基于熵值法和AHP建立CSMT零件管理模型与实例
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第3期 2014年2月 江苏科技信息
Jiangsu Science&Technology Information No.3
February,2014
基于熵值法和AHP建立CSMT零件 管理模型与实例
成骁彬 (上海汇众汽车制造有限公司轿车车桥厂,上海201206)
摘要:文章首先提出了CSMT零件(客供件)的现状与管理特点,并指出传统PPM算法的缺陷。利用熵值法算法与AHP矩 阵算法,把管理转化为定量问题。利用EXCEL软件,建立基于此2种算法,动态权重计算的灰色数学模型。 关键词:CSMT零件;熵值法;AHP矩阵
1 CSMT零件管理介绍 CSMT零件,即客户提供件,为客户通用提供给汇众。 1.1 CSMT管理难点 常用的供应商评估基本准则是“Q.C.D.S”原则,即质量、成 本、交付与服务并重的原则。由于客供件缺少其中c原则一成 本,使用方汇众失去了对供应商的约束力,尤以高价值的CKD 国外件为甚,此为难点之一。 日常CSMT零件来料问题出现概率呈现无序、多频次、小 批量的趋势,难以提前预估。不能集中力量处理主要事件或供 应商,形成效能浪费。此为难点之二。 1.2 CSMT管理指标分解 对于汇众而言,由于失去了基本准则c一成本,其纲领性 指标只能在“Q.D.S”3处基本评估准则中,对CSMT零件进行供 应商管理指标分解,并对其进行局部的整改与评分。即归纳与 细分为:质量Q定义为产品质量、交付D定义为处理速度、服 务s定义为处理态度;评分等级为1 5分,以此作为后续的唯 一顶层判断矩阵,来构建不同算法中的相同标准,为后续的混 合灰色关联算法做铺垫。 1-3传统PPM算法的缺陷 现对于供应商的评价方式主要采用PPM算法,其有方便 易用的特点,可以简单设定一个阈值来判定当月质量的情况, 但PPM仅能反映出当月的来料质量情况,对于一些在数据上 难以表达的指标,如处理态度等,则不能反映,也不适用于失效 情况越来越复杂的CSMT零件管理。 2数学算法的介绍 本文所使用的数学模型,共利用2种数学算法联动进行供 应商评分,即客观赋权法—熵值法、主观赋权法一AHP矩阵。 本章将介绍2种算法历史、基本公式,并指出2种的优缺点从 而引出2种算法混合使用的理念——灰色关联法。 2.1炳值法 熵(entropy)的概念最初由德国物理学家克劳伊士于1865 年提出,属于热力学范畴,熵表示无序的状态,值越小越稳定。 通过熵值的特性,我们可以利用指标所包含的信息量大小来确 定决策指标权重。现假设有m家供应商,n个指标,其计算公式 如下:
P( ) ∑ (式1)
e 一 P( ,j)lnP(x ̄j) (式2) g=l—ej (式3) 2.2 AHP矩阵 层次分析法(简称AHP),为主观赋权法,是美国运筹学家 沙旦提出的一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方 法。此方法将决策者的主观经验判断予以量化,依据结果作出 管理决策。主要流程如下:(1)对问题分类建立指标体系;(2)构 建因素之间相关联系的层次结构模型;(3)构建比较判断矩阵, 通过两两比较,确定同一目标下的各指标权重。 2.3灰色关联算法 由于客观赋权法熵值法,定量的指标能够克服主观偏好带 来的决策失误;主观赋权法AHP矩阵,定性的指标能够弥补定 量指标不能说明的模糊状态。此主观赋权法与客观赋权法混用 法称之为灰色关联算法。 本文利用熵值法计算出3个指标的动态权重比率;利用 AHP矩阵,算出同一指标下的各指标权重;最后将两者数值综 合,形成灰色数据模型,输出当月供应商的得分。 3实际模型 3.1上层判断矩阵 选取9家供应商进行计算,并按上文所提及的3个指标:
作者简介:成骁彬(1990一),男,上海,工程师;研究方向:供应商质量管理。
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来料质量、处理速度、处理态度以及对应的评分标准进行制作 唯一的上层判断矩阵。 3.2权重计算 本节中以来料质量为例,做出动态权重计算。 (1)通过归一化方程,计算出每家供应商在来料质量指标 下的P( ),如表1所示。 (2)根据式2 ‰)lnP( (式2) 供应商数量m=9,1/ln9--.一0.46,计算出来料质量的熵值ej。 9家供应商在来料质量这一指标下,xlnx值总和为一2.12,根据 式3,最终计算出质量指标所占权重为43.92%。根据此法依次 类推。 3-3同类权重计算 在计算出各指标的权重后,本节将利用AHP矩阵计算出 每个指标下不同供应商所占比率。下面仍以来料质量指标为 例,具体如表2所示。 表1 来料质量归一化方程 以天纳克减震器为例,在上文表1中已有评分,即来料质 量,天纳克4分,上汽油管2分,李尔线束5分。如表2中的第 一行所示:天纳克/天纳克=4/4=1,天纳克/李尔线束=4/5, 而上汽油管/天纳克=2/4=1/2,以此种方法来构建两两比较矩 阵,并通过比值的方法来消除一致性的问题。 然后再创建调整矩阵,即以表2的数据除以每列的总和。 调整后数值由原数除以相应列之和得到,再计算出每行的简 单平均数,至此得到每个供应商在来料质量这一指标下的排 序。 3.4灰色关联法 在本节中,将上2节熵值法与AHP矩阵的数据相乘,以天 纳克为例。天纳克来料质量权重数值为43.92%、在质量指标 下所占权重为13.16%,得出数据为:0.4392 ̄0.1316=0.06,以 此方法得到进行最终的数据排名,其他2项指标,亦按此法进 行计算。 4实际应用 当人们拥有了一个数学模型后,应知道如何把其运用到实
来料质量 天纳克 上汽制动器 李尔线束 太仓上控 大陆EPB SKF轴承 安路特 宁波软管 中弹厂 归一化方程 模块 转向节 稳定杆
2/15 1/15 1/6 1/30 1/6 1/10 1/10 1/10 2/15
表2各供应商的来料质量表现 天纳克 上汽制动油管 李尔线束 太仓伍亨 大陆EPB SKF轴承 安路特 宁波软管 稳定杆 天纳克 叠 2 4}s - 一 。 74 /5 1 。 1/3| 、1 1/3 1 1/3 l 上汽制动 1/2 2l5 | _ i| | 2/ 3 。 2/3 7 7 2/3 1/2 ll 李尔线束 1 1/4 2 1/2 | || 1 |1 2 ・/3 I1 1 3 l l,4 太仓伍亨 1,4 1/2 1,5 、 |1 /5|1 ≯| 1 /3 。 1 /3 l傅 大陆EPB 1 1,4 2 1/2 1 5 。、 粥 2/3|。 1 1. 1/4 SKF轴承 3/4 1 1,2 3/5 3 3,5 1 . J 1 l 3/4 安路特 3/4 1 1,2 3,5 3 3,5 1 l I、1 3/4 宁波软管 3/4 1 1,2 3,5 3 3/5 1 1 1 3/4 稳定杆 1 2 4,5 4 4l5 1 1/3 1 1,3 1 1/3 l 合计 7.50 l5.00 6.00 30.00 6.00 10.00 10.00 10.00 7.50
际的供应商管理中,做到理论与实际的上下贯通,并联动二八 管理法,提出一种相对科学的供应商管理模式。 4.1二八法的应用 1897年,意大利经济学家帕列托发现:80%的社会财富集 中在20%的人手里,而80%的人只拥有社会财富的20%,这就 是二八法则。二八法则指出了一种典型的不平衡现象:市场上 80%的产品可能是20%的企业生产的。遵循法则,将会对供应 商进行管理。 4.2总供应商排名 最终输出的各供应商得分情况:利用上文所述的二八法对 供应商进行管理,把80%的精力用在得分较低的太仓伍享上 控臂、SKF轴承、大陆EPB上。以太仓伍享的上控臂为例,对其 制作现场缺陷警示卡,进行监控。 4-3单个供应商优缺处 由于此表共有3个指标,对于单个供应商对其最弱项进行 (下转第46页)
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法》,近几年各级政府更加大了生态环境违法案件的执法力度, 许多污染项目被叫停。因此,资源、环境保护的可持续性,不仅 仅关系到成果转化项目的长期发展,也关系到企业对整个社会 应承担的责任和义务,在决策时必须加以重视。 科技创新成果转化过程中的战略决策,除了具应遵循以上 6个决策原则,还有系统性和动态性2大特性: 科技创新成果向生产力转化的整个过程是一项系统工程, 外部的社会大环境和内部各种要素始终相互联系、相互影响、 相互作用,在决策时需要全面、动态、辩证地看待问题。外部环 境要在政治、经济、文化传统、社会环境等方面做细致研究,内 部要在市场、技术、资金、人力资源和节能环保等方面周密思考 和调配,尽量避免决策失误。 科技创新成果向生产力转化的整个过程也是一个动态过 程,各种内、外部环境因素随时都有可能发生变化,决策过程中 要及时反馈、监控各类相关信息,适时对已做出的决策方案给 予必要的调整。动态性也造成了风险性,决策者除了要具备对 创新成果转化过程可能出现的各类问题的洞察力和预见力之 外,还要充分认识到风险与效益的辩证关系,加强风险意识和 心理承受能力,充分把握好机遇。 4科技创新成果转化过程中的决策体系 从宏观上看,科技创新成果转化过程中的各决策环节构成 了整个转化过程中的决策系统。就微观而言,信息资料、决策 形式和决策方法组成了一个科学合理的决策体系,这里仅就微 观对决策体系略作阐述。 4.1信息资料 决策体系中的信息是指决策时所需要掌握的所有信息、资 料,以及根据这些信息资料所做的分析、预测,与此相关的是决 策体系中的信息情报部门和专家参谋机构。信息情报部门既要 利用各种信息收集手段,通过各种信息收集渠道,获取决策时 所需的有关市场、技术、经济等对科技创新成果转化有直接作 用的信息、资料;同时,也必须收集有关政策法规、可持续发展、 环境保护等对转化过程和转化结果产生重要影响的信息、资 料。然后对所有信息、资料进行梳理,去伪存真,化繁取精,最 终提供出最有价值的信息资料。专家参谋机构则对这些信息 资料进行分析,做出预测,提交出准确的可行性报告。由此可 见,信息、资料、可行性报告构成了决策的基础,信息资料是决 策的依据,可行性报告是决策的前提。 4.2决策形式 决策体系中的决策形式包括决策类型和决策人员的组织 形式,战略决策和战术决策是科技创新成果转化过程中常用的 决策方式。战略决策大多数属于群决策,具有全局性且更为重 要。根据战略决策群体的人员组织形式,又可细分为行业专家 群体决策、企业家群体决策、企业家和行业专家群体共同决策 3种形式。群决策在战术决策的各阶段,尤其是在关键技术方 案或综合性技术方案的决策时也非常适用。 4-3决策方法 科技成果转化决策方法很多,较常用的是讨论法和评价 法。讨论法是依据所掌握的信息资料和可行性报告,由决策群 体成员根据观察、分析和预见,结合以往的经验等,对转化项目 是否立项或立项方案等做出判断和决定。评价法是依据系统、 科学的评价体系和评价模型,利用数学工具,根据信息收集部 门获取的相关信息资料,对决策方案中的评价因素或评价指标 进行定性和定量的评价,并依据评价结果对转化项目做决策。 评价法采取了科学的论证手段,方法更系统、更客观,更可合 理、可靠,因而更适用于战略决策。 科技创新成果转化的成功与否,决策管理起着决定性作 用。只有把决策过程做为一个动态的系统来研究,认真把握决 策原则,科学运用决策方法,才能及时把握机遇、准确预测风 险,使科技创新成果转化尽早取得成功,达到预期目标。 (责任编辑胡峰)