摘 要

本文针对供应商选择问题这一经典问题，结合企业原材料订购需要，建立了一个多目标混合整数线性规划模型，该模型适用于单买方、多供应商、多种原材料、多采购周期的情况，并考虑到了价格折扣、延期交付等现实因素，用来在原材料需求已知的情况下确定每期的供应商选择和采购批量，目标是使总成本、各原材料质量不合格量、各原材料未完成交付量最小。此外，为在各目标函数预期目标值不确定的情况下解决此多目标优化问题，使用了一种加权最大-最小值模糊性多目标规划模型，将多目标问题转化为单目标问题，并使得各目标的优化程度之比接近于目标间权重之比。最后，利用一个铸造企业原材料采购的数值案例，验证了所建模型在求解供应商选择方案上的有效性。

关键词：供应商选择；原材料；采购批量；多目标

Abstract

Aiming at the classical problem of supplier selection, this paper establishes a multi-objective mixed integer linear programming model, which is suitable for single-buyer, multi-supplier, multi-items and multi-period, and takes into account the realistic factors such as price discount and delayed delivery, which can be are used to determine the supplier selection and purchase lot-sizing for each period when the demand of raw materials is known. The goal of the model is to minimize the total cost, the unqualified quality of each raw material, and the unfinished delivery of each raw material. In addition, in order to solve this multi-objective optimization problem with uncertain expected objective value of each objective function, a weighted maximum-minimum fuzzy multi-objective programming model is used to transform the multi-objective problem into a single-objective problem, and make the ratio of optimization degree of each objective close to the ratio of weight among objectives. Finally, a numerical example of raw material procurement in foundry enterprise is used to verify the validity of the model in solving supplier selection scheme.

Key Words： supplier selection；raw materials ；lot-sizing；multi-objective

目 录

第1章 绪论 1

1.1 供应商选择问题概述 1

1.2 主要研究内容 2

第2章 文献综述 4

第3章 模型建立 7

3.1多目标混合整数线性规划模型 8

3.1.1 模型假设 8

3.1.2 模型参数和变量 8

3.1.3 目标函数 9

3.1.4 约束条件 10

3.2 模糊性多目标规划模型 13

3.2.1 多目标优化解决方法 13

3.2.2 最终模型 15

第4章 案例分析 17

4.1 案例数据 17

4.2 各目标单独求解 19

4.3 多目标优化及分析 22

4.3.1 多目标优化结果 22

4.3.2 权重灵敏度分析 24

第5章 结论 29

参考文献 30

附 录 32

致 谢 35

第1章 绪论

1.1 供应商选择问题概述

供应商选择是采购战略中最重要的活动之一，供应商的优劣在实现企业竞争力和其整个供应链的竞争优势方面都发挥着重要作用。对于制造企业来说，其产品BOM中所定义的很多原材料和零部件常会具有专业化和产品设计模块化程度较高的特点，而本企业往往不具备制造这些物料的能力或者自主制造会使企业产生极高的成本，所以若有供应商能以较低的成本提供相同的物料，就会促使企业物料采购活动的产生。而根据统计，在大多数行业中购买原材料和零部件的成本代表了产品的主要成本，以工业公司为例，从供应商处的采购额占总营业额的份额通常在50-90%之间^[1]。因此，采购活动中对供应商的选择决策是降低成本和提高原材料质量的重要途径，供应商选择问题也一直被研究者所重视。

在进行物料采购时，供应商选择问题一般被定义为两类联合决策：第一是根据所需订购的物料寻找一群待选的供应商，进而对其进行评估和筛选，以得到一组符合企业要求的较为优质的供应商；第二是决定各项物料从哪些被筛选出的供应商处订购、分别订购多少以及何时订购^[2]。二者都涉及到定性和定量的分析，但前者是以定性的分析为主，而后者较多的进行定量计算。

对于第一类决策，它是根据供应商的实际绩效和所选评价标准，利用特定的评价方法得到评定结果并进行排名。在此过程中，评价标准至关重要，其应该反映供应商的综合竞争力，而不仅仅是关注价格或成本。Ho等人（2010）查阅了2000年至2008年间所发表关于供应商选择的具有代表性的78篇文章，统计了这些文章所采用的决策标准，指出质量是供应商选择过程中最受关注的标准（68篇论文或87.18%），第二受关注的标准是交货（64篇论文或82.05%），价格或成本是第三受关注的标准（63篇论文或80.77%），具体如表1.1所示^[3]。

表1.1 供应商评估标准

而在根据供应商的绩效表现对其进行评估时，上述的评价标准之间往往是相互冲突的。如产品价格较低的供应商很可能具有较低的产品质量或较长的交货期，服务水平较好的供应商的制造能力可能较低等。所以，在进行供应商选择时，决策人员需要对多个标准进行权衡考虑，并同时进行定性分析（如对一些不能量化的供应商绩效进行经验评价）和定量分析（对可量化的供应商绩效进行数据处理等），其目的是准确的评估供应商和从中选择出优质供应商。

对于第二类决策，它涉及到在筛选出的供应商之间进行采购批量分配，并考虑到库存因素。因库存成本和仓储容量的限制，所以在一个较长的计划期内进行物料采购时，不能在期初大量购买并囤积，而是需要根据库存的变化来分期购买，这就需要决策者决定订货时期。另外，各供应商的产品价格、质量水平、供货能力以及距离远近等均有差异，所以还需决定从哪些供应商处购买以及购买多少，以尽可能达到所定目标。决策者所定目标可能是包括购买金额、库存、运输等成本在内的总成本，也可能是质量、交货、服务水平等在表1.1中所提到的其它标准，这也需要决策者在目标之间权衡考虑。此外，在此类决策中采购批量、各项成本以及库存量等因素大多以定量的方式表达，所以该决策以定量计算分析为主，而定性分析（如决策者对各项目标权重的考虑）较少。