基于加權TOPSIS方法的電線電纜供應商選擇研究

魏 士，葉 鋒，邢 浩

(華北電力大學機械工程系，河北 保定 071000)

0 引言

電線電纜作為傳輸電力的主要載體，是電力工程物資供應鏈的重要組成部分，其性能直接決定了工程質量。如今電力電纜生產廠家眾多，競爭激烈。據統計，我國線纜行業規模以上企業已達4 000余家，不同供應商能提供的服務和產品也有一定的差別，如何依據相關條件選擇優質的供應商是電力工程采購部門面臨的一大難題。因此，在進行電力電纜采購招標時，有必要對供應商進行合理而客觀的評估，以便選擇正確的供應商。

國外對供應商的選擇研究起步較早，已經取得了較豐富的成果。Weber等[1]提出了DEA評價法，認為價格、準時交貨率和質量是評價供應商優劣的重要指標。Rezaei等[2]建立了一個多個要素與兩個目標的數學模型，利用模糊層次分析法實現了對供應商的選擇，進而在模型中進行驗證，并依據不同參數提出對應的采購意見。Ecer等[3]運用F-BWM方法計算了綠色供應鏈管理要素的權重，并選取綠色供應商作為案例進行了驗證，進而證明了所得權重是合理和客觀的，這種方法為選取更綠色更環保的供應商提供了理論依據。

國內的王一雷等[4]針對以往對供應商的選擇方面只注重質量及服務，忽視供應商碳排放的問題，采用了模糊層次分析法和模糊GP結合的方法，將供應商的碳排放也納入了評價指標中。周豪等[5]以采購成本、產品質量、準時率為目標，將供應商的產能、產品質量、價格折扣等作為約束條件，建立了多目標的整數規劃模型。通過利用改進的混沌優化算法對該模型進行求解，成功解決了傳統多目標優化中難以確定參數的問題。王海瑤等[6]通過分析業務平臺的對話文本數據，在增添已有詞條和屬性的同時，提出了分析預測單輪對話文本下一句的分析方法，構建出了供應商的甄別原則和對話受到中斷時的交叉處理流程，從而實現了對話文本的主題歸納，并在考慮了對話文本受到語義感情的影響的基礎上建立了供應商評價模型。

構建供應商的評價與選擇體系需要針對具體產品建立評價準則，因此相關文獻大多是具體問題具體研究。然而，電線電纜既具備電氣、機械、建材產品的通性，亦具備其獨特性，相關的供應商優化選擇方面的文獻較少。本文根據電線電纜的特性構建供應商評價指標，利用加權的TOPSIS法對作為研究對象的4個供應商進行排序，以期為電線電纜的供應商選擇提供理論依據。

1 供應商評價指標的構建

在采購環節，針對供應商的產品質量、生產能力、服務等方面進行比較，從而擇優選擇供應商是提升工程整體質量的堅實基礎，也是降低后期成本和避免同供應商發生糾紛的關鍵。

要實現對電線電纜供應商的優化選擇，構建一個完善、客觀的評價指標模型是其中的關鍵。完備的供應商評價體系是供應商優化選擇的依據，采購人員可以以此進行定性與定量相結合的研究。針對電線電纜供應商的特點，本文選取了產品質量、產品價格、供應商服務、供應商聲譽4個方面，作為電線電纜供應商評級體系的4個一級指標。

產品質量方面，電線電纜的抗拉強度和伸長率直接決定了其機械強度，是產品防腐蝕、防外力破壞的關鍵，影響到電線電纜的使用壽命。電阻值決定了電力傳輸過程中電力的損耗，應選擇電阻較小的電纜。長度誤差影響到采購工作與施工作業的精細化，易造成不必要的損耗，而質檢合格率則能體現出該供應商的生產水平。因此，將抗拉強度、伸長率、電阻值、長度誤差和質量合格率作為產品質量的二級指標。同時，為產品價格、供應商服務、供應商聲譽各選擇恰當的二級指標，構建的電線電纜供應商評級體系如表1所示。

表1 供應商評價指標體系

2 變異系數法分析權重

2.1 權重計算方法的選擇

供應商評價指標體系建立后，確定電線電纜供應商各評價指標的權重是使用加權TOPSIS法獲得供應商排序的關鍵步驟。指標的權重是指該指標相對于總體目標的重要性或者影響力，常用的計算權重的方法被劃分為主觀賦權法和客觀賦權法2類。主觀賦權法包括專家賦權法、層次分析法，而客觀賦權法則包括變異系數法、主成分分析法、熵值法。本文為了避免人的主觀因素對于權重計算結果的干擾，采用客觀賦權法中的變異系數法計算電線電纜供應商各評價指標的權重。

2.2 指標權重的計算

通過整理甲、乙、丙、丁電線電纜供應商的相關數據，得到了4個供應商的原始數據表。由于供應商生產的電線電纜產品種類繁多，不同型號的產品對應評價指標的數值也不盡相同，因此本研究選取4個供應商生產的橫截面1.5 mm2銅電線進行分析，原始數據表如表2所示。

表2 供應商原始數據表

將原始數據表記作矩陣X=(Xij)m×n，其中m為評價指標個數，n為供應商個數，利用變異系數法計算各指標權重的步驟如下:

通過變異系數法對原始數據表數據進行處理，得到了各指標的最終權重，計算結果如表3所示。

表3 變異系數法計算結果

續表3

3 TOPSIS法綜合評價

3.1 TOPSIS法

TOPSIS法由C L Hwang和K Yoon于1981年首次提出，是一種多屬性的決策方法，對于處理維度較多、數據量較大的電線電纜供應商評價問題具有良好的適用性。TOPSIS法通過分析出最優解和最劣解，依據評價對象同理想化目標的接近程度進行排序，對已知數據的利用較為充分，最終得到的排序結果也較符合評價對象實際的差距。本研究已利用變異系數法為不同指標賦予了對應的權重，并應用在了TOPSIS法對電線電纜供應商的排序中，避免了不同指標的相對重要性對評價結果的影響。

3.2 供應商評價

1)評價指標同趨勢化。運用TOPSIS法進行供應商評價時，要求所有指標的變化方向必須一致，即同趨勢化，將所有類型的指標轉化為極大型指標。在已構建的電線電纜供應商評價體系中，電阻值、長度誤差、報價、到貨時間、歷史違約數都是極小型指標，本文采用倒數法，即令原始數據表中的極小型指標數值Xij通過Xij’=1/Xij轉化為極大型指標。

2)無量綱化。由于各項指標的量綱不同，需要對同趨勢化后的數據表進行歸一化處理，從而得到規范矩陣Y。歸一化處理的過程如下。

原極小型指標:

原極大型指標:

3)選取最優最劣解。從規范矩陣Y中，分別選取每項指標中的最大值y+和最小值y-作為最優方案和最劣方案。

規范矩陣與最優最劣方案的確定如表4所示。

表4 規范矩陣與Y+、Y-

5)接近程度的計算與供應商排序。最優方案與最劣方案的相對接近程度Cj越大，說明該供應商的綜合質量越高。其中

通過比較各供應商最優方案與最劣方案相對接近程度的大小，可以得到各供應商的排名。距離向量、最優方案與最劣方案相對接近程度的值及各供應商排名如表5所示。

表5 排名表

3.3 評價結果分析

通過表5的供應商排名可以發現，供應商甲的相對接近程度最高，達到了0.605，是理論上4個電線電纜供應商中的最優選擇。供應商丙的相對接近程度為0.430，與供應商甲相差了0.175，可以看出不同供應商的產品與服務之間存在較大的差距。結合表2的原始數據表能夠看到，供應商甲的產品質量、價格、服務與聲譽都表現較好，而供應商丙雖然在價格與服務指標上相比于其他供應商有一定的優勢，然而產品質量與供應商聲譽卻顯示出了明顯的不足，這說明產品質量和供應商聲譽對供應商的綜合評價有著更大的影響，這一點在評價指標權重的計算中也得到了充分的體現。因此，電線電纜企業不僅要控制價格優化服務，保證產品質量以及維持良好的信譽也是重中之重。

4 結語

本文在充分考慮了電線電纜產品特性的基礎上，構建出了較為完備的電線電纜供應商多層次評價體系，并采用客觀的變異系數法進行賦權，有效避免了采購人員主觀意愿對于電線電纜供應商選擇的影響，計算供應商排名所使用的TOPSIS方法作為一種逼近理想解的多屬性決策方法，在對電線電纜供應商評價指標數據的處理中顯示出良好的效果。

隨著我國線纜行業的不斷發展，對電線電纜供應商的選擇也應當更加科學、更加全面，而不是完全依賴于相關人員的主觀評價。質量、價格、供應商的服務水平、供應商的信譽都是必要的考量范圍，科學的電線電纜供應商評價方法是維持穩定的電力工程物資供應鏈的重要保障。