物流外包合作伙伴選擇的兩階段混合決策方法——基于DEMATEL-ANP-VIKOR混合決策模型

王 燕， 謝蕊蕊

（南開大學， 天津市300071）

一、引言

隨著市場競爭的日益激烈，很多企業為降低成本、減少投資、集中精力增強自身核心競爭力，都選擇將自己不具備競爭優勢的業務以合同的方式委托給專業的公司——業務外包，物流外包就是業務外包中最為典型的一種。在西方發達國家，生產企業和銷售企業物流業務外包的比例已經接近50%，國內企業物流業務外包趨勢也不斷顯現。對企業而言，物流外包既是擴大分銷系統的途徑，又是節省大量人力、財力和技術的解決方案。但是，物流外包也存在諸多潛在風險，如果外包合作伙伴選擇不當，就會對企業戰略產生負面影響，如合作伙伴提供的物流服務達不到企業的預期目標，合作伙伴對企業的采購或銷售形成控制，合作伙伴在合約期產生道德風險問題，合作伙伴與物流外包商溝通不力等。為盡量在事前避免這些風險，合作伙伴的評價與篩選就成為企業物流外包成功與否的關鍵環節。

目前，關于外包合作伙伴選擇的研究主要側重于兩個方面：一是合作伙伴選擇評價指標體系的建立；二是合作伙伴選擇科學決策方法的研究。在指標體系研究方面，一類是將信譽度、兼容性、溝通能力、是否共擔風險等作為主要影響因素進行定性分析；[1]、[2]一類是建立包括成本、資產、服務質量以及風險等在內的定量指標體系；[3]、[4]還有一類是將定性與定量指標結合起來，建立合作伙伴選擇的多階段模型，[5]、[6]這樣就可以首先用定性的方法縮小外包供應商的選擇范圍，然后再通過定量的方法鎖定最佳合作者。在決策方法研究方面，單一方法被采用得較多，如綜合指數法、功效系數法、層次分析法（AHP）、模糊綜合評價法、主成分分析法、因子分析法、數據包絡分析方法等，這些方法的局限性在于，很少考慮指標之間的相互影響關系。為解決這一問題，將上述方法以及偏好順序結構評價（PROMETHEE）、網絡層次分析（Analytical Network Process，ANP）[7]等方法相結合的組合決策模式開始流行，這類組合方法的優點是綜合考慮了評價指標之間的相互聯系、相互影響以及可能存在的反饋作用。

本文在梳理和歸納外包合作伙伴選擇經典文獻的基礎上，建立了兩階段混合決策模型，旨在為企業物流外包合作伙伴選擇提供戰略性分析框架和實際操作手段。第一階段，從合作伙伴的基本情況、雙方兼容性、合作持續性、協調溝通、技術水平等多個角度建立定性指標體系，用于合作伙伴的初步篩選；第二階段，從物流實力、外包成本、服務質量、外包風險等方面建立定量指標體系，作為合作伙伴精選的衡量標準，并采用DEMATEL-ANPVIKOR 的三段式混合決策方法，對決策變量的關系、指標權重與方案排序進行優化。

二、兩階段評價指標體系的建立

考慮到數據的可得性以及市場上數量眾多的可供選擇的物流合作伙伴，本文首先建立初選指標體系。這些指標大多是難以量化的定性指標，只能根據企業自身的要求以及合作伙伴的情況來進行理性判斷，包括合作伙伴基本情況、與本企業的兼容性、持續合作的前景、雙方協調溝通的可能性以及合作伙伴技術能力是否達到企業要求等。根據初選指標，可從龐大的備選企業中快速剔除一些不合格的企業，篩選出幾家各方面水平相當的備選合作伙伴。

在初選的定性分析基礎上，進一步建立精選的定量評價指標體系，該體系分為目標層、準則層和方案層。其中，目標層描述了外包企業在合作伙伴選擇過程中期望達到的總體要求，包括對備選合作伙伴物流實力水平的考察、對成本價格的權衡、服務質量的標準以及對風險的事前防范等；準則層是對目標層的進一步細化，即影響合作伙伴選擇的具體因素。（1）物流實力，包括物流總資產、物流技術水平、物流能力供應率、高級物流人才比率、物流網絡覆蓋率5 個指標。物流總資產是企業從事物流活動的資產總計，包括運輸車輛、倉庫、裝卸工具等資產；物流技術水平即企業的條碼系統、物流控制軟件、信息管理系統以及自動分揀技術水平；物流能力供應率是能夠按照客戶要求實施物流活動的比率；高級物流人才比率是企業高級物流人才占員工總數的比率；物流網絡覆蓋率是該企業物流活動覆蓋的范圍。（2）成本價格。成本價格是選擇合作伙伴時需要重點考慮的因素，包括物流服務價格、物流成本節約、對外包伙伴激勵和監督的成本。物流服務價格是備選企業要求物流外包企業支付的費用；物流成本節約是備選合作伙伴能為企業節省的物流成本；激勵和監督成本是為防止信息不對稱、合同不完備等原因所造成的合作伙伴的逆向選擇和道德風險所付出的成本。（3）服務質量，指物流合作伙伴按照要求提供物流服務的水平，包括物流作業準確率，貨損、貨差、缺貨率，送貨、提貨準時率，作業準確率和快速響應時間。（4）合作風險，指選擇備選企業作為合作伙伴后存在的風險狀況，包括信用風險、財務風險、供應商控制企業的概率以及供應商難以被控制的概率。信用風險用候選伙伴的信用度水平衡量，其對合作可能存在的風險具有很大的影響，因此在進行評價時，可聘請專門的信用等級評估機構，對候選伙伴進行信用評價；財務風險指合作伙伴因財務結構不合理、融資不當，使公司可能喪失償債能力而導致的風險。值得關注的是，上述各準則之間一般會存在直接或間接的聯系，部分準則還可能對目標存在反饋作用。方案層是備選的合作伙伴集合。具體評價指標體系見圖1（其中方案層省略）。

三、DEMATEL-ANP-VIKOR 組合模型方法

在合作伙伴的精選定量評價中，我們采用了DEMATEL-ANP-VIKOR 組合模型方法。根據上述精選階段的指標體系，對初選后的物流外包合作伙伴進行了定量評價。首先，我們采用決策實驗室分析法（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory，DEMATEL）建立目標層要素的影響關系結構矩陣；然后，采用ANP 方法確定準則層各指標權重；最后，采用基于折中妥協解的多屬性決策方法（Visekriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje in Serbian，VIKOR）對備選合作伙伴進行排序。

1. DEMATEL 模型

DEMATEL 模型是美國學者甘布斯和豐特拉（A.Gabus & E.Fontela）[8]20 世紀70 年代提出的，它是一種運用圖論和矩陣工具進行系統因素分析的方法，其基本原理是通過系統內各要素的邏輯關系建立直接影響矩陣，然后通過計算每個要素對其他要素的影響度和被影響度，構造影響關系結構圖。近年來，該方法被國內外學者廣泛用于解決復雜的、相互關聯的問題，如產業發展、[9]、[10]社會問題、[11]產品開發、[12]企業決策[13]及安全事故[14]因素分析等各種問題。本研究運用該方法得到目標層要素的影響關系結構圖，其基本步驟如下：

第一，建立目標層要素的直接影響關系矩陣A。在廣泛收集相關資料和聽取專家意見的基礎上，確定各影響要素之間的關系，以0、1、2、3、4 表示其影響強度（0 代表兩要素間無影響，1 代表兩要素間低度影響，2 代表兩要素間中度影響，3 代表兩要素間高度影響，4 代表兩要素間極高度影響）。其中，要素i 對要素j 的影響在矩陣中用aij表示，通過對兩兩要素的直接影響強度進行度量，建立了直接影響關系矩陣。

第二，標準化直接影響關系矩陣D。為在直接影響關系基礎上進一步分析要素之間的間接影響關系，將直接影響關系矩陣標準化。標準化的方法是：

圖1 企業物流外包合作伙伴選擇的二階段評價指標體系

第三，計算總影響關系矩陣T。在求得標準化的影響矩陣D 后，可利用下面的公式得出總影響關系矩陣T：

第四，根據總影響關系矩陣中的元素tij，計算出每個要素的影響度、被影響度以及中心度與原因度。tij表示要素i 對要素j 所帶來的直接影響和間接影響的程度；T 的每行元素之和ri為i 對所有其他要素的綜合影響值，稱為影響度；T 的每列元素之和cj為j 受其他各要素的綜合影響值，稱為被影響度；每個元素i 的影響度與被影響度之和為該元素的中心度；影響度與被影響度之差為該元素的原因度。

第五，設置初始值，得到影響關系圖。為降低影響關系圖的復雜性，可設置一個初始值p，只有影響度高于p 的元素關系才會在影響關系圖中得到反映，從而得到簡化的目標層要素之間的影響結構圖。

2. ANP 模型

ANP 模型是美國學者薩蒂（Saaty） 在層次分析法（AHP）基礎上提出的一種有效處理復雜系統問題的決策方法，它不僅能夠處理復雜因素之間的依存和反饋關系，而且沒有嚴格的層次限制，目前已被國內外學者廣泛應用到各種領域。本文運用該方法得到準則層各指標的權重，計算步驟如下：

第一，根據準則層指標對目標的重要性，建立比較判斷矩陣。與層次分析法類似，各指標按照一定的準則，就其相對于目標的重要性進行兩兩比較，構造判斷矩陣。該過程由評判專家（決策者）根據自身經驗和可獲得信息來進行。另外，如果存在一個要素集，其內部各子要素之間相互影響，此要素集權重矩陣是通過相對重要性程度來獲得的，即以要素集內的某一子要素為準則，對子要素進行兩兩比較。相對重要性程度的數值還是按照薩蒂的1-9 級進行劃分。

第二，建立未加權超矩陣B。對第一步建立的比較判斷矩陣，運用特征根法求出元素的權重向量，把這些權重向量按照合理的順序放入一個矩陣中，從而構造出反映各子要素之間相互關系的未加權超矩陣。它有m 個要素集，分別用Ci（i=1，……，m）表示，每個要素集中又有n 個子要素，用emn表示第m 層的第n 個指標。事實上，超級矩陣是一個分塊矩陣，矩陣中的每一部分表示兩個不同的要素集在整個系統中的相互關系。wij是第i 層指標相對于第j 層指標比較判斷矩陣的特征向量矩陣。超級矩陣的形式取決于利用DEMATEL 方法得出的影響關系圖，即各分塊矩陣按照影響關系圖的關系組合成一個大矩陣。如果影響關系圖如圖2 上半部分所示，則未加權超矩陣的形式就如圖2 下半部分的矩陣W 所示，其中分塊矩陣w21表示第2 層指標相對于第1 層指標的權重向量矩陣，而w33表示第3 層指標內部的權重向量矩陣。當兩個元素之間沒有影響時，子塊wij為0。

第三，計算加權超矩陣M。由于ANP 網絡結構中各個元素集之間通常是相互依賴的，因此超級矩陣中各列之和一般大于1，必須對超級矩陣進行加權修正，使得各列之和等于1。超矩陣的加權首先需要構造元素集之間的加權矩陣，它是按照超矩陣中各列的非0 子塊對該列頂部元素集的影響程度進行判斷比較所得到的權重判斷矩陣。而超矩陣的加權是通過超矩陣中相應位置的權重矩陣乘以加權矩陣中的權重值得到的。經過加權規范化后的超矩陣是一個列值隨機的矩陣。

圖2 要素影響關系圖與未加權超矩陣

第四，計算極限超矩陣W。對加權超矩陣根據所屬類型求解，可得極限超矩陣W：

極限超矩陣的每一列都相同，且列和等于1，其每一行所對應的值即為該行指標的權重。

3. VIKOR 模型

VIKOR 方法是奧普里佐維奇（Opricovic）和曾（Tzeng）提出的一種折中的多屬性決策方法，近兩年來，有不少學者開始運用該方法來進行決策方案的選擇。其基本思想是，首先確定正理想解和負理想解，正理想解是一個方案集中并不存在的虛擬的最佳方案，由各備選方案在各評估準則中的最佳值構成；負理想解是虛擬的最差方案，由各方案在各評估準則中的最差值構成。然后，將方案集中所有的備選方案與正理想解和負理想解的距離進行比較，靠近正理想解而遠離負理想解的方案就是最佳方案，其計算步驟如下：

第一，對指標值進行標準化。用xij代表第i 個方案第j 個指標的原始值，其標準化值fij為：

第二，計算正理想解fj*和負理想解fj-。其中：

第三，計算每一評估方案到正理想解的加權距離Si和到負理想解的加權距離Ri。其中：

這里，wj代表第j 個指標的權重，Si為第i 個方案到正理想解的加權距離，Ri為第i 個方案的最大遺憾值。

第四，計算折中的可行解Qi，這里：

四、企業物流外包合作伙伴選擇案例分析

企業A 對將物流業務外包給合作伙伴的成本和收益進行評估后認為，與自營物流相比，選擇一個可靠的物流合作伙伴會給企業帶來贏利，因此決定挑選一家物流企業建立合作伙伴關系。根據專業網絡公開的物流企業信息，發現有很多優秀的企業可供選擇，因此它首先按照初選指標快速篩選出4 家備選的合作伙伴（各評價指標數據如表1所示），然后采用上述模型選擇出最佳合作伙伴。

1. 基于DEMATEL 模型的目標層要素關系衡量

根據前面建立的物流外包合作伙伴定量評價指標體系，目標層有4個要素，即物流實力、外包成本、服務質量、合作風險。這4 個要素之間并不是相互獨立的，外包成本與服務質量是相互影響的，物流實力與合作風險也存在一定的關系，因此首先需要建立目標層要素之間的影響關系圖。根據DEMATEL 模型，本文在綜合文獻與專家意見的基礎上，建立了直接影響關系矩陣A（見表2）。

通過公式（1），對直接影響關系矩陣進行標準化處理，得到標準化后的直接影響關系矩陣D，然后通過公式（2）得到總影響關系矩陣，通過計算得到每個層次的影響度、被影響度（見表3）。

表1 四家備選合作伙伴指標數據

表2 物流合作伙伴選擇決策的目標層要素直接影響關系矩陣

表3 物流合作伙伴選擇決策的目標層次要素總影響關系矩陣

根據DEMATEL 模型，得到層次總影響關系矩陣，通過選定初始值0.5 來簡化模型的關系，只有影響度高于0.4 的層次關系才能被反映到影響關系圖中，基于此，得到物流合作伙伴選擇指標的影響關系圖（圖3）。

2. 基于ANP 方法的準則層指標權重計算

在得到目標層要素的影響關系圖后，接著采用ANP 方法計算準則層指標的權重。根據目標層要素之間的關系，對準則層指標按照其對目標的影響程度進行打分，將得到的打分結果輸入超級決策軟件（Super Decisions），得到未加權超矩陣、加權超矩陣和極限超矩陣，極限超矩陣每列所包含的指標都相同，分別為所對應行的指標權重，見表4。

3. 基于VIKOR 方法的潛在合作伙伴排序

在得到每一指標的權重之后，我們采用VIKOR 方法對4 家合作伙伴進行優劣排序。首先，運用公式（4）對表1 中的原始指標進行標準化處理，并根據指標類型得到每一指標的正理想解fj*和負理想解fj-；然后，根據公式（7）和公式（8）計算出每一評估方案到正理想解的加權距離Si和到負理想解的加權距離Ri；最后，根據公式（9）得到折中的可行解Qi，結果見表5。

顯然，對于該企業物流外包決策而言，最接近相對理想方案的優化方案是選擇企業4 為其提供物流外包服務，次優方案是與企業3 進行合作，企業1 與企業2 的可選性相對而言要差一點。

圖3 物流合作伙伴選擇決策目標層要素結構圖

表4 物流外包決策指標權重

表5 基于VIKOR 結果的方案排序

五、基本結論

本文構建的兩階段評價指標體系與DEMA TEL-ANP-VIKOR 混合決策方法，為制造商和銷售商選擇物流外包合作伙伴提供了一種更為可靠的手段。其一，與傳統的單純利用定量指標考察合作伙伴的方法相比，本文初選階段增加的定性判斷可將難以量化的指標嵌入決策過程，這些指標保障了服務可靠性、品牌價值維護與觀念溝通水平。《美國運輸觀察》（Eye for Transport）的調研報告顯示，這些方面比價格、成本等定量指標更受制造商和銷售商重視。其二，放松了層次分析法（AHP）指標之間相互獨立和層次不可逆的約束條件，采用DEMATEL 方法勾勒出指標之間的關聯關系和系統內部的反饋作用，并運用網絡層次分析法（ANP）進行處理，使得指標權重的衡量更為合理。其三，在方案排序上，綜合考慮了最大化集體效用與個別遺憾的影響，運用VIKOR 方法對企業物流外包決策方案進行了排序，從而得到了一個可行的折中理想方案。

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