王　芳，石　全，夏　偉

（軍械工程學(xué)院，石家莊　050003）

基于效果的裝備保障合同商選擇方法

王芳，石全，夏偉

（軍械工程學(xué)院，石家莊050003）

摘要：基于效果的合同商裝備保障是將基于效果的維修理念應(yīng)用于合同商裝備保障領(lǐng)域提出的一種裝備保障策略，更加關(guān)注裝備的作戰(zhàn)效能，同時(shí)對(duì)合同商提出了更高要求，因此，選擇恰當(dāng)?shù)暮贤虒?duì)于實(shí)現(xiàn)預(yù)期結(jié)果顯得更為重要。而合同商選擇是一個(gè)多準(zhǔn)則決策問(wèn)題，很大程度上依賴于決策者和決策條件狀態(tài)的不確定性和模糊性。構(gòu)建了一個(gè)基于效果的合同商選擇系統(tǒng)流程，并提出了基于相似度的模糊TOPSIS法，簡(jiǎn)化了計(jì)算流程，最后通過(guò)一個(gè)具體案例來(lái)驗(yàn)證該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：基于效果的合同，合同商選擇，多準(zhǔn)則決策，模糊相似度，TOPSIS

0　引言

基于效果的維修是在美軍相關(guān)研究理論基礎(chǔ)上，結(jié)合新時(shí)期我軍裝備維修保障出現(xiàn)的新情況新問(wèn)題提出的一種裝備維修保障理念?；谛Ч木S修是一種高效的武器系統(tǒng)產(chǎn)品保障策略，它摒棄了對(duì)武器裝備性能本身的關(guān)注，將目光轉(zhuǎn)向維修效果、作戰(zhàn)效能等指標(biāo)，在保證武器裝備遂行作戰(zhàn)任務(wù)的前提下，有效降低了維修成本和停機(jī)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了對(duì)維修系統(tǒng)的有效監(jiān)控和快速響應(yīng)。本文將該理念應(yīng)用于合同商保障領(lǐng)域，構(gòu)建了基于效果的合同商保障理論體系。

基于效果的合同商保障主要是通過(guò)簽訂基于效果的合同來(lái)實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的服務(wù)保障或維修、修理和大修合同往往對(duì)合同商有利，因?yàn)橹灰幸粋€(gè)特定的設(shè)備出現(xiàn)故障，合同商就可以開(kāi)展維修活動(dòng)從而獲取維修費(fèi)用。但是，合同商所提供的保障活動(dòng)與軍方的需求并不一定相符。而基于效果的合同改變了這種狀況，它允許軍方只有在獲得合同中規(guī)定的既定結(jié)果以后才予以支付，而不僅僅是單純就完成的活動(dòng)或任務(wù)支付，這大大提高了軍方的主動(dòng)性。

其中的合同商選擇問(wèn)題是當(dāng)前供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，研究者提出了多種方法解決合同商選擇問(wèn)題。但在決策過(guò)程中往往會(huì)忽略一些因素，比如獲取的信息不完整，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法量化，特征不夠精確等問(wèn)題。該問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多目標(biāo)決策問(wèn)題（Multi-Criteria Decision Making，MCDM），目前有關(guān)合同商選擇方面的研究已經(jīng)取得了一些成果，而對(duì)于合同商選擇指標(biāo)體系的構(gòu)建方面研究較少，而且構(gòu)建的指標(biāo)體系相對(duì)簡(jiǎn)單［6］。本文根據(jù)基于效果合同商保障的特點(diǎn)要求，綜合權(quán)衡多種影響因素構(gòu)建多因素評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，借鑒文獻(xiàn)［1-2］中的思想，采用基于相似度的模糊TOPSIS法，為確定最佳合同商提供參考。

1　基于效果的合同商選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

基于效果的合同對(duì)最終實(shí)現(xiàn)的結(jié)果有一個(gè)嚴(yán)格的要求，如可用度、可靠度等具體量化指標(biāo)，同時(shí)還要求軍方與合同商通力合作實(shí)現(xiàn)資源共享、信息互通等，并且要在一定的成本、約定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。因此，本文構(gòu)建的指標(biāo)體系包含8個(gè)方面（一級(jí)指標(biāo)），詳見(jiàn)表1。為了更好體現(xiàn)合同商的資質(zhì)和能力水平，對(duì)一級(jí)指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)分，具體指標(biāo)體系如圖1所示。

表1　基于效果的合同商選擇評(píng)價(jià)一級(jí)指標(biāo)

圖1　基于效果的合同商選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2　基于相似度的模糊TOPSIS法

由于模糊邏輯方法可以處理模糊、不精確數(shù)據(jù)和模型的不確定性，因此，可將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的語(yǔ)言變量轉(zhuǎn)換成模糊數(shù)，使用模糊理論進(jìn)行計(jì)算。下面首先介紹模糊數(shù)和語(yǔ)言變量，然后介紹基于相似度的模糊TOPSIS算法。

2.1模糊數(shù)與語(yǔ)言變量

圖2　梯形模糊數(shù)

在合同商選擇問(wèn)題中，當(dāng)使用傳統(tǒng)的數(shù)值無(wú)法描述那些復(fù)雜或者不易明確定義的指標(biāo)時(shí)，可采用語(yǔ)言變量進(jìn)行處理。例如，對(duì)于“重要性”而言，可用語(yǔ)言變量來(lái)描述，比如“非常低”、“低”、“中”、“高”、“非常高”等。文中引入了語(yǔ)言變量來(lái)描述每個(gè)指標(biāo)的重要程度以及備選合同商的評(píng)價(jià)等級(jí)，分別如圖3、圖4所示［1-2］。

圖3　標(biāo)準(zhǔn)的重要程度語(yǔ)言變量評(píng)價(jià)

圖4　評(píng)價(jià)等級(jí)語(yǔ)言變量

文獻(xiàn)引入了泛化模糊數(shù)的模糊相似度的概念。泛化梯形模糊數(shù)可表示為其中是實(shí)數(shù)，w表示模糊數(shù)的高度，0＜w≤1。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)模糊數(shù)，w=1。

兩個(gè)泛化模糊數(shù)A～和B～的相似度S（A～，B～）計(jì)算方法為［2］：

P（A～）和P（B～）分別表示泛化梯形模糊數(shù)A～和B～的周長(zhǎng)。相似度S（A～，B～）的數(shù)值越大，則說(shuō)明兩個(gè)泛化模糊數(shù)A～和B～之間的相似度越高。

2.2基于相似度的模糊TOPSIS方法

TOPSIS是解決多屬性多準(zhǔn)則決策問(wèn)題的一種重要方法，主要是采用頂點(diǎn)法計(jì)算備選方案到正理想解（Fuzzy Positive-Ideal Solution，F(xiàn)PIS）與負(fù)理想解（Fuzzy Negative-Ideal Solution，F(xiàn)NIS）的距離，用逼近系數(shù)的大小來(lái)確定各備選方案的優(yōu)劣順序［5］。本文采用模糊相似度來(lái)代替頂點(diǎn)法，不需要計(jì)算模糊決策矩陣到理想解的距離矩陣，而是使用模糊相似度計(jì)算相似矩陣，然后使用相似度對(duì)備選對(duì)象進(jìn)行排序，簡(jiǎn)化了計(jì)算流程。

合同商選擇問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多準(zhǔn)則決策問(wèn)題，可形式化描述為［4］：

（3）衡量合同商資質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包含N個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，記為集合；

假設(shè)決策團(tuán)隊(duì)包含K個(gè)決策者，每個(gè)決策者的模糊評(píng)價(jià)可表示為一個(gè)正梯形模糊數(shù)其隸屬度函數(shù)記為。好的綜合方法應(yīng)該考慮每個(gè)決策者的模糊評(píng)價(jià)的范圍，這也就是說(shuō)綜合模糊評(píng)價(jià)范圍必須包含所有決策者模糊評(píng)價(jià)。所有決策者的模糊評(píng)價(jià)用梯形模糊數(shù)表示，那么綜合模糊評(píng)價(jià)可定義為，其中，

同理，每項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的綜合模糊權(quán)值可表示為：

合同商選擇問(wèn)題可以表示成矩陣形式：

為了降低決策過(guò)程中數(shù)學(xué)計(jì)算的復(fù)雜度，使用線性轉(zhuǎn)換將各種指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。指標(biāo)集可分為效益型指標(biāo)（評(píng)價(jià)越高效益越好）和成本型指標(biāo)（評(píng)價(jià)越低花費(fèi)成本越少）。標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣可表示為：

上述標(biāo)準(zhǔn)化處理的目的是為了將模糊決策矩陣中的元素轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)梯形模糊數(shù)。考慮到每項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重不同，帶權(quán)值的標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣可表示為：

文獻(xiàn)［1］中使用頂點(diǎn)法分別計(jì)算模糊數(shù)到正理想解和負(fù)理想解的距離和，然后計(jì)算出各個(gè)備選方案的逼近系數(shù)，將逼近系數(shù)進(jìn)行排序［1］。本文不再計(jì)算模糊決策矩陣到理想解的距離矩陣，而是使用模糊相似度的概念，利用式（11）計(jì)算出各個(gè)備選合同商模糊評(píng)價(jià)值與正理想解之間的相似度。為了描述每個(gè)合同商的評(píng)估狀態(tài)，根據(jù)相似度的數(shù)值構(gòu)建了一個(gè)包含5個(gè)等級(jí)的評(píng)估狀態(tài)表，如表2所示，對(duì)于分布在同一等級(jí)的多個(gè)合同商，根據(jù)相似度的大小確定。

表2　評(píng)估狀態(tài)表

使用相似度進(jìn)行評(píng)估的方法過(guò)程如下：

（1）組建評(píng)估決策委員會(huì)，確定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)；

（2）選擇適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)言變量描述標(biāo)準(zhǔn)的重要性權(quán)值和合同商的語(yǔ)言評(píng)價(jià)等級(jí)；

（3）計(jì)算各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的綜合模糊權(quán)值，并根據(jù)決策者對(duì)合同商的評(píng)價(jià)等級(jí)，計(jì)算出合同商的綜合模糊評(píng)價(jià)等級(jí)；

（4）構(gòu)建權(quán)值標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣；

（5）確定模糊正理想解FPIS；

（6）通過(guò)計(jì)算相似度矩陣得到合同商相對(duì)于正理想解的相似度，然后計(jì)算每個(gè)合同商的平均相似度；

（7）根據(jù)合同商的平均相似度得到合同商的評(píng)估狀態(tài)，并對(duì)備選合同商進(jìn)行排序。

3　算例

某企業(yè)想要為自己購(gòu)置的設(shè)備維修選擇合適的合同商，其中有A、B、C、D、E 5個(gè)備選合同商，邀請(qǐng)3位專家D1、D2、D3對(duì)指標(biāo)進(jìn)行打分，為了便于說(shuō)明問(wèn)題，從二級(jí)指標(biāo)中選取14項(xiàng)作為合同商選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)，如下頁(yè)圖5所示。應(yīng)用基于模糊相似度的TOPSIS法來(lái)解決該決策問(wèn)題，具體計(jì)算步驟如下：

（1）組建3個(gè)專家組成的評(píng)估決策委員會(huì)，確定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

（2）3位專家運(yùn)用語(yǔ)言變量對(duì)14個(gè)指標(biāo)的重要性進(jìn)行評(píng)級(jí)，指標(biāo)權(quán)值詳見(jiàn)下頁(yè)表3。

（3）3位專家根據(jù)合同商對(duì)14項(xiàng)子標(biāo)準(zhǔn)的具體表現(xiàn)，運(yùn)用語(yǔ)言變量對(duì)合同商進(jìn)行評(píng)級(jí)，評(píng)級(jí)結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)表4。

（4）將語(yǔ)言變量描述轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)模糊決策矩陣，詳見(jiàn)下頁(yè)表5。

圖5　基于效果的合同商選擇指標(biāo)層級(jí)結(jié)構(gòu)

表3　決策者對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的重要性權(quán)值

（5）確定FPIS，具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)表6。

（6）通過(guò)帶權(quán)值的標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣和FPIS計(jì)算相似度矩陣，得出每個(gè)合同商的相似度，并計(jì)算每個(gè)合同商相似度的平均值，具體結(jié)果詳見(jiàn)下頁(yè)表7。

（7）根據(jù)平均相似度得到備選合同商的排序A＞E＞D＞C＞B。通過(guò)表1的評(píng)估狀態(tài)，傾向于推薦且首選合同商A。

4　結(jié)論

表4　決策者根據(jù)14項(xiàng)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)合同商的評(píng)價(jià)

本文結(jié)合我軍裝備保障實(shí)際，引入美軍提出的基于效果的和維修理念，提出了基于效果的合同商裝備保障概念，首先對(duì)基于效果的合同商保障的理論以及實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行了論述，構(gòu)建了基于效果的合同合同商選擇指標(biāo)體系，其中包括7個(gè)一級(jí)指標(biāo)和14個(gè)二級(jí)指標(biāo)。基于效果的合同商選擇問(wèn)題實(shí)際上一個(gè)多屬性多準(zhǔn)則決策問(wèn)題，本文對(duì)經(jīng)典的TOPSIS法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了基于相似度的模糊TOPSIS法，與傳統(tǒng)的TOPSIS頂點(diǎn)法相比，本文提出的方法不再需要計(jì)算FNIS，而只需要計(jì)算備選合同商與FPIS之間的相似度，通過(guò)計(jì)算備選合同商的相似度平均值確定排序，確定最佳合同商。并通過(guò)具體算例進(jìn)行了驗(yàn)證，通過(guò)計(jì)算流程可以看出，該方法使得計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單了很多，最終實(shí)現(xiàn)了基于效果的合同商選擇決策目標(biāo)。

表5　帶權(quán)值的標(biāo)準(zhǔn)化模糊矩陣

表6　對(duì)應(yīng)不同標(biāo)準(zhǔn)的模糊正理想解

表7　權(quán)值標(biāo)準(zhǔn)化模糊決策矩陣與正理想解的相似度

參考文獻(xiàn)：

［1］CHEN C，LIN C，HUANG S.A fuzzy approach for supplier evaluation and selection in supply chain management［J］.International Journal of Production Economics，2006，102（2）：289-301.

［2］LUUKKA P.Fuzzy similarity in multicriteria decision-making problem applied to supplier evaluation and selection in supply chain management［J］.Advances in Artificial Intelligence，2011（6）：1-9.

［3］張紅梅，張松，張敏芳.基于性能的裝備采購(gòu)合同商選擇研究［J］.裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，25（2）：23-26.

［4］黨偉，車(chē)飛.基于模糊數(shù)的裝備保障合同商選擇決策方法［J］.火力與指揮控制，2013，38（12）：40-42.

［5］張峰，謝振華.基于改進(jìn)相似度的混合型多屬性決策方法［J］.海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，29（1）：79-79.

［6］RAO C，PENG J，ZHANG Z C.Method of hybrid multi-attribute decision making based on relative entropy weight and projeetion algorithm［C］//Proceedings of the 7th World Congress on Intelligent Control and Automation.Chongqing：IEEE Robotics and Automation Society，2008：7500-7504.

中圖分類號(hào)：TN97

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-0640（2016）04-0164-06

收稿日期：2015-02-05修回日期：2015-04-29

作者簡(jiǎn)介：王芳（1982-），女，河北保定人，博士研究生。研究方向：裝備保障理論與應(yīng)用。

Reseach of Outcome-based Equipment Support Contractor Seclection Methods

WANG Fang，SHI Quan，XIA Wei
（Ordnance Engineer College，Shijiazhuang 050003，China）

Abstract：Based on the concept of outcome-based maintenance,the outcome-based contractor equipment support is presented as a kind of support strategy,which is more focus on the combat efficiency of equipment and puts higher command for the contractors.Thus,it plays an important role to select the appropriate contractor to achieve the expected results.The contractor selection is a multicriteria decision-making problem,which is dependent on the uncertainty and ambiguity of the decision-makers and the conditions.This paper presents a systematic decision-making process of the outcome-based contractor selection,and employs the similiraty based fuzzy TOPSIS method to simplify the calculative process.Finally,the validity of this method is verified by a specific case.

Key words：outcome-based contract，contractor selection，multi-criteria decision making，fuzzy similiraty，TOPSIS