“双碳”背景下高端装备零部件供应商选择方法研究

钟金宏 黎梦萍

摘 要：高端装备制造产业是整个装备制造产业升级的重要引擎，对“双碳”目标的实现非常重要。针对高端装备零部件供应商选择的问题，应用模糊QFD模型，引入梯形模糊数进行语言判断，从质量、价格、技术、服务和低碳环保五个一级顾客需求出发构建五个质量屋。将二级需求作为质量屋的输入，得到不同需求下供应商评价指标的重要度，根据一级需求的重要程度对供应商评价指标进行加权得到指标的总体重要度。最后，运用指标的总体重要度计算候选供应商的FSI指数，得到匹配系数最高的供应商。以安徽一家装备制造企业液压阀供应商的选择为例，验证所提出模型的有效性。

关键词：“双碳”；高端装备；供应商选择；质量功能展开

中图分类号：F274；TG50文献标志码：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.10.001

Abstract： High-end equipment manufacturing industry is an important engine for the upgrading of the entire equipment manufacturing industry and is important for the realization of the "double carbon" goal. Aiming at the problem of selecting suppliers for high-end equipment components， a fuzzy QFD model is applied， and trapezoidal fuzzy numbers are introduced for language judgment. Five quality houses are constructed based on the five first-class customer needs of quality， price， technology， service， and low-carbon environmental protection. The secondary demands are used as the input of the quality houses to get the importance of supplier evaluation indexes under different demands， and the overall importance of the indexes is obtained by weighting the supplier evaluation indexes according to the importance of the primary demands. Finally， the overall importance of indicators is used to calculate the FSI index of candidate suppliers and get the supplier with the highest matching coefficient. The validity of the proposed model is verified by taking the selection of hydraulic valve suppliers of an equipment manufacturing enterprise in Anhui Province as an example.

Key words： "double carbon"; high-end equipment; supplier selection; quality function deployment

0    引    言

裝备制造业是我国经济增长的重要引擎，同时也是我国能源消耗和碳排放的主要部门。“碳达峰、碳中和”目标对中国装备制造业低碳转型提出了更高的要求，零部件作为高端装备制造业的上游产品，企业对于零部件供应商的选择将在很大程度上影响整条供应链的绿色化程度。在此目标下，顾客对低碳产品也提出了需求，选择低碳生产的零部件供应商是高端装备制造企业发展低碳产品、打造绿色体系的基础，也是其低碳化道路上必不可少的一步。

关于本文研究的高端装备，我们注意到顾客通常对整机产品有需求，但我们需要将其转化为零部件供应商选择的标准。为了解决这个问题，我们采用了QFD法作为为分解工具，能够将顾客需求分解到产品开发的各个阶段，是适合本文研究问题的方法。然而，在本文的研究中，顾客需求的表述通常是模糊不清的，并且某些定性指标也无法精确描述。在评价过程中，专家难以进行准确的数字判断，只能给出定性描述。因此，我们引入了模糊理论来表达这些信息，有效处理供应商选择问题中的定性数据。具体而言，我们采用了梯形模糊数进行语义转换，并使用模糊QFD构建模型，以更准确地分析供应商选择问题。

综上，本文针对高端装备零部件的供应商选择问题进行了研究，重点考虑顾客在低碳环保上的需求，并在以往传统评价指标的基础上增加了低碳与自主可控的相关评价指标，构建了基于Fuzzy-QFD的高端装备零部件供应商选择模型。

1    研究现状分析

对于供应商选择这一问题，国外学者很早就开始了相关的研究，目前已经形成了较为成熟的研究体系。

范卫峰等[1]运用FUZZY-QFD进行了大型装备制造供应商的选择和评价，采用三角模糊数处理数据。李小鹏等[2]根据绿色供应链的特征，构建了包含环境指标的汽车零部件供应商评价指标体系，用 AHP 方法确定指标权重及灰色关联法进行供应商选择。刘玲等[3]也运用了灰色关联法对制造业企业的零部件供应商进行了评价研究，不同的是他们采用了e0/4～e8/4标度法，并使用了熵值法和层次分析法来计算组合权重。黄艳等[4]提出基于可靠性、维修性和测试性的民用飞机供应商的选择方法运用层次分析法进行了权重计算。郭均等[5]重点考虑了生态型指标，构建了面向核心制造企业复杂产品绿色供应商选择的指标体系，基于直觉模糊集理论和TOPSIS法进行评价。谢玉练等[6]针对微电子企业可靠性设备供应商选择过程的不确定性问题构建了定量指标与定性指标共存的VIKOR框架模型。目前，大多学者应用层次分析法和topsis方法对装备制造行业供应商进行选择，少有学者从顾客需求的角度出发建立相关指标体系。

周清华等[7]基于低碳经济视角，从环境、经济和社会三个维度提出了低碳供应商选择的评价指标体系；陈建清等[8]构建了包含绿色与低碳认证、低碳设计程度、单位产出碳排放量等低碳相关指标的升级产品零部件供应商选择的指标体系；王一雷等[9]也将供应商的碳排放量纳入选择标准中，采用了模糊AHP和模糊GP相结合的方法解决供应商的选择问题。综上可知，目前学者们主要侧重于建立低碳供应商的评价指标体系，缺乏将低碳供应商选择与行业相结合的应用研究；并且这些研究在指标体系的建立上都忽略了顾客的需求。所以，本研究从顾客对低碳环保需求的角度出发，选取相关指标。

史腾欢等[10]构建二维视角指标体系，描述物流服务质量内容和物流能力属性，提出模糊QFD的第三方物流服务供应商选择方法。李娟等[11]运用基于α水平截集和模糊加权平均法的模糊QFD方法对逆向物流供应商进行评价。尤建新等[12]基于国际采购商视角，在选择供应商的过程中应用了模糊QFD将客户的需求转变成供应商的选择标准。

当前运用模糊QFD法对装备制造供应商进行选择的文献相对较少，且大部分未同时考虑当前背景下人们的低碳环保需求和技术需求。鉴于此，本文将聚焦高端装备零部件供应商的选择，充分考虑顾客的需求，并将与低碳环保和自主可控的有关因素纳入供应商选择的标准中。

2    顾客需求及供应商选择指标的确定

传统的供应商选择主要从质量、技术和服务等方面构建指标体系。我们参考这些文献构建了基础指标，引入低碳环保方面的指标，根据文献筛选出低碳设计、单位生产碳排放量和低碳认证等多个指标。经相关专家讨论整理后的需求如表1所示。

3    基于 Fuzzy-QFD的供应商选择模型的建立

首先收集和处理各顾客对每一项需求重要程度的评估和专家对各需求与各供应商指标关系的评估。然后基于第一步收集的数据，计算顾客需求的权重以及供应商评价指标的权重。最后对供应商进行排序。用一级顾客需求权重对第二步的供应商评价指标权重进行加权，将五个质量屋的计算结果关联，计算得到供应商指标的综合权重。通过专家对供应商各指标的匹配程度的判断，计算出各供应商的模糊匹配系数，进而选出匹配程度最高的供应商。

3.1    使用梯形模糊数处理数据

本文将梯形模糊数应用于模型决策者的自然语言判断中，将含糊不清的概念转换成数值语意，改进了数据的精确性。客户需求的重要程度与判断客户需求和选择标准关系程度的自然语言以及对应的梯形模糊数见表2。供应商选择标准之间关系的语言以及对应的模糊数表示见表3。关于任一两个梯形模糊数A（a1，a2，a3，a4），B（b1，b2，b3，b4），其相应梯形数运算规则如下。

3.2    计算供应商选择指标权重

本文用到以下数学符号：

CRi—第i个一级顾客需求，Wi为其权重，i=1，2，…，I；

CRij—第j个二级顾客需求，Wj为其权重，j=1，2，…，J；

ECk—第k个供应商评价指标，Wk为其权重，k=1，2，…，K；

rij—CRij与ECk间相关关系；

Tkk'—ECk与ECk'间相关关系，k≠k'；

X—顾客数量；

Y—专家数量；

SRhk—第h个供应商在第k个指标上的综合评估，h=1，...，H；k=1，...，K；

FSI—模糊匹配系数，表示每一个供应商满足公司要求的程度。

详细计算步骤如下：

步骤1计算二级顾客需求权重CRij；

其中模糊数Wj表示第x个顾客（x＝１，２，…，X）对于第j个二级客户需求的模糊数评价，采用均值计算。

步骤2计算需求与供应商评价指标的关联程度；

其中模糊数rjk表示第y个专家（y＝１，２，…，Y）对于第j个客户需求和第k条选择标准关系的语言表达对应的模糊数，采用取均值的方法。

步骤3计算供应商评价指标权重；

其中Wk表示第k条选择标准的权重的模糊表达。

其中Wk*消除评价指标相关关系后的ECk权重。

将式（7）计算得到的权重去模糊化，得到权重Wk

归一化后，得到供应商评价指标的相对权重Wk。

3.3    供应商排序

步骤1计算一级需求CRi的权重，

其中模糊数Wi表示表示第x个顾客（x＝１，２，…，X）对于第i个一级客户需求的模糊数评价，采用均值计算。

将计算出的权重去模糊化得到Wi如下。

归一化后，一级需求的相对资源权重计算公式如下。

步骤2 计算供应商选择指标的综合权重；

步骤3 计算FSI指数；

解模糊化后，得到公式如下。

比较候选供应商的FSI指数大小，指数越高，该供应商越能满足企业的要求。

4    实例验证

合肥锻压机床有限公司位于安徽省，是集液压机、机械压力机等各类高精专机床产品的研发、生产、銷售和服务于一体的装备制造企业。本文以该企业液压机的液压阀供应商为例，针对该零部件的五个供应商，分别采用问卷形式请30位顾客通过梯形模糊语言对顾客需求的重要程度进行评价并请10位专家针对顾客需求与评价指标之间关系及评价指标之间的相关关系程度进行评价。

以质量需求为例，首先收集30位顾客代表对二级顾客需求的打分结果（30位顾客的评价程度一致，均为1/30），见表4。

其次收集10位专家针对顾客需求与评价指标之间关系及评价指标之间的相关关系程度的评价结果，如表6所示。

运用式（5），计算得到关联程度的结果见表7。

最后运用式（6）-（9）构筑HOQ，质量需求下的供应商选择HOQ如图1所示。

同理可得到计算得到其他四个质量屋的计算结果，此处省略。

運用式（10）-（12），得到30位客户代表对一级需求评价的结果见表8。

用五个一级顾客需求的相对权重对每个需求下的供应商评价指标权重进行加权处理，运用式（13）得到供应商评价指标综合权重Wj*，见表9。

在已获得评价指标权重后，接下来由10位专家对各供应商的各项评价指标表现进行评估，见表10。

运用式（14）-（15）计算得到各供应商的模糊匹配系数，见表11。

由表11计算结果及排序可知，供应商3是匹配系数最高的零部件供应商。则供应商3更能满足企业的需求，是企业的最优选择。

5    结    语

随着“双碳”政策的颁布，对于高端装备制造企业来说，供应商的选择不仅关系到产品的质量、价格、和交货期，更需从顾客对低碳产品及技术的需求等方面进行综合考虑。本文从顾客需求的角度出发，考虑了包含低碳与自主可控相关因素的供应商评价指标，构建了基于Fuzzy-QFD的供应商选择模型。最后，通过算例验证了此模型的有效性。论文丰富了装备制造业零部件供应商评价与选择的理论研究方法，同时可以帮助企业在竞争环境下科学选择合适的供应商进而提高自身的核心竞争力，具有一定的现实意义。

参考文献：

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[3] 刘玲，谭辉，夏露，等．JIT采购背景下基于灰色关联法的制造企业零部件供应商评价研究[J]．物流科技，2021，44（1）：1-4，9.

[4] 黄艳，蔡景，代定强，等．基于可靠性、维修性和测试性的民用飞机供应商选择[J]．航空工程进展，2021，12（2）：136-142，156.

[5] 郭钧，朱文豪，杜百岗，等．考虑协同效应的复杂产品系统绿色供应商多阶段选择方法[J]．计算机集成制造系统，2020，26（9）：

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[7] 周清华，王琦．基于直觉模糊集和VIKOR的低碳供应商选择方法研究[J]．科技管理研究，2017，37（10）：233-237.

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[9] 王一雷，朱庆华，夏西强．基于模糊AHP-GP的低碳供应商选择模型[J]．运筹与管理，2020，29（11）：121-128.

[10]  史腾欢，吴和成．基于Fuzzy-QFD的物流服务供应商选择方法研究[J]．江苏师范大学学报（自然科学版），2013，31（4）：26-30.

[11]  李娟，王应明．基于Fuzzy-QFD的第三方逆向物流供应商评价[J]．物流技术，2015，34（20）：165-168.

[12]  尤建新，王岑岚，Tala Mirzaei，等．基于模糊质量功能展开的跨国供应商选择[J]．同济大学学报（自然科学版），2019，47（6）：

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