多时段多源采购决策及其支持系统开发研究
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景 进入
21 世纪以来，随着经济全球化和网络技术的迅猛发展，市场竞争日益激烈，客户需求越来越趋于个性化，产品更新换代快、生命周期逐渐缩短，产品的种类和数量也越来越多，如何快速满足客户需求，提升对市场的反应能力并且降低运作成本，成为众多企业需要解决的重大课题。由于产品寿命周期日趋缩短、产品种类不断增加，导致生产所需物料需求计划的制定日趋复杂，采购决策和采购管理的难度也不断增加。与此同时，供应链管理的理论、实践和信息技术也在不断发展，在这种背景下，运用信息技术辅助采购决策的重要性和先进性日益凸显。准确的、经过优化的的采购决策可以帮助企业最大限度地降低产品成本、合理控制库存、增加企业运作的柔性，为了提升竞争能力，使企业在激烈的竞争中立于不败之地，许多制造型企业已逐渐开始把企业管理的重点转移到采购管理领域，采购供应部门的责任正变得更加重大。
采购决策在企业生产经营的过程中扮演着十分重要的角色，是企业生产和销售产品过程中的重要组成。企业一方面要制定合理的内部运作策略，包括库存管理、订单制定、需求时段划分、采购批量确定、订货跟踪等，另一方面还要制定正确的外部运作策略，包括供应商选择、供应商管理、定价策略、与供应商的博弈、合同管理等。这既是现代企业在经济全球化、网络技术迅猛发展的大环境下求得生存的一个保障，也是现代企业在激烈的市场竞争中不断发展壮大的必然要求。
另外，采购决策还与企业的生产决策相辅相成、密切相关。一个企业，特别是制造型企业，生产所需要的投入离不开物料。一般而言，制造型企业产品成本的最大部分是来自所采购的物料。此外，当企业采用多品种、可变批量的生产方式时，运用信息技术辅助生产决策，对生产产品进行科学的作业排序后，会产生作业计划表，采购部门需要根据计划表及时提供质量达到要求的生产物料给生产车间。由于企业产品繁多，生产计划一般是针对多产品进行排序的，故不同产品的物料需求有可能出现交叉现象，既可能是需求数量交叉，也可能是需求时段交叉，甚至同时出现交叉现象，这就对采购部门提出了很高的要求。采购部门必须基于采购的成本、质量、及时性等，对物料的采购计划进行整体的优化，以保证生产的顺利进行。
1.2 论文研究内容、方法及创新点
1.2.1 研究内容
1)采购决策基本理论及研究现状分析
通过查阅相关资料，分析多时段多源采购决策研究现状及基本流程和常用方法，了解现有研究方法存在的不足及其有待改进之处，掌握常用及有效的研究方法。
2)分析多时段物料需求计划制定原理
分析多时段物料需求计算及其计划制定原理，形成多时段多源物料采购优化决策研究基础。运用物料时段重叠计算方法，划分出各个不同时段的物料重叠需求数量和时间。
3)供应商评价指标体系构建方法研究
结合供应商选择需要，依据制造型企业常用供应商评价指标，研究多级评价指标体系形成原理及其过程。
4)供应商排序方法研究
在给定供应商评价指标体系的基础上，研究多属性决策方法，并应用于供应商排序问题。
5)多时段多源采购决策模型构建及求解研究 进行多时段多源采购优化决策研究，即在要求实现多个目标的基础上，进行各个时段物料需求在多个供应商之间进行合理数量分配的研究。
6)多时段多源采购优化决策支持系统的开发
在深入理论和方法研究的基础上，结合信息技术，开发出相应的决策支持系统，并最终完善物料采购决策支持系统的研发。
第2章 国内外研究现状
随着产销一体化企业模式的推进，采购作为联系生产和销售部门的关键业务活动而越来越受到关注。特别是在当下供应链管理研究的热潮中，众多学者都对采购管理、采购策略、采购优化等课题从不同方面进行了理论或实证的研究，得出了很多科学有效的理论方法和结论。本章将从采购研究的基本内容和采购基本策略研究出发，梳理国内外相关理论成果，并进一步探究多供应商采购和多时段采购问题的研究现状，从而指出现有研究的的不足并在此基础上提出本文的研究方向，作为后续各章节的理论铺垫。
2.1 采购基本内容及采购策略研究
2.1.1 采购及多时段多源采购综述
采购包涵广义的个人和企业采购，本文研究的是狭义上的企业采购中企业针对生产物料的采购，不包括企业经营耗材、日常办公用品等的采购。这通常指的是企业根据其生产需要而制定采购计划、审核采购计划、选择物料供应商、通过商务谈判确定物料价格和交货等相关条件、最终签订采购合同、付款收货等一系列的过程。采购作为企业生产经营过程中的重要环节，是企业生产、销售的基础，是企业所有经营活动的开始，占据着企业经营中最高的成本，因此高效的采购是企业成功运营的保证。
具体地，还可以从以下三个层次来定义采购。首先，采购直接表现为一种交易行为，也就是在市场经济条件下，企业基于生产、销售的目的有选择性地购买生产物料；其次，从系统管理的角度来看，采购包括了采购交易前的计划、供应商的研究以及交易后的合同管理、验货等；最后，从经济效率的角度来说，采购是一种以最低总成本在最需要的时间与地点取得所需数量与品质的物料并交付给生产部门的一门技术。
随着企业对采购及采购管理等的认识的不断深化，采购的作用和目标早已远远超过了其最初涵盖的范畴，不再只是作为企业对内部需求的一种反应。市场经济条件下，采购的重要性已经不言而喻。其作用具体主要包括以下几个方面：1)支持企业总体目标，这是采购最为重要的目的，因为它能直接影响企业的绩效，例如，原材料价格的增长、短缺及供应商的变化等，都能对企业整体经营战略造成影响；2)支持内部运营，这是指采购可以通过购买原材料等来满足内部生产需求，还可以通过向配送中心进行成品配送、补货等满足配送中心的仓储需求；3)选择、发展与保证供应商，这是指采购可以通过评估、选择供应商来保证供应源的质量，以及通过长期与供应商共享产品生产预测安排来减少采购过程中的时间和资源浪费，以缩短配送时间，提升采购的效率和质量；4)与其他工作团队紧密合作，这是指采购部门通过与公司内部各部门甚至公司外部保持信息的畅通，因而可以与生产、销售部门以及供应商等更好地、更高效地配合，从而更好地服务于企业的经营活动。
2.2 供应商选择方法综述
在采购管理中，使用最多的两种技术分别是基于库存的采购和基于需求的采购，本文所研究的采购背景基于的是前者，在此背景下大致可以将供应商选择方法分为以下四类：
(1)线性权重法
线性权重法(Liner Weighting Models)是用于解决单资源(供应商唯一)问题10的方法，基本原理是给每个准则分配一个权重，权重越大越重要。供应商总得分为该供应商各准则得分的加权和，总得分最高的即为最佳供应商。常见的用于供应商选择的线性权重法有层次分析法(AHP)、分类法、网络分析法、投票层次分析法、蒙特卡洛法等。Gregory 曾使用分类法(Categorical Method)来评价供应商，首先基于每个准则对供应商给出简易的判断(满意为+，可以为0，不满意为-)，然后计算供应商的总积分；Liu 和 Hai 的投票层次分析法(Voting AHP)采用投票队列来选择供应商[3]；熊世全和易树平的网络分析法(Analytical Networ Process， ANP)在 AHP 的基础上考虑到了相邻层次之间的相互影响，利用超矩阵进行综合分析并得出其混合权重；Yun 以及 Tam 和Tummala 则在供应商选择上采用了层次分析法，他们分别分析了韩国汽车的采购过程和香港通信设备的供应商选择决策过程；而 Thompson 所采用的蒙特卡洛法(Monte Carlo Simulation)能提供权重范围信息，购买者不需要设定评价标准的权重。
(2)成本法
成本法(Total Cost Approaches)是用来解决单项目问题的常用方法，它的基本思想是对能够满足要求的供应商，通过计算其采购成本的总和并进行比较从而选择成本较低的供应商。
基于成本的供应商选择方法有很多：Timmerman 提出用成本比率法(The Cost Ratio)先计算与成本关于的运输、服务、质量等项目的总成本，再分析每个准则占总成本的百分比，来最终确定要选择的供应商； Degraeve 等人以比利时跨国钢铁公司轧辊采购的真实数据，通过总成本法(Total cost of Ownership， TCO)计算得出了供应商选择模型的采购成本。Roodhooft 和onings 于提出了通过计算供应商的总成本来进行选择的活动成本法(Activity Based costing， ABC) 。
第 3 章 多时段多源采购特点分析 ................... 20
3.1 多时段采购问题分析 ............................. 20
3.1.1 多时段采购问题描述 ............................ 20
第 4 章 多时段多源采购决策模型构建 ................ 32
4.1 供应商评价指标体系构建 ........................ 32
第 5 章 多时段多源采购决策模型求解 ........................ 55
5.1 基于灰关联度的............ 55
第6章 采购优化决策支持系统开发
随着信息技术不断深入发展，当今很多企业都采用信息化手段来提高经营的效率，从而提高竞争力，然而多数企业都还只是局限在经营管理方面的信息化，对于更深层次的数据分析和决策支持的需求还没能够满足，这就需要研究开发决策支持系统，来帮助决策者进行科学合理地决策。
本章将在前几章对于采购优化决策理论的研究的基础上，将决策原理、模型构建求解与信息技术相结合，设计开发出采购优化决策支持系统，包括供应商评价指标体系构建、供应商选择、物料需求确定、需求时段划分、多源采购量分配、成本预算等采购中会涉及的环节，使之形成一个连续的整体，为企业管理者在进行采购决策时提供一套完备的系统以辅助其进行决策。
6.1 采购优化决策支持系统概述
6.1.1 系统研发背景
ERP 系统从 MRP、MRPII 发展而来，由于能够对企业资源进行很好的整合，故其目前仍然是企业资源管理软件中最流行的，并已成为企业信息化的首选工具。ERP 系统一般都配有采购管理模块，该模块主要进行采购信息的管理，包括管理采购发票、管理采购订单和到货订单、管理供应商信息、管理库存信息等，但缺乏对采购的优化和决策辅助功能，因而并没有起到优化企业资源配置的作用。同时，现存 ERP 系统还容易存在以下一些问题。
结论
企业管理的核心一直都是围绕着如何降低成本、提高利润来开展的。要想在日益激烈的市场竞争中保有一席之地，企业就必须致力于制定并执行正确的决策。本文针对企业在多时段多源条件下如何进行采购决策进行了深入的研究，依次讨论了需求时段划分及物料需求计算、供应商评价指标体系构建、多源采购中的供应商排序以及多源采购量分配问题，并在理论研究的基础上，运用信息技术手段对采购优化决策支持系统进行了研发和调整。本文的主要工作包括：
(1) 需求时段确定
针对多品种、可变批次生产方式下物料需求数量、需求时间交叉众多、长短不一、单位时间内需求变化频繁的情况，应用需求物料数量、时间交叉时段划分方法，划分出了清晰的需求时段，确定出了多时段的物料需求计划。
(2) 供应商评价指标体系构建
针对供应商选择时评价指标众多、给定的评价指标体系科学性不确定的情况，应用递阶层次结构模型，建立了可达矩阵并进行计算，得出了供应商评价指标体系。
(3) 多源采购供应商排序确定
针对多源采购决策中供应商排序结果不适宜直接在多源采购量分配决策中使用的情况，提出了以比企业要求的候选供应商数量稍多几位来进行全组合计算采购量分配的思想，并应用模糊层次分析法进行了供应商选择的综合评价，奠定了多源采购的基础；
(4) 多源采购分配量决策
依据多时段多源采购问题的特点，建立了多时段多源采购问题的多目标规划决策模型，然后引入基于灰关联度的多目标规划模型的求解方法，实现了该解法的遗传算法设计，并对所建立的多时段多源采购模型进行了求解与分析。
参考文献（略）