基于ANP/TOPSIS的战略伙伴型建材供应商选择

陈威威

(1. 南通大学 建筑工程学院, 江苏 南通 226019; 2. 河海大学 工程管理研究所, 江苏 南京 210098)

在工程项目建设投资中，建材成本占到相当大的部分，而且，建材的质量高低以及能否及时供应关系到整个工程项目的质量和进度等目标的实现，因此，选择优秀的建材供应商，并与其建立良好的合作关系，对确保工程项目顺利实施和提高工程项目整体效率具有至关重要的意义。

国内已有学者对建材供应商的选择进行了研究，取得了一些有代表性的研究成果。文献[1] 提出了一种基于粗糙集和模糊集理论相结合的建材供应商选择的方法；文献[2] 分析了建筑供应链中供应商选择的评价指标体系，建立了基于灰色关联度理论的供应商选择的决策模型；文献[3] 基于熵权系数和TOPSIS法研究了合作模式下建材供应商选择问题；文献[4]从产品优势、运营管理、合作潜力和绿色管理四个方面建立了绿色建筑供应商选择指标体系，提出用基于模糊集理论的VIKOR方法选择绿色建筑供应商。然而，工程项目建造中所用的建材种类繁多，涉及到众多的建材供应商，不可能建立一套适合所有建材供应商的评价指标体系，应在对建材供应商进行细分的基础上有针对性地开展研究；此外，鉴于工程项目所具有的独特性，不能将工商业领域里的供应商评价指标体系和选择方法简单地照搬到建材供应商选择中来，所构建的建材供应商评价指标体系应能充分反映出其不同之处，选取的评价方法也应考虑到其适用性。

本文正是在对建材供应商细分的基础上，选取战略伙伴型建材供应商为研究对象，构建其评价指标体系，并尝试采用ANP与TOPSIS法相结合的评价方法来探讨工程供应链环境下总承包商的战略伙伴型建材供应商选择问题，以期达到抛砖引玉的作用。

1 战略伙伴型建材供应商评价指标体系

所谓的战略伙伴型建材供应商是相对于提供种类繁多、价格波动不大、供应市场上易得的建材的一般供应商而言的。战略伙伴型建材供应商是指主要提供大宗建筑材料而且对工程进度、质量有较大影响的建材供应商。战略伙伴型建材供应商应具有一流的技术生产能力和服务水平，能按照要求及时送货、退货、换货等以及进行新产品的研发，并保证产品质量。对于总承包商而言，将大宗建筑材料外包给建材供应商，努力与其建立战略伙伴关系，力争实现双赢，有利于降低采购成本和采购风险，确保工程进度和工程质量；对于战略伙伴型供应商而言，与总承包商建立战略伙伴关系，有利于在今后相当长的时间内获得大量的产品订单，来保证其实现丰厚的利润。

战略伙伴型建材供应商的选择，首先得确定相应的评价指标。对供应商选择问题研究较早的是Dickson, 1966年他对170名采购经理进行调查，根据调查结果对23项供应商评价标准按重要性进行排序，发现质量、成本和交货期是选择供应商的三个核心标准[5]。之后，又有许多学者对供应商选择标准问题开展了广泛、深入的研究。而建筑业因其行业的特殊性，产品具有单件性的特点，不能大批量生产，而且是高空作业、露天作业。不同的工程项目在建造中碰到的地质水文情况、气候等外在生产条件也不同，存在大量的不确定性因素，常常导致设计变更、停工的现象发生。而工程项目的合同工期是确定的，通常不得延期，尤其对于工业性工程项目，早日建成投产就早日发挥经济效益，若未按时竣工，承包商将会面临着巨大的经济处罚和信誉危机。因此，设计变更和赶工要求建材供应商对建材的品种和需求量变化能够做出及时响应，也就是建材供应商的生产应具有高度的柔性和协同性。本文结合以上工程项目的特性，在借鉴一些学者研究成果[6～9]的基础上，根据科学性、全面性、可比性等指标体系构建原则设计出战略伙伴型建材供应商评价指标体系，如表1所示。

表1 战略伙伴型建材供应商评价指标体系

战略伙伴型建材供应商评价共涉及到13个指标，按分类依据不同可分：效益型指标和成本型指标；定性指标和定量指标。下面首先对定性指标进行描述。质量认证体系，如果建材供应商通过了ISO9001质量管理体系认证，则用1表示，否则为0；服务质量和企业诚信度均用好、较好、一般、差来描述，对应的分数分别为1.0、0.8、0.6、0.4；沟通能力和新产品研发能力可分为强、较强、一般、差四个等级，对应的分数也为1.0、0.8、0.6、0.4。定量指标中，单位产品分摊的交易费用这一指标中的交易费用指达成一笔交易所要花费的成本，谈判、签约、合约执行的监督等活动所费的成本；订货提前期时间越短，说明供应商对客户的要求响应越快，客户所需的存货也越少；品种柔性用供应商能够同时期生产的产品总品种数占客户需要变动产品品种数的百分比来表示；批量柔性可用供应商能够获利的某产品批量最大值与最小值之差占客户对该产品批量的需求变化值的百分比来表示；其余的定量指标含义一目了然，不再赘述。

2 战略伙伴型建材供应商评价模型

战略伙伴型建材供应商选择，是一个多目标决策问题。供应商选择方法有多种，主要包括成本法、线性规划法、非线性规划法、模糊规划、多目标规划法、各种智能方法和实践方法[10]，这些选择方法各有优劣。有些方法要求指标间是相互独立的，可战略伙伴型建材供应商评价指标之间确实存在相互依存的关系，甚至不同层级的指标之间也存在支配和反支配的关系，而此时用网络层次分析法(ANP, Analytic Network Process)来确定指标的权重更合理。逼近理想求解的排序法(TOPSIS, Technique for Order Preference by Smilarity to Ideal Solution)是求解多目标决策问题的一种非常有效的方法，评价结果不受人为因素影响，而且计算简便，容易理解。故本文选取ANP和TOPSIS相结合的方法来对战略伙伴型建材供应商进行评价和选择，建立了一种新的评价模型，具体步骤[11, 12]如下：

(1)分析问题

将决策问题进行系统的分析、组合，形成元素和元素集，分析判断元素层次是否内部独立，是否存在内部依存和反馈，哪些是准则，哪些是元素。

(2)构造ANP的典型结构

ANP的典型结构是由控制层和网络层两部分组成。首先要构造控制层，控制层是递阶层次结构，设定决策目标、决策准则，每个准则还可以有子准则。其次再构造网络层次，归类确定每一个元素集，分析其网络结构和相互影响关系，分析元素之间的关系。元素组之间只要有一对元素具有相关性，则这两组有联系。

(3)构造ANP的超矩阵计算权重

先进行各相关组的判断矩阵的两两比较，并计算其权重，对组内和组与组之间的相关元素逐个进行两两比较，计算每个判断矩阵的相对权重，按顺序构造出初始超矩阵，计算流程如图1所示。

图1 ANP计算流程

(4)建立由m个建材供应商n项评价指标所确定的决策矩阵X=(xij)m×n。

(5)选用标准化函数

(1)

(2)

其中I1为效益型指标，I2为成本型指标；进行标准化处理，设标准化矩阵为Y=(yij)m×n。

(6)构造加权标准化决策矩阵Z=(Zij)m×n，其中zij=Wjyij(j=1,2,…,n)

(3)

Wj由ANP得到的权重系数确定。

(4)

(8)采用双基点排序法，按下式计算各方案与理想点的相对近似度αi和相对贴近度Ti

(5)

(6)

(9)由小到大排出各备选建材供应商的优先顺序，选择战略伙伴型建材供应商，排序原则为：Ti值小者为优，若Ti值相等，则αi值小者为优。

3 实例分析

某总承包商欲通过筛选，从5家商品混凝土供应商中选择1家作为长期战略合作伙伴。

3.1 采用ANP确定指标权重

由于ANP的计算异常繁杂，本文利用美国Expert Choice公司开发的“Super Decisions”软件(“超级决策”软件，SD软件)来计算指标的权重。将表1中的准则和指标分别一一输进SD软件中的Cluster(组)和Node(节点)中，并建立组与组、节点与节点之间的连接，进而构建出了确定战略伙伴型建材供应商指标权重的ANP模型，界面如图2所示。其中，箭头的指向表示一组对另一个组的支配作用。例如，合作稳定性对质量有支配作用，即双方合作稳定有利于确保产品的质量。

环形箭头表示同一组内部的节点之间存在相互作用。例如供货响应能力中的产量柔性这个指标对准时交货率、订货满足率和订货提前期均有影响。

图2 确定战略伙伴型建材供应商指标权重的ANP模型

采用九分法对各指标之间的关系进行两两比较打分，SD软件提供了五种输入模式，即问卷、图形、词语、矩阵和直接键入模式。根据专家的判断结果将具体的数据输入到SD软件中，如图3为合作稳定性准则下组间比较的问卷模式界面，在所有判断矩阵通过一致性检验的基础上，利用该软件计算各指标的权重Wj，得到Wj=(0.1088, 0.1598, 0.0714, 0.1520, 0.0480, 0.0667, 0.0493, 0.0551, 0.0754, 0.0435, 0.0663, 0.0595, 0.0442)。

图3 合作稳定性准则下组间比较的问卷模式界面

3.2 运用TOPSIS选择战略伙伴型建材供应商

通过专家打分、公式计算以及购销合同等商业资料获得5家商品混凝土供应商的评价指标值，如表2所示。其中，商品混凝土因强度等级和坍落度的不同以及是否防水价格有所不同，表中产品价格C21是经过数据处理的，具有可比性。

表2 各备选商品混凝土供应商评价指标值

根据表2，易得决策矩阵，结合表1中指标类型，选用上文中的标准化函数公式(1)、(2)进行标准化处理，得到标准化矩阵Y,

然后由公式(3)求出加权标准化决策矩阵Z,

由公式(4)确定理想点I*

采用双基点排序法，根据公式(5)、(6)算出各方案与理想点的相对近似度αi和相对贴近度Ti，并对备选建材供应商进行排序，如表3所示。

表3 各备选商品混凝土供应商的αi、Ti及排序结果

由表3知，该总承包商应该选择商品混凝土供应商S3作为长期的战略合作伙伴。

4 结 论

(1)在界定了战略合作型建材供应商内涵的基础上，综合考虑战略伙伴型建材供应商选择的影响因素,如:工程设计变更和赶工要求、质量、合作稳定性以及交易费用等因素,构建了一套能客观地反映工程项目生产不均衡性等特性的战略伙伴型建材供应商评价指标体系。

(2)鉴于战略伙伴型建材供应商评价指标体系的指标之间并不是相互独立的, 构造了确定战略伙伴型建材供应商指标权重的ANP模型，并应用SD软件进行求解,提高ANP确定战略伙伴型建材供应商指标权重的实用性及精确性。为了减少评价结果中人为因素的影响，用TOPSIS来选择战略伙伴型建材供应商。通过以战略伙伴型商品混凝土供应商的选择为实例验证了其可行性，为总承包商选择战略伙伴型建材供应商提供了一种科学、合理的决策方法。

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