基于粗糙集理论的冶金企业备件供应商选择多属性决策.pdf_大学文库

D0I:10.13374/i.issnl00103x.2010.08.047 第32卷第8期北京科技大学学报 Vo132 No 8 2010年8月 Journal ofUniversity of Science and Technobgy Bejjing Aug 2010 基于粗糙集理论的冶金企业备件供应商选择多属性决策鲍新中孙莹北京科技大学经济管理学院，北京100083 摘要备品备件货物品种多和可供选择供应商多的特点，使得治金企业对备品备件供应商的管理比大宗原燃料供应商的管理更加复杂.基于粗糙集理论，运用多属性决策方法研究了供应商选择问题.首先，在选择决策指标体系的基础上，采用粗糙集理论分析历史指标数据与供应商选择结果之间的关系，从而确定每个指标的客观权重，再结合主观赋权，得到每个指标的综合权重.其次，基于主、客观综合权重及数据的规范化处理结果，对候选供应商进行综合评价.最后，用案例验证了本方法的可行性和有效性，关键词多属性决策：粗糙集理论：供应商选择：备品备件：赋权分类号F274F2241 Multi-attribute decision for selecting suppliers of spare parts in metallurgical enterprises based on the rough set theory BA)Xn ong又N Ying Schpol of Econon ics and Management University of Sc ience and Technopgy Beijing Beijing 100083 China ABSTRACT There are many k nds of spare parts and op tional suppliers inmetallrgical enterprises so it ismore complicated to se lect supp liers of spare parts than p sekct those of raw materas The mu ltiattrbute decision me thod was used for sekecting he suppli ers on the basis of he rough set theory Fit when a decis in attrbution system was selected the rough set theorywas used to anayze the reatonship between h isprical attribu e data and hisprical suppliers selecting resu lts n order p fnd out objective weights pr each attrbute Both ob jective and subjective weights were considered n synthetical we gh ts Then with the syntheticalweights and nom al ized results of attrbu te dan of candidates all the supplierswere evaluated Fnally a casewas used p prove the feasibility and valdi ty of this method KEY WORDS mu ltiattrbute decision rough set theory supp liers selecton spare parts weghtng 供应商的合理选择是企业开展供应商关系管理理论与AHP相结合的方法'以及数据包络分析与的核心内容.通过供应商的优化选择，可以有效地 AHP相结合的方法等，这类方法主要是给每个决降低企业成本，降低经营风险，增强企业的竞争力. 策属性分配一定的权重，以各个供应商属性的加权在治金企业中，由于主要原辅材料品种相对单一且和来选择供应商.第2类方法是成本方法，包括作供应商相对稳定的特点，因此日常的供应商选择问业成本法、总成本法向和经济订货批量模型法刀题主要是围绕着辅助材料和备品备件供应商展开等，其基本思路是选择成本较低的供应商.第3类的方法为数学规划方法，其中包括数据包络分析供应商选择的传统决策方法有三类：第1类是 (DEA方法以及AHP/DEA的组合算法等.这类线性权重法，主要包括层次分析法(AHP1、模糊方法适用于解决在一定资源约束条件下如何进行最收稿日期：2009-12-23 作者简介：鲍新中(1968-)，男.副教授，博士，E.mail bao@man3uscm

第 32卷第 8期 2010年 8月北京科技大学学报 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing Vol.32 No.8 Aug.2010 基于粗糙集理论的冶金企业备件供应商选择多属性决策鲍新中孙莹北京科技大学经济管理学院, 北京 100083 摘要备品备件货物品种多和可供选择供应商多的特点, 使得冶金企业对备品备件供应商的管理比大宗原燃料供应商的管理更加复杂.基于粗糙集理论, 运用多属性决策方法研究了供应商选择问题.首先, 在选择决策指标体系的基础上, 采用粗糙集理论分析历史指标数据与供应商选择结果之间的关系, 从而确定每个指标的客观权重, 再结合主观赋权, 得到每个指标的综合权重.其次, 基于主、客观综合权重及数据的规范化处理结果, 对候选供应商进行综合评价.最后, 用案例验证了本方法的可行性和有效性 . 关键词多属性决策 ;粗糙集理论 ;供应商选择;备品备件 ;赋权分类号 F274;F224.1 Multi-attributedecisionforselectingsuppliersofsparepartsinmetallurgical enterprisesbasedontheroughsettheory BAOXin-zhong, SUNYing SchoolofEconomicsandManagement, UniversityofScienceandTechnologyBeijing, Beijing100083, China ABSTRACT Therearemanykindsofsparepartsandoptionalsuppliersinmetallurgicalenterprises, soitismorecomplicatedtoselectsuppliersofsparepartsthantoselectthoseofrawmaterials.Themulti-attributedecisionmethodwasusedforselectingthesuppliersonthebasisoftheroughsettheory.First, whenadecisionattributionsystemwasselected, theroughsettheorywasusedtoanalyze therelationshipbetweenhistoricalattributedataandhistoricalsuppliersselectingresultsinordertofindoutobjectiveweightsforeach attribute.Bothobjectiveandsubjectiveweightswereconsideredinsyntheticalweights.Then, withthesyntheticalweightsandnormalizedresultsofattributedataofcandidates, allthesupplierswereevaluated.Finally, acasewasusedtoprovethefeasibilityandvalidityofthismethod. KEYWORDS multi-attributedecision;roughsettheory;suppliersselection;spareparts;weighting 收稿日期:2009--12--23 作者简介:鲍新中 ( 1968— ), 男, 副教授, 博士, E-mail:baoxz@manage.ustb.edu.cn 供应商的合理选择是企业开展供应商关系管理的核心内容 .通过供应商的优化选择, 可以有效地降低企业成本, 降低经营风险, 增强企业的竞争力 . 在冶金企业中, 由于主要原辅材料品种相对单一且供应商相对稳定的特点, 因此日常的供应商选择问题主要是围绕着辅助材料和备品备件供应商展开的 . 供应商选择的传统决策方法有三类:第 1 类是线性权重法, 主要包括层次分析法 ( AHP) [ 1--2] 、模糊理论与 AHP相结合的方法 [ 3] 以及数据包络分析与 AHP相结合的方法 [ 4]等, 这类方法主要是给每个决策属性分配一定的权重, 以各个供应商属性的加权和来选择供应商 .第 2类方法是成本方法, 包括作业成本法 [ 5] 、总成本法 [ 6] 和经济订货批量模型法 [ 7] 等, 其基本思路是选择成本较低的供应商 .第 3类方法为数学规划方法, 其中包括数据包络分析 ( DEA)方法以及 AHP/DEA的组合算法 [ 8] 等.这类方法适用于解决在一定资源约束条件下如何进行最 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2010.08.047

第8期鲍新中等：基于粗糙集理论的冶金企业备件供应商选择多属性决策 ·1079° 优分配的问题. 性权重的方法主要可以分为两类四：一类是主观赋在当前越来越激烈的竞争环境下，人们开始运权法，这类方法主要包括专家调查法、环比评分法、用更为灵活且适应性更强的高效数据分析方法对供点估计值法、二项系数法、属性重要性排序法、比较应商进行选择，因此数据挖掘方法开始被越来越多矩阵法、FuzW子集法和判断矩阵法等：另一类是客地采用.这类方法包括聚类分析方法9，基于范例观赋权法，这类方法包括嫡值法、主成分分析法、离的推理方法(case based reasoning CBR以及代差最大化法、基于方案满意度法、基于方案贴近度法理学习(agent leamin吗模型等. 和均方差法等.这两类方法都有各自的优缺点，因粗糙集理论是1982年由波兰数学家Pawk教此又有学者提出了一些综合主、客观赋权法的组合授提出的一种数据分析理论，利用粗糙集方法分析赋权法，交互式赋值法等.本文将运用一种基于决策表，可以评价特定属性的重要性，建立属性集的粗糙集理论的主、客观综合权重确定方法. 约简、核以及从决策表中去除冗余属性，从约简的决 (3)方案综合排序.通过一定的方法对决策信策表中产生分类规则并利用得到的规则进行决策. 息进行处理并对各个方案进行排序和择优.目前方本文把粗糙集理论运用到治金企业备品备件供应商案综合排序的方法主要有简单加性加权法、层次加选择决策中，基于供应商选择的历史数据，用粗糙集性加权法、ELECIRE法、逼近于理想解的排序方法、理论进行评价指标的筛选和权重确定，从而建立供 LMAP法、有序加权平均法和加性加权平均法等. 应商选择的多属性决策模型，改善了传统多属性决 2基于粗糙集理论的供应商选择方法策方法中权重确定的主观性问题，最后进行了实证分析. 21评价指标的确定选择战略合作伙伴型供应商涉及很多因素，评 1多属性决策方法价指标多种多样，既有定性的指标也有定量的指多属性决策(MADA要解决的主要问题是具有标还有定性与定量相结合的指标.指标体系不仅多个属性（指标）的有限决策方案的优选或排序问需要反映质量、交货期、价格和服务等传统性指标，题.多属性决策问题普遍存在于社会、经济、管理和而且还需要考虑供应商的响应柔性、企业资源与核工程等领域之中，心企业的互补性、供应商企业的各个层面与整个供本文用下列符号表示多属性决策问题：应链的协调性以及供应商的发展潜力等指标从而 S={SS,S表示m个供应商构成的集能够综合、全面、客观和科学地评价供应商. 合；这里以某冶金企业为例来进行备品备件供应商 C={GS,Cn表示n个属性构成的集合选择问题的研究.通过对该企业备件管理实践的调 (如供货价格、产品质量方查研究确定了一套指标衡量评价标准，建立起该企 w=(Y,Y;W)表示属性权重向量；业的评价指标体系，以考察各个供应商的独自完成 A=[x表示决策矩阵，其中a是供应商S 各项作业的能力以及它能为整条供应链做出的贡献对应于属性C的一个数值结果水平.这些指标包括交货稳定性、质量水平、产品价 (1)决策矩阵规范化.这里采用如下规范化方格、企业环境、信息系统柔性、技术水平、企业组织柔法将决策矩阵A=[axn转化为规范化的矩阵性与协调能力等评价因素，需要说明的是，对于不 B=[b蚓wg 同的备品备件，其评价指标体系可能需要做一些微品一初调，这里以该企业热带轧机工作辊的供应商选择为当P为效益型属性时，严- 例来建立评价指标体系.如表1所示当P为成本型属性时， *-马 22基于粗糙集理论的主、客观权重确定方法一- 自从Pw嫩授提出粗糙集理论后，粗糙集作为一种处理不确定、不精确和不完备信息的数学工 =max a,=12,四↓2…，9 具，在人工智能和认知科学，特别是在智能信息处理 =m叫a,=12；四主12，日等领域得到了广泛的应用.现在有一些学者将粗糙 (2)属性权重确定.权重用来反映各个属性的集理论引入决策科学，利用粗糙集的不依赖先验知相对重要性程度，属性越重要，赋予的权重越大.确识，只需数据本身得出数据中蕴涵的性质这一特点，定属性权重是多属性决策的一个重要内容.确定属能客观地确定各种指标的权重

第 8期鲍新中等:基于粗糙集理论的冶金企业备件供应商选择多属性决策优分配的问题. 在当前越来越激烈的竞争环境下, 人们开始运用更为灵活且适应性更强的高效数据分析方法对供应商进行选择, 因此数据挖掘方法开始被越来越多地采用 .这类方法包括聚类分析方法 [ 9] 、基于范例的推理方法 ( case-basedreasoning, CBR) [ 10] 以及代理学习 ( agentlearning)模型 [ 11] 等. 粗糙集理论是 1982年由波兰数学家 Pawlak教授提出的一种数据分析理论, 利用粗糙集方法分析决策表, 可以评价特定属性的重要性, 建立属性集的约简、核以及从决策表中去除冗余属性, 从约简的决策表中产生分类规则并利用得到的规则进行决策 . 本文把粗糙集理论运用到冶金企业备品备件供应商选择决策中, 基于供应商选择的历史数据, 用粗糙集理论进行评价指标的筛选和权重确定, 从而建立供应商选择的多属性决策模型, 改善了传统多属性决策方法中权重确定的主观性问题, 最后进行了实证分析. 1 多属性决策方法多属性决策 ( MADA)要解决的主要问题是具有多个属性 (指标 )的有限决策方案的优选或排序问题 .多属性决策问题普遍存在于社会、经济、管理和工程等领域之中 . 本文用下列符号表示多属性决策问题 : S={S1, S2, …, Sm }表示 m个供应商构成的集合 ; C={C1, C2, …, Cn}表示 n个属性构成的集合 (如供货价格、产品质量 ); w=( w1, w2, …, wn) T表示属性权重向量; A=[ aij] m×n表示决策矩阵, 其中 aij是供应商 Si 对应于属性 Cj的一个数值结果. ( 1) 决策矩阵规范化 .这里采用如下规范化方法将决策矩阵 A=[ aij] m×n转化为规范化的矩阵 B=[ bij] m×n: 当 Pj为效益型属性时, bij= aij-a min j a max j -a min j ; 当 Pj为成本型属性时, bij= a max j -aij a max j -a min j ; a max j =miax{aij}, i=1, 2, …, m;j=1, 2, …, n; a min j =miin{aij}, i=1, 2, …, m;j=1, 2, …, n. ( 2) 属性权重确定.权重用来反映各个属性的相对重要性程度, 属性越重要, 赋予的权重越大.确定属性权重是多属性决策的一个重要内容.确定属性权重的方法主要可以分为两类 [ 12] :一类是主观赋权法, 这类方法主要包括专家调查法、环比评分法、点估计值法、二项系数法、属性重要性排序法、比较矩阵法、Fuzzy子集法和判断矩阵法等;另一类是客观赋权法, 这类方法包括嫡值法、主成分分析法、离差最大化法、基于方案满意度法、基于方案贴近度法和均方差法等 .这两类方法都有各自的优缺点, 因此又有学者提出了一些综合主、客观赋权法的组合赋权法、交互式赋值法等 [ 13] .本文将运用一种基于粗糙集理论的主、客观综合权重确定方法. ( 3) 方案综合排序 .通过一定的方法对决策信息进行处理并对各个方案进行排序和择优 .目前方案综合排序的方法主要有简单加性加权法、层次加性加权法、ELECTRE法、逼近于理想解的排序方法、 LINMAP法、有序加权平均法和加性加权平均法等. 2 基于粗糙集理论的供应商选择方法 2.1 评价指标的确定选择战略合作伙伴型供应商涉及很多因素, 评价指标多种多样, 既有定性的指标, 也有定量的指标, 还有定性与定量相结合的指标 .指标体系不仅需要反映质量、交货期、价格和服务等传统性指标, 而且还需要考虑供应商的响应柔性、企业资源与核心企业的互补性、供应商企业的各个层面与整个供应链的协调性以及供应商的发展潜力等指标, 从而能够综合、全面、客观和科学地评价供应商. 这里以某冶金企业为例来进行备品备件供应商选择问题的研究.通过对该企业备件管理实践的调查研究, 确定了一套指标衡量评价标准, 建立起该企业的评价指标体系, 以考察各个供应商的独自完成各项作业的能力以及它能为整条供应链做出的贡献水平 .这些指标包括交货稳定性、质量水平、产品价格、企业环境、信息系统柔性、技术水平、企业组织柔性与协调能力等评价因素 .需要说明的是, 对于不同的备品备件, 其评价指标体系可能需要做一些微调, 这里以该企业热带轧机工作辊的供应商选择为例来建立评价指标体系 .如表 1所示 . 2.2 基于粗糙集理论的主、客观权重确定方法自从 Pawlak教授提出粗糙集理论后, 粗糙集作为一种处理不确定、不精确和不完备信息的数学工具, 在人工智能和认知科学, 特别是在智能信息处理等领域得到了广泛的应用.现在有一些学者将粗糙集理论引入决策科学, 利用粗糙集的不依赖先验知识, 只需数据本身得出数据中蕴涵的性质这一特点, 能客观地确定各种指标的权重. · 1079·

。1080 北京科技大学学报第32卷表】热带轧机工作辊的供应商选择评价指标体系 Table hdex sysm o evaluate suppliers of oollers on a hot rollingm ill 序号指标名称符号备注 1 市场影响度 9 指用户以及同行业竞争伙伴对供应商投入市场产品的综合反映.定性指标，评价时由企业确定， 2 产品质量 S 以每毫米轧制吨数表示，指标越大越好. 3 产品价格 S 以每吨单价万元表示 4 服务水平 G 以每年提供的售后服务次数表示（次/以 5 地理位置 S 根据所处的位置在亚洲、欧洲和美洲，给予一定的赋分，分值主要取决于供应商距离的远近指包括现有核心技术在同行业中的位置、技术问题的解决能力、产品广度，基础设施、机器设备以及布 6 技术水平 C 局等.由定性指标打分决定包括产品广度、设备能力以及其合作伙伴的支持力，包括上游企业的稳定性、生产外协加工程度等，以 7 供应能力供应商年产销量（表示. 供应商的效益水平是战略合作伙伴选择时很重要的指标，盈利能力是供应商稳定性的重要保障，它既效益水平 G 反映了供应商承接订单的能力，又能保证企业所需备件的更新升级的需求得以实现.该指标值越高越好（单位：千万元人交货滞后会给企业造成很大损失，而交货提前也会加大企业库存.该指标可以用准时交货率来衡量， 9 交货稳定性提前和滞后交货都不理想包括供应商对市场变化的敏捷性水平和信息系统柔性和组织柔性等。可以用应急供货及时率指标来 10 响应柔性衡量. 假设S=yAy是一个信息系统，其中U= POS(D) {12…,是论域A=UD门D=必C={G, U来表示决策属性D对条件属性C的依 G,C}是一个条件属性集合，每个研究对象均赖度，而用oD(G)=Yc(D)一Ye-c.(D)来表示重有个指标属性.D为决策属性集，C和D都是U 要性规则，重要性规则值越大则说明该属性指标C 的等价关系，U/C={X,X,,X表示论域U针越重要. 对某个条件属性C对论域进行的不可区分分类，客观权重计算方法： U/C={Y,多，表示论域U针对决策属性集 9=m Yc(D-Yei(D) D对论域进行的不可区分分类，每个等价关系都对 [Yc(D-YeiD] 应着一个分类；V=A飞飞表示属性C的值域：f 1 粗糙集理论中的属性重要度表达了当前数据环 UXAV表示一个信息函数它为每个研究对象的境下属性对决策的影响，但不能反映决策者的先验每一个属性均赋予一个信息值. 知识.本文将由大量的历史数据确定出来的客观属在决策过程中，必须要考虑到各个属性的不同性重要度与由主观的先验知识确定的权重结合起来重要性程度.粗糙集理论确定重要性程度的基本原确定最终的综合权重，从而实现主观先验和客观情理是：考虑去掉一些属性，分析没有该属性后分类会况的统一.主，客观综合权重的计算如下：怎样变化.如果去掉某个属性后相应的分类发生较 w=B×4+(1-3)×B 大的变化，则说明该属性的重要性较高；否则，该属式中，是主观权重；9是客观权重：B是经验因子，性的重要性就低.文献[14-15)]中提出了度量属性反映了决策过程中决策者对主观权重和客观权重的依赖度和属性重要性的计算公式. 偏好程度，P越小，表明决策者越重视专家的经验这里以CX曰U{长U/CI二)}记为粗糙集知识：P越大表明决策者越重视客观权重. 的上近视，它是指根据知识C判断肯定属于的U 23供应商选择基本步骤中元素组成的集合.以OS(D)=CX记为D 基于粗糙集理论进行备品备件合作伙伴型供应的C正域如果有OS(D=OSc-©，(D,那么商选择的基本思路是：在确定指标体系的前提下，根就可以称C为C中D不必要的，否则C为O中D 据先验知识运用粗糙集理论对候选供应商集合（论必要的.在利用粗糙集理论确定属性重要性的过程域)进行不可区分分类区分出哪些指标是“必要中，知识属性是必要的根据.另外，可以用Yc(D)= 的”，并确定它们的“重要性程度（权重）”.然后，对

北京科技大学学报第 32卷表 1 热带轧机工作辊的供应商选择评价指标体系 Table1 Indexsystemtoevaluatesuppliersofrollersonahotrollingmill 序号指标名称符号备注 1 市场影响度 C1 指用户以及同行业竞争伙伴对供应商投入市场产品的综合反映.定性指标, 评价时由企业确定. 2 产品质量 C2 以每毫米轧制吨数表示,指标越大越好. 3 产品价格 C3 以每吨单价 (万元 )表示. 4 服务水平 C4 以每年提供的售后服务次数表示 (次 /a). 5 地理位置 C5 根据所处的位置在亚洲、欧洲和美洲, 给予一定的赋分, 分值主要取决于供应商距离的远近. 6 技术水平 C6 指包括现有核心技术在同行业中的位置、技术问题的解决能力、产品广度、基础设施、机器设备以及布局等.由定性指标打分决定. 7 供应能力 C7 包括产品广度、设备能力以及其合作伙伴的支持力, 包括上游企业的稳定性、生产外协加工程度等, 以供应商年产销量 (t)表示. 8 效益水平 C8 供应商的效益水平是战略合作伙伴选择时很重要的指标, 盈利能力是供应商稳定性的重要保障, 它既反映了供应商承接订单的能力, 又能保证企业所需备件的更新升级的需求得以实现.该指标值越高越好 (单位:千万元 ) . 9 交货稳定性 C9 交货滞后会给企业造成很大损失, 而交货提前也会加大企业库存.该指标可以用准时交货率来衡量, 提前和滞后交货都不理想. 10 响应柔性 C10 包括供应商对市场变化的敏捷性水平和信息系统柔性和组织柔性等.可以用应急供货及时率指标来衡量. 假设 S=〈U, A, V, f〉是一个信息系统, 其中 U= {1, 2, …, n}是论域, A=C∪ D, C∩ D= , C={C1, C2, …, Cn}是一个条件属性集合, 每个研究对象均有 n个指标属性 .D为决策属性集, Ci和 D都是 U 的等价关系, U/Ci={X1, X2, …, Xm }表示论域 U针对某个条件属性 Ci对论域进行的不可区分分类, U/Ci ={Y1, Y2, …, Y}表示论域 U针对决策属性集 D对论域进行的不可区分分类, 每个等价关系都对应着一个分类;V=∪Ci ∈ AVCi , VCi表示属性 Ci的值域;f: U×A※V表示一个信息函数, 它为每个研究对象的每一个属性均赋予一个信息值 . 在决策过程中, 必须要考虑到各个属性的不同重要性程度 .粗糙集理论确定重要性程度的基本原理是:考虑去掉一些属性, 分析没有该属性后分类会怎样变化.如果去掉某个属性后相应的分类发生较大的变化, 则说明该属性的重要性较高 ;否则, 该属性的重要性就低 .文献 [ 14--15] 中提出了度量属性依赖度和属性重要性的计算公式. 这里以 CX=∪ {Y∈ U/C Y X) }记为粗糙集的上近视, 它是指根据知识 C判断肯定属于 X的 U 中元素组成的集合 .以 POSC( D) = ∪x∈ U/DCX记为 D 的 C正域, 如果有 POSC( D) =POS( C-{Ci}) ( D), 那么就可以称 Ci为 C中 D不必要的, 否则 Ci为 C中 D 必要的 .在利用粗糙集理论确定属性重要性的过程中, 知识属性是必要的根据 .另外, 可以用 γC( D) = POSC( D) U 来表示决策属性 D对条件属性 C的依赖度, 而用 σCD ( Ci) =γC ( D) -γC-Ci ( D)来表示重要性规则, 重要性规则值越大则说明该属性指标 Ci 越重要. 客观权重计算方法 : qi= γC( D) -γC-i( D) ∑ n i=1 [ γC(D) -γC-i( D)] . 粗糙集理论中的属性重要度表达了当前数据环境下属性对决策的影响, 但不能反映决策者的先验知识 .本文将由大量的历史数据确定出来的客观属性重要度与由主观的先验知识确定的权重结合起来确定最终的综合权重, 从而实现主观先验和客观情况的统一 .主、客观综合权重的计算如下: wi =β ×qi+( 1 -β ) ×pi. 式中, pi是主观权重 ;qi是客观权重 ;β 是经验因子, 反映了决策过程中决策者对主观权重和客观权重的偏好程度 .β 越小, 表明决策者越重视专家的经验知识 ;β越大, 表明决策者越重视客观权重. 2.3 供应商选择基本步骤基于粗糙集理论进行备品备件合作伙伴型供应商选择的基本思路是:在确定指标体系的前提下, 根据先验知识运用粗糙集理论对候选供应商集合 (论域 )进行不可区分分类, 区分出哪些指标是 “必要的”, 并确定它们的 “重要性程度 (权重 ) ”.然后, 对 · 1080·

第8期鲍新中等：基于粗糙集理论的治金企业备件供应商选择多属性决策 ·1083 Pc-S,(D≠Po(D,所以G为C中D必的权重w,=16 要的：同样，C、G、G和G为O中D必要的. (6)考虑主、客观综合权重.通常情况下，决策 (5)确定各个指标的客观重要程度. 者会拥有对各个条件属性的先验知识权重用来衡量 GD(G)=Yc(D)-YG-G(D)=IP(D)1/ 属性的相对重要性.在不同的决策环境下，相同的 IU-1Po8-c(D,1/IU|=1-1=0 属性对决策输出会有不同的影响，即权重对环境敏 ab(C)=Yc(D)-Yc-e(D)=IP(D)I/ 感.粗糙集理论中的属性重要度即表达了当前数据 IU-IPo8c(D)1/IUI=1-6/10=2/5 环境下属性对决策的影响，但它不能反映决策者的 6D(G)==1/5GD(G)=1/5om(G)= 先验知识.因此，将二者结合起来确定属性的权重 0oD(G)=1/5oD(g)=1/5 可以得到比较理想的结果.这里将粗糙集理论同决由上面的重要性程度数值可以看出，G重要性策者先验知识结合起来，即将由大量的历史数据确最大其次是G、CG、G和C而G、G不重要.下面针定出来的客观的属性重要度同由主观的先验知识确对G、G、G、G和g分别确定它们之间的权重. 定的属性权重结合起来确定最终的综合权重，从而其中，G的权重 (2 实现主观先验知识同客观情况的统一. 2/5 本文参考了专家评议得到的权重值，并按照客 25+15+15+15+15=26=13G的权重观权重占60%，专家确定的权重占40%的比例计算 ω3=1/6G的权重w4=1/6C的权重w=1/6Cg 得到最终权重值，详见表5 表5各指标主，客观权重值的确定 Tab les Subject ive and object ive weights for each index 市场影响产品质量，产品单价，服务水平，地理位置，技术水平，供应能力，效益水平，交货稳定响应柔性，指标名称度，S S S G 性C 专家权重值四% 20 10 15 9 10 5 15 计算权重值四1 0 13 16 1/6 0 16 0 1/6 0 最终权重值.W% 28 14 16 14 16 (7)候选供应商相关指标的规范化处理.对于 (8)供应商综合评价和选择.最后对各个候选供应商的评价，既有定量的指标（定量指标可以直合作伙伴综合评价：接获得)，还有一些只能是做出定性描述的指标（如技术水平高、市场影响度较好人，对于这些定性模糊 Q-=wx飞，指标，必须赋值使其量化一般的赋值方法是按0~ Q越大，则候选合作伙伴的竞争力就越强最大的 10打分制.这样可以得到所有供应商的所有定性就是最佳候选合作伙伴.各个供应商加权得分详见指标和定量指标值. 表7所示在多指标评价中，由于各个指标的单位不同、量如表中所示，Q>Q>Q>Q>Q>Q> 纲不同和数量级不同，因此直接加权相加必然会影 Q>Q>Q>Q,很显然，可以成为SG公司最佳供响评价的结果，甚至会造成决策的失误.为了统一应链的合作伙伴的轧辊供应商为8其次为2第3 标准，必须进行预处理，即对所有的评价指标进行规个是6.如果SG公司想分散风险，需要多选几个合范化处理把所有指标值转化为量纲1、无数量级差作伙伴的话，则可以按照上面的顺序从大到小再依别的标准分，然后再进行评价和决策.这里运用本次选取. 文第一节的规范化方法对所有指标值进行规范化处 4结论理.其中，效益型指标规范化计算公式为= 4-n 一而成本型指标规范化计算公式为= (1)运用粗糙集理论不仅可以从大量的财务数据中挖掘出潜在的、有价值的知识，对海量数据进化 -4 简化，而且还可以挖掘数据间的内在规律，得到数据 - 的最简规则表达. 各个候选合作伙伴的各项指标经过规范化处理 (2)基于粗糙集理论，从数据信息系统的本身后的结果如表6所示. 出发得到了各因素的客观权重系数，同时兼顾专家

第 8期鲍新中等:基于粗糙集理论的冶金企业备件供应商选择多属性决策 Pos( c-{C2}) ( D)≠Posc( D), 所以 C2 为 C中 D必要的;同样, C3 、C4 、C7 和 C9 为 C中 D必要的. ( 5) 确定各个指标的客观重要程度 . σCD (C1 ) =γC ( D) -γC-C1 ( D) = PosC ( D) / U - PosC-C1 (D) / U =1 -1 =0; σCD (C2 ) =γC ( D) -γC-C2 ( D) = PosC ( D) / U - PosC-C2 (D) / U =1 -6/10 =2/5; σCD (C3 ) ==1/5;σCD (C4 ) =1/5;σCD ( C5 ) = 0;σCD( C7 ) =1/5;σCD( C9 ) =1/5. 由上面的重要性程度数值可以看出, C2 重要性最大, 其次是 C3 、C4 、C7 和 C9, 而 C1 、C5 不重要.下面针对 C2 、C3 、C4 、C7 和 C9 分别确定它们之间的权重. 其中, C2 的权重 ω2 = 2 /5 2 /5 +1 /5 +1 /5 +1 /5 +1 /5 =2/6 =1/3, C3 的权重 ω3 =1/6, C4 的权重 ω4 =1/6, C7 的权重 ω7 =1/6, C9 的权重 ω9 =1 /6. ( 6) 考虑主、客观综合权重.通常情况下, 决策者会拥有对各个条件属性的先验知识权重用来衡量属性的相对重要性 .在不同的决策环境下, 相同的属性对决策输出会有不同的影响, 即权重对环境敏感.粗糙集理论中的属性重要度即表达了当前数据环境下属性对决策的影响, 但它不能反映决策者的先验知识 .因此, 将二者结合起来确定属性的权重可以得到比较理想的结果.这里将粗糙集理论同决策者先验知识结合起来, 即将由大量的历史数据确定出来的客观的属性重要度同由主观的先验知识确定的属性权重结合起来确定最终的综合权重, 从而实现主观先验知识同客观情况的统一. 本文参考了专家评议得到的权重值, 并按照客观权重占 60%, 专家确定的权重占 40%的比例计算得到最终权重值, 详见表 5. 表 5 各指标主、客观权重值的确定 Table5 Subjectiveandobjectiveweightsforeachindex 指标名称市场影响度, C1 产品质量, C2 产品单价, C3 服务水平, C4 地理位置, C5 技术水平, C6 供应能力, C7 效益水平, C8 交货稳定性, C9 响应柔性, C10 专家权重值, ω′i/% 5 20 10 15 5 10 10 5 15 5 计算权重值, ωi 0 1 /3 1 /6 1/6 0 0 1 /6 0 1/6 0 最终权重值, wi/% 2 28 14 16 2 4 14 2 16 2 ( 7) 候选供应商相关指标的规范化处理 .对于供应商的评价, 既有定量的指标 (定量指标可以直接获得 ), 还有一些只能是做出定性描述的指标 (如技术水平高、市场影响度较好 ) .对于这些定性模糊指标, 必须赋值使其量化, 一般的赋值方法是按 0 ～ 10打分制 .这样可以得到所有供应商的所有定性指标和定量指标值. 在多指标评价中, 由于各个指标的单位不同、量纲不同和数量级不同, 因此直接加权相加必然会影响评价的结果, 甚至会造成决策的失误.为了统一标准, 必须进行预处理, 即对所有的评价指标进行规范化处理, 把所有指标值转化为量纲 1、无数量级差别的标准分, 然后再进行评价和决策.这里运用本文第一节的规范化方法对所有指标值进行规范化处理 .其中, 效益型指标规范化计算公式为 bij = aij-a min j a max j -a min j , 而成本型指标规范化计算公式为 bij = a max j -aij a max j -a min j . 各个候选合作伙伴的各项指标经过规范化处理后的结果如表 6所示 . ( 8) 供应商综合评价和选择 .最后对各个候选合作伙伴综合评价 : Qj=∑ n i=1 wi×VCij. Qj越大, 则 j候选合作伙伴的竞争力就越强, 最大的就是最佳候选合作伙伴 .各个供应商加权得分详见表 7所示 . 如表中所示, Q8 >Q2 >Q6 >Q7 >Q10 >Q4 > Q3 >Q9 >Q5 >Q1, 很显然, 可以成为 SG公司最佳供应链的合作伙伴的轧辊供应商为 8, 其次为 2, 第 3 个是 6.如果 SG公司想分散风险, 需要多选几个合作伙伴的话, 则可以按照上面的顺序从大到小再依次选取. 4 结论 ( 1) 运用粗糙集理论不仅可以从大量的财务数据中挖掘出潜在的、有价值的知识, 对海量数据进化简化, 而且还可以挖掘数据间的内在规律, 得到数据的最简规则表达. ( 2) 基于粗糙集理论, 从数据信息系统的本身出发得到了各因素的客观权重系数, 同时兼顾专家 · 1083·

。1084 北京科技大学学报第32卷表6各供应商指标规范化处理结果 Tabl 6 Results of stanndad ization for he indexes of each supplier 候选合作市场形响产品质量，产品单价，服务水平，地理位置，技术水平，供应能力，效益水平，交货稳定响应柔性伙伴度，C S S S C C7 G 性C 0 Q 07 008 Q60 100 0 Q04 Q07 014 0 100 100 031 1.00 067 100 000 012 100 086 3 050 040 077 060 067 050 0 0 014 0 083 0 040 100 100 003 012 014 029 050 020 023 0 0 0 047 039 043 057 6 050 047 085 Q60 067 050 a05 006 071 057 > 050 067 015 020 0 050 054 Q56 057 043 100 07 031 1.00 067 100 1.00 1.00 086 100 9 0 1.00 060 100 0 007 007 0 014 050 043 092 020 067 050 001 004 043 071 表7供应商综合评价结果 [5) Filp R JozefK Vendor se lec tion and evaluation an activitv Table7 Evalu tating result of each supplier based costing approacb Eur JOperRes 1996%97 候选合作伙伴评价结果候选合作伙伴评价结果 [6]GhodspaurS H OBrien C The onl costof kgistics n supplier select ion under conditins ofmultple sour ing multple criteria 供应商1 018 供应商6 052 and capac ity constaint mt J Prod Econ 2001.69(3):15 供应商2 074 供应商7 046 [7 ColinD LevisC Esmblishing a practical range of price discaunt 供应商3 038 供应商8 081 hatshoul be amed porwhen purchasingmore than the Q Eur 供应商4 039 供应商9 027 JPurchas SuppyManage 1998 4 153 供应商5 025 供应商10 041 8]L u J D ing FY Lall V Using data enveppment ana pysis o cm pare suppliers for supplier selec tion and perom ance mprovem ent 给出评价指标的主观赋权，增强了量化评价的可行 Su吧y ChanManage ht」2000.5(3)：143 性、客观性和科学性 [9 HangG H Pak SC JangD$et al An effective supplier selec tionmehod for constructng a cmpetitive suppye tish?Ex (3)从实证结果看，根据条件属性赋权后的供 Pert Syst APPI 2005 28(6):629 应商选择具有一定的科学性和可操作性. 10 Choy KI Leew B A generic col or the se kection and man. (4)为了增强所选指标之间的可比性，本文只 agem ent of supplier relat insh ps in an ou tsouroed manu facuring 选取了某一种备品备件的供应商进行了比较分析， enviormen the applica tion of case based reasoning Logist hf Manage200821(4):235 得到了较好的结果.通过指标体系的调整，本方法【l】ValluriA CosmnD C A您nt kanng in supp lierse ection mod 也可以应用到冶金企业其他备品备件供应商的选择 els Decis Suppont Syst 2005 39(8):219 中，而且对供应商选择问题具有一定的普遍借鉴意义. 【I2 QiZ H Zhang W H Fa知YZ A new we ghting method of multi attrbue dec isin Oper ResManage 2006 15(3):18 参考文献 (齐照辉，张为华，范玉珠.一种新型的多属性决策权重计算 1]CebiF Bayraktir D An integrated approach pr supplier sekc 方法.运筹与管理，200615(3)：18) tion Lcgist hfManage 2003.16(6):395 13]Xu Z$DaQI.A conbired weghtngmethod ofmultiattribute L2 FengCX W ang J Wang J$An dtmization model pr concur decisin Chin JManage Sci 2002 10(2):87 rent se lec tion of plerances and suppliers Comput nd Eng 2001. (徐泽水，达庆利.多属性决策的组合赋权方法研究.中国 402):15 管理科学，200210(287) 【3刭Morkcchip Vendor evalati知and se jecto he desgn process [14 Kopela J Lelmusvaara A Tuon inen M Cusmmer service. and a fuzy_hiera rchica lmole//Proceed ings ofg th PSERAConfer based desgn of the supply Chain nt J Prd Eoon 2001 69 mce Dubln 1999 (2片193 [4 Huarg S F ZhaoH AHP/srchastic DEAmethod for supplers 【l了CaoX Y Ling JG Att世butesweightngme thod based on roug kcting JChangqing Uniy 2004 27(2):28 set theory Chin J Maage Sci 2002 10(5):98 (黄绍服，赵韩.供应商选择的AHP随机DEA方法.重庆大 (曹秀英，梁静国.基于粗集理论的属性权重确定方法.中国学学报，200427(2)：28) 管理科学，200210(5)：98)

北京科技大学学报第 32卷表 6 各供应商指标规范化处理结果 Table6 Resultsofstandardizationfortheindexesofeachsupplier 候选合作伙伴市场影响度, C1 产品质量, C2 产品单价, C3 服务水平, C4 地理位置, C5 技术水平, C6 供应能力, C7 效益水平, C8 交货稳定性, C9 响应柔性, C10 1 0 0.07 0.08 0.60 1.00 0 0.04 0.07 0.14 0 2 1.00 1.00 0.31 1.00 0.67 1.00 0.00 0.12 1.00 0.86 3 0.50 0.40 0.77 0.60 0.67 0.50 0 0 0.14 0 4 0 0.83 0 0.40 1.00 1.00 0.03 0.12 0.14 0.29 5 0.50 0.20 0.23 0 0 0 0.47 0.39 0.43 0.57 6 0.50 0.47 0.85 0.60 0.67 0.50 0.05 0.06 0.71 0.57 7 0.50 0.67 0.15 0.20 0 0.50 0.54 0.56 0.57 0.43 8 1.00 0.77 0.31 1.00 0.67 1.00 1.00 1.00 0.86 1.00 9 0 0 1.00 0.60 1.00 0 0.07 0.07 0 0.14 10 0.50 0.43 0.92 0.20 0.67 0.50 0.01 0.04 0.43 0.71 表 7 供应商综合评价结果 Table7 Evalutatingresultofeachsupplier 候选合作伙伴评价结果候选合作伙伴评价结果供应商 1 0.18 供应商 6 0.52 供应商 2 0.74 供应商 7 0.46 供应商 3 0.38 供应商 8 0.81 供应商 4 0.39 供应商 9 0.27 供应商 5 0.25 供应商 10 0.41 给出评价指标的主观赋权, 增强了量化评价的可行性、客观性和科学性. ( 3) 从实证结果看, 根据条件属性赋权后的供应商选择具有一定的科学性和可操作性. ( 4) 为了增强所选指标之间的可比性, 本文只选取了某一种备品备件的供应商进行了比较分析, 得到了较好的结果.通过指标体系的调整, 本方法也可以应用到冶金企业其他备品备件供应商的选择中, 而且对供应商选择问题具有一定的普遍借鉴意义. 参考文献 [ 1] CebiF, BayraktarD.Anintegratedapproachforsupplierselection.LogistInfManage, 2003, 16( 6 ) :395 [ 2] FengCX, WangJ, WangJS.Anoptimizationmodelforconcurrentselectionoftolerancesandsuppliers.ComputIndEng, 2001, 40( 2) :15 [ 3] MorlacchiP.Vendorevaluationandselection:thedesignprocess andafuzzy-hierarchicalmode∥Proceedingsof8thIPSERAConference.Dublin, 1999 [ 4] HuangSF, ZhaoH.AHP/stochasticDEAmethodforsupplierselecting.JChongqingUniv, 2004, 27 ( 2) :28 (黄绍服, 赵韩.供应商选择的 AHP/随机 DEA方法.重庆大学学报, 2004, 27( 2) :28) [ 5] FilipR, JozefK.Vendorselectionandevaluationanactivitybasedcostingapproach.EurJOperRes, 1996, 96:97 [ 6] GhodsypourSH, OBrienC.Thetotalcostoflogisticsinsupplier selection, underconditionsofmultiplesourcing, multiplecriteria andcapacityconstraint.IntJProdEcon, 2001, 69( 3 ) :15 [ 7] ColinD, LevisC.Establishingapracticalrangeofpricediscount thatshouldbeaimedforwhenpurchasingmorethantheEOQ.Eur JPurchasSupplyManage, 1998, 4:153 [ 8] LiuJ, DingFY, LallV.Usingdataenvelopmentanalysistocomparesuppliersforsupplierselectionandperformanceimprovement. SupplyChainManageIntJ, 2000, 5 ( 3) :143 [ 9] HongGH, ParkSC, JangDS, etal.Aneffectivesupplierselectionmethodforconstructingacompetitivesupply-relationship.ExpertSystAppl, 2005, 28 ( 6) :629 [ 10] ChoyKL, LeeW B.Agenerictoolfortheselectionandmanagementofsupplierrelationshipsinanoutsourcedmanufacturing environment:theapplicationofcasebasedreasoning.LogistInf Manage, 2008, 21( 4) :235 [ 11] ValluriA, CrosonDC.Agentlearninginsupplierselectionmodels.DecisSupportSyst, 2005, 39( 8 ):219 [ 12] QiZH, ZhangW H, FanYZ.Anewweightingmethodof multi-attributedecision.OperResManage, 2006, 15( 3) :18 (齐照辉, 张为华,范玉珠.一种新型的多属性决策权重计算方法.运筹与管理, 2006, 15 ( 3) :18 ) [ 13] XuZS, DaQL.Acombinedweightingmethodofmulti-attribute decision.ChinJManageSci, 2002, 10( 2 ):87 (徐泽水, 达庆利.多属性决策的组合赋权方法研究.中国管理科学, 2002, 10 ( 2 ):87 ) [ 14] KorpelaJ, LehmusvaaraA, TuominenM.CustomerservicebaseddesignofthesupplyChain.IntJProdEcon, 2001, 69 ( 2 ):193 [ 15] CaoXY, LiangJG.Attributesweightingmethodbasedonrough settheory.ChinJManageSci, 2002, 10 ( 5) :98 (曹秀英, 梁静国.基于粗集理论的属性权重确定方法.中国管理科学, 2002, 10 ( 5) :98 ) · 1084·