基于层次灰色关联分析法的煤炭企业设备供应商选择

支 健张振芳米晓薇姚国栋

(1.淮北矿业股份有限公司物资分公司,安徽省淮北市,235000; 2.中国矿业大学矿业工程学院,江苏省徐州市,221008)

★经济管理 ★

基于层次灰色关联分析法的煤炭企业设备供应商选择

支 健1张振芳2米晓薇2姚国栋2

(1.淮北矿业股份有限公司物资分公司,安徽省淮北市,235000; 2.中国矿业大学矿业工程学院,江苏省徐州市,221008)

应用层次灰色关联分析法,建立了煤炭企业设备供应商选择模型,并将其应用于淮北矿业股份有限公司某矿无极绳绞车供应商的选择。

层次灰色关联分析 煤炭企业 设备供应商 选择

AbstractBy applying layered grey corelation analysis method,a model for selecting equipment suppliers is established for coal mine companies.This is put to actual use in the selection of the supplier of endless-rope winder for a certain coal mine under Huaibei Mining Co.

Key wordslayered grey corelation analysis method,coal mine company,equipment supplier,selection

设备投资和运营维护占煤炭企业全部投资和生产成本的比重较大,设备选择是否合适和零部件能否供应及时将直接影响煤炭企业这个生产系统的效率和可靠性,进而影响其经济效益。所以合理选择煤炭设备的供应商对煤炭企业的良好发展是至关重要的。目前我国供应商选择的研究和应用在制造业和零售业比较多,对煤炭企业设备供应商的选择应用正处于探索和尝试阶段。

煤炭企业设备供应商的选择是一个复杂的多属性多层次的系统决策问题。其复杂性主要表现在:一方面影响供应商选择的因素繁多,需要进行比较的评价指标很多,且具有一定的层次结构;另一方面,评价指标既有定量的也有定性的。定性指标的评价受主观影响较大,与专家的个人偏好和认识水平有很大的相关性,专家的主观性对评价结果影响较大,造成专家提供的评价信息具有灰色性。而这两方面恰好是层次分析法和灰色关联分析法的优势所在,因此本文尝试将层次灰色关联分析方法应用于煤炭设备供应商的选择。

1 层次灰色关联分析法

1.1 层次灰色关联分析法简介

层次灰色关联分析方法是层次分析和灰色关联度分析方法的结合。其优点在于理论基础比较完备,所考虑的因素比较全面、具体,对定量指标和定性指标分别进行处理,并加以综合,形象直观,简便易行。

层次分析法是美国运筹学家A.L.萨蒂作为一种定性和定量相结合的决策工具提出来的。层次分析法的整个过程体现了人的决策思维的基本特征——分解、判断与综合,易学易用,而且定性与定量相结合,便于决策者之间彼此沟通,是一种十分有效的系统分析方法。国外的许多学者已从实证的角度证明,层次分析法用于解决供应商的评价问题是适用、可靠、有效的。灰色关联分析法通过分析参考数列和比较数列之间的差异,并最终用灰色关联度来表示其差异程度。灰色关联度越大,则关联程度越大。

层次分析法确定各指标的权重,将人为的主观性量化表达,进行一致性检验,可以大幅度地降低人为因素的影响,增加了决策的可操作性。灰色关联分析把指标中的定性指标进行白化处理,减少信息的丢失和误差。在计算灰色关联度时,又采用加权平均的方法,考虑各指标重要程度的差别,克服了灰色平均关联度的缺点。

1.2 层次分析-灰色关联分析方法的原理

层次-灰色关联分析法原理流程见图1。

图1 层次-灰色关联分析流程图

1.2.1 层次分析法确定权重

层次分析法确定权重的程序是:建立评价指标体系,构造两两比较判断矩阵,计算判断矩阵的最大特征值和特征向量,进行一致性检验。

1.2.2 评价指标的无量纲处理

在供应商选择评价指标体系中,各评价指标的含义彼此不同,表现形式亦不同。因此各个指标之间不具有可比性,要进行无量纲处理。

(1)定量指标的无量纲处理方法。

定量指标一般有极大型和极小型两种,其处理方法分别是:

设有m个可选方案、n个指标,di(j)为原始数据,xi(j)为标准数据。Mi和mi分别为该方案第j项指标的最大值和最小值。则可以用下面的公式转换。

极大型数据指标数据转换:

极小型数据指标转换:

(2)定性指标数据的白化权函数的量化处理。

白化权函数是指在直角坐标中的一条三折线,可以定量地描述某一评估对象隶属于某个灰类的程度 (称权函数)。

根据需要对白化函数做适当处理。处理的方法是由专家分别对某一定性指标进行评分,将最高分和最低分的白化值分别取为1与0(或0与1),建立一条白化曲线v=au+b(u是专家评分值,v∈[0～1]是对u的归一化表示,a、b是由评分计算出的系数,在这里没有几何意义),从而求出该项指标的白化值。其实际意义为:如果专家对某供应商在哪一个指标的评分达到一定高度,就认为满足了,不再继续追求该供应商在这一指标方面的提高。若评分低于某一层次,则认为该供应商在这个指标上完全不符合要求。

1.3 灰色关联度方法选择供应商

1.3.1 确定比较数列

对于符合企业硬性规定的可选企业要选用相同的评价指标。并且指标要具有不相干性和互补性。在灰色关联分析过程中,首先要确定所评价指标的参考数列,即比较数列。

1.3.2 确定参考数列

对每一个评价指标,从所有的比较数列中选出一个最优值组成参考数列{x0}={x0(1),x0(j),…,xm(j)},在经过上述处理后的比较数列中,各指标的最大值就是选定的最优值,即x0(j)=max{x1(j),x2(j),…,xm(j)}(j=1,2,…,n)。

1.3.3 求灰色关联系数

关联系数ξi(k)是指比较数列与参考数列在各个指标上的相对差值,可作为衡量关联程度的标准。关联系数ξi(k)越大,说明两数列在第i个指标上的关联度越大。其公式为:

ρ称为分辨系数,ρ越小,分辨力越大,在0与1之间取值,一般取ρ=0.5。

1.3.4 求灰色关联度考虑到企业在具体选择供应商的过程中,各个评价指标的重要程度有所不同,本文采用加权关联度的形式,即在计算关联度的过程中采用权重乘以关联系数的方法。则ri可以表示为:

式中:wk——评价指标中第k个指标的权重;

ξi(k)——关联系数;

n——指标个数。

1.3.5 按灰色关联度排序

比较数列{xi}与{x0}越接近,则该比较数列越优。因此,可以根据灰色关联度的大小对各个方案进行总排序,选出最优方案。

2 实证分析

2.1 某矿设备供应商选择现状

本文以淮北矿业股份有限公司某矿无极绳绞车的供应商选择为例,某矿目前设备供应商选择采取的是招标法。由企业提出招标条件,各供应商进行竞标,然后由企业决标。在选择中标供应商时,采用专家打分法结合权重来确定最终中标单位。该矿对供应商的硬性指标包括煤矿矿用产品安全标志证书,注册资金500万元以上。本例选择的6家供应商均符合上述条件。

2.2 层次-灰色关联分析法的应用

2.2.1 评价指标及权重的确定

(1)评价指标选择招标时所用的评价指标包括9个:设备价格1、设备改造方案2、制作工艺3、元器件及材料选用4、使用可靠性5、维护成本6、售后服务7、销售业绩8、企业信誉9。下面各表中分别用序号来表示各个指标。

(2)请评价小组的专家用1～9标度法对各个指标的相对权重予以量化。所构造的判断矩阵见表1。

(3)计算相对重要性。用 A表示判断矩阵。通过AW=λmaxW来计算最大特征根与特征向量。其中:λmax为A的最大特征根,W为对应于λmax的特征向量。在层次分析法中,判断矩阵特征根与特征向量的求法采用几何平均法。指标矩阵的算法见表1。

表1 评价指标判断矩阵

2.2.2 应用灰色关联度分析法评价各指标

在计算出各指标权重后,采用灰色关联分析法对各个设备供应商的各项指标作出评价。

(1)确定比较数列。

在确定比较数列之前要分别对定量指标和定性指标进行处理,定量指标规范化处理,定性指标白化权处理。在上述9个指标中除设备价格为定量指标外,其余均为定性指标,需进行白化权函数的量化处理。

供应商各指标的基本情况见表2。设备价格外的指标均通过专家打分法来确定。

表2 供应商基本情况表

(2)定量指标的规范化处理及定性指标的白化权处理。

对定量指标设备价格采用公式 (4)处理,对其余定性指标进行白化权函数的定量处理后,所得比较数列见表3。

(3)确定参考数列。

对每一项评价指标,从各个比较数列中选出一个最大值,组成参考数列,{x0}= [1,0.76, 0.81,0.75,0.81,0.91,0.81,0.82,0.62]。

(4)求灰色关联系数。

表3 比较数列表

表4 灰色关联系数表

(5)求灰色关联度。

按照灰色关联度的大小排序,由表5可知,r甲,因此供应商甲被选为无极绳绞车的供应商。

表5 灰色关联度排序表

3 结论

围绕煤炭企业设备供应商选择,论文研究遵循理论与实际相结合、定性与定量相结合的原则,结合煤炭企业设备供应商选择的具体特点,运用层次-灰色关联分析方法建立了供应商选择模型。

(1)层次-灰色关联分析法将层次分析法和灰色关联分析法有机结合起来,理论基础比较完备,为煤炭企业设备供应商选择的规范化、科学化提出了新的思路。

(2)本文用层次分析法确定各指标的权重,将人的主观判断用数量形式表达出来并进行一致性检验,大幅度地降低主观因素的负作用,提高了决策的有效性和可操作性。灰色关联分析直接把指标中的定性指标 (灰色指标)项进行白化处理,减少了信息的丢失和误差,保证了结论的正确性。

(3)对淮北矿业股份有限公司某矿无极绳绞车的供应商选择进行了实证研究,并最终选择甲供应商为中标供应商,选出了满意度较高的供应商。

[1]王颖.天津实话公司供应链管理研究 [D].天津:天津大学,2005

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[3]袁亦男.基于AHP/GRAP的供应商选择研究 [J].技术与创新管理,2007(1)

[4]马士华,林勇.供应链管理 [M].北京:机械工业出版社,2005

(责任编辑 张大鹏)

Layered grey corelation analysis method used in selecting equipment suppliers for coal mines

Zhi Jian1,Zhang Zhenfang2,Mi Xiaowei2,Yao Guodong2
(1.Huaibei Mining Co Ltd Material Supply Branch,Huaibei,Anhui province 235000,China; 2.School of Mining Engineering,China University of Mining and Technology,Xuzhou,Jiangsu province 221008,China)

TD-954

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支健 (1965-),男,安徽砀山县人,经济师,科长,从事物资供应方面的研究。