半导体制造行业中供应链的横向协同：

合作强度指数方法的评估

Bikram K. Bahinipati * ， Arun Kanda， S.G. Deshmukh

（印度新德里110 016的印度理工学院机械工程系）

摘要：本文旨在提供一个通用的定量模型，通过检查个体横向协同计划是否满足客户的需求来全面评估协同程度。选择层次分析—模糊逻辑模型(AHP-FLM)是为了开发一种模式或方法，这种模式或方法通常用于处理复杂的战略决策，即需要在主观判断的基础上完善逻辑推理，而不是凭借简单的感觉和直觉。在这一过程中，把兼容性测试中复杂的非结构化问题分解为元素，然后建立一个定制的层次结构来展示不同的层次水平和这些元素之间的关系。每种元素对横向协同重要性程度可能不同。基于模糊规则的协同开发强度指数(CII)建立这些评价属性之间的关系。综合通用相对重要性、预测合作度和所提出的方法，这三个方面可以决定合作倡议的成功。举个具有说明性的例子，开发一个打算与潜在竞争的候选企业合作的半导体产业供应链（SSC）成员，是为了证明所提出的模糊战略联盟选择框架的适用性，并肯定其横向合作倡议的有效性。

关键词: 横向协同 半导体行业供应链 AHP-FLM 兼容性测试

1.绪论

供应网络的合作意味着成员之间的长期关系的维持通过减少交易成本，来提高资源共享、学习和知识共享水平。横向协同发生在同一制造水平的伙伴之间，协同制造或协同采购的好处包括通过聚合制造/采购量可以降低成本，降低供应风险，由于集中采购活动而降低管理成本，并且小组成员的沟通和相互作用也会带来网络优势。然而，这样的行动可能存在很多缺点，如：(a)产品购买集团成员之间必然具有很高的相似性而失去灵活性；(b)对个别供应链成员失去控制；(c)由于小组成员之间是竞争对手，所以协调成本提高；(d)反垄断问题；(e) 从长远来看，供应市场存在潜在整合。此外，正如谈判合同的能力和协调成员的利益是至关重要的，这样一个计划的成功取决于组织中有质量的领导或协调。

我们将横向协同定义为两个或更多在同一水平的供应链或网络公司之间的一种贸易协议，这些公司的目的是为了让工作和合作更轻松，以便有利于实现共同的目标。这可能是通过适当的操作，利用和分享适当的资源，如机械、技术和人力来完成的。对于半导体产业确保全球的商业机遇，这样的计划是非常可取的。在他们努力成为更有效率并提高竞争力过程中，半导体产业主要集中于提升内部组织和流程。由于越来越大的竞争压力，这些公司正在寻找外部边界之外的自己的水平和垂直组织和价值链协同，他们要和供应链合作伙伴之间实现长远利益。

横向协同完全来自供应链中供应网络的概念。价值创造的一个关键方面是有效的部署和共享资源。正如半导体行业参与了这些概念的多重关系网络，这些管理通常不是作为一个整体，而是一个自我进化系统。这介绍了减少接触点数量的背后想法，这样就可以更好的管理，以此来确定不同级别的协同行动的分割关系。但是，如果他们可以成为一个完整的网络并且形成单点控制，在协同制造/采购操作中会有相当大的空间整体收益。

技术的基础设施，合作潜力，供应商采购和潜在的信息共享对合作伙伴评价标准至关重要，同时也越来越突出强调横向协同的重要性。在网络的集成和协调上至关重要的两种机制/计划是协同和信息技术。合作对于共享信息和横向整合网络运作是必要的。正因为在很大程度上，协同是一个社会过程，而信息共享是一个技术过程，所以这是一个具有挑战性的管理任务。因此，水平整合跨越了两种截然不同的管理领域。

从产品特性和行业结构的角度来看，半导体行业有着关键的、独特的特点，即为了应对经济压力而进行合作实践会促进供应链的演变，并更好地发展横向和纵向协同。所有半导体制造企业都有能提供一个特定的产品或组件，或定位新企业的目标，作为相互合作的单位，他们都有对成功的追求。要保持和提高这些行业的竞争力，关键是要在其形成阶段快速、理性地选择灵活、称职、兼容的合作伙伴。因此，一个适应性强，合理的数学模型是核心企业选择最佳合作伙伴的必要条件。基于“兼容性测试”的模型，可以开发评估系统。经专家评审所有关键因素之后，该系统将提供有关合作程度可行的信息与合作组织，以便于进行决策。这项工作的结果可以帮助半导体行业从业者探索与合资企业的合作程度，并确定战略，以管理合作的合资企业形式运作。虽然供应链成员都希望确定横向协同伙伴的兼容性，但是在合资企业的形成阶段，寻找评价的协同程度（定义为合作强度指数，CII在这起作用）的综合水平的定量方法来支持理性和客观的决策似乎更重要。

2.横向协同

有人在文献中提出，供应链协同是有技术依赖性的，并已被证明难以实现。通常情况下，供应网络不能区分协同的各方，即不能区分潜在的买家和供应商，从根本上讲，这种情况发生是由于商业合作伙伴之间缺乏信任造成的。然而，半导体行业已经认识到合作的必要性，强调建立更密切和长期的联系，或保持与供应商/采购商在供应链的各个层次的合作伙伴关系，从而开发出更加高效、反应灵敏的供应链。

通过横向关系的技术合作是持续的协议，协议使合作伙伴通过分享技术和人力资源，扩展他们的专业知识。这种合作的目标可能包括增加对技术威胁和机会的认识，提高产品开发和生产效率的能力。技术合作的目标包括在创新过程中的改进和企业经营，制造战略与公共政策中各种技术目标的提升。包括以下内容：

1、改善开发过程，如分享新知识、产品和流程的发展进程。

2、提高制造链的效率，体现大小企业的转包关系。

3、合并以前分立的技术和学科，如机械和电子工程合并为机电一体化。

4、通过信息交流学习横向协作的潜力以及特定合作伙伴的潜力，这可能会推动网络的使用，并促进旨在提高认识和获得技术知识的数据库的使用。

5、企业战略，如提高创新等，可能与降低技术创新的成本、风险和不确定性有关，合并一个成员的资源优势与其他的行为优势，并购或收购的未来范围，全球化的活动，并提高制造能力。

6、旨在提高技术性能的比较，提高企业间信息流的公共政策。

2.1 横向协同的类型

通常，半导体产业供应链提倡三种形式的横向协同：

随着越来越多的合作，基础设施协作可以提供集体业务研究，在研究中，知识是共同创造和分享的。例如，在美国，微电子和计算机技术公司（MCC）是一个赞助共同利益研究领域的协作研究组。

合同形式的合作可以采取合资企业的形式，由两个或两个以上的联合国安全理事会合作伙伴与共享股权投资形成。它可以建立在合作伙伴关系的基础上，继续致力于共享目标，而无需共享股权，这种关系通常被称为战略联盟的伙伴关系。例如，美国国际商用机器公司和西门子合作开发下一代芯片。

研发合作是企业之间共享研发成果并可能同意交换技术的协议。如果合同很灵活，发现问题时能及时做出调整，那么研发合同就可以作为横向协同的一种形式。

横向协同的范围和范围太宽，在本文中，并不能充分考虑得很全面。相反，我们使用了更严格的定义，这种定义包括了任何活动，其中包括两个或两个以上的联合国安全理事会合作伙伴达成差异资源和专有技术一致的互补目标。这可能包括：（1）合作研究项目和联盟；（2）合资及策略联盟；（3）共享研发和制造合约。

2.2 横向协同的焦点

合作是高科技产业的特征。半导体产业横向协同的研究表明，大部分的企业都致力于技术问题，其中有小部分涉及联合研发。大量的协议存在于信息和通信技术领域。各种半导体电子行业和技术（如信息技术，电信，集成电路，计算机系统和半导体）的研究表明企业之间合作协议具有很高的水平。

如果横向协同的重点是提高竞争力，或是提高新产品的开发建设能力，那么这种形式的战略合作在核心领域似乎更能发挥作用。此外，联合开发个别市场已经存在的产品的目的被称作“战术”。但是，如果行业通过一个或多个战术合作，设法通过新产品开发来发展其未来的能力，那么这就可以被描述为“战略”。

横向协同的重点随着时间的推移而变化，即随着行业和技术的发展而变化。在创新、企业、公共政策和全球化的角度来看，可以从技术协作上寻找原因。开发新技术是极其昂贵的。一个新的半导体晶圆制造厂需要花费500美元—7亿美元。可以通过合作来分摊如此高的成本，但回报他们也将一起分享。合作可以减少不必要的重复研发工作。许多新技术可能涉及以前的离散领域的知识，如机电一体化和高温超导体的发展扩散。因此，大公司可能把横向协同作为一种增加访问知识深度手段。无论是在提高技术能力，还是增强市场应用的意义，这都有助于发现潜在产品的范围。协同为联合创造和推广新技术标准提供了有效机制。总之，在半导体行业的供应链中，横向协同是一个可以用来减少竞争压力的战略工具，它要么通过提高开发项目的资源规模来阻止其他公司参与竞争，要么通过与具有特定技能的合作伙伴发展合作，使得竞争对手无法和这些合作伙伴进行合作。

3.目的和目标

对半导体行业来说，加入全球供应链是一个为当前业务保持竞争力的关键战略。在选择最佳的合作伙伴时，采购经理可能不确定某种选择是否将完全满足组织的要求。对潜在的合作伙伴评估过程的总体目标是降低风险，使组织整体价值最大化。因此，一种可以抓住主客观评价的措施方法是必要的。文献中的供应商选择问题通常采用层次分析法（AHP）。Vaidya论证了在超过25个不同领域中，层次分析法在排序、选择、评估和基准决策方案方面的应用。

层次分析法的强大之处在于它分层构造一个复杂的多属性问题的能力，然后分别调查各个层次，整合结果。在传统层次分析法的构想中，可以用清晰的数字来代表人类做出判断。

然而，在许多实际情况下，人类偏好模型是不确定的，决策者可能很难或根本无法通过比较判断来找出精确的数值。例如，当评估不同的合作伙伴时，由于潜在的合作伙伴和他们的表现出不完整和不确定的信息，决策者通常不能确定他们的偏好水平。由于一些评价标准是主观和定性的，对决策者来说，表达自己的偏好水平并提供精确的两两比较判断是非常困难的。为此，提出一种基于层次分析法和模糊逻辑的方法可以帮助我们做出有效的决定。通过这样做，我们可以处理决策过程中的不确定性和模糊性。

在供应链管理的横向协同的框架内进行的研究（即在半导体产业领域里基于协同属性来估计合作强度指数）很少。这些属性是从不同的域中选择的，比如与协同采购有关的行业特点、竞争优势、内部参数和外部参数。值得注意的是，给定的属性的重要性可能会根据供应链的目标和过程有所变化。当要独立地做出横向协作的决定时，可能会出现一些情况。对于协同过程，为了测试供应链成员之间协作的兼容性，所确定的属性需要独立地进行评估。由于这些属性被看作独立的实体，可以用层次分析法来确定这些属性的相对重要性。合作强度指数可以被认为是层次分析法框架中类似定义的替代品。

层次分析法中提到的方法不能充分代表人类判断的不确定性。况且，有些是太复杂的操作编程。除此之外，另一个问题是对判断矩阵的不一致性的处理。这种方法也忽略了相互依存的属性所造成的影响。针对以往研究的不足，本文对供应链联盟兼容性测试提出了以下几个基本的实践要求：（1）决策属性可以包括定性属性；（2）属性之间的相互依赖性应考虑在内；（3）获取有关评估属性信息的资源是有限的；（4）应衡量合作倡议的有效性。

多目标决策分析方法应用于决策系统的多级结构。大多数的系统似乎不适用于基于信息系统的决策问题建模。一个主要问题是，由于纳入了定性标准，事实上，定性标准在这方面非常重要，所以多目标规划应用于合作伙伴选择有局限性。模糊集理论扩展了传统的数学决策理论，它能够很好地处理任何不能充分处理概率分布的模糊问题。多目标决策问题特性之间的影响和关系只能用模糊的语言描述描述。模糊系统在伙伴关系评价中应用日益普及的原因是：（1）必须引入模糊性，以得到合理的模型来解决这个复杂的问题；（2）有必要将人类知识系统化地纳入数学模型。

在日常业务推理和在没有完全准确信息的情况下决策时，模糊集和模糊逻辑是不确定系统建模的有力工具。当模糊集和模糊逻辑应用到不容易用传统的数学方法描述的复杂现象，特别是当目标是找到一个很好的近似解的时候，其作用显著。许多现实世界的应用程序不能用经典集合论描述和处理。模糊集是一个扩展的明确集。明确集只允许完全隶属或非隶属，而模糊集允许部分隶属。换句话说，一个元素可能部分属于一个模糊集。这些元素可以使用取值范围从0到1表示，用于显示在模糊集合中的对象的隶属度。0代表完全非隶属成员，1代表完全的隶属成员。0和1之间的值代表中间隶属度。所以，模糊数的特点是一个给定的实数区间，每个模糊数的隶属度在0到1之间。

在面对人类知识相关的固有困难的当前的问题时，信息不确定性使决策高度复杂化。明确集的目的是获得专家知识，在传统层次分析法中这类知识不可能反映人的思维方式。因此，结合模糊逻辑的层次分析法可以作为一种替代传统的重量估计方法。

通过将模块化和标准化概念应用于产品、组织和供应链，半导体制造业可以建立一个新的与竞争对手的买家或供应商的横向协同伙伴关系的范例。在这种情况下，我们把“兼容性”定义为潜在竞争的供应链成员与另一成员进行协作关系的适应性。特别是对制造周期短的产品的这类公司而言，伙伴关系评估过程是非常重要和常规的。我们的研究主要集中在竞争半导体制造业（供应商）之间的横向合作这个关键方面，即为了建立“兼容性”，在愿意为横向协同启动资源或过程技术共享的合作伙伴之间，开发一个多属性框架。在本文中，我们考虑定义一种层次分析法–模糊逻辑模型的决策方法（AHP–FLM），这决定了对横向协同问题的科学评价框架的主观判断的权重（HCP）。为了找准特定半导体行业的利害关系，根据行业专家分配的所有属性的可接受值，确定了一种定制的配置层次结构（CCH）。

半导体产业供应链成员（SSC）在不同的项目中往往表现出的协同程度不同，并且不同的协同举措对共享合作的成功有不同程度的影响，

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