使用产品预设计和操作标准的集成供应商选择和采购计划模型外文翻译资料

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使用产品预设计和操作标准的集成供应商选择和采购计划模型

Ali Cheaitou1 · Sharfuddin Ahmed Khan1

摘 要

供应链管理与并行工程的文献表明，如果供应商参与产品设计和开发，可以实现许多效益。本文提出单一产品的多源采购模式，使用多标准决策工具评估和排序潜在供应商，即层次分析法（AHP）。除了与生产过程的操作方面相关的标准，如质量和价格，AHP还考虑了与产品早期设计相关的其他标准，例如最终客户需求满意度、技术产品规格和供应商灵活性。操作标准和预设标准之间的整合，使决策者有机会选择有潜力且满足他们未来对原材料、部件、子组件和高效服务的需求，以及通过积极影响最终产品设计来满足最终客户要求的能力。然后将AHP的输出结果用于两阶段优化模型中，其中包括两部分，即供应商相对重量的效用函数首先被最大化以选择最优化供应商，最小化成本函数以确定从每个选定的供应商订购的原材料，部件，子组件或服务的量。该方法在润滑剂工业中的应用并被执行，其中在供应商选择阶段考虑诸如基础油动力粘度和运动粘度的预设标准用以显示模型的有效性。

关键词: 供应商选择、产品设计、AHP、混合整数线性规划（MILP）、生产和库存计划、润滑剂

1. 简介

供应链管理可以定义为包括与货物和服务从原产地到使用点的流动和转化相关的事件的过程。其目的是有效地计划、实施和控制供应链网络运行。供应链管理的主要目标是减少供应链风险、降低生产成本、改善客户服务，进而提高竞争力、客户满意度和盈利能力。供应链管理的最重要的过程之一是供应商选择，这是供应商识别、评估和与供应商合作的过程，它部署了大量企业的财务资源，作为回报，企业希望获得按时交付、最小拒绝、耐久性和可靠性等形式的足够好处。通常在选择供应商时考虑不同类型的标准，包括有形和无形因素。这些标准包括诸如价格，质量和交货期等传统标准，以及其他标准，如供应商的绿色性能或满足最新产品设计要求的能力。因此，供应商选择是一个选择最佳供应商的过程，可以在其他供应商之间提交所有必要标准的最佳交易。

供应商选择和管理可以在从产品设计阶段，通过初始原材料采购到终止服务提供商的整个产品生命周期中应用于各种供应商。然而，供应商的广度和多样性，以及许多不可控和不可预测的因素的参与使得该过程更麻烦。更具体地说，供应商选择是通过在产品或服务设计的早期阶段基于灵活性，满意度和风险等标准选择供应商来更好地满足最终客户的一种手段。供应商选择也可用于设计产品线。

具有复杂决策的组织通常有许多因素在供应商和供应链的管理中加以考虑和评估，在寻求采购供应商的服务或产品时，管理供应商需要实现平衡。

此外，由于全球化，组织被迫在其战略决策中考虑许多因素。在这种情况下，供应商选择是供应链管理者必须采取的最重要的决定之一，也是供应链管理最重要的方面之一。它在当今竞争激烈的市场中扮演着重要的角色，在任何组织的供应链的成功和整体绩效中发挥重要作用。

使供应商选择对组织重要的另一个方面是不断变化的客户需求和多样化。

客户的不断变化的需求导致总成本的增加。因此，对于公司的生存和有效且高效地满足客户的需求，供应商选择是一个战略决策，以确保充分的利润。大多数公司正在努力降低其运营成本，同时通过提高其核心能力和外包其他职能满足客户需求。

本文提出了一种方法来选择最佳供应商，并使用基于层次分析法（AHP）和两阶段混合整数线性规划（MILP）模型的集成方法分配未来订单。首先，潜在供应商根据一系列标准进行排名，包括产品预设计和操作性能，如灵活性，最终客户要求满意度，产品技术规格，质量和价格。在第二步骤中，选择最佳供应商以便偏好最优化，然后计算从每个所选供应商采购的最优总量。在考虑诸如质量，价格和准时交付的操作标准以及诸如基础油粘度的预设标准的情况下，进行关于选择用于重新设计和制造润滑剂的基础油的案例研究。

本文的其余部分进一步概括如下：第2章 提供文献综述和论文稿；第3章节 详细介绍了所提出的综合方法包括AHP和两阶段优化模型MILP；第4章 表示具有数值应用的案例研究；第5章 总结全文。

1. 文献综述

第一个供应商选择模型在20世纪50年代引入，其中第一个记录的模型是由美国国家标准局提出的，目的是实现美国国防部的最低采购成本。然而，大多数研究人员认为供应商选择问题的起点是在20世纪60年代中期。 Allahyari等人将供应商选择问题分为两类：单一采购问题，其中所有供应商都能够满足买方对数量、质量、交货期等要求，买方应该采取的唯一决定是选择满足所有要求的最佳供应商; 多个采购问题，其中考虑了一些限制，例如供应商的能力、质量和交货量。换句话说，没有供应商能够满足买方的总要求，买方需要将他的需求分配给不同的供应商，以补偿供应商的能力不足或低质量。在这种情况下，买方需要选择满足要求的最佳供应商，并在选定的供应商之间分配总需求。

在接下来的几节中，我们回顾了与本文相关的文献，并将其分为四类：供应商选择与多标准决策（MCDM）、集成AHP和优化技术的供应商选择、生产计划和库存管理的供应商选择、最终集成AHP和设计。

2.1 供应商选择与多标准决策（MCDM）问题

许多研究人员和从业者将供应商选择视为MCDM问题，其中包括定性和定量因素。为了选择最佳供应商，必要时可选择的关联和无形因素之间可能有其他因素。在用于选择供应商的MDM方法中，可以通过与理想解、糊逻辑，更具体地AHP的相似性引用偏好顺序的技术。例如，Rodriguez等人认为供应商选择定制设备供应商的问题作为MCDM问题，作者讨论了可能和足够的MCDM工具。类似地，Parthiban等人处理影响供应商选择的因素以及影响整体供应商选择的每个因素之间的相互作用。

特定的MCDM工具，即AHP被广泛用于供应商选择问题。该方法平衡决策标准之间的相互作用，并将信息合成到替代方案中的偏好向量中。AHP是通过成对比较的测量理论，并且依赖于专家的推断优先级尺度的判断。然后使用这些尺度来相对地测量无形因素，使用绝对判断的方法进行比较，所述判断表示一个元素相对于给定属性支配另一个元素多少。AHP是最广泛使用的MCDM工具之一，许多优秀作品已经基于AHP发表。它们包括AHP在不同领域的应用，如规划，资源分配，解决冲突等，以及AHP的数值扩展。

Akarte等人开发了一个基于网络的AHP系统，以评估18个标准的铸件供应商。在该系统中，供应商必须进行注册，然后输入他们的铸件规格。为了评估供应商，买方必须根据铸件规格确定标准的相对重要性权重，然后使用成对比较为每个标准分配性能评级。此外，Muralidharan等人提出了一个基于五步骤AHP的模型，以帮助决策者评估和选择供应商的九个评估标准。提出了一个五步骤的AHP模型，以帮助决策者评价和选择供应商的九个评估标准。来自组织的不同职能的人员，例如采购，商店和质量控制，参与选择过程。此外，Chan 开发了与AHP的互动选择模型，以促进供应商的这些选择的决策过程。该模型是所谓的，因为它并入了一种称为相互作用链的方法，其被部署以确定在没有主观人类判断的情况下评估标准的相对重要性。基于相对重要性，AHP仅用于产生替代供应商的总体评分。类似于Chan ，Liu和Hai ]将AHP应用于评价和选择供应商。作者没有应用AHP的成对比较来确定标准和子因素之间的相对重要性等级，相反，作者使用了Noguchi的投票和排名方法，允许每个经理投票或确定标准的顺序，而不是权重。

此外，Chan 等人开发了基于AHP的决策方法来解决供应商选择问题，基于14个标准评估潜在供应商。当每个标准的相对重要性评级改变时，进行使用专家选择的灵敏度分析以检查替代品的响应。

2.2 采用集成AHP和优化技术的供应商选择

几种优化技术已经应用于供应商选择，如动态规划、线性规划、和多目标优化。Kokangul和Susuz 开发了一种组合方法，包括AHP、非线性整数规划和多

目标优化为供应商选择问题。通过开发的方法考虑定量和定性数据。 Ghodsypour和OBrien将AHP与供应商选择中的线性规划相结合。他们使用AHP来确定供应商相对于三个主要标准的相对重要性权重，这三个标准是：成本，质量和服务。他们将纳入到了计算模型的目标函数中。类似地，Saatyetal 等人综合AHP与线性规划资源分配问题。使用AHP来获得主要标准，创新和减少的相对重要性。然后将所获得的权重用作线性规划模型的目标函数中的加权因子，目的是最大化合并组织的利益。许多其他作者集成了用于项目选择[、设施位置选择、调度计划选择、维护策略选择等应用的不同数学编程技术。

2.3生产计划和库存管理的供应商选择

关于组合供应商选择，订单分配与库存管理的文献有限。例如，Razmi和Maghool 开发了模糊目标混合整数多项目，多周期提供者选择和顺序大小调整模型，动态需求，其中不确定性和变化期，容量和预算限制。第一个目标函数是最小化总购买成本，第二个目的是最大化购买总价值以计算取向性判断标准的购买决定的影响.Rezaei和Davoodi 提出多项目多周期数学模型来解决供应商选择问题，假设收到的项目不需要完美品质;不完美品质项目以折扣价单批出售。提出的模型最大化总利润，即销售优质项目的收入和销售不完美质量项目的收入减去总成本，总成本包括供应商依赖交易成本，产品依赖持有成本，筛选成本和采购成本。 Che提出了一种用于解决单一乘积，多周期选择和装配序列问题的数学模型。他们假设零件装配是串联模式，只有在所有零件交付后才启动。模型考虑单一目标函数，最大限度地降低成本和时间，同时最大限度地提高质量和可靠性。通过考虑每个标准的相等权重，将四个标准组合在单个目标函数中。Ware 等人开发了一个混合整数非线性程序，最小化采购的订单，以解决动态供应商选择问题。

开发模型考虑多产品、多周期，其中在目标函数中考虑购买成本、总运输成本，不满足质量要求的惩罚成本和延迟成本。Li 等人提出了两阶段数学模型，以处理短产品生命周期环境中的规划期间的材料供应商选择和订单分配问题。他们应用模糊扩展分析层次过程，以产生风险权重的不同供应商的五个标准：成本，质量，风险，外形和服务性能。然后，在第二阶段，开发双目标数学模型以最小化风险和成本。Viswanadham和Gaonkar ]开发了MILP模型，在基于Web的动态制造环境中最大限度地优化供应商选择和调度问题。该模型不仅解决了供应商选择问题，而且为每个客户订单和制造，装配，入站运输和出站运输的时间表提供了供应链配置。 Mafakheri等人提出了供应商选择和订单分配的两阶段双目标多标准动态规划模型。问题对象最大限度地缩小了总采购成本（采购成本和库存持有成本）的功能和最小化，后者被合并到一个目标函数中并使用动态规划算法来解决。此外，Parhizkarietal 提出了供应商选择和库存管理战略的一种技术，其中他们考虑了多产品和多供应商问题的案例。所提出的模型被表达为混合整数规划问题，并且使用Lp-Norm将其转换为普通单目标函数。最后，Sharma和Dubey 使用综合AHP和背包模型方法解决了供应商选择和订单分配的问题。

2.4 多标准决策和设计

许多作者发表了包括MCDM在内的决策支持系统的设计。例如，许多作者在许多领域（例如制造，组装和人体工程学）中在设计环境中使用AHP。

例如，Koganti 等人在汽车部件的装配环境的设计中使用AHP。他们通过涉及汽车前端组件的案例研究验证了他们的设计。类似地，Ongetal]和Lietal用于制造环境以评估基于系统的可制造性指数。此外，Laemlaksakul和Bangsarantrip [使用AHP人体工程学设计竹椅根据不同的标准。

Hambali等人使用AHP方法从八种设计方案中选择最佳轮椅设计。通过使用无内含子的AHP进行选择使用任何其他设计工具。类似地，Hambali等人提出了一个概念选择模型，在概念设计阶段使用AHP称为并行设计概念选择和材料选择。最后，Arif fi 等人提出了使用AHP选择设计概念的方法。案例研究的结果说明，AHP概念设计师在概念设计阶段有效地评估各种概念设计替代品。

此外，模糊AHP已经与Pugh的控制收敛进行比较，以便在产品开发的概念设计阶段选择替代品。MCDM工具也用于设计的其他方面，例如选择最合适的CAD / CAM软件包来帮助制造公司。在另一个上下文中，Le Dain 等人提出了一个多目标框架，以评估客户在协作产品开发中的表现，其中供应商被纳入流程。另一方面，客户的偏好被考虑通过决策支持系统选择最合适的产品满足要求，质量，价格，可用性和客户服务，同时测量相关的差异特征。

2.5 贡献

比较本文提出的方法与文献，本文的主要贡献是不同方面的组合，可以总结如下：

就目前情况而言，这项研究首先允许决策者在比较潜在供应商时，包括与产品或服务预设阶段相关的标准。这种灵活性允许决策者在产品生命周期的早期阶段确保选择的未来供应商考虑与预先设计相关的标准，例如最终客户要求满意度，这使得产品设计，制造和生产阶段更平滑。本文提出的两阶段优化模型与文献中所遇到的不同：

——第一个优化模型最大化了一个效用函数，该效用函数由供应商从AHP中获得的偏好构成，这导致识别选定的供应商和从每个供应商购买的总量中期规划期。

——库存管理模型考虑到选定的供应商及其在上一个模型中决定的总数量，确定在每个供应商在计划期间的每个期间要购买的最佳数量。

——在库存管理模型中，允许短缺，并且收取罚款不足成本，这也与文献中的类似模型不同。

——根据供应商在操作标准和一些预设标准方面的表现，选择基础油供应商重新设计润滑剂的应用。

此外，交互式设计是一种通过改进设计过程中的用户集成来提供创新的方法，并且为协作设计引入提供新的强有力的方法[

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