2 论文的技术路线 图l l 论文技术路线 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第2 章供应链及供应链合作伙伴理论 2 1 供应链的概念与特征 2 1 1 供应链概念 供应链的概念在2 0 世纪8 0 年代末被提出之后就引起人们的广泛关注。早 期的观点认为供应链是制造企业中的一个内部过程，它是指将采购的原材料和 收到的零部件，通过生产转换和销售等过程传递到用户的一个过程。随着企业 经营的进一步发展，供应链的概念范围扩大到了与其它企业的联系。而现代供 应链的概念更注重围绕核心企业的链网关系。 但是到目前为止，供应链并没有形成一个权威的定义。 我国学者马士华编著的供应链管理一书中，对供应链的定义是：供应 链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始， 制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应 商、制造商、分销商、零售商、直到最终用户连成一个整体的功能网链结构模 式。 我国2 0 0 1 年发布实施的物流术语( g b t1 8 3 5 4 2 0 0 1 ) 对供应链的定 义是：“生产及流通过程中，涉及将产品更新换代或服务提供给最终客户的上 游或下游企业，所形成的网络结构。” 美国生产和库存控制协会( a p i c s ) 对供应链及供应链管理的定义是：“供应 链包含了由企业内部和外部为顾客制造产品和提供服务的各职能部门所形成 的价值链。” 美国供应链协会认为：“供应链是目前国际上广泛使用的一个术语，涉及 从供应商的供应商到顾客的最终产品生产与交付的一切努力。 通过上述分析，得出一个较全面的供应链定义：供应链是围绕核心企业， 通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及 最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销 商、零售商、直到最终用户连成一个整体的功能网链结构模式。它是一个范围 更广的企业结构模式，它包含所有加盟的节点企业，从原材料的供应开始，经 过链中不同企业的制造加工、组装、分销等过程直到最终用户。它不仅是一条 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 连接供应商到用户的物料链、信息链、资金链，而且是一条增值链，物料在供 应链上因加工、包装、运输等过程而增加其价值，给所有的节点企业都带来效 j l 厶 盆o 2 1 2 供应链结构模型 根据上节有关供应链的定义，它的结构可以归纳为如图2 1 所示的模型。 从图2 1 可以看出，供应链是由很多加盟的节点企业组成，其中一般有一个核 心企业，节点企业在需求信息的驱动下，通过供应链的职能分工与合作，以资 金流、物流为媒介实现整个供应链的不断增值【1 3 1 。当然供应链是一条动态的 “链”，供应商、用户都是一个动态的相对性概念。 一个节点企业相对于不同的对象可以分别被称为供应商或是用户，每个节 点企业都可能是其它供应链中的节点企业，每个节点企业都可能是核心企业， 这些企业就构成了网络状的结构如图2 2 所示。 供应 供应商 制造装配分销 谣售一- 需求用户 需求拉动一2-销售点信息 供应商的供应商用户的用户 图2 - 1 供应链的结构模式 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 图2 2 供应链网络状结构模式 2 1 3 现代供应链的特征 从供应链的结构模型可以看出，供应链是一个网链状结构，由供应商组成， 高度一体化的提供产品和服务。链上的每个节点代表一个经济实体以及供需的 两个方面。此外，供应链主要具有以下一些特征： 1 复杂性。供应链网络是由具有不同冲突目标的成员和组织构成的。一条 供应链往往由多个、多类型甚至多国企业构成，所以供应链结构模式比一般单 个企业的结构模式更为复杂。 2 动态性。由于市场瞬息万变，供应链会因企业战略和适应市场需求变化 的需要而动态更新节点企业，这就使得供应链具有明显的动态性。 3 面向用户需求。供应链的形成、存在、重构，都是基于一定的市场需求 而发生，而且在供应链的整个运作过程中，用户的需求是拉动供应链中信息流、 资金流、服务流的驱动源。 4 交叉性。节点企业可以是这个供应链的成员，同时可能又是另一个供应 链的成员，众多的供应链形成交叉网状结构，增加了协调的难度。 2 2 供应链管理的概念与特征 2 2 1 供应链管理的概念 供应链是一个非常复杂的系统，要想取得良好的应用效果，必须找到有效 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 的协调管理方法，供应链管理就是这样应运而生的。 我国2 0 0 1 年发布实施的物流术语( g b t1 8 3 5 4 2 0 0 1 ) 对供应链管理 的定义是：“利用计算机网络技术全面规划供应链中的商流、物流、信息流、 资金流等，并进行计划、组织、协调与控制。” f r e da k u g l i n 在其以顾客为中心的供应链管理一书中，把供应链管理 定义为：“制造商与它的供应商，分销商及用户一也即整个外延企业中的所有 环节一协同合作，为顾客所希望并愿意为之付出的市场提供一个共同的产品和 服务。这样一个多企业的组织，作为一个外延的企业，最大限度地利用共享资 源( 人员、流程、技术和性能评测) 来取得协作运营，其结果是高质量，低成 本，迅速投放市场并获得顾客满意的产品和服务。” 美国生产和库存控制协会( a p i c s ) 第九版字典中的定义：“供应链管理 是计划、组织和控制从最初原材料到最终产品及其消费的整个业务流程，这些 流程链接了从供应商到顾客的所有企业。” 尽管以上关于供应链管理概念论述来自不同的角度和侧重点，但仔细分析 后可以看到，以上概念都首先强调供应链管理是对从供应商的供应商到客户的 整个供应链网络的管理；其次，都强调供应链管理不同于以往传统的企业管理， 而是采用集成的管理理念和方法进行资源的整合和管理；然后，都强调供应链 管理的目标都是为了更好地为客户提供更好的服务，不断创造新的增加值，进 而实现供应链整体利益的最大化；最后都强调供应链管理更加注重计划、控制 和协调。 2 2 2 供应链管理的特征 1 供应链管理是互动界面的管理 从管理的对象来看，物流是以存货资产为对象的，而供应链管理则是对存 货流动中的商务过程的管理，即对关系的管理，因此更具有互动的特征。 2 供应链管理是协商的机制 供应链管理是一个开放的系统，它的一个重要的目标就是通过分享需求和 当前存货水平的信息来减少或消除所有供应链成员企业所持有的缓冲库存。 3 供应链管理更强调组织外部一体化 供应链管理是一项高度互动和复杂的系统工程，需要同步考虑不同层次上 相关联的技术经济问题，进行成本效益权衡。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 4 供应链管理对共同价值有着更大的依赖性 供应链管理一方面依赖网络技术，另一方面在供应链伙伴之间必须相互信 任、相互依存、互惠互利和共同发展。 5 供应链管理是“外源”整合组织 与垂直一体化物流不同，供应链管理更多是在自己的“核心业务”基础上， 通过协作整合外部资源来获得最佳的总体运作效果，除了核心业务以为，几乎 每件事都可能是“外源的”，即从公司外部获得。 6 供应链管理是一个动态的响应系统 高度动态的商业环境要求企业管理层对供应链的动作实施规范的和经常 的监控和评价，当管理目标没有实现时，就必须考虑可能的替代供应链和做出 适当的应变。 2 3 供应链合作伙伴关系研究 2 3 1 供应链合作伙伴关系的定义 供应链合作伙伴关系是指在供应链内部两个或两个以上独立的成员之间 形成的一种协调关系，以保证实现某个特定的目标或效益，也就是供应商制 造商关系，或者称为供应商制造商关系，或者称为卖主供应商买主关系、供 应商关系。供应商合作伙伴关系可以定义为供应商与制造商之间在一定时期内 共享信息、共担风险、共同获利的协议关系。 2 3 2 供应链合作伙伴关系与传统供应商关系的区别 在新的竞争环境下，供应链合作伙伴关系研究强调直接的、长期的合作， 强调共同努力实现共有的计划和解决共同问题，强调相互之间的信任与合作。 这与传统的关系模式有着很大的区别，见表2 1 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 表2 - 1 传统供应商和供应链合作伙伴关系对比 对照项目传统供应商关系供应链合作伙伴关系 相互交换的主体物料物料、服务 多标准并行考虑( 交货的质量和 供应商选择标准强调价格 可靠性等) 稳定性变化频繁长期、稳定、紧密合作 合同性质单一开放合同( 长期) 供应批量小大 供应商数量大量少而精，可以长期紧密的合作 供应商规模小大 供应商的定位当地国内和国外 信息交流信息专有 信息共享 质量保证( 供应商对产品质量负 质量控制输入检查控制 全部责任) 选择范围 投标评估广泛评估可增值的供应商 2 3 3 供应链合作伙伴关系的重要意义 对日趋激烈的市场竞争，企业必须从t q c s ( t ：t i m e 速度，q ：q u a l i t y 质量，c ：c o s t 成本，s ：s e r v i c e 服务) 等方面下功夫，以高速度、低成本的优 质产品快速响应市场需求，并提供良好的服务。而通过建立供应链合作伙伴关 系就可以得到更快的速度、更好的质量、更低的成本、更全面的服务，使企业 的竞争力得到加强。通过建立企业之间的合作伙伴关系，有助于达到以下目标。 1 改善相互之间的交流； 2 实现共同的期望和目标； 3 共担风险和共享利益； 4 共同参与产品和工艺开发，实现相互之间的工艺集成、技术和物理集成； 5 增强矛盾冲突解决能力： 6 订单、生产、运输上实现规模效益以降低成本； 7 减少管理成本； 8 提高资产利用率。 虽然有这些利益的存在，但仍然有许多潜在的风险会影响供应链战略合作 关系的参与者。特别是如果过分的依赖一个合作伙伴可能在其不能满足需求时 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 造成惨重损失。所以本体企业必须对合作伙伴进行正确的评价，再做出最后的 决策。 2 4 建立供应链合作伙伴关系的流程 一个企业在能从实施供应链战略合作关系中获益之前，首先必须认识到这 是一个复杂的过程，供应链合作伙伴关系的建立不仅是企业结构上的变化，而 且在观念上也必须相应的改变。所以，必须丝不苟地选择合作伙伴，以确保 真正实现供应链合作关系的利益。 建立战略合作关系的第一步必须明确战略关系对于企业的必要性，企业必 须评估潜在的利益与风险。然后，确立选择合作伙伴的标准和初步评估可选的 合作伙伴。一旦选定了合作伙伴，必须让每一个合作伙伴都认识到参与和合作 的重要性，真正建立合作关系。最后一步包括实施和加强合作关系，或者解除 无益的合作关系【。 供应链合作伙伴关系建立的步骤如图2 3 ： 第1 步：分析市场竞争环境( 需要、必要性) 首先分析市场竞争环境，分析产品的类型和特征，以确定用户需求，判断 是否有建立供应链合作关系的必要。如果已建立供应链合作关系，则根据需求 的变化确认供应链合作关系变化的必要性；同时，分析现有合作伙伴的现状， 分析、总结企业存在的问题。 第2 步：建立供应商合作伙伴评价选择目标 企业需要确定供应商合作伙伴评价程序如何实施，信息流程如何，谁负责， 而且必须建立实质性、实际的目标。例如：降低成本，提高质量等。 第3 步：建立供应商评价标准 供应商综合评价的指标体系是企业对供应商进行综合评价的依据和标准， 是反映企业本身和环境所构成的复杂系统不同属性的指标，按隶属关系、层次 结构有序组成的集合。应根据系统全面性、简明科学性、稳定可比性、灵活操 作性的原则，建立集成化供应链管理环境下供应商的综合评价指标体系。 第4 步：建立专家评价小组 必须建立一个专家小组以控制和实施供应商评价。组员以来自采购、质量、 生产、工程等与供应链合作关系密切的部门为主，组员必须有团队合作精神、 具有一定的专业技能。评价小组必须同时得到制造商企业和供应商企业最高领 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 导层的支持。第5 步：供应商参与 一旦企业决定进行供应商合作伙伴评选，专家评价小组应与初选供应商取 得联系，以确认他们是否愿意与本企业建立供应链合作关系，是否有获得更高 业绩水平的愿望。企业应尽可能早得让他们参与到评价体系的设计中来。然而， 企业的资源和力量是有限的，企业只能与少数的、关键的供应商伙伴保持紧密 的合作，所以参与的供应商应是尽可能少的。 在与初选供应商商量好之后，就可进行对供应商各方面情况的评价，然后 运用一定的评选方法确定最后的供应商合作伙伴。 比较 新旧 合作 伙伴 反馈 图2 - 3 供应链合作伙伴关系建立的步骤 第6 步：评价供应商 评价供应商的一个主要工作是调查、收集有关供应商的生产运作等全方面 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 的信息。在收集供应商信息的基础上就可以利用一定的工具和技术方法进行合 作伙伴的评价。 在评价过程的最后，有一个决策点，根据定的技术方法选择合作伙伴， 如果选择成功，则可开始实施供应链合作关系；如果没有合适的供应商可选， 则返回第2 步重新开始评价选择。 第7 步：实施供应链合作关系 在实施供应链合作关系的过程中，市场需求将不断变化，可以根据实际情 况的需要及时修改供应商合作伙伴评价标准，或重新开始供应商评价选择。在 重新选择供应商的时候，应给予原来的供应商合作伙伴以足够的时间来适应变 化。 西南交通大学硕士研究生学位论文第14 页 第3 章供应商选择方法研究 供应链中供应商评价信息具有集成度高、分布广、变化快、异构性强等特 点，需要在众多合作伙伴中搜索出符合要求的企业，并逐一评价，再根据自身 生产的特点，选择适当的合作伙伴，而且这些条件都在随着生产的发展和需求 的不断复杂化而变化着。故在选择合作伙伴供应商的评选体系时，一方面要考 虑评价指标的全面性和系统性，要从评选对象的各个方面进行全面、细致的考 察，另一方面要考察合作供应商企业发展的动态指标，即合作供应商的整体发 展趋势，不可只局限于评选对象的历史情况。在选择评价方法时，一方面要求 方法的现实易操作性，另一方面要求选择方法的科学合理性，即选择方法在设 计的原理上应是正确的，尽量最优、最适合本企业的实际情况的，它可以对合 作伙伴做出全面、公正的评价，并且评价成本不应过高，过程不宜过长。 3 1 已有的供应商选择方法 目前国内外的供应商评选方法主要分为定性和定量两种。 3 1 1 供应商选择的定性方法 1 直观判断法。直观判断法属于定性选择方法，这种方法主要是倾听和 采纳有经验的采购人员意见，或者直接由采购人员凭经验做出判断。 2 招标法。它是由企业提出招标条件，各招标供应商进行竟标，然后由 企业决标，与提出最有利条件的供应商签订合同或协议。 3 综合协商法。在供货方较多，企业难以抉择时，也可以采用协商选择 的方法，即由企业先选出供应条件较为有利的几个合作伙伴，同他们分别进行 协商，再确定适当的合作伙伴。 与招标法相比，协商方法由于供需双方能充分协商，所以在物资质量、交 货日期和售后服务等方面较有保证。当采购时间紧迫、投标单位少、订购物资 规格和技术条件复杂时，协商选择方法比招标法更为合适。但由于选择范围有 限，不一定能得到价格最合理、供应条件最有利的供应来源。 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 3 1 2 供应商选择的定量方法 定量法是借助数学工具来对合作伙伴进行评价和选择的方法。比较常用的 方法包括：线性权重法、层次分析法、采购成本比较法、a b c 成本法等。 1 线性权重法。其基本原理是给每个准则分配一个权重，每个供应商的 定量选择结果为该供应商各项准则的得分与相应准则权重的乘积的和。通过对 各候选供应商定量选择结果的比较，实现对供应商的选择。 2 采购成本比较法。对质量和交货期都能满足要求的供应商，则需要通 过计算采购成本来进行比较分析。采购成本比较法是通过计算各个不同供应商 的采购成本，包括售价、采购费用、运输费用等各项支出的总和以选择采购成 本较低的供应商的一种方法。 3 a b c 成本法。r o o d h o o i l 和j o z e f k o n i n g s 在1 9 9 6 年提出基于活动的 a b c ( a c t i v i t yb a s e dc o s t i n ga p p r o a c h ) 成本分析法，通过计算供应商的总成本 来进行选择供应商。 4 层次分析法( a h p ) 。是由美国运筹学家、匹兹堡大学教授t l s a a t y 在2 0 世纪7 0 年代初提出的。a h p 法是对定性问题进行定量分析的一种实用 有效的多准则决策方法。其特点是：把复杂问题中的各种因素通过划分为相互 联系的有序层次，使之条理化。通过两两比较的方式确定层次中诸因素的相对 重要性，然后确定各个因素直接的相对重要性的总排序。应用到供应商的选择 中则主要通过比较各权重的相对重要性，通过对优先程度的比较实现对供应商 的选择。 5 人工神经网络法。人工神经网络( a n n ) 是8 0 年代后期迅速发展的- - f 新兴学科，可以模拟人脑的某些智能行为，具有自学习、自适应和非线形动态 处理等特征。通过对给定样本模式的学习，获取评价专家的知识、经验、主观 判断及对目标重要性的倾向，当需对供应商做出综合评价时，输入需要评价的 指标值即可获得评价结果。 6 数据包络分析法( d e a ) 。d e a 法是以相对效率概念为基础的效率评价 方法，它是在输入和输出的观察数据的基础上采用变化权来对决策单元进行评 价，满足条件的最大变化权即为优解，同时，对应的供应商为有效供应商。 7 遗传算法。该方法是本文进行合作伙伴选择的组成方法之一，其原理 与应用后文将详细论述，此处略。 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 3 2 各方法的缺点 以上是对现有合作伙伴评选方法的简单总结，每种方法在特定的情况下均 有其计算的优势，同时，也有各自的不足之处，现简要总结如下： 1 直观判断法，线性权重法选择过程过于简单，主观性过强； 2 招标法手续繁杂时间长，机动性差，故可操作性差，过于呆板； 3 a b c 成本法则只考虑到成本对评选的影响，选择基础过于片面； 4 层次分析法计算过程复杂，并且引入了许多人为的因素，当指标过多 的时候，会给专家的主观判断带来很大困难，导致判断结果严重失误。 5 人工神经网络法事先需一定的已证明为“好的”合作伙伴样本数据，但 “好的”样本数据主要来源于历史数据，其本身的确定具有相对性。 6 d e a 方法的缺点是通过对权重的精细选择，使一个在少数指标上有优 势，而在多数指标上有劣势的供应商可能成为相对有效的供应商。 3 3 待解决的关键问题 正如上面的分析，虽然合作伙伴的选择方法有很多，但也都存在着这样那 样的问题，而对于整个供应链上供应商的选择，要做到客观、准确，必须先解 决一下几个问题，才能够得到客观的选择结果。 1 建立客观全面的评价指标体系。上述所列举的供应商选择方法都是建 立在某一评价指标体系之上，只有供应商评价指标能够全面、具体、客观的评 价供应商的情况，才能通过选择方法选择出合适的供应商合作伙伴。但是评价 指标体系的指标项目的选择和建立无疑是一个非常复杂的问题，涉及到的因素 是方方面面的，对于不同的企业有着不同的决策选取标准。例如有些企业在选 择合作伙伴时可能不要求有严格的交货时间，而有些企业则专门强调要在最短 的时间内交货；有些企业可能在选取合作伙伴时不考虑或基本忽略两者间距离 的因素，而有些企业则把距离因素当作非常重要的一个问题来考虑。而在伙伴 选择模型中决策标准选择的正确与否对评价结果有着很大的影响，这是目前所 有合作伙伴评价选择方法中普遍存在的问题，如何从企业的实际情况出发来选 择决策标准才能使评价较为精确，这是学者们一直在研究的一个问题。 2 特征值量化。特征值是在选择合作伙伴时其各个决策标准的表现形式， 它有可能是一个数字也有可能是文字的评价。由于每个定量的特征值的数量级 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 经常会不同，例如交货时间可能是几天，可提供的货物数量可能是几百万，所 以必须对它们进行处理。而对于定性的特征值处理起来就更加困难，它是一种 文字的表述，而我们希望能把它们转化成数值以便进行计算和评价。只有再把 特征值进行合理量化的基础上，才有可能正确的计算出最后的综合评价值，如 何正确合理的量化特征值是合作伙伴评价选择模型中的不可忽视问题。 3 供应商的选择是一个多目标优化。目前处理多目标优化问题的遗传算 法主要有权重系数变化法、并列选择法、排列选择法、共享函数法和混合法。 本文采用最常用的权重系数变化法来求解供应商合作伙伴的选择难题。利用权 重系数变化法来求解问题的关键问题在有权重系数的选择是否合适。现有的经 验以及以往的模式都是通过人们彼此商讨确定权重系数，人为影响因素较多。 3 4 基于遗传算法的合作伙伴评价和选择模型 为了改善以上问题，本文建立了一个基于遗传算法的合作伙伴评价与选择 模型，如图3 1 。模型首先通过人们给出的经验数据以及某些启发式信息确定 模型的参数，建立模型数据库，然后按输入的条件对候选主体进行评价、决策， 选取对象后，再对对象的行为进行评估，进而调整模型数据库。 图3 - 1 基于遗传算法的供应商评价和选择模型 在多数情况下，经验信息是不够精确的，所以在该模型中，引入了遗传算 法，因为它有较强的全局搜索，初期快速收敛的特点，利用它来确定模型的参 数；在模型中，首先必须建立供应商合作伙伴档案信息库。为此，需要对供应 西南交通大学硕士研究生学位论文第18 页 商合作伙伴的决策目标做出比较准确的描述，以便用这些目标值来代表某个供 应商而作为选择依据。为叙述方便起见，在这里我们把供应商合作伙伴的一个 决策目标定义为一个特征。开始时表征供应商特征的选取及描述往往是人为确 定的，因此带有一定的主观性。从特征的性质看，它们可分为两类，一类可以 用直接数值表达的定量特征指标，另一类是只能用语言表达的定性的。定量的 特征往往能较准确地描述供应商合作伙伴在某一决策目标方面的属性，特征值 可直接取自于供应商的某些现成的参数说明。定性的特征是对合作伙伴在某一 方面属性的一种模糊描述，其特征值往往选用一些语言值来表示，它可以通过 调查问卷的方法来获取。供应商的一般性说明及其特征值即构成了系统的供应 商档案信息库。 模型的具体工作步骤如下：首先，确定供应商的选择条件，然后在供应商 选择方法模块中进行伙伴选择。供应商选择方法模块的数据，主要由基于遗传 算法的评价指标值模块和供应商档案信息库提供，其中基于遗传算法的评价指 标值模块提供权重向量，而供应商档案信息库提供满足条件的企业及各个企业 的各方面的特征值。在进行供应商选择之后进入供应商协商过程模块进行协 商，进而对伙伴进行评价和决策。这只是第一次伙伴选择的过程，之后要对供 应商的业务活动进行跟踪，把合作伙伴的行为反馈给行为评价模块，补充修订 供应商档案信息库，以便下一次选择使用。另外，在决策评价后，也要对权重 向量进行自适应的调整，从而使得权重向量更为精准。总体说来，模型的工作 过程就是一个通过对权重向量和特征值的调整不断的自适应自我完善的过程， 工作的时间越长，合作的次数越多，则模型参数的误差越小。 在给出了合作伙伴评价选择模型的总体设计思想之后，我们需要对其工作 时具体问题进行研究。模型中主要存在三方面问题：评价指标体系的选择、特 征值量化、权重向量计算。接下来的几章将给出这几个问题的具体解决方案。 西南交通大学硕士研究生学位论文第19 页 第4 章供应商评价指标体系的选择 只有供应商评价指标能够全面、具体、客观的评价供应商的情况，才能通 过选择方法选择出合适的供应商合作伙伴。供应商评价指标的选取是否合适， 直接影响到综合评价的结论。指标是不是选取得越多就越全面呢? 重复性的指 标太多会造成一定的选择干扰，而选取的指标太少又会产生一定的片面性。每 一项指标都是从一个方面反映了评价对象的某些信息，如何正确地、科学地使 用这种信息，就是综合评价要处理的问题。 4 1 供应商评价指标体系建立的原则 建立战略合作伙伴关系是高风险和高收益并存的策略，一旦失败将会导致 大量的资源、机会的浪费，比传统的供应商关系更加糟糕。为了实现“双赢”， 选择合适的企业作为供应链中的合作伙伴，是加强供应链风险管理的一个重要 基础。为使选取的供应商评价指标能够全面、具体、客观的评价供应商的情况， 需综合考虑供应商的业绩、设备管理、人力资源开发、质量控制、成本控制、 技术开发、用户满意度、交货等可能影响供应链合作关系的各个方面。我们在 建立供应商评价指标体系时必须遵循以下原则： 1 系统全面性原则。评价指标体系必须全面反映供应商企业目前的综合 水平，并包括企业发展前景的各方面指标。 2 客观公正原则。建立科学、适用、规范的评价指标体系及标准，避免 主观臆断，以客观的立场、公平的态度、合理的方法评价供应商。 3 简明性原则。评价指标体系的大小需适度，能够满足企业对供应商正 确评价的需求即可。因为指标体系太大、层次多，势必将评价者的注意力吸引 到细小的问题上，会导致评价工作量的加大，这对企业和供应商而言都是一件 耗时、耗力的事情；而指标体系过小，指标层次过少、指标过粗，又不能充分 反映供应商的水平。 4 科学性原则。各指标在设置时需有明确定义且相互独立，以防止混淆 和对供应商进行重复评价。 5 稳定可比性原则。评价指标体系的设置还应考虑到易与国内其它指标 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 体系相比较。评估体系应该稳定运作，标准统一，减少主观因素。 6 灵活可操作性