物流外包合作伙伴选择的两阶段混合决策方法——基于DEMATEL-ANP-VIKOR混合决策模型

王 燕， 谢蕊蕊

（南开大学， 天津市300071）

一、引言

随着市场竞争的日益激烈，很多企业为降低成本、减少投资、集中精力增强自身核心竞争力，都选择将自己不具备竞争优势的业务以合同的方式委托给专业的公司——业务外包，物流外包就是业务外包中最为典型的一种。在西方发达国家，生产企业和销售企业物流业务外包的比例已经接近50%，国内企业物流业务外包趋势也不断显现。对企业而言，物流外包既是扩大分销系统的途径，又是节省大量人力、财力和技术的解决方案。但是，物流外包也存在诸多潜在风险，如果外包合作伙伴选择不当，就会对企业战略产生负面影响，如合作伙伴提供的物流服务达不到企业的预期目标，合作伙伴对企业的采购或销售形成控制，合作伙伴在合约期产生道德风险问题，合作伙伴与物流外包商沟通不力等。为尽量在事前避免这些风险，合作伙伴的评价与筛选就成为企业物流外包成功与否的关键环节。

目前，关于外包合作伙伴选择的研究主要侧重于两个方面：一是合作伙伴选择评价指标体系的建立；二是合作伙伴选择科学决策方法的研究。在指标体系研究方面，一类是将信誉度、兼容性、沟通能力、是否共担风险等作为主要影响因素进行定性分析；[1]、[2]一类是建立包括成本、资产、服务质量以及风险等在内的定量指标体系；[3]、[4]还有一类是将定性与定量指标结合起来，建立合作伙伴选择的多阶段模型，[5]、[6]这样就可以首先用定性的方法缩小外包供应商的选择范围，然后再通过定量的方法锁定最佳合作者。在决策方法研究方面，单一方法被采用得较多，如综合指数法、功效系数法、层次分析法（AHP）、模糊综合评价法、主成分分析法、因子分析法、数据包络分析方法等，这些方法的局限性在于，很少考虑指标之间的相互影响关系。为解决这一问题，将上述方法以及偏好顺序结构评价（PROMETHEE）、网络层次分析（Analytical Network Process，ANP）[7]等方法相结合的组合决策模式开始流行，这类组合方法的优点是综合考虑了评价指标之间的相互联系、相互影响以及可能存在的反馈作用。

本文在梳理和归纳外包合作伙伴选择经典文献的基础上，建立了两阶段混合决策模型，旨在为企业物流外包合作伙伴选择提供战略性分析框架和实际操作手段。第一阶段，从合作伙伴的基本情况、双方兼容性、合作持续性、协调沟通、技术水平等多个角度建立定性指标体系，用于合作伙伴的初步筛选；第二阶段，从物流实力、外包成本、服务质量、外包风险等方面建立定量指标体系，作为合作伙伴精选的衡量标准，并采用DEMATEL-ANPVIKOR 的三段式混合决策方法，对决策变量的关系、指标权重与方案排序进行优化。

二、两阶段评价指标体系的建立

考虑到数据的可得性以及市场上数量众多的可供选择的物流合作伙伴，本文首先建立初选指标体系。这些指标大多是难以量化的定性指标，只能根据企业自身的要求以及合作伙伴的情况来进行理性判断，包括合作伙伴基本情况、与本企业的兼容性、持续合作的前景、双方协调沟通的可能性以及合作伙伴技术能力是否达到企业要求等。根据初选指标，可从庞大的备选企业中快速剔除一些不合格的企业，筛选出几家各方面水平相当的备选合作伙伴。

在初选的定性分析基础上，进一步建立精选的定量评价指标体系，该体系分为目标层、准则层和方案层。其中，目标层描述了外包企业在合作伙伴选择过程中期望达到的总体要求，包括对备选合作伙伴物流实力水平的考察、对成本价格的权衡、服务质量的标准以及对风险的事前防范等；准则层是对目标层的进一步细化，即影响合作伙伴选择的具体因素。（1）物流实力，包括物流总资产、物流技术水平、物流能力供应率、高级物流人才比率、物流网络覆盖率5 个指标。物流总资产是企业从事物流活动的资产总计，包括运输车辆、仓库、装卸工具等资产；物流技术水平即企业的条码系统、物流控制软件、信息管理系统以及自动分拣技术水平；物流能力供应率是能够按照客户要求实施物流活动的比率；高级物流人才比率是企业高级物流人才占员工总数的比率；物流网络覆盖率是该企业物流活动覆盖的范围。（2）成本价格。成本价格是选择合作伙伴时需要重点考虑的因素，包括物流服务价格、物流成本节约、对外包伙伴激励和监督的成本。物流服务价格是备选企业要求物流外包企业支付的费用；物流成本节约是备选合作伙伴能为企业节省的物流成本；激励和监督成本是为防止信息不对称、合同不完备等原因所造成的合作伙伴的逆向选择和道德风险所付出的成本。（3）服务质量，指物流合作伙伴按照要求提供物流服务的水平，包括物流作业准确率，货损、货差、缺货率，送货、提货准时率，作业准确率和快速响应时间。（4）合作风险，指选择备选企业作为合作伙伴后存在的风险状况，包括信用风险、财务风险、供应商控制企业的概率以及供应商难以被控制的概率。信用风险用候选伙伴的信用度水平衡量，其对合作可能存在的风险具有很大的影响，因此在进行评价时，可聘请专门的信用等级评估机构，对候选伙伴进行信用评价；财务风险指合作伙伴因财务结构不合理、融资不当，使公司可能丧失偿债能力而导致的风险。值得关注的是，上述各准则之间一般会存在直接或间接的联系，部分准则还可能对目标存在反馈作用。方案层是备选的合作伙伴集合。具体评价指标体系见图1（其中方案层省略）。

三、DEMATEL-ANP-VIKOR 组合模型方法

在合作伙伴的精选定量评价中，我们采用了DEMATEL-ANP-VIKOR 组合模型方法。根据上述精选阶段的指标体系，对初选后的物流外包合作伙伴进行了定量评价。首先，我们采用决策实验室分析法（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory，DEMATEL）建立目标层要素的影响关系结构矩阵；然后，采用ANP 方法确定准则层各指标权重；最后，采用基于折中妥协解的多属性决策方法（Visekriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje in Serbian，VIKOR）对备选合作伙伴进行排序。

1. DEMATEL 模型

DEMATEL 模型是美国学者甘布斯和丰特拉（A.Gabus & E.Fontela）[8]20 世纪70 年代提出的，它是一种运用图论和矩阵工具进行系统因素分析的方法，其基本原理是通过系统内各要素的逻辑关系建立直接影响矩阵，然后通过计算每个要素对其他要素的影响度和被影响度，构造影响关系结构图。近年来，该方法被国内外学者广泛用于解决复杂的、相互关联的问题，如产业发展、[9]、[10]社会问题、[11]产品开发、[12]企业决策[13]及安全事故[14]因素分析等各种问题。本研究运用该方法得到目标层要素的影响关系结构图，其基本步骤如下：

第一，建立目标层要素的直接影响关系矩阵A。在广泛收集相关资料和听取专家意见的基础上，确定各影响要素之间的关系，以0、1、2、3、4 表示其影响强度（0 代表两要素间无影响，1 代表两要素间低度影响，2 代表两要素间中度影响，3 代表两要素间高度影响，4 代表两要素间极高度影响）。其中，要素i 对要素j 的影响在矩阵中用aij表示，通过对两两要素的直接影响强度进行度量，建立了直接影响关系矩阵。

第二，标准化直接影响关系矩阵D。为在直接影响关系基础上进一步分析要素之间的间接影响关系，将直接影响关系矩阵标准化。标准化的方法是：

图1 企业物流外包合作伙伴选择的二阶段评价指标体系

第三，计算总影响关系矩阵T。在求得标准化的影响矩阵D 后，可利用下面的公式得出总影响关系矩阵T：

第四，根据总影响关系矩阵中的元素tij，计算出每个要素的影响度、被影响度以及中心度与原因度。tij表示要素i 对要素j 所带来的直接影响和间接影响的程度；T 的每行元素之和ri为i 对所有其他要素的综合影响值，称为影响度；T 的每列元素之和cj为j 受其他各要素的综合影响值，称为被影响度；每个元素i 的影响度与被影响度之和为该元素的中心度；影响度与被影响度之差为该元素的原因度。

第五，设置初始值，得到影响关系图。为降低影响关系图的复杂性，可设置一个初始值p，只有影响度高于p 的元素关系才会在影响关系图中得到反映，从而得到简化的目标层要素之间的影响结构图。

2. ANP 模型

ANP 模型是美国学者萨蒂（Saaty） 在层次分析法（AHP）基础上提出的一种有效处理复杂系统问题的决策方法，它不仅能够处理复杂因素之间的依存和反馈关系，而且没有严格的层次限制，目前已被国内外学者广泛应用到各种领域。本文运用该方法得到准则层各指标的权重，计算步骤如下：

第一，根据准则层指标对目标的重要性，建立比较判断矩阵。与层次分析法类似，各指标按照一定的准则，就其相对于目标的重要性进行两两比较，构造判断矩阵。该过程由评判专家（决策者）根据自身经验和可获得信息来进行。另外，如果存在一个要素集，其内部各子要素之间相互影响，此要素集权重矩阵是通过相对重要性程度来获得的，即以要素集内的某一子要素为准则，对子要素进行两两比较。相对重要性程度的数值还是按照萨蒂的1-9 级进行划分。

第二，建立未加权超矩阵B。对第一步建立的比较判断矩阵，运用特征根法求出元素的权重向量，把这些权重向量按照合理的顺序放入一个矩阵中，从而构造出反映各子要素之间相互关系的未加权超矩阵。它有m 个要素集，分别用Ci（i=1，……，m）表示，每个要素集中又有n 个子要素，用emn表示第m 层的第n 个指标。事实上，超级矩阵是一个分块矩阵，矩阵中的每一部分表示两个不同的要素集在整个系统中的相互关系。wij是第i 层指标相对于第j 层指标比较判断矩阵的特征向量矩阵。超级矩阵的形式取决于利用DEMATEL 方法得出的影响关系图，即各分块矩阵按照影响关系图的关系组合成一个大矩阵。如果影响关系图如图2 上半部分所示，则未加权超矩阵的形式就如图2 下半部分的矩阵W 所示，其中分块矩阵w21表示第2 层指标相对于第1 层指标的权重向量矩阵，而w33表示第3 层指标内部的权重向量矩阵。当两个元素之间没有影响时，子块wij为0。

第三，计算加权超矩阵M。由于ANP 网络结构中各个元素集之间通常是相互依赖的，因此超级矩阵中各列之和一般大于1，必须对超级矩阵进行加权修正，使得各列之和等于1。超矩阵的加权首先需要构造元素集之间的加权矩阵，它是按照超矩阵中各列的非0 子块对该列顶部元素集的影响程度进行判断比较所得到的权重判断矩阵。而超矩阵的加权是通过超矩阵中相应位置的权重矩阵乘以加权矩阵中的权重值得到的。经过加权规范化后的超矩阵是一个列值随机的矩阵。

图2 要素影响关系图与未加权超矩阵

第四，计算极限超矩阵W。对加权超矩阵根据所属类型求解，可得极限超矩阵W：

极限超矩阵的每一列都相同，且列和等于1，其每一行所对应的值即为该行指标的权重。

3. VIKOR 模型

VIKOR 方法是奥普里佐维奇（Opricovic）和曾（Tzeng）提出的一种折中的多属性决策方法，近两年来，有不少学者开始运用该方法来进行决策方案的选择。其基本思想是，首先确定正理想解和负理想解，正理想解是一个方案集中并不存在的虚拟的最佳方案，由各备选方案在各评估准则中的最佳值构成；负理想解是虚拟的最差方案，由各方案在各评估准则中的最差值构成。然后，将方案集中所有的备选方案与正理想解和负理想解的距离进行比较，靠近正理想解而远离负理想解的方案就是最佳方案，其计算步骤如下：

第一，对指标值进行标准化。用xij代表第i 个方案第j 个指标的原始值，其标准化值fij为：

第二，计算正理想解fj*和负理想解fj-。其中：

第三，计算每一评估方案到正理想解的加权距离Si和到负理想解的加权距离Ri。其中：

这里，wj代表第j 个指标的权重，Si为第i 个方案到正理想解的加权距离，Ri为第i 个方案的最大遗憾值。

第四，计算折中的可行解Qi，这里：

四、企业物流外包合作伙伴选择案例分析

企业A 对将物流业务外包给合作伙伴的成本和收益进行评估后认为，与自营物流相比，选择一个可靠的物流合作伙伴会给企业带来赢利，因此决定挑选一家物流企业建立合作伙伴关系。根据专业网络公开的物流企业信息，发现有很多优秀的企业可供选择，因此它首先按照初选指标快速筛选出4 家备选的合作伙伴（各评价指标数据如表1所示），然后采用上述模型选择出最佳合作伙伴。

1. 基于DEMATEL 模型的目标层要素关系衡量

根据前面建立的物流外包合作伙伴定量评价指标体系，目标层有4个要素，即物流实力、外包成本、服务质量、合作风险。这4 个要素之间并不是相互独立的，外包成本与服务质量是相互影响的，物流实力与合作风险也存在一定的关系，因此首先需要建立目标层要素之间的影响关系图。根据DEMATEL 模型，本文在综合文献与专家意见的基础上，建立了直接影响关系矩阵A（见表2）。

通过公式（1），对直接影响关系矩阵进行标准化处理，得到标准化后的直接影响关系矩阵D，然后通过公式（2）得到总影响关系矩阵，通过计算得到每个层次的影响度、被影响度（见表3）。

表1 四家备选合作伙伴指标数据

表2 物流合作伙伴选择决策的目标层要素直接影响关系矩阵

表3 物流合作伙伴选择决策的目标层次要素总影响关系矩阵

根据DEMATEL 模型，得到层次总影响关系矩阵，通过选定初始值0.5 来简化模型的关系，只有影响度高于0.4 的层次关系才能被反映到影响关系图中，基于此，得到物流合作伙伴选择指标的影响关系图（图3）。

2. 基于ANP 方法的准则层指标权重计算

在得到目标层要素的影响关系图后，接着采用ANP 方法计算准则层指标的权重。根据目标层要素之间的关系，对准则层指标按照其对目标的影响程度进行打分，将得到的打分结果输入超级决策软件（Super Decisions），得到未加权超矩阵、加权超矩阵和极限超矩阵，极限超矩阵每列所包含的指标都相同，分别为所对应行的指标权重，见表4。

3. 基于VIKOR 方法的潜在合作伙伴排序

在得到每一指标的权重之后，我们采用VIKOR 方法对4 家合作伙伴进行优劣排序。首先，运用公式（4）对表1 中的原始指标进行标准化处理，并根据指标类型得到每一指标的正理想解fj*和负理想解fj-；然后，根据公式（7）和公式（8）计算出每一评估方案到正理想解的加权距离Si和到负理想解的加权距离Ri；最后，根据公式（9）得到折中的可行解Qi，结果见表5。

显然，对于该企业物流外包决策而言，最接近相对理想方案的优化方案是选择企业4 为其提供物流外包服务，次优方案是与企业3 进行合作，企业1 与企业2 的可选性相对而言要差一点。

图3 物流合作伙伴选择决策目标层要素结构图

表4 物流外包决策指标权重

表5 基于VIKOR 结果的方案排序

五、基本结论

本文构建的两阶段评价指标体系与DEMA TEL-ANP-VIKOR 混合决策方法，为制造商和销售商选择物流外包合作伙伴提供了一种更为可靠的手段。其一，与传统的单纯利用定量指标考察合作伙伴的方法相比，本文初选阶段增加的定性判断可将难以量化的指标嵌入决策过程，这些指标保障了服务可靠性、品牌价值维护与观念沟通水平。《美国运输观察》（Eye for Transport）的调研报告显示，这些方面比价格、成本等定量指标更受制造商和销售商重视。其二，放松了层次分析法（AHP）指标之间相互独立和层次不可逆的约束条件，采用DEMATEL 方法勾勒出指标之间的关联关系和系统内部的反馈作用，并运用网络层次分析法（ANP）进行处理，使得指标权重的衡量更为合理。其三，在方案排序上，综合考虑了最大化集体效用与个别遗憾的影响，运用VIKOR 方法对企业物流外包决策方案进行了排序，从而得到了一个可行的折中理想方案。

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