基于TOPSIS理论的企业供应商选择应用

1、第 2 3 卷第 11 期Vol . 23 No . 11统 计 与 信 息 论 坛St at istics & In format ion Forum20 08 年 11 月Nov. , 2 00 8!统计应用研究基于 T OPS IS 理论的企业供应商选择应用胡 军1, 2 , 余文芳1, 陈云南1( 1. 浙江工商大学 信息学院, 浙江 杭州 310 01 8; 2. 同济大学 经济管理学院, 上海 200 09 2)摘要: 供应链管理 已经成为企业获取竞 争优势 的手段, 供应 商选择 是企业构 建供应 链体 系的重 要内 容。 T OPS I S 是一种简单易行的多因素选优的

2、理论 方法, 它利用 熵来确 定评价 指标的权 重, 避免了 在确定 评价指 标权重时主观因素的影响, 为公司的供应商选择提供了一种科学、量化、高效的手段。文章回顾了供应商选择 的理论现状, 介绍了 T OPS IS 理论模型和利用 它进行供应商选择的步骤, 通过对典型企业的深 入调研, 阐述了 该企业如何应用 T O PS IS 进行供应商选择。关键词: 供应商选择; T O PS IS 理论; 供应链管理中图分类号: C9 31 . 1 文献标识码: A 文章编号: 10 07 - 31 16 ( 20 08 ) 1 1- 0 06 5- 0 6 在现代企业经营管理中, 供应商管理越来越重

3、要, 物资供应的成功与否, 直接影响到企业的竞争能 力。供应商构 成企业竞争力的 一个必不可少 的要 素, 作为外部资源的供应商的选择, 也直接影响着供应链的整体性、连续性和协调性。而准时化和全面 质量管理理念在供应链中的广泛采用, 使供应商选 择问题变得更加重要。一、文献综述自 Hw ang 和 Yoon 提 出 T O PS IS 理论 方法 以 来, 很 多 学 者 应 用 该 理 论 方 法 进 行 了 诸 多 研 究 1 - 7 。H. S. Byun 和 K . H. L ee 研 究 了 基 于 T OPS IS 方法最优快速( RP) 系统的选择问题, 该系统能够满足 部件 的

4、最 终使用 和使 用者 的偏 好 8 。 A hi 研究了基于群组技术的单元化制造系统, 在构 建的模型中通过 T OPS IS 获得初始解, 然后对这个 初始解进行优化。通过与其他方法得到的解进行比 较可 以发 现, 用 T OP S IS 获得 的解 具有 更 大的 优 势 9 。J ah ansh ah loo 使 用 新 的 T OPS IS 方 法 对DM U s( 决策单元) 进行排序, 用间隔数据来获得每个可选目标的间隔分数。当数据是确定性数据时, 可以获得与传统方法一样的效果 10 。Ch en 等在决 策分析中基于区间 值模糊集 上拓展了 T OPS IS 方 法, 因为 T

5、 O PS IS 方法很难把定量方法和指标的相 对重要性以及指标的相互影响联系起来, 文章在区 间值模糊集上拓展了 T OPS IS 1 1 。L in 等提出了把 AHP 方法和 T OP S IS 方法联系起来的一个分析框 架, 以此来分析客户需求和评估依赖、设计者经验和 知识的选择, 并帮助设计者实现个性化设计 1 2 。付巧峰根据传统 T OPS IS 法的缺点, 提出了一 种 决策 矩 阵 排 序 和 确 定 权 重 的 新 方 法: 改 进 的 T O PS IS 法。该法推广和改进了 T O PS IS 法所用的 决策矩阵规范化方法, 简化了正负理想方案的计算, 提出了一种更易计

6、算的与原 T OPS IS 法相对接近度 等价 的新 的 相对 接近 度 13 。秦寿 康 综合 研 究了 T O PS IS 函数的结构和性质, 在构建单向规范化向 量空间的基础上, 定义并归纳了 6 种 T O PS IS 函数, 证明了这 6 种函数都是价值函数, 最后经过分析比收稿日期: 2 008 - 07 - 01 ; 修复日期 : 20 08 - 09 - 27基金项 目: 浙江省社科联重点项目 浙江民营企业融入跨 国企业 供应链 联盟的 预审研 究 ( Z0 7 - 74 ) ; 国 家自然 科学基 金 项目 基于闭环供应链的多级库存优化研究 ( 70 27 20 31)作者简

7、介: 胡 军( 19 77 - ) , 男, 江西丰城人, 博士研究生, 研究方向: 物流和供应链管理;余文芳( 19 54 - ) , 女, 副教授, 研究方向: 物流和生产管理;陈云南( 19 75 - ) , 男, 博士生, 研究方向: 战略管理和教育管理。较, 推荐其中两种函数作为正统的 T O PS IS 价值函数模型 1 4 。于秀艳和刘宏军在传 统 T O PS IS 方法 的基础上, 考虑了指标之间的均衡度, 对最终的评价 结果作以修正, 使评价结果全面客观, 并把这种方法应用于信息系统的综合评价实例研究 15 。陈雷和 王延章针对传统信息系统项目评标中单纯由主观判 断确定指标

8、权重方法的不足, 提出了将主观判断与 客观情况相结合、定性与定量相结合的熵权法来确 定指标的权重系数, 进而将 T OP S IS 法与熵权系数 综合集成进行合理方案的评价 1 6 。二、理论模型( 一) T OPS IS 方法介绍T OPS IS 法是由 C. L . Hw an g 于 198 1 年所发展 出来的技术, T O PS IS 是改进 M . Zeleny 妥协解应位 于理想解最近的概念而成。基于被选择的方案应该 是距理想解( Ideal Solut ion ) 最近, 同时距离负 理想 解( N egat ive- ideal Solut ion ) 最远的概念, 而假定每

9、 一属性是单调递增或递减, 因此可以将偏好转化为 欧氏距离 ( Euclidean Distance) 而加 以计算和衡量, 并经综合比较后而得到最佳方案。所谓理想解是一 设想的最好解, 它的各个指标值都达到各候选方案 中最好的值; 而负理想解是另一设想的最坏解, 它的 各指标值都达到各候选方案中最坏的值。T O PS IS 法的基本思想是同时考虑备选方案与理想方案和最 不理想方案之间的距离, 优化方案应该离理想方案 尽可能的近, 离最不理想方案尽可能的远。原有的 方案集中通常并没有这种理想解与负理想解, 因此 若方案集中有一个解最靠近理想解, 同时又最远离 负理想解, 这个解即为方案集中最好

10、的解。( 二) 评价指标确定及量化建立供应商 评价指标的原则 是: 系 统性、简 明 性、可比性、独立性、动态性、科学性、实效性、定量与 定性相结合, 本文在行业认可的评价指标体系基础 上建立供应商评价指标体系, 以此对供应商进行评 价。将供应商综合评价指标系统分成为两级, 一级 指标为: 成本、交货、技术水平、服务和未来合作性。 二级指标为一级指标相应的扩充。1. 成本指标: 买方与供应商交易的价格、供应 商具有降低成本的能力、买方与供应商议价的空间 和买方须付出的运输成本。2. 交货指标: 供应商的准时交货率、供 应商具 备迅速改变产能的能力、供应商交货所需的前置时 间、供应商的地理位置、

11、供应商对于订单的承诺与快速反馈、供应商接受紧急订单的能力和供应商对于订单查询资讯的透明度。3. 质量指标: 供应商出货品质 的良率、供应商 所发生的质量事件、供应商对所发生质量事件的反 馈及最终解决方案、供应商提供产品之可靠性、供应商对买方要求的各种报告的完整性和及时性、供应 商对顾客抱怨处理程序流畅完整程度和供应商与买 方在技术的发展方向上的一致性。4. 技术水平指标: 供应商生产 的专业能力、供 应商持续改善之能力、供应商新产品的设计开发能 力、供应商新产品开发项目的表现、与买方之间技术 合作的程度、供应商的包装能力。5. 服务指标: 供应商处理客户 抱怨之速度、供 应商对买方的服务态度、

12、供应商的责任度、买方与供 应商间的沟通协商的顺畅程度、供应商售后服务的 专业知识技能、买方与供应商彼此间资源的互补程 度、买方与供应商之间所具备的资源分享能力。6. 未来合作性指标: 供应商支持合伙协定的程 度、供应商在资料安全维护方面的配合态度、买方与 供应商之间发展长期关系的可能性、供应商是否为 未来的生存者。数据的前期采集采用专家意见调查法, 通过设 计问卷, 向企业相应的部门发放来收集数据。对 6 个一级指标, 按总体为 1 00% , 通过专家评分得出各 项的比例关系。对 35 个二级子指标, 按每个一级指 标所在指标为整体以 10 分为总分, 通过专家评分对 相应的子指标打分。本文

13、的指标量化都是相对的量 化, 即表示指标间的相互比例关系。因为每个指标 的量纲都不同, 所以就省去了一个标准化的过程。( 三) 理论建模过程基于 T O PS IS 决策的实施步骤是: 计算各项指标的权重值, 基于采集到的数据计算各方案的评价 值, 依据各方案评价值的计算结果对方案进行排序。 下面详细给出具体的内容构成与决策步骤。1. 评价指标的权重确定 # # # 熵值法熵原是一个物理学概念, 在信息系统中利用概率理论来衡量信息的不确定性, 熵越大, 它表明数据 分布越分散, 其不确定性也越大, 假设第 j 项指标的 信息熵值为:mej = - k yij ln yij ( 1)i= 1式中

14、 k 是与 m 有关的常数, k = ( L n m )- 1 , 0 % e %1。第 j 项指标评价值的分散程度取决于该指标的信息熵 ej 与 1 的差值 h j :h j = 1 - ej ( 2)第 j 项指标的y ij 值分布越分散即相应的hj 值也 越大, 表明第 j 项指标重要度也越高。相反, 如果第 jv 1 1v 1 2& v 1 nv 2 1v 2 2& v 2 n=v m 1v m 2& v mn( 8)+项指标的 y ij 值分布相对集中, 表明该指标的重要性越低。如果 y ij 值都相等, 即指标评价值绝对集中, 表 明该指标在选择供应商时不起

15、任何作用。可见, 利用 熵值法估算各指标的权重, 其本质是利用该指标信 息的价值系数来计算, 其价值系数越高对评价的结 果贡献越大。2. T O PS IS 法的过程第四步: 确定最理想指标加权评价值集合 V和最不理想指标加权评价值集合 V - 。 所谓正理想解是指每一准则项目中选出的最大评估值, 成为正理想解的集合。负理想解则相反。iiV + = ( maxv ij | j ( J 1 ) , ( minv ij | j ( J 2 ) | i= 1, 2, &, m ( 9) V - = ( minv ij | j ( J 1 ) , ( maxv ij | j ( J 2 ) |

16、 iii第一步: 构造初始数据矩阵。供应商的初始指标评价矩阵为:x 11x 1 2& x 1 nx 2 1x 2 2& x 2 n= 1, 2, &, m ( 10)其中 J 1 为效益型指标集, J 2 为成本型指标集。 第五步: 计算距离。供应商的评价值与正理想解以及负理想解之间的距离分别为:x =x m1x m 2& x m n( 3)n+S i =j = 1+| ( v ij - v j ) |n , ( i = 1 , 2, &, m )式中: m 为供应商数量, n 表示评价指标数量, 表示第 i 个供应商的第j 个指标的评价值。 由于各指标

17、的的量纲不同, 故需对初始数据作归一化处理:n-S i =j = 1-| ( v ij - v j ) |( 11)n , ( i = 1 , 2, &, m ) ( 12)yij = x ijm x iji= 1( 4)第六步: 确定相对接近度。供应商的评价值与最理想的评价值集合和最不理想的评价值集合之间的 相对接近度为:由此得标准化矩阵:y = y ij m n第二步: 计算各指标的权重。设第 j 项指标的信息熵值为:Ci = S -+-i / ( S i + S i )( 13)第七步: 将第六步骤所计算出的结果按 Ci 由大 到小的顺序排列, 并给供应商排优选名次。mej =

18、- ky ij lny ij( 5)i= 1式中 k 是与 m 有关的常数, k = ( L n m ) - 1 , 0 % e %1。某项指标的信息效用价值 h j :h j = 1 - ej ( 6)于是, j 项指标的权重为: hj 三、实证研究( 一) 某企业( A 公司) 供应商选择介绍A 公司采用 T OPS IS 模型对供应商进行评价及 选择。公司首先将根据各专家评分的结果, 从中选 取合适的指标数量, 然后利用实际统计数据, 并结合 各部门打分的方式对供应商进行评估。评估内容包 括前文所述的六个一级指标。下面选取 A 公司的 X 产品来对现有的五家供w j =n hjj = 1

19、( 7)应商进行评估和选择。( 二) 评价指标权重获取第三步: 计算供应商的指标加权评价值矩阵w 1 y 11w 2 y 1 2& w ny 1 nw 1 y 2 1w 2 y 2 2& w ny 2 nV =w 1 y m 1w 2 y m 2& w ny mn首先设计问卷。采用专家意见调查法分别对价 格、交货、质量、技术水平、服务和未来合作性六大准 则进行打分, 确定各准则的权重, 总分为 1 00% 。本 文共选取 10 个专家的意见, 确定了各准则的权重分 别为: 价格 1 5% , 交货 2 0% , 质量 2 5% , 技术 水平20% , 服务 1 5%

20、和未来合作性 5% 。然后又同样采取专家意见调查法, 对 6 大评估 准则的各项子指标进行评分以确定各准则子指标的权重系数。每项准则各个指标相加总分为 1 0 分, 通过综合 5 个不同领域专家的意见, 确定了各项准则 子指标的权重系数( 见表 1) 。表 1评价指标系数及权重表序号 评估准则 准则权重 一级指标 指标系数 指标权重1 价格 1 5% 1 . 买方与供应商交易的价格 5 0 . 7 52 . 供应商具有降低成本的能力 2 0 . 3 03 . 买方与供应商议价的空间 2 0 . 3 04 . 买方须付出的运输成本 1 0 . 1 52 交货 2 0% 1 . 供应商的准时交货率

21、 3 0 . 6 02 . 供应商具备迅速改变产能的能力 2 0 . 4 03 . 供应商交货所需的前置时间 1 0 . 2 04 . 供应商的地理位置 0 0 . 0 05 . 供应商对于订单的承诺与快速反馈 2 0 . 4 06 . 供应商接受紧急订单的能力 1 0 . 2 07 . 供应商对于订单查询资讯的透明度 1 0 . 2 03 质量 2 5% 1 . 供应商出货品质的良率 2 0 . 5 02 . 供应商所发生的质量事件 2 0 . 5 03 . 供应商对所发生质量事件的反馈及最终解 决方案 2 0 . 5 04 . 供应商提供产品的可靠性 2 0 . 5 05 . 供应商对买方

22、要求各种报告的完整性与及 时性 1 0 . 2 56 . 供应商对顾客抱怨处理程序流畅完整 1 0 . 2 57 . 供应商的制程、技术发展与买方发展方向的一致性 0 0 . 0 04 技术水平 2 0% 1 . 供应商生产制程的专业能力 3 0 . 6 02 . 供应商具持续改善之能力 2 0 . 4 03 . 供应商对于新产品的设计开发能力 2 0 . 4 04 . 供应商对于新产品开发项目的表现 2 0 . 4 05 . 与买方之间技术合作的程度 1 0 . 2 06 . 供应商的包装能力 0 0 . 0 05 服务 1 5% 1 . 供应商处理客户抱怨的速度 3 0 . 4 52 .

23、供应商对买方的服务态度 2 0 . 3 03 . 供应商的责任度 2 0 . 3 04 . 买方与供应商间沟通协商的顺畅程度 2 0 . 3 05 . 供应商售后服务的专业知识技能 1 0 . 1 56 . 买方与供应商彼此之间资源的互补程度 0 0 . 0 07 . 买方与供应商之间所具备的资源分享能力 0 0 . 0 06 未来合作性 5% 1 . 供应商支持合伙协定的程度 3 0 . 1 52 . 供应商在资料安全维护方面的配合态度 3 0 . 1 53 . 买方与供应商之间发展长期关系的可能性 2 0 . 1 04 . 供应商是否为未来的生存者 2 0 . 1 0注: 以上数据来自内部

24、公司专家的问卷 调研处理结果。确定各指标的权重, 指标权重= 准则权重 指 标系数。( 三) 利用 T OPS IS 进行供应商选择根据供应商选择指标选取的行业普遍性及企业运营的独特性, 选取权重大于等于 0. 40 的 13 项指标以及另一重要指标( 即: 未来合作性) 等构成 14 项 评价指标。A 公司 X 产品有五家供应商, 利用问卷 调研可以获得五家供应商的指标评价值见表 2 。表 2 A 公司 X 产品 5 家供应商指标评价值表指标 ABCDE( 1 4 项指标值)0 . 161 210 . 056 77S=i+0 . 013 510 . 189 380 . 059 720. 06

25、8 440. 174 11S=i-0. 209 840. 043 070. 169 56交易价格 35 35 37 42 37准时交货率( % )89 91 100 86 96 供应能力 10 000 4 000 13 500 3 000 4 500 订单反馈度( % )80 90 100 80 90 检验失效数 219 47 10 143 111 质量事件 777 236 106 1 131 149质量事件反馈及解决方案( % ) 85 90 95 85 90 产品可靠性( % ) 60 80 90 50 90 生产专业能力( % ) 96 98 99 96 98 持续改善能力( % ) 8

26、5 90 95 85 95 新产品设计开发能力 5 4 2 2 3 新产品开发项目表现( % ) 85 95 95 80 95 客户抱怨解决时间( Hr) 156 104 104 160 116 未来合作性( % ) 85 95 90 80 98注: 选取 X 产品 5 家供应 商 2005- 2007 年 度运营 数据( 由公 司 ER P 系统导入) 进行汇总。按前述的指标评价体系, 初始数据矩阵如式( 3)所示( 略) , 熵值计算因为篇幅原因省去。按照公式( 4) - ( 13) 对初始数据矩阵进行运算,可以得到如下结果:( 5 家供应商)最终得到供应商的评价值与理想解的相对接近 度为

27、:Ci = ( 0. 298 0 0 . 754 10. 9 39 5 0 . 185 30. 6 95 8 )按 Ci 由大到小的顺序对供应商进行排序优选: C > B > E > A > D因此, 供应商 C 为首选的合作伙伴。其价格虽然不是最低的, 但由于其可靠 的质量, 较高管理水 平, 使其在制程控制和生产方面都占有很大的优势。 另外, 它也具备了足够大的产能空间及很高的技术水平, 因此它是一个真正可以长期发展合作的对象。四、结论通过研究 可以发现: T OPS IS 法是 一种简单易 行的多因素选优的方法。它利用熵来确定评价指标 的权重, 彻底避免了在确定评

28、价指标权重时的主观v + =0. 00 0 5 70. 00 0 3 00. 01 5 2 30. 00 0 7 20. 12 4 1 20. 18 1 8 00. 00 0 1 80. 00 3 7 20. 00 0 0 20. 00 0 2 60. 00 9 0 10. 00 0 4 90. 00 5 1 30. 00 0 5 2v - =0. 000 480. 000 350. 068 540. 000 900. 005 670. 017 040. 000 210. 006 700. 000 020. 000 290. 022 520. 000 580. 003 330. 000 64因

29、素影响。利用熵值法估算指标的权重, 关键是计 算指标的价值系数。当某个指标的价值系数越高,它的重要性就越大( 或权重越大) 。 从本文的计算结果分析可以看出: 评价指标数值的差异越大, 其代表的权重系数也越大。所以即使是同样的评价指标, 如果选取的评价方式和参数 不同, 因为数值的差异也会使最终的评估结果发生 变化, 所以企业必须非常谨慎地选取评价指标和参数。本文对于评价准则和指标的选择还停留在经验上而没有对指标的选取深入分析, 因此未来的调查 可以针对这方面做进一步的研究。参考文献: 1H w an g C L , Yoon K . M ult ip le at t rib ut e dec

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