一种混合集成和层次分析法的弹性供应商选择方法外文翻译资料

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一种混合集成和层次分析法的弹性供应商选择方法

摘要

供应商在实现供应链目标中起着至关重要的作用。在风险管理的背景下，供应商是现代供应链中最常见的外部风险来源。认识到破坏性事件下供应链流动的连续性是一个关键问题，这引起了企业对弹性供应商选择的关注。相对于传统和绿色供应商选择准则的大量研究，与弹性供应商选择相关的准则尚未得到很好的探索。本文首先从弹性能力的概念出发，探讨供应商选择的弹性标准，弹性能力可分为三类:吸收能力、适应能力和恢复能力。吸收能力是指系统在事先或称为供应商的准备中抵御破坏性事件的能力，而适应性和恢复能力则是指供应商采用自身的能力，并从供应商的破坏或可恢复性中恢复的能力。我们确定了促进供应商恢复能力的八个有效因素。预测分析模型等高级数据挖掘方法用于预测每个供应商的弹性价值。为了从历史数据中获得比单个算法更好的预测性能，我们将二项物流回归、分类回归树和神经网络相结合，采用集成方法对单个供应商的弹性进行预测。这个弹性值是通过集成方法得到的，加上另外四个变量来评估供应商的整体性能，并使用不同的供应商选择模型对它们进行排序。最后，对一家美国制造商的国际塑料原料供应商进行了案例研究。

1. 介绍

近年来，随着企业管理的范式从个体企业之间的竞争迅速转向供应链之间的竞争，供应链管理对于在当前的商业环境中实现竞争变得越来越重要(Cho等，2008)。在供应链管理中，供应商和买方之间的关系对企业能否成功实现战略目标有着重要的影响。因此，买方有必要跟踪他们的关系，评估供应商的表现，并优化其供应基础。

制造公司需要与各种供应商合作，以继续他们的业务活动。在制造业中，原材料和零部件可以达到成品成本的70%。采购部门对降低成本有显著影响，而供应商选择是该部门最重要的职能(Stueland ，2004)。供应商选择和评估是寻找有能力的供应商的过程，他们能够在合适的时间以合适的价格提供高质量的产品。供应商选择是一个涉及两个主要任务的多准则决策问题。一个是确定要考虑的标准，另一个是比较供应商资格的方法。传统的供应商选择标准一般分为定性和定量两大类。不同定性标准的供应商,如运输、采购和订单成本,交货时间,产品缺陷率和定性标准,如产品质量、保证和索赔政策,表现历史,技术能力,地理位置,欲望,和劳动关系记录被认为是在先前的研究(Liao and Kao ，2011；Ozkok和Tiryaki ，2011；Arikan ，2013；Toloo和Nalchigar， 2011；Du等，2015；Al Khaled and Hosseini ，2015；Guneri等，2011；Abdollahi等，2015；Karsak和Dursun，2014；Kilincci和Onal ，2011；You等，2015；Kumar Kar， 2014)。由于政府对企业实施的环境标准和法规，绿色供应商选择标准受到了学术界和实务界的广泛关注。开发绿色供应商选择的目的是为了满足政府法规、流程改进和购买公司的环境政策(Humphreys，2003)。Humphreys(2003)将绿色供应商标准分为两类:定量和定性环境标准。定量环境标准包括可以定量测量的环境法规，如污染物成本和改善成本，而定性环境标准侧重于与供应商环境能力相关的定性测量，如绿色形象、环境管理体系、环境能力等。对绿色供应商选择感兴趣的读者可参考Hosseini 和 Al Khaled (2014)， Buyukozkan 和 Cifci (2012)， Chiou 等 (2008)， Grisi 等 (2010)， Hong-jun 和 Bin (2010)， Hsu 等 (2013)， Igarashi 等 (2013)。根据供应商选择问题的具体行业背景和产品、商品、服务的具体特点，几位作者将供应商选择标准进行了分类，如表1所示。从表1可以看出，以往的研究主要集中在传统的绿色供应商选择标准上。

表1 供应商选择标准的分类

虽然基于传统和绿色标准对供应商选择进行了许多研究，但弹性标准尚未得到很好的探索。弹性的概念在供应链管理中已经变得非常重要。供应商供应中断会中断供应流，给整个供应链造成巨大损失。例如，1999年9月21日，台湾中部发生了里氏7.3级的毁灭性地震，这是该地区近65年来最大的地震，造成2300人死亡，8000人受伤，10万所房屋被毁(Chen 等，2007)。灾难的影响对许多制造业、组织和基础设施造成严重后果，工业生产的总损失约为12亿美元(Papadakis ,2006)。新竹工业园区位于距震中70英里以内，其中包括许多大型半导体制造设施，据估计，这些设施约占全球计算机存储芯片产量的10% (Bhamra等，2011)。地震灾害对PC供应链的影响是巨大的。在接下来的几个月里，由于地震灾害造成的破坏程度，PC部件的供应受到了限制。戴尔(Dell)、Gateway、IBM、苹果(Apple)和惠普(HP)等公司都受到了供应商中断的不利影响。2011年，日本发生9.0级地震和海啸，导致全球供应链网络中断(Manual，2013)。上述例子表明，即使在发生毁灭性灾难的情况下，供应链的流动也必须继续。为了确保供应流的连续性，必须考虑到有弹性的供应商选择标准。Singh(2014)提出了一种混合算法，对供应商进行优先排序，然后在供应商之间分配需求。Choudhary和Shankar(2013)提出了采购批量、供应商选择和运营商选择联合决策的数学模型。其他供应商选择相关工作见(Masi等 2013；Luo等，2009；Lienland等，2013)。

本文从供应商的弹性能力出发，确定了供应商选择的弹性准则。供应商的恢复能力包括三个相关的组成部分:吸收能力、适应能力和恢复能力，详见“弹性供应商的贡献者”一节。

本文的其余部分组织如下:“弹性供应商的贡献者”部分确定并突出了弹性供应商选择的贡献者。“供应商选择的文献”部分回顾了解决弹性供应商选择问题的混合方法。案例分析的仿真结果在“弹性预测模型”部分给出，最后在“层次分析法”部分给出结论。

1. 弹性供应商的贡献者

不同的研究人员和机构定义了弹性;然而，对于弹性的定义并没有达成共识。Sheffi(2006)将弹性定义为“公司通过破坏性事件恢复到正常绩效水平(如库存、产能、服务速度)的能力和速度”。美国机械工程师协会(2009)将弹性定义为系统在不中断系统功能的情况下维持外部和内部中断的能力，或者在系统功能断开时完全恢复的能力。Pettit等(2011)指出，弹性能力有助于供应链在发生破坏性事件后恢复到原来的稳定状态，更重要的是为突发事件做好准备，对破坏做出反应，并从破坏性事件中恢复过来，继续运营。Christopher和Lee(2004)讨论了供应商在创建弹性供应链中的作用，并强调了与供应商合作关系的必要性。作者的结论是，当供应商之间的合作具有高可视性时，风险降低是可能的。Zsidisin 和 Smith(2005)和Wu等人(2010)介绍了有助于降低供应商风险的四个因素，包括脆弱性、协作、风险意识和供应链连续性管理。

在本节中，我们的目标是根据供应商的弹性能力来确定弹性供应商的贡献者。我们供应商的弹性能力定义为它的承受能力积极防范破坏性事件利用其本身吸收能力,采用新的中断条件,利用自适应能力第二防线和恢复其失去能力的恢复能力作为最后的防线。简而言之，我们将供应商的弹性能力分为三种能力:吸收能力、适应能力和恢复能力。吸收能力是指供应商能够以最小的努力水平吸收破坏性事件的冲击并将负面后果最小化的程度。事实上，对供应商来说，吸收能力可以称为灾前恢复力。我们确定了供应商吸收能力的5个贡献者，这5个贡献者最终可以增强供应商的弹性。这些贡献者如下:

bull;剩余库存:保持原材料和零部件的剩余可以帮助供应商克服供应链中断。虽然保持额外库存会增加库存持有成本，但同时也有助于在中断的情况下继续向制造商供货，同时中断的供应商恢复到稳定状态。

bull;位置分离:自然灾害是对供应商最常见的干扰，可能会对供应商的业绩造成毁灭性的后果，如“介绍”部分所述。个人电脑公司的许多电子元件都由日本供应商提供。许多日本供应商都面临着自然灾害，尤其是地震。从地理上与自然灾害分开的供应商处采购原料可能会减少区域灾害对供应商的供应过程产生不利影响的可能性。

bull;备用供应商合同:供应商可能会与备用供应商签订合同，以克服供应能力不足的情况下出现中断。对于供应商来说，提前找到合适的备用供应商并与之签订合同是非常重要的。

bull;坚固性/物理保护:对供应商的建筑和设施进行物理保护可以减少破坏的负面影响，特别是在发生自然灾害的情况下。物理保护策略可以作为供应商对中断的健壮性的贡献。

bull;可靠性:供应商的可靠性反映了其在要求的时间内持续提供可接受的原材料或产品的能力。很明显，可靠性较高的供应商不太容易受到中断的影响。因此，供应商必须加强可靠性，以减少中断后果的影响。

适应性能力是供应商的第二道防线，当吸收能力不足以吸收中断带来的冲击时，可以使用适应性能力。吸收能力是供应商在中断情况下可以利用的临时解决方案。对适应能力的贡献详情如下:

bull;重选路由:如果供应商能够在供应中断的情况下使用不同的运输模式，他们通常会更有弹性。破坏性事件下的改道选项可以增强供应商的弹性，但通常比原来的转运模式更昂贵。

bull;重组:受破坏性事件影响的供应商可能会集中资源以减少影响。供应商通常可能被禁止与其竞争对手合作;然而，临时合作可以增强中断供应商在灾难情况下的恢复能力。

修复能力是供应商的最后一道防线，它反映了供应商有效修复或恢复其受损设施和设备的能力。恢复性能力是指能够使受损供方的能力恢复到正常运行状态的修复或恢复活动。

1. 供应商选择文献

针对供应商选择问题，提出了多种方法，包括多属性决策(MADM)技术、数学规划和人工智能等。Hang Hong等(2005)提出了一个数学规划模型，该模型考虑了供应商的供应能力和客户需求在一段时间内的变化。提出的模型不仅能使收益最大化，而且能满足客户的需求。将该模型应用于韩国农业产业的供应商选择和管理。Pi and Low(2005)使用田口损失函数对供应商进行评估和选择。论文中考虑了质量、准时交货、价格和服务四个属性。这四个属性转化为质量损失，并结合为一个决策变量进行决策。Wang and Che(2007)利用模糊理论、遗传算法和T-transformation技术，提出了一个集成模型来建模产品零部件行为的变化，并对每个零部件的备选供应商进行评估。Farzipoor Saen(2007)在基数数据和序数数据同时存在的情况下，提出了一种不精确的发展分析(IDEA)。本文的研究结果从买方和供应商的角度进行了分析。Gencer和Gurpinar(2007)应用分析网络过程(ANP)评价供应商选择准则之间的关系。该模型是在某电子公司中实现的。Li等(2008)提出了一种基于灰色的粗糙集方法来处理供应链管理中的供应

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