“雙碳”背景下高端裝備零部件供應商選擇方法研究

鐘金宏 黎夢萍

摘 要：高端裝備制造產業是整個裝備制造產業升級的重要引擎，對“雙碳”目標的實現非常重要。針對高端裝備零部件供應商選擇的問題，應用模糊QFD模型，引入梯形模糊數進行語言判斷，從質量、價格、技術、服務和低碳環保五個一級顧客需求出發構建五個質量屋。將二級需求作為質量屋的輸入，得到不同需求下供應商評價指標的重要度，根據一級需求的重要程度對供應商評價指標進行加權得到指標的總體重要度。最后，運用指標的總體重要度計算候選供應商的FSI指數，得到匹配系數最高的供應商。以安徽一家裝備制造企業液壓閥供應商的選擇為例，驗證所提出模型的有效性。

關鍵詞：“雙碳”；高端裝備；供應商選擇；質量功能展開

中圖分類號：F274；TG50文獻標志碼：ADOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.10.001

Abstract： High-end equipment manufacturing industry is an important engine for the upgrading of the entire equipment manufacturing industry and is important for the realization of the "double carbon" goal. Aiming at the problem of selecting suppliers for high-end equipment components， a fuzzy QFD model is applied， and trapezoidal fuzzy numbers are introduced for language judgment. Five quality houses are constructed based on the five first-class customer needs of quality， price， technology， service， and low-carbon environmental protection. The secondary demands are used as the input of the quality houses to get the importance of supplier evaluation indexes under different demands， and the overall importance of the indexes is obtained by weighting the supplier evaluation indexes according to the importance of the primary demands. Finally， the overall importance of indicators is used to calculate the FSI index of candidate suppliers and get the supplier with the highest matching coefficient. The validity of the proposed model is verified by taking the selection of hydraulic valve suppliers of an equipment manufacturing enterprise in Anhui Province as an example.

Key words： "double carbon"; high-end equipment; supplier selection; quality function deployment

0 ? ?引 ? ?言

裝備制造業是我國經濟增長的重要引擎，同時也是我國能源消耗和碳排放的主要部門?！疤歼_峰、碳中和”目標對中國裝備制造業低碳轉型提出了更高的要求，零部件作為高端裝備制造業的上游產品，企業對于零部件供應商的選擇將在很大程度上影響整條供應鏈的綠色化程度。在此目標下，顧客對低碳產品也提出了需求，選擇低碳生產的零部件供應商是高端裝備制造企業發展低碳產品、打造綠色體系的基礎，也是其低碳化道路上必不可少的一步。

關于本文研究的高端裝備，我們注意到顧客通常對整機產品有需求，但我們需要將其轉化為零部件供應商選擇的標準。為了解決這個問題，我們采用了QFD法作為為分解工具，能夠將顧客需求分解到產品開發的各個階段，是適合本文研究問題的方法。然而，在本文的研究中，顧客需求的表述通常是模糊不清的，并且某些定性指標也無法精確描述。在評價過程中，專家難以進行準確的數字判斷，只能給出定性描述。因此，我們引入了模糊理論來表達這些信息，有效處理供應商選擇問題中的定性數據。具體而言，我們采用了梯形模糊數進行語義轉換，并使用模糊QFD構建模型，以更準確地分析供應商選擇問題。

綜上，本文針對高端裝備零部件的供應商選擇問題進行了研究，重點考慮顧客在低碳環保上的需求，并在以往傳統評價指標的基礎上增加了低碳與自主可控的相關評價指標，構建了基于Fuzzy-QFD的高端裝備零部件供應商選擇模型。

1 ? ?研究現狀分析

對于供應商選擇這一問題，國外學者很早就開始了相關的研究，目前已經形成了較為成熟的研究體系。

范衛峰等[1]運用FUZZY-QFD進行了大型裝備制造供應商的選擇和評價，采用三角模糊數處理數據。李小鵬等[2]根據綠色供應鏈的特征，構建了包含環境指標的汽車零部件供應商評價指標體系，用 AHP 方法確定指標權重及灰色關聯法進行供應商選擇。劉玲等[3]也運用了灰色關聯法對制造業企業的零部件供應商進行了評價研究，不同的是他們采用了e0/4～e8/4標度法，并使用了熵值法和層次分析法來計算組合權重。黃艷等[4]提出基于可靠性、維修性和測試性的民用飛機供應商的選擇方法運用層次分析法進行了權重計算。郭均等[5]重點考慮了生態型指標，構建了面向核心制造企業復雜產品綠色供應商選擇的指標體系，基于直覺模糊集理論和TOPSIS法進行評價。謝玉練等[6]針對微電子企業可靠性設備供應商選擇過程的不確定性問題構建了定量指標與定性指標共存的VIKOR框架模型。目前，大多學者應用層次分析法和topsis方法對裝備制造行業供應商進行選擇，少有學者從顧客需求的角度出發建立相關指標體系。

周清華等[7]基于低碳經濟視角，從環境、經濟和社會三個維度提出了低碳供應商選擇的評價指標體系；陳建清等[8]構建了包含綠色與低碳認證、低碳設計程度、單位產出碳排放量等低碳相關指標的升級產品零部件供應商選擇的指標體系；王一雷等[9]也將供應商的碳排放量納入選擇標準中，采用了模糊AHP和模糊GP相結合的方法解決供應商的選擇問題。綜上可知，目前學者們主要側重于建立低碳供應商的評價指標體系，缺乏將低碳供應商選擇與行業相結合的應用研究；并且這些研究在指標體系的建立上都忽略了顧客的需求。所以，本研究從顧客對低碳環保需求的角度出發，選取相關指標。

史騰歡等[10]構建二維視角指標體系，描述物流服務質量內容和物流能力屬性，提出模糊QFD的第三方物流服務供應商選擇方法。李娟等[11]運用基于α水平截集和模糊加權平均法的模糊QFD方法對逆向物流供應商進行評價。尤建新等[12]基于國際采購商視角，在選擇供應商的過程中應用了模糊QFD將客戶的需求轉變成供應商的選擇標準。

當前運用模糊QFD法對裝備制造供應商進行選擇的文獻相對較少，且大部分未同時考慮當前背景下人們的低碳環保需求和技術需求。鑒于此，本文將聚焦高端裝備零部件供應商的選擇，充分考慮顧客的需求，并將與低碳環保和自主可控的有關因素納入供應商選擇的標準中。

2 ? ?顧客需求及供應商選擇指標的確定

傳統的供應商選擇主要從質量、技術和服務等方面構建指標體系。我們參考這些文獻構建了基礎指標，引入低碳環保方面的指標，根據文獻篩選出低碳設計、單位生產碳排放量和低碳認證等多個指標。經相關專家討論整理后的需求如表1所示。

3 ? ?基于 Fuzzy-QFD的供應商選擇模型的建立

首先收集和處理各顧客對每一項需求重要程度的評估和專家對各需求與各供應商指標關系的評估。然后基于第一步收集的數據，計算顧客需求的權重以及供應商評價指標的權重。最后對供應商進行排序。用一級顧客需求權重對第二步的供應商評價指標權重進行加權，將五個質量屋的計算結果關聯，計算得到供應商指標的綜合權重。通過專家對供應商各指標的匹配程度的判斷，計算出各供應商的模糊匹配系數，進而選出匹配程度最高的供應商。

3.1 ? ?使用梯形模糊數處理數據

本文將梯形模糊數應用于模型決策者的自然語言判斷中，將含糊不清的概念轉換成數值語意，改進了數據的精確性?？蛻粜枨蟮闹匾潭扰c判斷客戶需求和選擇標準關系程度的自然語言以及對應的梯形模糊數見表2。供應商選擇標準之間關系的語言以及對應的模糊數表示見表3。關于任一兩個梯形模糊數A（a1，a2，a3，a4），B（b1，b2，b3，b4），其相應梯形數運算規則如下。

3.2 ? ?計算供應商選擇指標權重

本文用到以下數學符號：

CRi—第i個一級顧客需求，Wi為其權重，i=1，2，…，I；

CRij—第j個二級顧客需求，Wj為其權重，j=1，2，…，J；

ECk—第k個供應商評價指標，Wk為其權重，k=1，2，…，K；

rij—CRij與ECk間相關關系；

Tkk'—ECk與ECk'間相關關系，k≠k'；

X—顧客數量；

Y—專家數量；

SRhk—第h個供應商在第k個指標上的綜合評估，h=1，...，H；k=1，...，K；

FSI—模糊匹配系數，表示每一個供應商滿足公司要求的程度。

詳細計算步驟如下：

步驟1計算二級顧客需求權重CRij；

其中模糊數Wj表示第x個顧客（x＝１，２，…，X）對于第j個二級客戶需求的模糊數評價，采用均值計算。

步驟2計算需求與供應商評價指標的關聯程度；

其中模糊數rjk表示第y個專家（y＝１，２，…，Y）對于第j個客戶需求和第k條選擇標準關系的語言表達對應的模糊數，采用取均值的方法。

步驟3計算供應商評價指標權重；

其中Wk表示第k條選擇標準的權重的模糊表達。

其中Wk*消除評價指標相關關系后的ECk權重。

將式（7）計算得到的權重去模糊化，得到權重Wk

歸一化后，得到供應商評價指標的相對權重Wk。

3.3 ? ?供應商排序

步驟1計算一級需求CRi的權重，

其中模糊數Wi表示表示第x個顧客（x＝１，２，…，X）對于第i個一級客戶需求的模糊數評價，采用均值計算。

將計算出的權重去模糊化得到Wi如下。

歸一化后，一級需求的相對資源權重計算公式如下。

步驟2 計算供應商選擇指標的綜合權重；

步驟3 計算FSI指數；

解模糊化后，得到公式如下。

比較候選供應商的FSI指數大小，指數越高，該供應商越能滿足企業的要求。

4 ? ?實例驗證

合肥鍛壓機床有限公司位于安徽省，是集液壓機、機械壓力機等各類高精專機床產品的研發、生產、銷售和服務于一體的裝備制造企業。本文以該企業液壓機的液壓閥供應商為例，針對該零部件的五個供應商，分別采用問卷形式請30位顧客通過梯形模糊語言對顧客需求的重要程度進行評價并請10位專家針對顧客需求與評價指標之間關系及評價指標之間的相關關系程度進行評價。

以質量需求為例，首先收集30位顧客代表對二級顧客需求的打分結果（30位顧客的評價程度一致，均為1/30），見表4。

其次收集10位專家針對顧客需求與評價指標之間關系及評價指標之間的相關關系程度的評價結果，如表6所示。

運用式（5），計算得到關聯程度的結果見表7。

最后運用式（6）-（9）構筑HOQ，質量需求下的供應商選擇HOQ如圖1所示。

同理可得到計算得到其他四個質量屋的計算結果，此處省略。

運用式（10）-（12），得到30位客戶代表對一級需求評價的結果見表8。

用五個一級顧客需求的相對權重對每個需求下的供應商評價指標權重進行加權處理，運用式（13）得到供應商評價指標綜合權重Wj*，見表9。

在已獲得評價指標權重后，接下來由10位專家對各供應商的各項評價指標表現進行評估，見表10。

運用式（14）-（15）計算得到各供應商的模糊匹配系數，見表11。

由表11計算結果及排序可知，供應商3是匹配系數最高的零部件供應商。則供應商3更能滿足企業的需求，是企業的最優選擇。

5 ? ?結 ? ?語

隨著“雙碳”政策的頒布，對于高端裝備制造企業來說，供應商的選擇不僅關系到產品的質量、價格、和交貨期，更需從顧客對低碳產品及技術的需求等方面進行綜合考慮。本文從顧客需求的角度出發，考慮了包含低碳與自主可控相關因素的供應商評價指標，構建了基于Fuzzy-QFD的供應商選擇模型。最后，通過算例驗證了此模型的有效性。論文豐富了裝備制造業零部件供應商評價與選擇的理論研究方法，同時可以幫助企業在競爭環境下科學選擇合適的供應商進而提高自身的核心競爭力，具有一定的現實意義。

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