基于粗糙集的TOPSIS供應鏈合作伙伴選擇

陳紅梅

（燕山大學 經濟管理學院，河北 秦皇島 066004）

0 引言

供應鏈管理中合作伙伴的選擇，對供應鏈的構建與運作至關重要，它關系到整個供應鏈的效率和效益。通過戰略性的合作伙伴，不僅能夠減少總成本、降低庫存水平、實現資源共享，而且能夠達到雙贏。港口作為煤炭物流從煤礦到用戶中轉的關鍵環節，在合作伙伴的選擇中呈現出“組合爆炸”，在面臨市場機遇時，必須能夠敏捷快速地建立自己的合作伙伴關系，因而，合作伙伴的選擇是構建及維護供應鏈首先需要解決的問題[1]。

合作伙伴選擇的定量化方法主要有模糊評價模型[2]、生物進化算法等模擬自然界的選擇方法，比如遺傳算法(GA)[3]，蟻群自動算法（MACO）[4]；這些方法或計算比較復雜，或權重的確定具有很大的主觀性，應用不方便[5,6]。本文結合煤炭港口物流供應鏈的實際，建立了供應鏈合作伙伴選擇的指標體系，利用基于粗糙集的逼近理想解排序方法對煤炭港口供應鏈合作伙伴的選擇進行了研究。

1 供應鏈合作伙伴選擇的指標體系

不同行業供應鏈合作伙伴選擇指標的側重點不同，為了保證指標體系經濟上的有效性和全面性，以及分析處理過程中的易量化性，根據煤炭港口物流的的特點以及運作現狀，歸納以下主要評價指標。

企業規模：面對復雜多變的市場環境，要建立長期合作關系，煤炭港口企業不僅關心目前的裝卸作業收益，更關注未來合作潛力、抗風險等能力，這都與合作伙伴的財力、物力、人力以及信息化程度、管理水平等企業實力相關。

作業能力：煤炭港口企業的收益主要來自于煤炭經港口作業的裝卸費用，因此對于供應鏈合作伙伴中煤炭生產企業、運銷企業和最終用戶企業的選擇，主要取決于其作業能力，煤炭作業量和周轉的頻率，計劃履行率等對其影響重大。

協調能力：港口與合作伙伴由一般交易關系提升為戰略合作關系，合作將變的更加緊密，相互的連接變的更加專有，因而，關系破裂也將對港口造成巨大損失，選擇合作伙伴時，雙方戰略目標匹配度，合作關系的穩定性，遇到問題和沖突的溝通協調能力和對突發事件的快速反應能力對合作關系穩定性有重要影響。

表1 煤炭港口供應鏈合作伙伴評價指標體系

2 基于粗糙集的TOPSIS方法

2.1 基于粗糙集屬性權重的確定

本文采用粗糙集的權重確定方法，當方案的偏好信息已知時，可以基于某個給定屬性對所有方案排出優劣次序，并且將這種次序用優劣級別表示出來，那么可以認為所有屬性取值構成全序集[6]。在決策表(U,E,F)中，U={x1,x2,…xn},E={e1,e2,…em}，U是評估對象集，E是評估屬性集，F={f1(x):U,l≤m},fl(xi)(i≤n)表示評估對象xi關于屬性el的取值。那么當fl(xi)-fl(xj)=r時，表示評估對象xi優于xj的程度為r，若fl(xj)是屬性el的最小測定值，可令fl(xj)=1，則fl(xi)=r+1。

（1）用于計算屬性el的優劣程度，建立二元關系矩陣

λ(i,j,l)+λ(j,i,l)=0，計算出的屬性el正差異表示xi優于xj的程度，屬性el負差異表示xi劣于xj的程度。

（2）計算某個給定屬性el的最大差異程度。將評估對象由劣到優排序，得到

xi1≤xi2≤…≤xin，則

（3）確定權重

2.2 逼近理想求解的排序法（TOPSIS）

TOPSIS法是一種多屬性決策方法，它借助多屬性問題的理想解x*和負理想解x0給方案集X中各方案排序。理想解是設想的最佳方案，它的每個屬性值都是決策矩陣中該屬性的最好值；而負理想解則是設想的最差方案，它的每個屬性值都是決策矩陣中該屬性的最差值。方案排序的規則是把實際可行解與理想解和負理想解作比較，計算其到理想解和負理想解的距離[7]。

（1）輸入原始數據，數據規范化：

式中Xij為第i個樣本的第j個屬性值，Tij為第i個樣本的第j個屬性規范化值。

（2）根據公式（3）計算權重W。

（3）將權重代入Yij=Wj?Tiji=1,2,…,n,j=1,2,…,m）。

（4）從而，可以確定出正理想解與負理想解：

（5）計算加權歐氏距離。

（6）計算相對接近度：

3 應用實例

本文以2009年9月至2010年8月間與某煤炭港口發生業務的15個合作企業作為研究對象為例，來論證合作伙伴選擇模型的可用性，并以S1-S15命名，由戰略發展部、財務部、煤炭業務科及各分公司組成評價小組，對合作伙伴選擇指標體系中的戰略維度指標進行打分，形成初始數據表，對原始數據規范化。

表1 港口供應鏈合作伙伴評價指標值

根據公式（2）得出權重分別為：

w(xi1)=0.174，w(xi2)=0.087，w(xi3)=0.174，w(xi4)=0.087，w(xi5)=0.13，w(xi6)=0.087，w(xi7)=[0.087]，w(xi8)=0，w(xi9)=0.087，w(xi10)=0.087。

對數據進行標準化，根據加權規范矩陣，確定理想解和負理想解為：

計算加權歐氏距離和相對接近度，結果如表2所示。

計算排隊指示值Gi(見表2)確定各承運人的排序為：

S10,S7,S13,S8,S11,S1,S5,S14,S15,S9,S6,S3,S12,S4,S2。

其中，S10,S7,S13,S8四個合作伙伴的排隊指標值大于0.7，而其余11個則小于0.5，差距較大，港口方面就可以選擇S10,S7,S13,S8為潛在合作伙伴。

4 結束語

選擇好合作伙伴之后，就進入了合作伙伴關系的實施與加強階段，這一階段的工作主要在于消除影響合作伙伴關系的障礙以及不斷鞏固和維護這種合作關系。合作伙伴關系的特征表明，要使其運行下去，必須對其活動進行有效控制和科學的管理。合作伙伴關系是建立在各個節點企業彼此相互獨立的基礎上的，僅僅是企業之間在利益合作上組成的一個虛擬的共同體，企業自身有各自的目標及準則，要使各個節點企業在港口煤炭物流中的效用最大化，就必須構建一個很好的運營環境，建立針對港口煤炭物流供應鏈管理的評估系統，并制定有效的協調機制及約束機制。

表2 各供應商到理想解和負理想解的距離及排隊值

[1] 朱永升,韓伯棠,夏平,李振鍵.供應鏈合作伙伴競爭力綜合評價[J].計算機集成制造系統，2004,5(5).

[2] Chen-Tung Chen,Ching-Torng Lin,Sue-Fn Huang.A Fuzzy Approach for Supplier Evaluation and Selection in Supply Chain Management.Original Research Article[J].International Journal of Production Economics,2006,(8).

[3] 李劍，胡蘭蘭，景博，楊義先.基于Metropolis準則遺傳算法的企業動態聯盟生成模型[J].北京理工大學學報,2008,(11).

[4] 齊從謙,甘屹.制造企業動態聯盟合作伙伴組合優化方法[J].同濟大學學報(自然科學版)，2007,35(12).

[5] 楊玉中,張強,吳立云.基于熵權的TOPSIS供應商選擇方法[J].北京理工大學學報，2006,1(26).

[6] 董威,王建輝,顧樹生.基于偏好信息全序化的加權TOPSIS新方法[J].系統仿真學報，2007,9(17).

[7] 岳超源.決策理論與方法[M].北京:科學出版社,2003.