基于层次分析法制造型企业物资采购综合评价体系的研究

摘 要 物资采购是制造型企业开展生产经营的前提条件，关系着企业的健康发展和经济效益的稳定增长。然而目前很多制造型企业的物资采购管控环节都十分薄弱，缺乏有效的分析和评价体系，使得物资采购成本居高不下、质量得不到有效控制、占用资金额度巨大等问题十分明显。本文结合物资采购的实际工作经验，运用层次分析法的相关理论和方法，建立一套完善的物资采购综合评价指标体系，不仅有助于物资采购工作的科学化、规范化，而且对于进一步整合采购资源与采购流程、最终提高采购质量和效率具有明确的理论意义和广泛的实践意义。

关键词 层次分析法 物资采购 综合评价体系

一、前言

改革开放四十年来，我国经济持续高速增长，但近几年来，随着人口红利不断衰减及世界经济格局的深化调整等一系列因素的影响，主要经济指标之间的联动性出现背离，经济发展正进入“新常态”。2017年10月18日，习近平总书记在十九大报告中指出，深化供给侧结构性改革，建设现代化经济体系，必须把发展经济的着力点放在实体经济上，把提高供给体系质量作为主攻方向，显著增强我国经济质量优势。就制造企业而言，供给侧结构性改革，就是促进资源整合，实现资源优化配置，优化产品结构、提升产品质量，提高全要素生产率，使供给体系更好适应需求结构变化。

物资采购是制造型企业开展生产经营的前提条件，也是其他各项业务的必要基础，合理的物资采购，可以大大降低企业的成本，提高企业的生产经营效率，是企业提高经营利润的重要手段。然而制造型企业物资采购往往是生产经营中较为薄弱的环节，目前很多制造型企业的物资采购过程中缺乏行之有效的质量管控手段，采购物资成本居高不下、质量得不到有效控制、占用资金额度巨大等问题十分明显，严重制约了企业的健康发展。物资采购的过程中自然因素、经济因素、价格因素、人为因素等多种因素相互影响、相互制约，因此物资采购的质量管控是一项复杂的系统工程。虽然目前国内外关于物资采购质量监管的研究已取得了一些成果，但这些研究成果和方法大多是通过定性分析获得的，只局限于提出问题，分析问题，说明问题的解决思路和改善措施，并没有对物资采购的质量管控进行定量分析，无法体现研究问题的精确性。因此，本文结合物资采购实际工作经验，运用系统工程的相关理论和方法，建立一套完善的物资采购综合评价指标体系，不仅有助于物资采购工作的科学化、规范化，而且对于进一步整合采购资源与采购流程、最终提高采购质量和效率具有明确的理论意义和广泛的实践意义。

二、层次分析法的基本原理和模型构造

层次分析法是美国著名运筹学家萨蒂提出的一种无结构的多准则决策方法。这种方法能够统一处理决策中定性和定量因素，具有实用性、系统性、简捷性等优点，已广泛应用于各个领域，它是将半定性、半定量的问题转化为定量计算的一种有效方法。层次分析法特别适用于那些难于完全定量化的复杂决策问题，它在资源分配、政策分析选优排序等领域有着广泛的使用。这种方法的基本原理是将复杂的选择问题，分解成各组成要素，将这些要素按支配关系分组形成递阶层次结构，通过两两比较的方式确定层次中各要素的相对重要性，然后综合决策者的判断，确定决策方案相对重要性的总的排序，从而做出选择和判断，为决策提供依据。

（一）建立递阶层次结构

建立递阶层次结构是AHP中最重要的一步，它把复杂问题分解成元素的各个组成部分，再把这些元素按属性分成若干组，以形成不同层次，同一层次的元素作为准则，对下一层的相关元素起支配作用，同时它又受上一层次元素的支配，进而形成递阶层次结构，如图1所示。通常决策问题分为3个大层次，最上层为只有一个元素的目标层，中间层为准则层，最下层为方案层，准则层和方案层均有多个元素，准则层还可能有多个层。

（二）构造判断矩阵并求其最大特征根和特征向量

第一，构造判断矩阵。构造判断矩阵的关键是利用何种标度来表示元素之间两两比较结果，美国著名运筹学家T.L.Saaty建议采用1～9比例标度来表征其重要性（见表1）。其中各层中的因素个数及因素两两成对比较的取值不是一成不变的，而是要根据拟评价系统中的具体情况决定。

然后从最上层要素开始，依次依最上层要素为依据，对下一层要素两两比较，建立判断矩阵M=（bij）。

第二，计算各要素的优先级向量（判断矩阵的特征向量）。判断矩阵的最大特征值和特征向量求解采用方根法，即：

（1）

式中M—判断矩阵;

令，，

则， （2）

式中W—判断矩阵M的最大特征值的特征向量，W=（W1，W2，……，Wn）T;λmax—矩阵M的最大特征值。

（三）判断矩阵一致性检验

在系统的评价中，由于涉及的因素量多且广，对有些因素评价者不可能给出精确的比较判断，就可能产生判断的不一致性，因此，在求权重之前，必须对判断矩阵M用下列指标进行一致性检验。根据矩阵理论可知，如果λ1，λ2……λn满足MX=λX，则，λ1，λ2……λn就是矩阵M的特征根，并且，对于所有的bii=1，有。显然，当矩阵M具有完全一致性时，λ1=λmax=n，其余特征根均为零;而当矩阵M不具有完全一致性時，则有λ1=λmax>n，其余特征根λ2，λ3，……，λn有如下关系：

（3）

当矩阵M具有满意一致性时，λmax稍大于n，而其余特征根也接近于零。所以，当判断矩阵不能保证完全一致性时，相应的判断矩阵的特征根也将发生变化。因此，引入一致性指标CI来检查系统评价者判断思维的一致性。其中：

（4）

当λmax=n，CI=0时，判断矩阵M为完全一致;CI的值越大，判断矩阵M的一致性就越差，一般，只要CI<0.1，就认为判断矩阵的一致性可以接受，否则需要重新进行两两比较。但是，当判断矩阵M的维数n越大时，判断的一致性就越差，所以，应放宽对高阶判断矩阵一致性的要求。因此引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI，使得：。即，采用更为合理的平均随机性指标CR进行判断矩阵的一致性检验。当随机一致性指标CR<0.1时，一般认为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则必须重新调整判断矩阵M，使之满足一致性要求。其中，1～9阶判断矩阵的平均随机一致性指标RI值如表2所示。

（四）确定总体的优先级向量

以各判断矩阵优先级向量作为权重系数，计算系统总体的优先级向量，并据此对系统进行分析和评价，从而确定最优方案。

三、基于AHP制造型企业物资采购综合评价体系的建立

由于制造型企业物资采购过程中的风险贯穿于采购的各个环节当中，从制定采购计划到材料验收入库乃至材料出库使用的整个过程。物资采购过程中易受自然因素、经济政策、价格变动等因素的影响，也存在把控不严、以次充好、弄虚作假、以权谋私等暗箱操作行为。因此，本文结合实际经验选取物资采购过程中重点需要考虑的5大指标作为综合评价体系的评价准则，这5大指标包括：一是采购物资的价格指标;二是采购物资的使用指标;三是采购物资的资金占用率;四是采购物资的质量保证;五是采购物资的质量指标。

按照层次分析法的基本步骤构造物资采购综合评价体系结构模型，如图2所示。该模型分三层，第一层为目标层，即评价物资采购方案的优劣;第二层为准则层，即评价物资采购过程中要重点考虑的各项指标;第三层为方案层，即待评价的采购方案。

由于各项评价指标单位不一样，为了消除彼此数量级的差别，需要对各项指标值进行规范化，如采购物资的价格指标的规范值为：

（5）

表3  层次分析模型的判断矩阵

要素

要素 X1 X2 X3 X4 X5

X1 x11 x12 x13 x14 x15

X2 x21 x22 x23 x24 x25

X3 x31 x32 x33 x34 x35

X4 x41 x42 x43 x44 x45

X5 x51 x52 x53 x54 x55

表4  物资采购各评价指标的判断矩阵

要素

要素 X1 X2 X3 X4 X5

X1 1 3 3 5 1/5

X2 1/3 1 1 3 1/6

X3 1/3 1 1 5 1/5

X4 1/5 1/3 1/5 1 1/6

X5 5 6 5 6 1

式中，Rt0.5A为采购方案A的价格;Rt0.5max为参与评比的所有采购方案中价格的最大值。以类似方法处理其他评价指标，这样就把各个评价指标规范在0～1之间。为了确定加权系数λi，需构造层次分析模型的判断矩阵如表3所示。其中，xij表示指标xi对xj的相对重要性。根据物资采购过程中的实际经验，通过定性分析，可得到如表4所示的各评价指标比较矩阵。

求得该矩阵的最大特征值为：λ=5.3858

对应的特征向量为：W=（0.3479，0.1501，0.1817，0.0699，0.9047），经计算，一致性指标CR=0.0861<0.1，故上述比较矩阵具有满意的一致性，数据可信。对特征向量归一化处理即可得到各指标的权重系数：λi=（0.2103，0.0907，0.1098，0.0423，0.5469），其中i=1，2，3，4，5。于是，物资采购的综合评价指标可写成：

四、实例分析

某制造企业为扩大生产能力，急需采购一批数控车床，通过对数控车床市场的调研和实际考察，初步选定了4套采购方案，表5为各采购方案的评价指标。

利用层次分析法建立的数控机床采购的综合评价体系，对拟定的4种采购方案进行综合的评价。按照规范化处理对表5中的数据进行处理得到表6。

将表6中数据代入物资采购的综合评价指标表达式得到表7所示的综合评价指标体系。

表7  数控机床采购的综合评价指标体系

综合评价指标 方案1 方案2 方案3 方案4

Qh 0.953 0.968 0.925 0.866

由表7数控机床采购的综合评价指标值可以看出，方案2的综合性能最好，其次是方案1，再次是方案3，方案4最差。因此，方案2可以作为本次物资采购的最优方案。

五、结语

通过分析制造型企业物资采购过程中出现的问题，本文采用定量定性相结合的分析方法，选择了物资采购中最关注的5个主要评价指标，运用层次分析法对这5个指标进行了加权量化，建立了物资采购的综合评价结构模型。对不同的物资采购方案进行全面、客观和科学的评价，并通过例证证明这是一种较为实用、有效的方法，不仅能改善单凭采购人员主观判断和指标重要性不清的缺点，并且为今后物资采购的决策者提供定量的参考指标，具有一定的应用价值。

（作者單位为中车四方车辆有限公司）

[作者简介：聂洪云（1980—），男，山东烟台人，本科，工程师，研究方向：物资采购。]

参考文献

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