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[摘要] 文章以山东一些电厂的物资超市管理模型为例，建立“VMI”化管理的供应商选择指标体系，利用AHP—TOPSIS模型对供应商进行选择，并以此为基础研究了物资超市的库存策略。
[关键词] 火电厂 物流管理 物资 优化
本文中火电厂物资是指除生产所需的主要原材料——燃煤之外的其它物资，即在电力生产过程中所消费的生产物资，如材料、动力、工具和机器设备等，这类物资约有7000余种，这类物资的特点是市场供大于求，因此电厂不需要以大量的库存来保存这类物资。
一、基于“VMI”的火电厂物资管理模型
截至到2007年，我国发电企业中只有少数几家电厂直接与供应商合作，实行了VMI（Vendor Managed Inventory）化管理，以山东几家电厂为例，效果明显，如表1所示。
二、供应商评价指标体系的建立
电厂“VMI”化管理模型中供应商的选择范围比较广，主要考虑因素有成本、配送时间和品质。对供应商的选择主要考虑如表2所示的一些因素，附表1是对17个指标的描述。
三、基于AHP-TOPSIS的供应商选择模型
1.指标权重的确定方法—AHP
采用层次分析法对供应商进行选择，并把专家意见和分析者的主观判断结合起来，对相对关键属性值给予定量表示，然后用数学方法确定表达每一层次全部要素的相对重要性的权重。因为指标体系中各个指标的重要程度是不同的，而不同供应商对于不同的指标的优劣也不同，从而可以构成一个具有不同层次的指标体系。指标体系构建方法：
(1)构建层次结构模型，在此评价指标体系中有子目标层b1-b5和因素层x1-x17。
(2)单级权重矩阵的建立。同层次单权重表示本层次诸因素之间对上层次某因素的相对重要性。就是先确定b1-b5的权重， x1-x3相对于b1的权重， x4-x6相对于b2的权重，x7-x10相对于b3的权重，x11-x13相对于b4的权重，x14-x17相对于b5的权重。
步骤1，建立判断矩阵：假设有n个评价指标，通过指标间两两对比方法构造判断矩阵，为第i个元素相对于第j个元素的重要程度。
步骤2，计算矩阵的特征向量和特征值：单级权重矢量的计算。由判断矩阵个元素之间的相对重要性可计算单层元素相对于上层关联元素的绝对权重。权重（3-1）
求出规范后的权重，（3-2）
则权重:， 特征值：。由此可求得 b1-b5的权重，以及x1-x17相对于b1-b5各因素的权重。
步骤3,检验判断矩阵的一致性:计算一致性指标(3-3)
计算一致性比率 (3-4)
检验一致性：CR<0.1时，认为判断矩阵的一致性可以接受；CR≥1时，认为应该对判断矩阵做适当修正，返回步骤1直到通过一致性检验为止。
（3）组合权重的确定。求得单级权重后并通过一致性检验后，利用加权的方法求的X1-X17的组合权重，即为各评价指标的权重wj。方法是利用b1-b5和相应的X1-X17的因素层指标权重值相乘。
2.用TOPSIS方法进行供应商的选择
假设某电厂有m个可供选择的物资供应商，n个评价指标。则以Xij表示第i个供应商的第j个指标的评价值，所以，供应商的指标评价值矩阵为X：
规范化处理：因为在对火电厂的供应商进行选择时，所用的指标多为效益型，即指标值越大越好，所以把少数几个成本型（价格水平、地理位置、交通便利条件和服务能力指标）指标进行规范化处理，变为效益型指标，方法是：
(3-5)
dij=1/xij（j=1，4，12） （3-6）
无量纲化处理费用型指标:（3-7）
其中i=1，2，…，m；j =1，4，12。
效益性指标: （3-8）
其中i=1,2…,m;j=2,…,17 。经过规范化处理和无量纲化处理之后，得到矩阵R：
（3-9）
在利用AHP法确定了指标的权重因子wj之后，可以计算得到供应商的各指标加权评价值矩阵:
（3-10）
参评样本的最大值构成最理想点集合，为：
（3-11）
参评样本的最小值构成最不理想点集合，为：
（3-12）
为了综合考虑供应商的各项指标值到最理想点和最不理想点的距离，计算供应商的各项指标到最优和最劣两个参考点之间的连线射影，得出结果即为各供应商的TOPSIS评价值，比较之后根据 的大小对其进行排序， 越大则表明此供应商越具有被选优势。
(3-13)
四、应用模拟
1.供应商选择：山东某电厂在建立VMI初期，经过与有意向的供应商联系，对每一产品S初步确定了6个备选供应商。为了对各项指标做出客观对比和选择，选用TOPSIS算法在6个供应商的17个评价指标的战略合作伙伴中做出选择。按照表3-1中的评价方式和标准，该电厂通过对这些供应商的详细调查，对于定量指标直接计算得到；供应商的定性指标由电厂的供应、生产和质检等部门组成的专家组进行了评定。由此得到某产品6个供应商的17个评价指标的初评矩阵X。
根据公式3-6、3-7和3-8对X进行规范化和无量纲化，得到R矩阵。
由公式3-1到3-4得到的组合权重，由公式3-9得到加权矩阵V，最后由公式3-11得到最理想点集合:p+=（0.000912593，0.024637，0.026485，0.004354，0.006576，0.003929，0.011042，0.005524，0.01，0.0119461，0.006260952，0.010829，0.018419，0.011224，0.012286，0.01967，0.003813）
由公式3-12得到最不理想点集合：
p-=（0.000735522，0.008212，0.005045，0.001451，0.005446，0.001964，0.008369，0.00221，0.004，0.009054，0.005338286，0.002707，0.010233，0.000935，0.002048，0.006557，0.00143）
由公式3-13计算得出供应商TOPSIS值为：
Yi=(0.0070630.027160.007950.0257860.00156320.023914)
得到供应商TOPSIS算法从优到次的选择排列顺序为：Y2>Y4>Y6>Y5>Y3>Y1
从排序结果可以看出电厂应选择第二家供应商作为S产品的合作供应商时为最佳选择，其次是第四家供应商。从各项指标的数值上可以看出，第二家供应商从5个一级指标和17个二级指标中的各项数值的综合表现来看，是具有备选优势的。排序结果表明，排名前三位的供应商的评价值和后两位差距较大，所以为了实现物资超市计划并且在供应商中适当的引入竞争，该电厂选择前三家供应商作为S产品的供应商。第二家供应商为主供应商，供应电厂所需的75%的份额；第四家供应商和第六家供应商同为为副供应商，供应额分别为15%和10%的份额。
（2）最佳订购批量EOQ的确定。以第二家供应商为例，由于电厂对于S产品的月需求量为1000件。则由第二家供应商供应750件。C2为1000元，c3为2000元，c1为1.5元，c4为1元。由于采用VMI理论下的物资超市管理模式，使得交易费用降低，c6为2600元。p1为100元。由X矩阵查得p为298元。
TC1=152000（元），TC2=225000（元），TC=226025（元）。
对于整个供应链来说，实施VMI之后，库存量减少为：
可见，实施电厂物资超市管理模式后，电厂减少了库存物资占用，而且对于整条供应链来说也是一种流程的优化，它降低了整条供应链的库存占用资金，而且从一定程度上保证了供应商的销售利润的实现，对于供应链上的双方来说，都是有利的选择。
参考文献：
[1]Hans-Christian Pfohl:物流管理前沿——实践、创新、前景（张计划，李铁倩等译）.北京：机械工业出版社，2004.173-177
[2]Ronald H.Ballou，企业物流管理——供应链的规划、组织和控制（王晓东，胡瑞娟等译）.北京：机械工业出版社，2002，2～4
[3]Choy K L, Lee W B, Lau Henry C W, et al. An enterprise collaborative management system: a case study of supplier selection in new product development. International Journal of Technology Management,2004,28(2):202～206
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
[关键词] 火电厂 物流管理 物资 优化
本文中火电厂物资是指除生产所需的主要原材料——燃煤之外的其它物资，即在电力生产过程中所消费的生产物资，如材料、动力、工具和机器设备等，这类物资约有7000余种，这类物资的特点是市场供大于求，因此电厂不需要以大量的库存来保存这类物资。
一、基于“VMI”的火电厂物资管理模型
截至到2007年，我国发电企业中只有少数几家电厂直接与供应商合作，实行了VMI（Vendor Managed Inventory）化管理，以山东几家电厂为例，效果明显，如表1所示。
二、供应商评价指标体系的建立
电厂“VMI”化管理模型中供应商的选择范围比较广，主要考虑因素有成本、配送时间和品质。对供应商的选择主要考虑如表2所示的一些因素，附表1是对17个指标的描述。
三、基于AHP-TOPSIS的供应商选择模型
1.指标权重的确定方法—AHP
采用层次分析法对供应商进行选择，并把专家意见和分析者的主观判断结合起来，对相对关键属性值给予定量表示，然后用数学方法确定表达每一层次全部要素的相对重要性的权重。因为指标体系中各个指标的重要程度是不同的，而不同供应商对于不同的指标的优劣也不同，从而可以构成一个具有不同层次的指标体系。指标体系构建方法：
(1)构建层次结构模型，在此评价指标体系中有子目标层b1-b5和因素层x1-x17。
(2)单级权重矩阵的建立。同层次单权重表示本层次诸因素之间对上层次某因素的相对重要性。就是先确定b1-b5的权重， x1-x3相对于b1的权重， x4-x6相对于b2的权重，x7-x10相对于b3的权重，x11-x13相对于b4的权重，x14-x17相对于b5的权重。
步骤1，建立判断矩阵：假设有n个评价指标，通过指标间两两对比方法构造判断矩阵，为第i个元素相对于第j个元素的重要程度。
步骤2，计算矩阵的特征向量和特征值：单级权重矢量的计算。由判断矩阵个元素之间的相对重要性可计算单层元素相对于上层关联元素的绝对权重。权重（3-1）
求出规范后的权重，（3-2）
则权重:， 特征值：。由此可求得 b1-b5的权重，以及x1-x17相对于b1-b5各因素的权重。
步骤3,检验判断矩阵的一致性:计算一致性指标(3-3)
计算一致性比率 (3-4)
检验一致性：CR<0.1时，认为判断矩阵的一致性可以接受；CR≥1时，认为应该对判断矩阵做适当修正，返回步骤1直到通过一致性检验为止。
（3）组合权重的确定。求得单级权重后并通过一致性检验后，利用加权的方法求的X1-X17的组合权重，即为各评价指标的权重wj。方法是利用b1-b5和相应的X1-X17的因素层指标权重值相乘。
2.用TOPSIS方法进行供应商的选择
假设某电厂有m个可供选择的物资供应商，n个评价指标。则以Xij表示第i个供应商的第j个指标的评价值，所以，供应商的指标评价值矩阵为X：
规范化处理：因为在对火电厂的供应商进行选择时，所用的指标多为效益型，即指标值越大越好，所以把少数几个成本型（价格水平、地理位置、交通便利条件和服务能力指标）指标进行规范化处理，变为效益型指标，方法是：
(3-5)
dij=1/xij（j=1，4，12） （3-6）
无量纲化处理费用型指标:（3-7）
其中i=1，2，…，m；j =1，4，12。
效益性指标: （3-8）
其中i=1,2…,m;j=2,…,17 。经过规范化处理和无量纲化处理之后，得到矩阵R：
（3-9）
在利用AHP法确定了指标的权重因子wj之后，可以计算得到供应商的各指标加权评价值矩阵:
（3-10）
参评样本的最大值构成最理想点集合，为：
（3-11）
参评样本的最小值构成最不理想点集合，为：
（3-12）
为了综合考虑供应商的各项指标值到最理想点和最不理想点的距离，计算供应商的各项指标到最优和最劣两个参考点之间的连线射影，得出结果即为各供应商的TOPSIS评价值，比较之后根据 的大小对其进行排序， 越大则表明此供应商越具有被选优势。
(3-13)
四、应用模拟
1.供应商选择：山东某电厂在建立VMI初期，经过与有意向的供应商联系，对每一产品S初步确定了6个备选供应商。为了对各项指标做出客观对比和选择，选用TOPSIS算法在6个供应商的17个评价指标的战略合作伙伴中做出选择。按照表3-1中的评价方式和标准，该电厂通过对这些供应商的详细调查，对于定量指标直接计算得到；供应商的定性指标由电厂的供应、生产和质检等部门组成的专家组进行了评定。由此得到某产品6个供应商的17个评价指标的初评矩阵X。
根据公式3-6、3-7和3-8对X进行规范化和无量纲化，得到R矩阵。
由公式3-1到3-4得到的组合权重，由公式3-9得到加权矩阵V，最后由公式3-11得到最理想点集合:p+=（0.000912593，0.024637，0.026485，0.004354，0.006576，0.003929，0.011042，0.005524，0.01，0.0119461，0.006260952，0.010829，0.018419，0.011224，0.012286，0.01967，0.003813）
由公式3-12得到最不理想点集合：
p-=（0.000735522，0.008212，0.005045，0.001451，0.005446，0.001964，0.008369，0.00221，0.004，0.009054，0.005338286，0.002707，0.010233，0.000935，0.002048，0.006557，0.00143）
由公式3-13计算得出供应商TOPSIS值为：
Yi=(0.0070630.027160.007950.0257860.00156320.023914)
得到供应商TOPSIS算法从优到次的选择排列顺序为：Y2>Y4>Y6>Y5>Y3>Y1
从排序结果可以看出电厂应选择第二家供应商作为S产品的合作供应商时为最佳选择，其次是第四家供应商。从各项指标的数值上可以看出，第二家供应商从5个一级指标和17个二级指标中的各项数值的综合表现来看，是具有备选优势的。排序结果表明，排名前三位的供应商的评价值和后两位差距较大，所以为了实现物资超市计划并且在供应商中适当的引入竞争，该电厂选择前三家供应商作为S产品的供应商。第二家供应商为主供应商，供应电厂所需的75%的份额；第四家供应商和第六家供应商同为为副供应商，供应额分别为15%和10%的份额。
（2）最佳订购批量EOQ的确定。以第二家供应商为例，由于电厂对于S产品的月需求量为1000件。则由第二家供应商供应750件。C2为1000元，c3为2000元，c1为1.5元，c4为1元。由于采用VMI理论下的物资超市管理模式，使得交易费用降低，c6为2600元。p1为100元。由X矩阵查得p为298元。
TC1=152000（元），TC2=225000（元），TC=226025（元）。
对于整个供应链来说，实施VMI之后，库存量减少为：
可见，实施电厂物资超市管理模式后，电厂减少了库存物资占用，而且对于整条供应链来说也是一种流程的优化，它降低了整条供应链的库存占用资金，而且从一定程度上保证了供应商的销售利润的实现，对于供应链上的双方来说，都是有利的选择。
参考文献：
[1]Hans-Christian Pfohl:物流管理前沿——实践、创新、前景（张计划，李铁倩等译）.北京：机械工业出版社，2004.173-177
[2]Ronald H.Ballou，企业物流管理——供应链的规划、组织和控制（王晓东，胡瑞娟等译）.北京：机械工业出版社，2002，2～4
[3]Choy K L, Lee W B, Lau Henry C W, et al. An enterprise collaborative management system: a case study of supplier selection in new product development. International Journal of Technology Management,2004,28(2):202～206
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。