基于加权TOPSIS方法的电线电缆供应商选择研究

魏 士，叶 锋，邢 浩

(华北电力大学机械工程系，河北 保定 071000)

0 引言

电线电缆作为传输电力的主要载体，是电力工程物资供应链的重要组成部分，其性能直接决定了工程质量。如今电力电缆生产厂家众多，竞争激烈。据统计，我国线缆行业规模以上企业已达4 000余家，不同供应商能提供的服务和产品也有一定的差别，如何依据相关条件选择优质的供应商是电力工程采购部门面临的一大难题。因此，在进行电力电缆采购招标时，有必要对供应商进行合理而客观的评估，以便选择正确的供应商。

国外对供应商的选择研究起步较早，已经取得了较丰富的成果。Weber等[1]提出了DEA评价法，认为价格、准时交货率和质量是评价供应商优劣的重要指标。Rezaei等[2]建立了一个多个要素与两个目标的数学模型，利用模糊层次分析法实现了对供应商的选择，进而在模型中进行验证，并依据不同参数提出对应的采购意见。Ecer等[3]运用F-BWM方法计算了绿色供应链管理要素的权重，并选取绿色供应商作为案例进行了验证，进而证明了所得权重是合理和客观的，这种方法为选取更绿色更环保的供应商提供了理论依据。

国内的王一雷等[4]针对以往对供应商的选择方面只注重质量及服务，忽视供应商碳排放的问题，采用了模糊层次分析法和模糊GP结合的方法，将供应商的碳排放也纳入了评价指标中。周豪等[5]以采购成本、产品质量、准时率为目标，将供应商的产能、产品质量、价格折扣等作为约束条件，建立了多目标的整数规划模型。通过利用改进的混沌优化算法对该模型进行求解，成功解决了传统多目标优化中难以确定参数的问题。王海瑶等[6]通过分析业务平台的对话文本数据，在增添已有词条和属性的同时，提出了分析预测单轮对话文本下一句的分析方法，构建出了供应商的甄别原则和对话受到中断时的交叉处理流程，从而实现了对话文本的主题归纳，并在考虑了对话文本受到语义感情的影响的基础上建立了供应商评价模型。

构建供应商的评价与选择体系需要针对具体产品建立评价准则，因此相关文献大多是具体问题具体研究。然而，电线电缆既具备电气、机械、建材产品的通性，亦具备其独特性，相关的供应商优化选择方面的文献较少。本文根据电线电缆的特性构建供应商评价指标，利用加权的TOPSIS法对作为研究对象的4个供应商进行排序，以期为电线电缆的供应商选择提供理论依据。

1 供应商评价指标的构建

在采购环节，针对供应商的产品质量、生产能力、服务等方面进行比较，从而择优选择供应商是提升工程整体质量的坚实基础，也是降低后期成本和避免同供应商发生纠纷的关键。

要实现对电线电缆供应商的优化选择，构建一个完善、客观的评价指标模型是其中的关键。完备的供应商评价体系是供应商优化选择的依据，采购人员可以以此进行定性与定量相结合的研究。针对电线电缆供应商的特点，本文选取了产品质量、产品价格、供应商服务、供应商声誉4个方面，作为电线电缆供应商评级体系的4个一级指标。

产品质量方面，电线电缆的抗拉强度和伸长率直接决定了其机械强度，是产品防腐蚀、防外力破坏的关键，影响到电线电缆的使用寿命。电阻值决定了电力传输过程中电力的损耗，应选择电阻较小的电缆。长度误差影响到采购工作与施工作业的精细化，易造成不必要的损耗，而质检合格率则能体现出该供应商的生产水平。因此，将抗拉强度、伸长率、电阻值、长度误差和质量合格率作为产品质量的二级指标。同时，为产品价格、供应商服务、供应商声誉各选择恰当的二级指标，构建的电线电缆供应商评级体系如表1所示。

表1 供应商评价指标体系

2 变异系数法分析权重

2.1 权重计算方法的选择

供应商评价指标体系建立后，确定电线电缆供应商各评价指标的权重是使用加权TOPSIS法获得供应商排序的关键步骤。指标的权重是指该指标相对于总体目标的重要性或者影响力，常用的计算权重的方法被划分为主观赋权法和客观赋权法2类。主观赋权法包括专家赋权法、层次分析法，而客观赋权法则包括变异系数法、主成分分析法、熵值法。本文为了避免人的主观因素对于权重计算结果的干扰，采用客观赋权法中的变异系数法计算电线电缆供应商各评价指标的权重。

2.2 指标权重的计算

通过整理甲、乙、丙、丁电线电缆供应商的相关数据，得到了4个供应商的原始数据表。由于供应商生产的电线电缆产品种类繁多，不同型号的产品对应评价指标的数值也不尽相同，因此本研究选取4个供应商生产的横截面1.5 mm2铜电线进行分析，原始数据表如表2所示。

表2 供应商原始数据表

将原始数据表记作矩阵X=(Xij)m×n，其中m为评价指标个数，n为供应商个数，利用变异系数法计算各指标权重的步骤如下:

通过变异系数法对原始数据表数据进行处理，得到了各指标的最终权重，计算结果如表3所示。

表3 变异系数法计算结果

续表3

3 TOPSIS法综合评价

3.1 TOPSIS法

TOPSIS法由C L Hwang和K Yoon于1981年首次提出，是一种多属性的决策方法，对于处理维度较多、数据量较大的电线电缆供应商评价问题具有良好的适用性。TOPSIS法通过分析出最优解和最劣解，依据评价对象同理想化目标的接近程度进行排序，对已知数据的利用较为充分，最终得到的排序结果也较符合评价对象实际的差距。本研究已利用变异系数法为不同指标赋予了对应的权重，并应用在了TOPSIS法对电线电缆供应商的排序中，避免了不同指标的相对重要性对评价结果的影响。

3.2 供应商评价

1)评价指标同趋势化。运用TOPSIS法进行供应商评价时，要求所有指标的变化方向必须一致，即同趋势化，将所有类型的指标转化为极大型指标。在已构建的电线电缆供应商评价体系中，电阻值、长度误差、报价、到货时间、历史违约数都是极小型指标，本文采用倒数法，即令原始数据表中的极小型指标数值Xij通过Xij’=1/Xij转化为极大型指标。

2)无量纲化。由于各项指标的量纲不同，需要对同趋势化后的数据表进行归一化处理，从而得到规范矩阵Y。归一化处理的过程如下。

原极小型指标:

原极大型指标:

3)选取最优最劣解。从规范矩阵Y中，分别选取每项指标中的最大值y+和最小值y-作为最优方案和最劣方案。

规范矩阵与最优最劣方案的确定如表4所示。

表4 规范矩阵与Y+、Y-

5)接近程度的计算与供应商排序。最优方案与最劣方案的相对接近程度Cj越大，说明该供应商的综合质量越高。其中

通过比较各供应商最优方案与最劣方案相对接近程度的大小，可以得到各供应商的排名。距离向量、最优方案与最劣方案相对接近程度的值及各供应商排名如表5所示。

表5 排名表

3.3 评价结果分析

通过表5的供应商排名可以发现，供应商甲的相对接近程度最高，达到了0.605，是理论上4个电线电缆供应商中的最优选择。供应商丙的相对接近程度为0.430，与供应商甲相差了0.175，可以看出不同供应商的产品与服务之间存在较大的差距。结合表2的原始数据表能够看到，供应商甲的产品质量、价格、服务与声誉都表现较好，而供应商丙虽然在价格与服务指标上相比于其他供应商有一定的优势，然而产品质量与供应商声誉却显示出了明显的不足，这说明产品质量和供应商声誉对供应商的综合评价有着更大的影响，这一点在评价指标权重的计算中也得到了充分的体现。因此，电线电缆企业不仅要控制价格优化服务，保证产品质量以及维持良好的信誉也是重中之重。

4 结语

本文在充分考虑了电线电缆产品特性的基础上，构建出了较为完备的电线电缆供应商多层次评价体系，并采用客观的变异系数法进行赋权，有效避免了采购人员主观意愿对于电线电缆供应商选择的影响，计算供应商排名所使用的TOPSIS方法作为一种逼近理想解的多属性决策方法，在对电线电缆供应商评价指标数据的处理中显示出良好的效果。

随着我国线缆行业的不断发展，对电线电缆供应商的选择也应当更加科学、更加全面，而不是完全依赖于相关人员的主观评价。质量、价格、供应商的服务水平、供应商的信誉都是必要的考量范围，科学的电线电缆供应商评价方法是维持稳定的电力工程物资供应链的重要保障。