多準(zhǔn)則ABC庫存分類的模糊AHP

1、附件1:外文資料翻譯譯文多準(zhǔn)則ABC庫存分類的模糊AHP-DEA法摘要：為了有效地控制庫存物品，并確定合適的訂貨決策，多準(zhǔn)則ABC庫存分類法 成為最常使用的生產(chǎn)與庫存控制技術(shù)之一。在這種分類中，除了年使用值外的其他標(biāo)準(zhǔn) 也被考慮在內(nèi)，貨物按基于其優(yōu)先次序產(chǎn)生的訂貨策略被分成三類。在本文中，我們就 多準(zhǔn)則ABC庫存分類提出一個(gè)綜合的FAHP-DEA法。在FAHP-DEA方法體系中，模糊層 析分析法FAHP用于確定各標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重和表示方式，如使用極高、高、中等、低、極低 來評(píng)估每個(gè)準(zhǔn)則下的物品，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析DEA則用于確定每個(gè)層次的價(jià)值，簡單加權(quán)法 SAW則用來總計(jì)在不同分類標(biāo)準(zhǔn)下的物品分?jǐn)?shù)從而得到

2、該物品的總分?jǐn)?shù)。該FAHP-DEA 法使用一個(gè)真實(shí)的案例研究說明。引言在一家即使規(guī)模很小公司，倉庫中也會(huì)有成百件貨物存放。在經(jīng)濟(jì)條件和時(shí)間有限 的情況下，采用嚴(yán)格的訂貨策略控制所有的物品是不明智的，這將導(dǎo)致管理者工作復(fù)雜 化以及成本增加。一方面，對(duì)高優(yōu)先度的物品采取不嚴(yán)格的訂貨策略將可能面臨庫存不 足的風(fēng)險(xiǎn)，以致失去市場(chǎng)份額。另一方面，對(duì)低優(yōu)先度的物品采取嚴(yán)格訂貨策略則將會(huì) 產(chǎn)生高昂的檢驗(yàn)費(fèi)用，隨之而來，這些額外的費(fèi)用便體現(xiàn)在公司的庫存系統(tǒng)費(fèi)用中。因 此，從貨物的優(yōu)先程度角度來看，一個(gè)高效的訂貨策略總是試圖通過此方法解決以上兩 種情況，即一方面最大限度的降低庫存管理和檢驗(yàn)費(fèi)用，另一方面，防止庫

3、存不足引起 的缺貨。為了達(dá)到這個(gè)目的，應(yīng)首先將各小組內(nèi)的物品按不同的優(yōu)先級(jí)別分類，然后對(duì) 每個(gè)小組采取相應(yīng)的訂貨策略。ABC分類法是最常見的分類技術(shù)之一，它基于帕累托原 則，將所有條目分為3類，即甲（非常重要），乙（重要）和丙（不重要）。傳統(tǒng)的ABC 分類（TABC）只使用年使用值標(biāo)準(zhǔn)，但許多論文中都提到，除了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其他標(biāo)準(zhǔn)如 訂貨成本、關(guān)鍵部分、交貨時(shí)間、共同性、是否陳舊、可修復(fù)性、需求數(shù)量、稀缺性、 耐久性、易腐性、分銷需求、庫存能力等在分類時(shí)也需要考慮。根據(jù)物品和行業(yè)的性質(zhì)， 這些標(biāo)準(zhǔn)又有不同的權(quán)重。在實(shí)際應(yīng)用中，確定分類標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重始終是主觀性的，換句 話說，庫存管理人員制定不同標(biāo)準(zhǔn)

4、的權(quán)重取決于行業(yè)和市場(chǎng)的控制情況。例如，當(dāng)供應(yīng) 商確保能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)交貨時(shí)，那么庫存管理者將認(rèn)為交貨時(shí)間的權(quán)重要比其他分類標(biāo)準(zhǔn)低。此外，行業(yè)不同，各分類標(biāo)準(zhǔn)重要性也不同。在食品行業(yè)中易腐貨物的有效期就 是一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于汽車零部件制造者來說則未必如此。因此我們需要一個(gè)模型， 一方面滿足這些要求，另一方面，任何數(shù)量的定性標(biāo)準(zhǔn)可以添加到模型中以用于分類。在一篇著名的文章中已講述過多準(zhǔn)則ABC分類法（MC-ABC）以及它的優(yōu)缺點(diǎn)。弗洛 雷斯和威巴克（1986年，1987年）提出了雙向標(biāo)準(zhǔn)矩陣方法，其中通過聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)矩陣 法將年使用值和其他標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系在了一起。雖然這種方法很有意思，但它具有一定的局限

5、性。該方法不能使用三個(gè)或更多的標(biāo)準(zhǔn)來分類庫存物品，并且認(rèn)為每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重相同。 陳等人（2008年）提出了多準(zhǔn)則ABC分析的基于案例的距離模型，該方法由弗洛雷斯等 人（弗洛雷斯和威巴克，1986年，1987年）的雙向標(biāo)準(zhǔn)矩陣法改進(jìn)而來。這個(gè)模型的 優(yōu)點(diǎn)是可以很容易地考慮任何分類標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)模型中，分類標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重和分類界限由 決策者在評(píng)估一套案例后精確地產(chǎn)生。但資料的信息是非常重要的，如果這個(gè)信息不正 確并影響到其他項(xiàng)目分類的過程，那也會(huì)影響到以后工作的進(jìn)展。Partovi andAnandarajan（2002年）提出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）的庫存分類方法，在他們的理論中有 兩種類型的方法，即

6、反向傳播法和泛型算法，用于檢測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類的能力，然后將結(jié) 果放在一起做比較。該方法發(fā)現(xiàn)并引出標(biāo)準(zhǔn)之間的非線性關(guān)系和相互作用。然而，正如 作者們判斷那樣，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量有所限制并且很難引入許多定性標(biāo)準(zhǔn)模型，此外，對(duì)于庫 存管理者來說，學(xué)習(xí)他們的元啟發(fā)式方法是非常困難的。拉馬納坦（2006年）提出多 準(zhǔn)則ABC庫存分類的加權(quán)線性優(yōu)化模型，其中根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的得分表現(xiàn)來獲得使用DEA 模型。然而，他的模型可能會(huì)導(dǎo)致在一個(gè)不重要的標(biāo)準(zhǔn)中高附加值的項(xiàng)目被錯(cuò)誤地劃分 為甲類。在2007年，周先生和范先生通過獲得每個(gè)項(xiàng)目的最有利和最不利的分?jǐn)?shù)，糾 正了這個(gè)缺點(diǎn)。同年，吳先生提出了 MC-ABC庫存分類的加權(quán)線性

7、模型。通過適當(dāng)?shù)母?造，吳所提出的模型可以得到?jīng)]有線性優(yōu)化的庫存物品的分?jǐn)?shù)。該種模型簡單并且容易 理解。盡管它有許多優(yōu)點(diǎn)，但是該模型存在物品的權(quán)數(shù)可以被忽略不計(jì)的情況。為了克 服這個(gè)缺點(diǎn)，哈迪溫徹（2010年）提出了一個(gè)簡單的非線性規(guī)劃模型，確定了一套對(duì)所 有物品通用的權(quán)重確定方法。庫存分類是多準(zhǔn)則決策（MCDM）的一個(gè)基本問題，其中涉及多個(gè)評(píng)估準(zhǔn)則，如年使 用值、平均單位成本，交貨時(shí)間等。因此，MCDM可用于庫存分類。其中層次分析法（AHP） 尤其適用于模型定性標(biāo)準(zhǔn)，并已廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，如選擇、評(píng)價(jià)、規(guī)劃和發(fā)展、決 策的預(yù)測(cè)等等。然而，由于有數(shù)以十計(jì)或數(shù)以百計(jì)的物品需要進(jìn)行評(píng)估和確定優(yōu)先

8、次序， 而層次分析法只能對(duì)數(shù)量相當(dāng)有限的決策進(jìn)行比較，因此在這種情況下這種成對(duì)比較的 方式顯然是不可行的。為了克服這一困難，在本文中，我們結(jié)合層次分析法（AHP）和數(shù) 據(jù)包絡(luò)分析（DEA）提出了一個(gè)綜合的AHP-DEA方法。另一方面，模糊變量非常適用于表達(dá) 決策制定者主觀判斷既有定性變量和定量變量的問題。這種復(fù)雜變量就用模糊變量來確定優(yōu)先次序 和排名。在此文中，模糊變量用于確定標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)先次序，并對(duì)物品進(jìn)行排序，鑒于與標(biāo) 準(zhǔn)相關(guān)的部分物品的權(quán)重，選擇一個(gè)合適的變量。例如，對(duì)物品分類來說，如果在年使 用值準(zhǔn)則下物品權(quán)重較高，那么就意味著此物品權(quán)重高。正如我們所看到的，在對(duì)MC-ABC 分類的討論中

9、使用模糊變量，尤其是用于評(píng)估定性類的標(biāo)準(zhǔn)，將有助于庫存管理者的決 策。本文組織如下。第2節(jié)中，我們對(duì)模糊集理論做一個(gè)簡要說明，并為后來方法論的 發(fā)展做一個(gè)鋪墊。第3節(jié)中，我們采用大量決策方案對(duì)MCDM問題提出一個(gè)系統(tǒng)的 FAHP-DEA方法。第4節(jié)是對(duì)應(yīng)用FAHP-DEA方法的真實(shí)案例研究。第5節(jié)總結(jié)。模糊集理論模糊集理論很像人的態(tài)度，當(dāng)人們面對(duì)不確定的東西的時(shí)候，會(huì)用一種不精確的詞 語如大約、很、接近來表示，以及不同人對(duì)相同主題不同的理解而使主觀判斷的的不同。 扎德1965年首次提出模糊集理論，并在決策的問題上對(duì)其進(jìn)行了解釋。在模糊集中， 元素隸屬度在0到1之間，而在經(jīng)典集合中，只有兩個(gè)集合

10、：包括隸屬度為1的元素集 合，或者不包括隸屬度為0的元素。為了闡述上述問題，可參考本文中的討論，即用庫 存管理者的主觀判斷以及引入標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先次序的模糊變量來執(zhí)行MC-ABC庫存分類法。為 了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，首先對(duì)模糊集，模糊數(shù)和變量的理論做出介紹。（陳，2000年;考夫曼 古普塔，1991年;扎德，1965年，齊默爾曼，1987年，1991年）。模型3.1使用模糊層次分析法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重決策的重要問題之一是確定標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)先次序。管理者確定權(quán)重的重要性始終是主觀 的，尤其是在MC-ABC分類問題情況下，庫存管理人員通常選擇一些重要的標(biāo)準(zhǔn)，然后 確定它們的優(yōu)先次序。此處列舉出確定標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重的幾種方法，包括

11、層次分析法（或模糊 層次分析法），熵分析法，特征向量法，加權(quán)最小二乘法和線性規(guī)劃的多維分析偏好（LINMAP）。在本文中，我們用模糊層次分析法（FAHP）來講解。在多準(zhǔn)則決策問題轉(zhuǎn) 化成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)時(shí)，Saaty于1980年首次提出層次分析法（AHP）。總體來說，明確的反映決策者不確定偏好是不可能的。因此，模糊層次分析法被提 出用以解決層次分析法中的不確定性，其中使用到了模糊比較比率。此外還有幾個(gè)步驟 以獲得在模糊層次分析法的優(yōu)先次序。模糊最小二乘法（徐，2000年），此方法建立在 對(duì)數(shù)最小二乘法的模糊修改基礎(chǔ)上（邦德，德格瑞，與魯斯馬，1989年），幾何平均法 （巴克利，1985），Csut

12、ora和巴克利的直接模糊化法（2001），合成擴(kuò)展分析（張，1996 年），米哈伊洛夫的模糊優(yōu)先規(guī)劃法（米哈伊洛夫，2003年），以及兩個(gè)階段對(duì)數(shù)編程法 （王，楊，許，2005年）都是其中的一些方法。此處我們采用米哈伊洛夫的模糊優(yōu)先規(guī) 劃（米哈伊洛夫，2003年）。米哈伊洛夫（2003年）所使用線性和非線性優(yōu)化方法，最 大限度地提高決策者對(duì)所得權(quán)重向量的滿意程度。3.2 FAHP-DEA 法讓我們用C標(biāo)準(zhǔn)和R物品為例來考慮一個(gè)通用的MC-ABC庫存分類問題，其中任何決定標(biāo) 準(zhǔn)可以進(jìn)一步細(xì)分成更多的子標(biāo)準(zhǔn)。假設(shè)已通過米哈伊洛夫的方法（米哈伊洛夫，2003 年）獲得規(guī)范化的決策準(zhǔn)則的權(quán)重向量W =（ W，.，叫），為了表示與每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有 關(guān)的每個(gè)物品的