基于质量功能展开的供应链柔性优化研究

蒋婷婷，张 扬（上海海事大学 经济与管理学院，上海 200135）

随着时代的变化，人们对供应链不断提出新的要求，其受社会因素的影响也越来越大，整个供应链面对的是一个不断变化的市场。因此，供应链应该有一定程度的柔性，否则，无法将由不确定因素带来的负面影响降到最低程度，也很难在充满着不确定因素的环境中生存和发展。要提高供应链的柔性，企业需要找到柔性的薄弱环节，对症下药。通过分析供应链柔性，找出柔性相关环节，再进行有针对性改进。

供应链柔性方面的研究文献主要包括：供应链柔性测度方面，吴冰、刘义理和赵林度[1]（2008）探究了供应链柔性的量化测度，提出了供应链柔性测量的指标体系，并依照系统中指标的特点用四种方式量化整个供应链的柔性；Patricia M.etc[2]（2008）对以往的实验数据进行分析，发现信息技术的整合、供应链柔性、供应链敏捷性、公司竞争水平间的连锁反应。在供应链柔性评价方面，Yi-Chi Wang[3]（2008）从在供应链中非常重要的订购柔性和发货时间柔性两个角度，对供应链的柔性进行了评估，并通过相应的模型来评价供应链；魏国文[4]（2009）运用模糊层次分析法对供应链的柔性进行评价，建立了三层柔性评价指标体系。供应链与环境不确定性关系方面，牛中强[5]（2008）首先研究整个供应链中不确定的原因，并进一步对供应链柔性的概念进行扩充，探讨供应链柔性和供应链不确定性，利用实物期权理论从定量和定性两个方面对供应链柔性进行了研究。

本文通过分析供应链中关键的柔性要求，以某一行业为例，运用实际可行的方法针对供应链的特点找出可行的柔性策略，并运用质量功能展开对这些策略进行分析，最终得出供应链柔性优化的具体策略及其优先权重。

1 模糊理论、QFD与层次分析法相结合的建模方法

1.1 QFD原理[6-7]

QFD（Quality function deployment）是一种依照消费者的需要而设计的方法。其整体程序根据核心矩阵质量屋构成，质量屋左边是用户需求，右边是用户需求的重要程度，中心是主体矩阵，反映用户与产品功能特性之间的关系。质量屋的底层是各项技术的重要程度和各功能特性的目标值，即QFD活动的输出。其主要的输入是消费者的要求，质量屋依照消费者要求找出改进措施。

1.2 模糊理论[8-10]

模糊理论发展至今，有各种各样的模糊语意的表达形式，其中有梯形隶属、高斯隶属、三角隶属、钟形隶属等各种函数的表达方法。本文采用三角模糊数来描述柔性策略和柔性属性以及柔性策略之间的关系程度。

如果M=（a1, b1,c1），N=（a2, b2,c2）代表两个三角模糊数，则有如下计算：

1.3 层次分析法

层次分析法有3个常用流程，层次构造、优先权分析、一致性验证。层次构造中的决策变量是层次分析法中两两比较的重点。通过将矩阵中要素进行两两比较，本文将运用1～3～9的重要程度表示方法，得到具体数值的判断矩阵。

1.4 模糊理论、层次分析法与质量功能展开相结合

运用上述3种方法的结合分析供应链柔性主要包括以下4个部分：

（1）定义供应链柔性属性和柔性策略，找出供应链柔性属性和柔性策略；（2）运用层次分析法对柔性属性进行排序，得出其忧先权重；（3）确定柔性属性和柔性策略之间的关系、柔性策略间的相互影响，引入模糊理论以得到更为贴近实际的数据；（4）计算出柔性策略优先权重。

2 算例分析

这里引入某一行业的算例说明上述方法的科学性和实用性。本研究主要关注算法，有关如何具体运用方法定义柔性属性和柔性策略不属于本文研究范围。

实际应用中具体的柔性属性和柔性策略应当根据具体的公司酌情确定。首先，公司应该成立一个小组，由相关专家和公司管理者率领，在确定了小组人员后则开始运用上节所述方法进行案例分析。

2.1 定义供应链的柔性属性和柔性策略

这里将柔性属性定义为构成柔性组织的基础结构中所必不可少的因素。柔性策略则是一些对能成功实施供应链柔性管理至关重要的促成工具、技术或方法。本研究提出了一些柔性属性和柔性策略，如表1所示。

2.2 对柔性属性排序

确定5个标准即速度、成本、响应能力、效益、质量，根据每个标准评价柔性属性能多大程度将供应链柔性化。层次分析法的输出，即用Wi表示的柔性属性的优先权重，是模糊质量功能展开模型的输入。运用层次分析法软件对柔性属性的重要度排序。根据图1可知，目标层是提高供应链的柔性，模型建立时基于柔性标准对柔性属性进行两两比较，并基于供应链柔性优化的目标对柔性标准进行两两比较，最后根据这些矩阵计算出柔性策略的权重，计算结果如图2所示。

表1 相关论文中供应链的柔性属性和柔性策略[11-12]

2.3 确定柔性属性和策略的关系以及柔性策略之间的影响程度

柔性属性和柔性策略之间的关系、柔性策略之间的相关度都用三角模糊数表示在模糊质量屋中。相对应的在表2和3中表示出来。

确定了关系和对应的模糊数之后，从专家中各选3位决策者（D1, D2,D3）对各柔性属性和柔性策略的关系和各柔性策略之间的影响进行模糊评价，由于各个专家的评价是一样重要的，所以用公式ri=（d1+ d2+d3）3进行总结得出最后的评价，根据模糊数与影响程度的关系再将模糊数转换成与其相近的影响程度。柔性属性和柔性策略之间的相关程度在表5的质量屋中显示，并同时确定柔性策略间的影响程度，即Tkj，如表4所示。

表2 相关程度和相对应的模糊数

表3 影响程度和相对应的模糊数

表4 柔性策略间的影响程度

2.4 计算柔性策略的重要程度和优先权重

计算这二参数是为了确定哪个柔性策略更有效。RIj是由Wi模糊乘以Rij。

式中Tkj的就是柔性策略之间的影响程度，根据模糊代数理论，用除以最大值，即，将其标准化。然后，为了给柔性策略排序，需要将标准化后的解模糊化，得到具体的数值，即用公式（7）。假设 M（a,b,）

c是一个三角模糊数，则其实数值为：

最后，具体运算和所有结果如表5所示。

实数值大的柔性策略可以很大程度地提高相应的柔性属性。因此，必须选择并实施这些策略。

表5结果表明柔性策略中供应商管理的实数值最高，质量管理的实数值第二高。供应商管理之所以能获得最高实数值，是因为不仅此柔性策略和大多数的柔性属性有着很大关联，还和其他的柔性策略有着广泛的联系。质量管理也是如此。而拉式生产与其他的柔性策略间有着很多的联系，因此是第三个应该被实施的策略，持续改进与柔性属性间有很多的关联，所以是第四个应该被实施的选项。

3 总结和建议

本文运用质量功能展开与层次分析法研究提高供应链的柔性的方法。此方法在找出柔性属性，并获得所需要的柔性策略方面显示出质量功能展开的适用性。运用层次分析法对柔性属性进行排序。为了处理好质量屋中人性判断的模糊性，相关程度、相对重要性和优先权重都用三角模糊数表示。

表5 模糊质量屋

未来的研究可以使用其他积分方法同质量功能展开相结合的方法提高供应链的柔性，也可以考虑利用除层次分析法以外的排序方法，例如综合评价法，计算柔性属性的优先权重。本文只对某一行业进行了分析，理论上该方法几乎可以分析所有行业。

[1]吴冰，刘义理，赵林度.供应链柔性测试的研究[J].工业工程，2008,11(3):68-72.

[2]Patricia M.Swafford,Soumen Ghosh,Nagesh Murthy.Achieving supply chain agility through IT integration and flexibility[J].International Journal of Production Economics,2008,116(2):288-297.

[3]Yi-Chi Wang,Wei-Ting Cheng.A sensitivity analysis of solving joint replenishment problems using the RAND method under inaccurate holding cost estimates demand forecasts[J].Computers&Industrial Engineering,2008,55(1):243-252.

[4]魏国文.企业供应链柔性的FAHP综合评价研究[D].山东：中国海洋大学（硕士学位论文），2009.

[5]牛中强.基于实物期权的供应链柔性研究[D].福建：厦门大学（硕士学位论文），2008.

[6]翟丽.质量功能展开技术及其应用综述[J].管理工程学报，2000,14(1):52-60.

[7]施国洪，王言涛，钱芝网.集成模糊QFD模型在航运投资决策中的应用[J].工业工程，2010,13(3):81-88.

[8]陈以增，唐加福，任立义,等.模糊回归理论在QFD系统建模中的应用研究[J].机械工程学报，2003,39(4):25-29.

[9]Hao-Tien Liu.Product design and selection using fuzzy QFD and fuzzy MCDM approaches[J].Applied Mathematical Modeling,2011,35(1):482-496.

[10]Metin Celik,Selcuk Cebi,Cengiz Kahraman.An integrated fuzzy QFD model proposal on routing of shipping investment decisions in crude oil tanker market[J].Expert Systems with Applications,2009,36(3):6227-6235.

[11]胡本勇，王性玉，彭其渊.供应链柔性契约与单向及双向期权模式选择[J].系统管理学报，2009,18(2):165-171.

[12]王桂花.基于可拓物元模型的供应链柔性评价[J].计算机应用研究，2010,27(10):3724-3730.