建立基于离散型HOPFIELD网络的供应商开发模型

　　3.3 建立基于离散型 Hopfield 网络的供应商开发模型

　　3.3.1 Hopfield 网络概述

　　美国物理学家 J.J.Hopfield 在二十世纪八十年代提出了可作为不按地址而安给定内容进行存取存储器的互联网络，由于是他发现的因此命名为 Hopfield神经网络。传统的神经网络是由输入层、输出层、隐层组成的神经网络，传统的神经网络是多层感知器的结构，采用的是反向传播算法。本文所说的网络与之有不同，是单层的有反馈网络的循环神经网络，它属于无监督学习神经元网络，有连续型和离散型之分。反馈神经网络由于其输出端有反馈信息到输入端，它就会在输入端的刺激下产生不同的状态变化，这种变化又会通过反馈进入到输入端，随着这个过程的不断进行，相当于网络进行不断的学习，最终达到一个稳定的状态，那么输出的结果也就变成了一组稳定的数值。这个过程其实就是模拟了正常生物体的神经网络的思考机制，这种网络结构和算法在现实的应用中取得了意想不到的好的结果。

　　发明者最早提出的网络结构式二值神经网络，它只有一个神经元层次，神经元之间全互联，每个神经元只有两个状态输出值是 0 或 1.如图 3.4 所示为包含 3 个神经元组成的网络。第 0 层我们只把它看作是神经网络的输入内容，而它自身并不是神经元因此其没有参与计算的能力；而第 1 层才是真正的神经元，参与计算的是神经网络输入的信息与外部输人和树突输入之间的模糊关系乘积求累加和，并经阶跃函数这种特殊的连续时间函数 f 处理后得到输出结果。阶跃函数 f 运算处理后得到输出结果是一个简洁的可以利用的阈值函数（Threshold Function）。图 3.5 中，由于神经元之间具有对称连接，即 Wij=Wji,.

　　虽然神经元之间无法连接，但是反馈神经网络由于其输出端有反馈信息到输入端，它就会在输入端的刺激下产生不同的状态变化，这种变化又会通过反馈进入到输入端神经元，所以该网络是一个是单层的有反馈网络的循环神经网络。对于这个只有 0 或 1 二个数值的神经元，我们可以得到它的公式如下。在这里：xi 为外部信息的输入。而且有：

　　Yi=1,当 Ui≥θi时Yi=0,当 Ui<θi时在这个离散的霍普菲尔德网络中，输出的神经元的集合是其网络状态。在一个输出层是 m 个神经元的网络，则其 q 时刻的状态为一个 m 维向量：Y（q）=[Y1（q），Y2（q），…，Ym（q）]Q所以，网络状态有 2 的 m 次方个状态；因为 Yj（q）（j=1……m）只有 0 或 1二个数值；所以 m 维向量 Y（q）有 2 的 m 次放种状态，这个就是网络状态。

　　对于图 3.5 所示的三个神经元的离散霍普菲尔德网络，它的输出层结果就是三个 0 或 1 的组合；每一个三个 0 或 1 的组合就表示了一个网络状态，那么对于这个神经网络就会有 8 个网络状态。这 8 个网络状态可以用图 3.6 来表示。

　　
　　在图 3.6 中，这个立方体的每一个顶点就表示了一个网络状态。同样的道理，对于输出层是 m 个神经元的网络，它有 2 的 m 次方个网络状态，这种情况下它就变成了一个 m 维超立方体的顶点。

　　如果霍普菲尔德网络是稳定的网络，那么输入端代入输入向量，结果就是网络的状态会随之发生变化，网络的状态就从超立方体的一个顶点转移到另外一个顶点，而且最后的结果是稳定在一个特定的顶点。对于一个输出层是 m 个神经元的网络，则有 m*m 权系数矩阵 w,W={Wij} i=1,2,…，m j=1,2,…，m 于此同时，有 m 维阀值向量θ：θ=[θ1,θ2,…θm]Q一般情况下，w 和θ就可以确定一个唯一的离散霍普菲尔德网络。对于图3-4 所示的由三神经元组成的霍普菲尔德网络，用图 3-5 所示的立方体图形表示也是可以的，这两个图形表达的含义是相同的。考虑离散霍普菲尔德网络的通常的节点状态；用 Yj（q）表示第 j 个神经元，也就是节点 j 在时刻 q 的状态，那么节点的下一个时刻（q+1）的状态就能用以下公司表示：

　　如果 Wij在 i=j 时数值等于 0,则表示这个神经元的输出信息没有反馈到这个神经元自己的输入；这时，离散的霍普菲尔德网络就是无自反馈网络。当Wij在 i=j 时不等于 0,则表示这个神经元的输出会反馈到这个神经元自己的输入；这时，离散的霍普菲尔德网络称为有自反馈的网络。

　　在此次卡斯马供应商评价模型中，首先从供应商能力指标中选取 6 个具有代表性的评估因子作为神经网络的神经元： 价格（ X1） 、质量技术及方法（ X2） 、服务（ X3） 、及时供货率（ X4） 、公司内部能力（ X5）、公司外部能力（ X6），由于供应商的兼容能力为参考指标不作为评估因子进入模型。按照一般情况对供应商能力划分标准，将供应商划分优、良、中、次和差 5 个等级。根据模型计算的结果，如果供应商处于优、良、中三个层次可以成为卡斯马的供应商，如果供应商处于次和差，这样的供应商不予考虑。

　　3.3.2 卡斯马供应商评价模型评估因子说明

　　（1）价格

　　价格指标，指的就是供应商控制成本的能力。国内汽车零部件行业竞争的不断加剧，还有原材料成本还在不断上升，对于价格或成本的关注，卡斯马已经从自身开始转向对供应商的成本的控制。有竞争能力的价格，在产品报价分析表表述的非常仔细，整体上由材料成本，制造成本，管理费用销售费用及利润，年降四部分组成。由于材料成本是随市场的原材料波动而变化，而管理费用、销售费用、利润和年降的比例是卡斯马要求供应商必须保持一致的，因此重点关注的就是制造成本，而这部分对于金属材料生产企业占比达到了 30%.

　　采购部和工程部组成成本核算小组把供应商生产某零件所涉及的生产过程分为若干个标准作业。每一款产品都会由若干个标准作业组成，把生产该零件所需要的标准作业的工时相加，得出相应的标准工时。这时候把供应商报价中所展示的制造成本的数据与成本核算小组核定标准工时进行比较，与此同时再把别的同时参加报价的供应商的制造成本也做比较。这样就可以评价出这个供应商在价格上究竟是否是真正具有竞争力的厂家，而不是靠虚报原材料价格或牺牲利润恶性竞争的厂家。根据目前卡斯马供应商的制造成本状况，可以按照以下标准为该指标评级：

　　（2）质量技术及方法

　　质量高于一切是卡斯马的经营理念。质量是汽车零部件企业生存立命之本，质量指标体现了企业的生产效果，反映的是企业的工作质量及产品质量，同时刻画了企业的生产水平、技术水平、经营管理水平和经济效益情况。因此，对供应商质量技术及方法的评价是选择供应商的关键因素。质量技术及方法包含四个大项：预防性措施、为提高效率和质量年的促进措施、针对质量改进的措施、内部的检验可能性（实验室、测量设备）。卡斯马质保部、采购部、工程部组成 SQE（供应商质量管理）小组对质量技术及方法采用定量与定性相结合的方法对该指标进行评价。卡斯马根据质量技术方法中对供应商的要求制定了相应的评分细则，SQE 针对各项评分细则的要求对供应商进行考核评分。依照供应商的实际运营情况与评分细则内容的复合程度进行评分：100%符合记为 10分，80%~99%符合记为 8 分，60%~79%符合记为 6 分，50%~59%符合记为 4分，只有 49%以下符合按照程度不同记为 0~3 分。

　　根据目前卡斯马供应商的质量技术及方法的打分情况，可以按照以下标准为该指标评级：

　　（3）服务（顾客关怀/顾客满意度）指标

　　顾客满意度是一个相对的指标，这个指标是顾客所要期望的结果和客户真实的感受之间的匹配的程度。这个指标是企业发现问题解决问题，最快捷的、最有效的途径，可以帮助企业最大化的实现自身在顾客那里的价值。由于顾客关怀/顾客满意度的特征是它是具有主观性的，顾客是企业这个是客观的，但是得出的满意度的结论却是主观的。为了更好的评价这个指标，卡斯马就需要把该指标细化。顾客关怀/顾客满意度（服务）指标分为与顾客保持不间断的联系、紧急情况和故障情况应急战略、实施产品审核，自我检验可能性、问题处理、发货运输五个大项。SQE 小组采用定量与定性相结合的方法对该指标进行评价，并且把这五个大项细化，SQE 对各个细化的指标进行考核，其中基础分数为 0 分，每一项最高得分为 2 分，总体最高分数为 10 分，加总每项考核的结果最终得出评分。

　　具体细化的指标内容如下：1.与顾客保持不间断的联系：与顾客的开发合作、信息交流的可能性、语言能力、产品使用的知识；2.紧急情况和故障情况应急战略：制造中断和运输中断、发货问题、PPS 故障（计划-生产-控制系统故障）；3.实施产品审核，自我检验可能性、半成品检验、分总成、试装、定期的对全部特性要求的检验（按首批样件要求）、包装、标识；4.问题处理：缺陷分析、原因调查、整改计划、能够处理所出现的问题的授权的联系人；5.发货运输：工位器具的控制和保养、发货文件、零件标识/器具标识。根据目前顾客关怀/顾客满意度（服务）指标的打分情况，可以按照以下标准为该指标评级：

　　（4）及时供货率指标

　　对于汽车行业来说，停产一分钟的损失有的车型就高达几十万元之巨，如果因为零部件没有及时供货而造成卡斯马给整车厂停线，卡斯马将面临巨额的罚款。对于卡斯马本身规模并不大，卡斯马的供应商本来对其产品订单量的热情度不高，在样件试制成功以后，对于卡斯马延期间交货罚款的长期供货合同条款拒不接受，于是当卡斯马被自己的客户罚款以后，卡斯马却不能对自己的供应商采取罚款措施，结果所有的损失都由卡斯马来承担。因此，及时供货率成为评价供应商一个关键因素，该指标采用定量的方法进行评价。及时供货率（含退货情况）指标评级：

　　（5）公司内部能力

　　企业内部能力反映的是企业的生产制造的能力，研发创新的能力，柔性生产的能力。生产制造能力是制造企业把企业各种生产所需的资源整合起来，在组织所规定的目标的指导下，成系统的完成从原始的设计理念到生产出真实的产品的过程。完整的生产制造过程包括：生产前阶段：市场信息分析，产品概念，设计图，结构图，手版制作，手版反馈，成本控制，模具，打样，签样； 生产过程：备料，生产，时间，生产管理，质量标准，质检，包装配套，再生产，持续时间；配套支持：管理机制，劳动力资源，生产性消费，仓储，物流，财务等。产品研发创新是生产制造的一部分，开发的产品内容。但是产品研发创新是汽车零部件制造型企业生存根本，是利润的源泉。如果生产制造企业没有新产品研发，仅仅依靠下游厂家提供数据图纸，它就仅仅是只管制造的空盒子，无法取得较高的利润，无法与上下游厂家互动共同发展，这样的企业在激烈的市场竞争当中能存活下去的几率很小，因此研发创新的能力也是供应商开发的关键因素。柔性生产的概念，是 1965 年，英国的 Molins 公司首次提出的，它是在柔性制造的基础上，为适应市场需求多变和市场竞争激烈而产生的市场导向型的按需生产的先进生产方式，其优点是增强制造企业的灵活性和应变能力，缩短产品生产周期，提高设备利用率和员工劳动生产率，改善产品质量，因此，是企业内部能力的子因素。那么企业的内部能力就包括生产制造能力、研发创新能力、柔性生产能力三个方面。评定的时候需要采购部集合公司内各个领域内的专家对供应商进行考察。这个指标采用定性的方法进行评价，其中生产制造 4 分、研发创新 3 分、柔性生产 3 分。

　　指标评级标准：

　　（6）公司外部能力

　　在原来的社会责任指标之上扩展，在环境保护，资源利用，可持续发展方面所做的努力。该指标采用定量的方法进行评价。