انتخاب تأمین‌کننده با استفاده از سیستم استنتاج فازی

مقدمه

تقاضای مشتریان، چرخه کوتاه حیات محصولات، افزایش رقابت و جهانی شدن، از جمله پدیده‌هایی هستند که باعث تغییر سریع در محیط کسب وکار می‌شوند. مشتریان پیوسته ارزش‌های بیشتری را بر حسب مطلوبیت‌های مکان، زمان، شکل و حالت و دارایی از سازمان درخواست می‌کنند و سازمان برای باقی ماندن در عرصه رقابت، ناچار به پاسخگویی به این تغییرات است(حسن زاده و جعفریان، 1389). فشارهای محیطی در سال های اخیر باعث شده است زنجیره تأمین و مدیریت مناسب آن، عامل مهمی برای حضور موفق در بازارهای رقابتی مطرح شود و این عامل یک مزیت رقابتی برای شرکت‌ها به شمار می‌رود(چوی، گینس و رامیجین[1]، 2007). زنجیره های تأمین شبکه‌ای متشکل از مؤسساتی هستند که توانایی‌ها و منابع خود را به منظور ارائه ارزش به مشتری نهایی به کار می‌گیرند(حسن زاده و جعفریان، 1389). مدیریت زنجیره تأمین به دنبال کاهش ریسک در زنجیره تأمین بوده، از این طریق، اهدافی چون بهبود سطح رضایت مشتریان، بهینه‌سازی و مدیریت موجودی‌ها و سوددهی بیشتر را دنبال می‌کند. در راستای این اهداف، تأمین‌کنندگان و مدیریت آنها نقش مهمی را بر عهده دارند(اسمیچی و کامینشکی[2]، 2003). جستجوی ساده برای تأمین کنندگان که پایین‌ترین قیمت را ارائه می‌دهند، روش کارآمدی نیست و برای انتخاب تأمین‌کنندگان باید معیارهای گوناگونی به کار گرفته شود(لانگ[3]،2007). انتخاب تأمین‌کننده یا تأمین‌کنندگان کار ساده‌ای نیست و پیچیدگی این انتخاب، به این علت است که هر کدام از تأمین ‌کنندگان قسمتی از معیارهای خریدار را برآورده می‌کنند و انتخاب از میان آنها در واقع نیاز به یک رویکرد ساختار یافته و سیستمی دارد و بدون آن، چنین تصمیم‌گیری مهمی احتمالا با شکست روبه‌رو می شود(مختار و اکبری جوکار، 1384).

تاکنون تحقیقات زیادی در رابطه با انتخاب تأمین‌کننده صورت گرفته و معیارها و روش‌های متفاوتی ارائه شده است. در اکثر تحقیقاتی که در سال‌های اخیر صورت گرفته، کیفیت، تحویل بموقع، قیمت، ظرفیت تولید، مدیریت، تکنولوژی و انعطاف به عنوان معیار انتخاب شده اند؛ اما باید به این نکته توجه داشت که اهمیت عوامل انتخاب تأمین‌کننده  بر اساس نوع خرید و نوع محصول می تواند تغییر کند. روش‌ها و تکنیک‌های متفاوتی در رابطه با انتخاب تأمین‌کننده به کار برده شده  است که می‌توان از AHP[4] ، DEA[5]، الگوریتم ژنتیک و شبکه‌های عصبی به عنوان روش‌های تکی نام برد. از روش‌های ترکیبی هم می‌توان به روش‌های ساخته شده از ترکیب DEA وAHP، روش‌های ترکیبی فازی، DEA و برنامه‌ریزی چند هدفه و روش‌های ترکیبی چند معیاره اشاره کرد(هو و همکاران[6]، 2010). البته، رویکرد بیشتر مقالات ارائه شده در سال‌های اخیر، استفاده از روش‌های ترکیبی بوده است.

بر خلاف مقالات متعدد صورت گرفته درباره انتخاب تأمین‌کننده در صنایع بزرگ، مانند خودرو سازی، راه‌سازی و ساخت ماشین آلات کشاورزی؛ در زمینه صنایع غذایی کار شاخصی صورت نگرفته است.

بیشتر روش‌های اشاره شده به مقایسه و رتبه‌بندی گزینه‌های یکدیگر می‌پردازند، در حالی‌که امروزه با توجه به تعدد تامین‌کنندگان، نیاز به مدلی که تامین‌کنندگان را ارزیابی کند، احساس می‌شود که سیستم استنتاج فازی پاسخی به این نیاز است.

در مقاله حاضر، برای ارزیابی و انتخاب تأمین‌کننده یک شرکت تولیدی مواد غذایی، از سیستم استنتاج فازی استفاده شده است. علت استفاده از منطق فازی در این مقاله، قضاوت‌های ذهنی و به کار بردن متغیرهای زبانی در اکثر معیارهای ارزیابی تأمین‌کننده است. علت استفاده از سیستم استنتاج فازی در میان انواع مختلف روش‌های فازی ارائه شده، هوشمند بودن این روش است. منظور از هوشمند بودن، این است که رفتاری مشابه انسان دارد و همة‌ قواعد تعریف شده برای آن را به طور همزمان در نظر می‌گیرد و این، همان کاری است که انسان در فعالیت های روزمره بارها آن را به کار می گیرد. ورودی‌های سیستم استنتاج فازی امتیاز هر تأمین‌کننده در هر معیار است که با استفاده از تکنیک AHP به دست آمده است. این سیستم ورودی‌ها را می گیرد و پس از یک سری اعمال که بر روی آنها و قواعد نوشته شده انجام می‌دهد، خروجی- که همان امتیاز تأمین‌کننده است -را تحویل می دهد.

این مقاله از چهار بخش اصلی تشکیل شده است. در بخش دوم- که همان ادبیات تحقیق است- درباره پیشینه انتخاب تأمین‌کننده  و مقالات ارائه شده در این رابطه بحث شده است. در بخش سوم، سیستم استنتاج فازی و مراحل آن توضیح داده شده، در بخش چهارم مدل پیشنهادی و در بخش پنجم مطالعه موردی ارائه شده است.

1-ادبیات تحقیق

بازارهای به شدت رقابتی کنونی، شرکت‌ها را به پاسخ گویی سریع و دقیق به نیازهای مشتریان وادار می‌کنند تا از این طریق با جلب رضایت آنها موقعیت خود را در بازارهایشان حفظ کرده بهبود بخشند. چنین فشارهایی شرکت‌ها را به سرمایه گذاری در راستای پیاده سازی مفاهیمی، چون مدیریت جامع کیفیت و عملکرد بموقع مجبور کرده است. در چنین شرایطی  نقش تأمین کنندگان و مباحث مرتبط با آنها در مدیریت زنجیره تأمین کنندگان از اهمیت بسزایی برخوردار گشته است (ورما و پولمن[7]، 1998). ارزیابی یا انتخاب تأمین‌کننده مسأله‌ای متداول در کسب ملزومات مورد نیاز برای پشتیبانی از خروجی‌های سازمان‌هاست. مشکل سازمان‌ها، یافتن و ارزیابی دوره‌ای بهترین یا مناسب‌ترین تأمین‌کننده یا تأمین‌کنندگان بر اساس قابلیت‌های گوناگون آنهاست(عالم تبریز و باقرزاده، 1389).  نظر به اینکه در انتخاب تأمین‌کننده معیار به‌کار رفته و روش مورد استفاده از اهمیت زیادی برخوردار است؛ این تحقیق، مقالات نوشته شده در این زمینه را از دو دیدگاهِ معیار مورد استفاده و روش به کار رفته بررسی کرده است.

2-1. انتخاب معیار

در دیدگاه کلاسیکی که در رابطه با ارزیابی و انتخاب تأمین کنندگان ارائه شده، معیارهای متفاوتی بیان شده که بیشتر بر اساس تجارب خریداران در ارتباط با تأمین کنندگان بوده است(مُنزکا و گینیپرو[8]، 1981). نخستین تحقیق در زمینه انتخاب  تأمین کنندگان به وسیله دیکسون [9](1996) انجام شد .در این تحقیق  یک  پرسشنامه،  مشتمل بر 23 معیار برای 273 نفر از مدیران و عوامل خرید  از آمریکا و کانادا  ارسال  شد و از آنها خواست معیارهای مشخص شده را در مقیاس صفر(غیر مهم)، تا 4(بسیار مهم)رتبه بندی کنند. از دیگر پژوهش‌ها می‌توان به تحقیق لانگ (2007) در یک شرکت کشاورزی اشاره کرد که از پنج معیار تنوع تولید، کیفیت،  فاصله جغرافیایی،  تحویل بموقع و قیمت برای ارزیابی و انتخاب تأمین کنندگان استفاده کرد. واگنر، اتنسون و پریش[10] (1989) در مطالعاتشان دریافتند که سابقه فروش، markup[11] و تحویل متغیرهای اساسی هستند و کیفیت کالا و عامه پسند بودن در درجه دوم اهمیت و شهرت، سرویس و کشور مبدا در درجه بعدی اهمیت قرار دارند. قدسی پور و اُبرایان[12] (1998) هزینه،کیفیت وسرویس را سه معیار اصلی در انتخاب تأمین‌کننده قرار دادند و هزینه و کیفیت عامل اصلی تشخیص داده شد. تریسی و تَن[13] (2001) نشان دادند که انتخاب و ارزیابی تأمین کنندگان بر اساس معیارهای کیفیت،  تحویل، قابلیت اطمینان و عملکرد محصول، چهاربعد رضایت مشتری (قیمت، کیفیت، تنوع و تحویل) و عملکرد شرکت را افزایش می‌دهند. پیرسون و الرام[14] (1995) در مطالعه‌ای که انجام دادند، به این نتیجه رسیدند که کیفیت، هزینه، فناوری روز و قابلیت اطمینان مهمترین معیارهای انتخاب هستد و تمرکز بر روی این معیارها می تواند منجر به انتخاب یک تأمین‌کننده راهبردی با انعطاف بالا منجر شود.کُتابه[15] (2001) در مطالعه خود دریافت که صلاحیت تأمین ‌کننده، خدمات کنترل کیفیت، محرک‌های هزینه‌ معامله [16]و نام تجاری [17] تولیدکننده و ویژگی‌های کشور تولید کننده، از سایر عوامل مهمتر هستند. مطالعه‌ای که هو، ژو و دِی (2010) در مقالات معتبر ارائه شده بین سال‌های 2000 تا 2008 درباره انتخاب تأمین‌کننده انجام دادند، نشان داد که معیارهای کیفیت، نحوه تحویل مناسب، قیمت‌ها و هزینه‌ها، توانایی تولید، خدمات، مدیریت، تکنولوژی، تحقیق و پیشرفت، مسائل مالی، انعطاف پذیری، شهرت و اعتبار، قدرت ریسک پذیری، امنیت و محیط پیرامون به ترتیب از اهمیت بیشتری برخوردارند. پیرسون و الرام(1995) در تحقیق خود نشان دادند که اهمیت عوامل انتخاب تأمین‌کننده بر اساس نوع خرید و محصول می تواند تغییر کند و هیچ فهرست مشترکی از معیارهای مورد استفاده در مطالعات وجود ندارد. به طورکلی، برای انتخاب تأمین‌کننده نباید فقط قیمت را در نظر گرفت، بلکه طیف گسترده‌ای از عوامل وجود دارد که با توجه به ظرفیت‌های تأمین‌کننده می توان آنها را برای همکاری بلند مدت و راهبردی در نظرگرفت.

2-2. روش‌ها

برای کاهش تعداد تأمین‌کنندگان با توجه به معیارهای متفاوت، باید روشی به کار بست تا بهترین نتیجه حاصل شود. تاکنون روش‌ها و تکنیک‌های گوناگونی درباره انتخاب تأمین‌کننده به کار گرفته شده است. در این تحقیق، به روش‌های به کار گرفته شده در مطالعات گذشته از دو منظر نگاه شده است: 1- روش‌های‌ تکی[18]؛ 2- روش‌های ترکیبی[19](هو، ژو و دِی،2010).

2-2-1. روش‌های تکی

روش‌های تکی، راهکارهایی هستند که از یک روش برای انتخاب تأمین‌کننده استفاده می کنند. از پرکاربردترین این روش ها می توان از تکنیک DEA، برنامه‌ریزی ریاضی، AHP، تئوری فازی و الگوریتم ژنتیک نام برد. لیا، دینگ و لال[20] (2000) مدل DEA ساده‌ای را ارائه دادند تا بتوان به ارزیابی و انتخاب تأمین‌کننده‌ها پرداخت که این انتخاب با احتساب سه معیار ورودی و دو معیار خروجی انجام گرفت. مدل اجرا شده این امکان را می­دهد تا تأمین ‌کننده‌ای با قدرت تأمین بالا انتخاب شود. بنابراین، تعداد تأمین‌کننده‌ها کاهش می‌یابد. سهرابی و نالچگیر(1389) در تحقیق خود از هجده واحد تصمیم‌گیری[21] با داده‌های غیردقیق استفاده و کاراترین تأمین‌کننده را انتخاب کردند. تالوری و ناراسیمهان[22] (2003) جزو نخستین گروه از محققان به شمار می‌آیند که معیارهای متغیر عملکردی را برای ارزیابی تأمین‌کننده‌های جدید و جایگزین به کار گرفته‌اند. این محققان دو مدل برنامه‌ریزی خطی را به وجود آورند تا به این وسیله بتوانند فعالیت‌های تأمین‌کننده‌ها را به حداکثر یا حداقل ممکن برساند. قدسی‌پور و اُبرین(2001)، یک مدل برنامه‌ریزی غیرخطی ترکیبی فرمول‌بندی کردند تا بتوانند معضل ارزش‌گذاری چند معیاری را حل و فصل کنند. همچنین، می‌توان از این مدل برای تعیین توزیع مطلوب محصولات استفاده کرد و هزینه‌های خرید کلی سالانه را کاهش داد. قدوسی، اشتهاردیان و بیژن پور(1388) برای ارزیابی تأمین کنندگان یک شرکت ساختمانی با در نظر گرفتن هجده معیار از روش AHP استفاده و آن را با ANP[23] مقایسه کردند. فلورز- لوپز[24] (2007)  از تئوری فازی برای ارزیابی تأمین‌کننده ها استفاده کردند؛ بدین صورت که 14 عدد از پر اهمیت ترین فاکتورهای ارزشیابی را از میان 84 مشخصه بالقوه انتخاب و به منظور ارائه هرچه بهتر توانمندی تأمین‌کننده ها ، از مدل زبان شناسی فازی استفاده کردند تا بتواند اطلاعات عددی و زبان شناسی را مورد بحث و بررسی قرار دهد.

2-2-2 روش‌های ترکیبی

روش‌های ترکیبی، روش‌هایی هستند که از ترکیب دو یا چند روش به وجود می آیند. بیشتر تکنیک های به کار رفته در تحقیقاتی که در این زمینه صورت گرفته، از ترکیب روش های DEA وAHP ، روش های ترکیبی فازی،DEA  و برنامه ریزی چند هدفه، تکنیک‌های تصمیم گیری چند معیاره، ترکیب الگوریتم ژنتیک و شبکه عصبی به وجود آمده‌اند. سِوکیل[25] و همکارانش(2007) شیوه‌ای ترکیبی ازAHP و DEA ارائه داده‌اند. در این شیوه، از مدل AHP  به منظور محاسبه وزن معیارهایی که توسط کارشناس مقایسه زوجی استفاده شده است. سپس این وزن ها در هر واحد تصمیم گیری به کار برده و در نهایت تأمین‌کننده بهینه انتخاب شده است. عالم تبریز و باقرزاده(1389) از ترکیب روش فرآیند تحلیل شبکه ای و تئوری فازی برای ارزیابی و انتخاب تأمین‌کننده در یکی از شرکت‌های خودرو سازی استفاده کرده اند. شرفی ماسوله(1388) با در نظر گرفتن نظر مشتریان از ترکیب روش گسترش عملکرد کیفت[26] و منطق فازی برای انتخاب تأمین‌کننده راهبردی یک شرکت خودرو سازی استفاده کرد. لا[27] و همکارانش(2006) مدل ترکیبی از شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک را ابداع کردند. در این شیوه، شبکه عصبی با استفاده از چهار معیار اصلی تأمین کننده های بالقوه را شناسایی می‌کند. سپس از الگوریتم ژنتیک برای گزینش بهترین گروه تأمین کننده ها استفاده می‌شود. مطالعه ای هو، ژو و دِی(2010) که در زمینه مقالات ارائه شده درباره انتخاب تأمین کننده انجام دادند، نشان می‌دهد که 97/58% مقالات از روش‌های تکی و 03/41% از مقالات از روش‌های ترکیبی برای انتخاب تأمین‌کننده استفاده کرده‌اند.

در زمینه استفاده از سیستم استنتاج فازی در تصمیم‌گیری هم پژوهش‌های زیادی در حوزه‌های گوناگون انجام گرفته است؛ برای مثال، پاپاجورجیو[28](2009) مقاله‌ای ارائه داده است که در آن با استفاده از سیستم استنتاج فازی نوع روش درمان را انتخاب می‌کند. ورودی‌های این سیستم، اندازه تومور، حجم تومور، سن بیمار و غیره بود و خروجی‌های آن هم درمان با استفاده از شیمی‌درمانی یا پرتو‌درمانی یا عدم درمان بود. در زمینه صنعت هم می‌توان به مقاله اَتروک و کراس[29] (1994) که در زمینه انتخاب فرآیند طراحی قطعات کامیون در صنعت خودروسازی آلمان با استفاده از سیستم استنتاج فازی انجام دادند، اشاره کرد. در زمینه مدیریت از سیستم استنتاج فازی برای تصمیم‌گیری استفاده شده است که از جمله می‌توان به مقاله آریاس آرندا[30] و همکارانش(2010) اشاره کرد که ازسیستم استنتاج فازی برای انتخاب استراتژی‌ بازرگانی استفاده کرده‌اند، ورودی‌های این سیستم، نوع مکان، میزان استاندارد بودن، استفاده از فناوری اطلاعات، مدیریت منابع انسانی و گسترش خدمات جدید و خروجی‌های آن کارایی عملیاتی و رضایت مشتری است. حنفی‌زاده و همکارانش(1385) هم برای تدوین استراتژی از ترکیب دو ابزار مقابله با قطعیت یعنی برنامه‌ریزی سناریو و سیستم استنتاج فازی استفاده کردند. آنها با استفاده از اطلاعات فازی بیان شده به وسیله خبرگان در سیستم استنتاج فازی، به انتخاب استوارترین استراتژی سازمان در مواجهه با سناریوهای طراحی شده اقدام کردند.

مطالعات صورت گرفته در زمینه انتخاب تأمین‌کننده در صنعت غذا بسیار کم بوده است. ریدر و فیرن[31] (2003) برای انتخاب تأمین‌کننده یک شرکت تولید کننده مواد غذایی آماده در انگلستان و ایرلند مطالعاتی انجام دادند. آنها در تحقیقی که در این شرکت انجام دادند، دریافتند که این شرکت باید برخی از فعالیت‌هایش را به بیرون و برخی دیگر از فعالیت هایش، مانند صنعت بسته‌بندی را به تأمین ‌کنندگان جدید بسپارد. آنها برای انتخاب تأمین‌کننده جدید، علاوه بر معیارهای هزینه، کیفیت و سرویس، از معیارهای انعطاف در تولید و اعتماد نیز در چارچوب استراتژی‌های کلیدی سازمان استفاده کردند. ویلانی و پاکورار[32] (2007) مطالعه خود را درباره انتخاب تأمین‌کننده بر روی یک شرکت توزیع کننده میوه و سبزی در شمال مجارستان انجام دادند.آنها برای ارزیابی تأمین‌کنندگان از پنج روش صفحات گسترده، ارزیابی شخصی، درجه بندی فروشنده، ممیزی تأمین‌کننده و مدل کردن هزینه استفاده کردند. سپس با ارزیابی ذهنی در مورد روش‌های کیفی و داده‌های کمی به دست آمده از روش‌های کمی، تأمین‌کننده نهایی را انتخاب کردند. آنها از روش صفحات گسترده برای به دست آوردن مظنه[33] از هر تأمین‌کننده، از روش ارزیابی شخصی برای به دست آوردن نظر متخصصان(کنترل کیفیت، تولید، خرید) درباره تأمین‌کنندگان، از روش درجه بندی فروشندگان که روشی کمی است برای درجه بندی فروشندگان با توجه به معیارهای کیفیت محصول، قیمت، تعدادتحویل، زمان بندی تحویل، حمل و نقل بدون آسیب به محصول، انعطاف، مدیریت شکایات و طول زمان دریافت سفارش تا تحویل، از روش ممیزی تأمین کننده برای ارزیابی تأمین کننده با توجه به ملاقات‌های دوره‌ای خریدار و تأمین‌کننده و از روش مدل کردن هزینه که روشی کمی است، برای مدل کردن هزینه‌های تأمین‌کننده استفاده کردند. در تحقیقات داخلی، تاکنون مطالعه‌ای برای انتخاب تأمین ‌کننده در صنعت غذا که در نشریات معتبر چاپ شده باشد، انجام نشده است.

در مقاله حاضر، برای انتخاب تأمین‌کننده یک کارخانه تولیدی مواد غذایی(ادویه و خشکبار) از یک روش جدید فازی به نام سیستم استنتاج فازی استفاده شده است. در این روش، امتیاز هر تأمین ‌کننده در هر معیار که همان ورودی‌های سیستم هستند به سیستم داده شده، امتیاز نهایی هر تأمین‌کننده به دست می آید و بر اساس آن می توان تصمیم‌گیری کرد.

3- سیستم استنتاج فازی

سیستم استنتاج فازی، فرایندی سیتماتیک برای تبدیل یک پایگاه دانش به یک نگاشت غیر خطی را فراهم می‌آورند. به همین علت، از سیستم‌های مبتنی بر دانش (سیستم‌های فازی) در کاربردهای مهندسی و تصمیم گیری استفاده  می‌شود(غفار زاده دیزجی، 1388). ممدانی و اصیلیان در سال 1975 برای کنترل ترکیب یک موتور بخار و بویلر با استفاده از ترکیب قواعد کنترل زبانی در تجربیات عملگرهای انسانی، از وجود سیستم استنتاج فازی استفاده کردند (ممدانی و اصیلیان، 1975). در سال ١٩٧٨ هولمبلاد[34]و اوسترگارد[35]نخستین کنترل کننده فازی را برای کنترل یک فرآیند صنعتی کامل یعنی کوره سیمان به کار بردند .از آن پس بود که کنترل کننده های فازی در بسیاری از دستگاه‌ها و فرآیندهای صنعتی مانند مترو و روباتیک و بسیاری از مسائلی که به تصمیم‌گیری نیاز داشت، به کار برده شد.

یک سیستم فازی دارای اجزای زیر است:

1)یک فازی ساز در ورودی که مقدار عددی متغیرها را به یک مجموعه فازی تبدیل می کند.

2)پایگاه قواعد فازی که مجموعه ای از قواعد اگر-آنگاه است.

3)موتور استنتاج فازی که ورودی‌ها را با یک سری اعمال به خروجی تبدیل می کند.

4)دیفازی ساز که خروجی فازی را به یک عدد قطعی تبدیل می کند.

شکل1 مراحل یک سیستم استنتاج فاری را نشان می‌دهد.

   شکل 1: مراحل سیستم اسنتاج فازی (فونگ[36]، 2010)

3-1 فازی‌سازی

در این مرحله برای هر متغیر ورودی، توابع عضویت در نظر می‌گیریم تا ورودی های قطعی تبدیل به فازی شوند و در سیستم استنتاج فازی قرار بگیرند. توابع عضویت انواع مختلفی دارند، مانند مثلثی، ذوزنقه ای، گوسی و غیره که در این تحقیق از دو نوع مثلثی و ذوزنقه‌ای استفاده شده است. تابع مثلثی و ذوزنقه­ای به ترتیب به صورت (, , ) و( , , ,) ( نشان داده می‌شوند.

شکل2: توابع عضویت مثلثی و ذوزنقه‌ای

برای درک بهتر فازی سازی متغیر  را فرض کنید که سه تابع عضویت،  و برای آن در نظر گرفته شده است. اگر مقدار  برابر 7 باشد، می‌توان گفت که متغیر  با درجه عضویت0 متعلق به ، با درجه عضویت 3/0 متعلق به و با درجه عضویت7/0متعلق به است، که این همان فازی شده  =7 است. شکل 3 این مثال را نشان می­دهد.

.

شکل3 :فازی سازی عدد قطعی

3-2  پایگاه قواعد[37]

پایگاه قواعد به مجموعه "اگر-آنگاه" فازی گفته می‌شود که قلب سیستم استنتاج فازی را تشکیل می‌دهد. دو روش عمده برای تعیین قواعد فازی وجود دارد: یکی استفاده از دانش خبره و دیگری استفاده از آموزش های خود سازمانده، مانند الگوریتم‌های نوین و شبکه عصبی است که در این تحقیق از روش اول برای تعیین قواعد فازی استفاده شده است. یک قانون اگر-آنگاه به صورت "اگر x برابر A باشد، آنگاه Y برابر B است" تعریف می‌شود کهx وY متغیرهای ورودی و خروجی و A وB مقادیر زبانی(توابع عضویت) نوشته شده برای این متغیرهاست.ذکر این نکته ضروری است که در روش ممدانی، خروجی به شکل فازی تعریف می‌شود. قسمت" اگر x برابر A  باشد"، قسمت "مُقدم یا فرض" و قسمت "آنگاه Y برابر B است " را قسمت "نتیجه یا برآیند "  گویند. شکل4 چند قاعده را نشان می‌دهد. همان طور که در شکل 4 دیده می‌شود، قاعده‌های 1و2 دارای سه مُقدم هستند، ولی قاعده 3 دارای دو مُقدم است. تعداد مقدم ها و نتیجه‌ها (برآیندها) با توجه به نظر خبره تعیین می‌شود.جدول 1 شکل نوشتاری پایگاه قواعدِ شکل 4 را نشان می‌دهد. درباره چگونگی به کار بردن عملگرها در ادامه بحث خواهد شد

شکل4: سه قاعده فازی

جدول 1: شکل نوشتاری شکل 4

تحقیق حاضر شامل 41 قاعده است که در همه قواعد سه مقدم و یک نتیجه به کار رفته است.

3-3 موتور استنتاج فازی

عملکرد موتور استنتاج فازی شبیه فرآیند استدلال آدمی است، به طوری که با اِعمال آن بر روی ورودی‌ها و قواعد، خروجی مشخص می شود و این همان کاری است که انسان در بسیاری از قضاوت­های خود به کار می‌گیرد. عملکرد موتور استنتاج فازی را می‌توان به چهار قسمت تقسیم کرد:

شکل 5 : درجه عضویت هر یک از توابع

3-3-1 اِعمال ورودی به مقدم­ها و به دست آوردن درجه عضویت آن­ها

این قسمت را می‌توان جزو وظایف موتور استنتاج فازی در نظر نگرفت، ولی برای درک بهتر عملکرد موتور اسنتاج فازی این قسمت جزو عملیات موتور استنتاج فازی آورده شده است.شکل 5 اِعمال ورودی به مقدم‌ها و به دست آوردن درجه عضویت هر ورودی را نشان می‌دهد.

3-3-2 اِعمال عملگرهای فازی

هنگامی که تعداد مقدم ها از یک بیشتر شود، باید عملگرهای فازی به کار گرفته شوند تا عددی به دست آید که نمایانگر حاصل مقدم‌ها بر آن قانون است، سپس این عدد در تابع خروجی به کار گرفته شود. این عدد،"عدد درستی" آن قانون نامیده می‌شود. از مهمترین روابطی که در این قسمت وجود دارد، رابطه استلزام ممدانی و لارسن است. رابطه استلزام ممدانی و لارسن به ترتیب از عملگرهای min و ضرب برای به دست آوردن عدد درستی هر قاعده استفاده می کنند. فرمول 1 و 2 به ترتیب رابطه استلزام ممدانی و لارسن را نشان می‌دهد.

(1)                    

(2)                           

   در این تحقیق، برای به دست آوردن عدد درستی هر قانون از رابطه استلزام ممدانی استفاده شده است. شکل6 نحوه به دست آوردن عدد درستی را نشان می‌دهد.

3-3-3 اِعمال روش دلالت

روش دلالت یعنی اِعمال عدد درستی بر تابع خروجی(نتیجه). ورودی روش دلالت عدد درستی و خروجی آن یک مجموعه فازیِ خروجی است. قبل از اعمال روش دلالت، ذکر این نکته ضروری است که وزن هر قاعده،که توسط خبره یا هر روشی تعیین می شود، باید در عدد درستی ضرب شده، سپس به تابع خروجی اعمال شود. اعمال آن عدد؛ یعنی برش دادن تابع خروجی در آن عدد. شکل7 برش خوردن تابع خروجی هر قاعده را نشان می‌دهد.

شکل6: به دست آوردن عدد درستی هر قاعده

3-3-4 اجتماع خروجی ها

از آنجایی که تصمیم‌گیری بر اساس تمام قواعد در سیستم‌های استنتاج فازی صورت می‌گیرد، لذا برای تصمیم‌گیری باید قواعد را به روشی به توان ترکیب کرد. اجتماع روشی است که به واسطه آن تمام مجموعه‌های خروجی هر قاعده به یک مجموعه فازی واحد ترکیب  می شود. ورودی فرآیند اجتماع، فهرستی از توابع خروجی است که به وسیله فرآیند دلالت برای هر قاعده بریده شده و خروجی آن یک مجموعه فازی برای خروجی است. روش‌های متفاوتی برای اجتماع گیری وجود دارد که مهمترین آنها ماکزیمم گیری و جمع است که در این تحقیق از روش جمع استفاده شده است. علت استفاده از روش جمع، این است که روش جمع مجموع قوانین را در نظر می‌گیرد، در صورتی‌که در روش ماکزیمم، آن قاعده‌ای که مقدار ماکزیمم را دارد، را در نظر گرفته و بقیه قوانین را نادیده می‌گیرد. شکل 8 استفاده از روش جمع برای به دست آوردن خروجی نهایی را
نشان می­دهد.

شکل 8: اجتماع خروجی‌ها

3-4 دیفازی کردن

دیفازی کردن، فرآیندی است که یک مجموعه فازی را به یک عدد قطعی تبدیل می کند. بنابراین، ورودی فرآیند دیفازی یک مجموعه فازی(حاصل اجتماع مجموعه های فازی خروجی) و خروجی آن یک عدد است. اینکه فازی سازی به ارزش گذاری در مراحل میانی کمک می کند، خروجی نهایی مورد علاقه برای هر متغیر تنها یک عدد است. روش های مختلفی، مانند مرکز ثقل^[38]، نیمساز، نصف ماکزیمم (میانگین مقدار ماکزیمم مجموعه فازی)، بزرگترین ماکزیمم و کوچکترین ماکزیمم برای دیفازی کردن وجود دارد، اما روش مرکز ثقل رایجترین روش است(رویچودهاری و پدریس[39]،2007). در این تحقیق از روش مرکز ثقل برای دیفازی کردن استفاده شده است فرمول3، رابطه دیفازی کردن بر اساس مرکز ثقل است.

  (3)                              

شکل 9 خروجی نهایی قطعی به دست آمده ازخروجی نهایی فازی را نشان می دهد.

3- مدل پیشنهادی

مدل پیشنهادی در این پژوهش از سه مرحله و هفت گام تشکیل شده است (شکل10).

• مرحله اول

 گام اول) تعیین معیارها و زیر معیارها برای ارزیابی تأمین‌کننده.

گام دوم) تعیین وزن برای هر زیر معیار با استفاده از تکنیک AHP.

• مرحله دوم

 گام سوم) تعیین تابع عضویت برای هر معیار.

گام چهارم) نوشتن قوانین مربوطه با استفاده از نظر خبرگان.

• مرحله سوم

گام پنجم) به دست آوردن امتیاز هر معیار با توجه به امتیاز داده شده به هر زیر معیار و  وزن به دست آمده از گام دوم.

گام ششم) قراردادن امتیازهای به دست آمده از گام پنجم در مدل ساخته شده در گام چهارم و به دست آوردن امتیاز نهایی هر تأمین‌کننده.

  گام هفتم) انتخاب تأمین‌کننده ای که بالاترین امتیاز را کسب کرده است.

4-مطالعه موردی

این تحقیق به منظور ارزیابی تامین‌کنندگان "شرکت تعاونی صنایع غذایی ایساتیس" که یکی از کارخانه‌های فراوری ادویه وخشکبار است، انجام پذیرفته است. این کارخانه دارای سه تأمین‌کننده (A1,A2,A3)^[40] است و به منظور رتبه‌بندی تأمین کنندگان خود و انتخاب تأمین‌کننده راهبردی خود از این تحقیق استفاده کرده است. منظور از خبرگان در این تحقیق، مدیرعامل کارخانه، کارشناس مواد غذایی سازمان صنایع، کارشناس استاندارد و یکی از تامین کنندگان عمده در این حوزه است. در این تحقیق برای انجام محاسبات از نرم افزار Matlab استفاده شده است.

ابتدا با توجه به نظر کارشناسان زیر معیارهای مربوط به هر معیار شناسایی و مقایسه زوجی شده و وزن مربوط به هر معیار باتوجه به تکنیک AHP به دست آمده است. برای به تایید رسیدن پایایی و روایی این مقایسات  از AHP  با اعداد قطعی استفاده شده است که در تحقیقات بعدی می‌توان از تحلیل سلسله‌ مراتبی فازی استفاده نمود.

جدول 2 معیارها، زیرمعیارها و وزن های مربوطه را که در ارزیابی تامین کنندگان به کار گرفته شده‌اند، را نشان می دهد

جدول2:ون هر زیر معیار مربوط به تامین کنندگان

توابع عضویت هر معیار با توجه به نظر کارشناسان به دست آمده است. برخلاف AHP که همه کارشناسان به صورت جداگانه نظر دادند، توابع عضویت طی جلسه‌ای که با حضور هر چهار خبره برگزار شد، به دست آمد.  باتوجه به امتیاز دهی 1تا9 به هر زیرمعیار (غیر از هزینه که کمی است) و وزن‌های جدول 1، حداقل وحداکثر امتیاز به هر معیار1 تا 9 به دست آمده است. معیارها که همان ورودی های سیستم Rule Base هستند، به سه تابع عضویت "خوب"،"متوسط"و"بد" تقسیم شده اند که این تقسیم بندی با توجه به نوع معیار صورت گرفته است. شکل 11 توابع عضویت معیارها را نشان می‌دهد.

.

شکل11:توابع عضویت ورودی ها و خروجی

پس از تعیین توابع  عضویت،  قوانین فازی به طور جداگانه توسط چهار خبره نوشته شده است. پس از نوشته شدن  قوانین، آن دسته از قوانینی که توسط هر چهار خبره نوشته شده وزن"1" می گیرند، به همین صورت  قوانینی که توسط سه، دو و یک خبره نوشته شده باشند، به ترتیب اوزان"75/0"،"5/0"و"25/0" می‌گیرند. جدول 3 قوانین نوشته شده و وزن آنها را نشان می‌دهد. با نوشته شدن قوانین فازی مدل ارزیابی به دست آمده است. اکنون مشخصات سه تأمین‌کننده را وارد مدل کرده، امتیاز هر تأمین‌کننده را به دست می‌آوریم. مشخصات هر تأمین‌کننده با توجه به نمره بین 1 تا 9 داده شده توسط مسؤول خرید با توجه به فرمول 4 به دست آمده است. جدول 4 امتیاز داده شده به هر تأمین ‌کننده را نشان می‌دهد.در این فرمول cs امتیاز هر معیار، scs امتیاز داده شده به هر زیر معیار،w وزن هر زیر معیار و n تعداد زیر معیارهای هر معیار است

(4)                                  

جدول3 : قوانین نوشته شده توسط چهار خبره

جدول4 :امتیاز داده شده به هر تأمین کننده

امتیاز هر معیار که با توجه به فرمول 4 و جدول 4 به دست آمده، در جدول 5 نشان داده شده است. این امتیازها همان ورودی های مدل ساخته شده است. توجه کنید که امتیاز معیار هزینه بین100-0 وبقیه معیارها بین 9-1 است.

جدول 5: امتیاز تامین کننده‌ها در هر معیار

پس از به­دست آوردن امتیاز هر تأمین‌کننده در هر معیار، این مقادیر با توجه به توضیحات داده شده در سیستم استنتاج فازی  قرار داده شده و امتیاز نهایی هر تأمین‌کننده به دست آمده است. امتیاز نهایی همان طور که از تابع عضویت خروجی در شکل 11 هم مشخص است، عددی بین 100-1 است. شکل 12 ورودی‌ها و امتیاز نهایی A1 را نشان می‌دهد. به همین صورت، امتیاز نهایی A2  و A3 به دست می‌آید.

جدول 6 امتیاز نهایی کسب شده توسط هر سه تأمین‌کننده را نشان می دهد. در نهایت، همان طور که مشخص است تأمین‌کننده A3 که بیشترین امتیاز را به خود اختصاص داده است، به عنوان تأمین‌کننده اصلی انتخاب شده است.

جدول 6 : امتیازات نهایی تأمین کنندگان