基于變權(quán)的物流通道方案模糊決策模型＊

周凌云 穆 東

（淮陰工學(xué)院交通工程學(xué)院1） 淮安 223003） （北京交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院2） 北京 100044）

在物流基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中，物流通道的流通速度越來(lái)越快，物流結(jié)點(diǎn)間的備選的物流通道形式也越來(lái)越多，即出現(xiàn)了鐵路、公路、水運(yùn)、空運(yùn)及多種運(yùn)輸方式的聯(lián)合運(yùn)輸?shù)榷喾N物流通道形式.然而各物流通道本身的屬性參數(shù)是不同的，因此，貨物托運(yùn)人和物流企業(yè)經(jīng)營(yíng)人等決策者必須對(duì)貨物發(fā)運(yùn)地與貨物目的地兩物流節(jié)點(diǎn)間物流通道方案進(jìn)行科學(xué)合理的決策.如何獲得優(yōu)選方案，決策者往往容易在兩種簡(jiǎn)單但考慮因素不可能全面或相對(duì)全面的情況下進(jìn)行：一是單純憑借以往對(duì)同類事物的認(rèn)識(shí)與判斷經(jīng)驗(yàn)來(lái)決策；二是采用基于固定權(quán)重模糊多因素決策模型和評(píng)判方法來(lái)進(jìn)行決策［1－3］.本文在文獻(xiàn)［4－6］的基礎(chǔ)上，通過(guò)拓展決策因素隸屬度內(nèi)在涵義，根據(jù)物流運(yùn)轉(zhuǎn)的流程與特點(diǎn)，將決策對(duì)象蘊(yùn)涵的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)因素用變權(quán)這一概念進(jìn)行描述，來(lái)構(gòu)造發(fā)運(yùn)地和目的地兩物流節(jié)點(diǎn)間基于變權(quán)的物流通道方案模糊決策模型.

1 物流通道形式比選主要因素分析

1）物流通道費(fèi)用 對(duì)于所有的決策者來(lái)說(shuō)，物流費(fèi)用都是選擇物流通道形式的關(guān)鍵因素之一，也是鐵路、公路和內(nèi)河等物流通道方式在物流運(yùn)輸市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，通常這一因素通常成為方案決策的首要因素.兩物流節(jié)點(diǎn)間物流通道費(fèi)用主要指裝卸費(fèi)用、中轉(zhuǎn)費(fèi)用和各種物流通道形式的運(yùn)輸費(fèi)用，其具體構(gòu)成依賴物流通道方案和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況.

2）物流通道送達(dá)時(shí)間 物流時(shí)間與物流通道方式組成、物流距離等因素密切相關(guān)，由于不同物流通道方案其物流通道方式不同、運(yùn)行速度也不同，因而選取送達(dá)時(shí)間是綜合衡量通道路程與速度的最好指標(biāo).

3）物流通道安全性 氣候條件狀況會(huì)影響物流通道的安全性，從而影響決策者對(duì)物流通道形式的選擇.物流通道中的安全性還取決于物流技術(shù)和作業(yè)管理水平、載運(yùn)工具的種類和技術(shù)狀態(tài)、物流通道的技術(shù)等級(jí)和社會(huì)治安環(huán)境等.

4）物流通道的可靠性 它是指物流通道方案中一定時(shí)期內(nèi)獲取所需運(yùn)力的可靠性和按時(shí)按要求送達(dá)目的地的準(zhǔn)時(shí)性.選擇物流通道方案時(shí)必須調(diào)查和分析在一定時(shí)期和運(yùn)輸區(qū)間內(nèi)能夠獲得某種物流通道形式的可能性及其送達(dá)的準(zhǔn)時(shí)性.對(duì)于由不同方式組成的通道方案則需綜合權(quán)衡物流通道的可靠性.

5）物流通道的便捷性 由于各物流通道網(wǎng)絡(luò)覆蓋有所差異，且提供的服務(wù)產(chǎn)品和需要的手續(xù)繁瑣程度不同，因而各物流通道形式的便捷性也不同.對(duì)于由不同方式組成的通道方案則需綜合權(quán)衡物流通道的安便捷性.

2 基于變權(quán)的物流通道方案模糊決策模型構(gòu)建

2.1 問(wèn)題的描述

設(shè)從物流節(jié)點(diǎn)A到物流節(jié)點(diǎn)B之間有m個(gè)由不同物流通道形式聯(lián)合組成的物流通道方案.對(duì)于m個(gè)物流通道形式備選方案，分別有n個(gè)評(píng)價(jià)因素（如物流通道費(fèi)用、時(shí)間、安全性、可靠性、便捷性等）a1，a2，…，an，其對(duì)應(yīng)的因素權(quán)重分別為w1，w2，…，wn，但因素權(quán)重會(huì)根據(jù)時(shí)空、條件而變化.每一個(gè)備選方案bj（j＝1，2，…，m）對(duì)應(yīng)n個(gè)評(píng)價(jià)因素ai（i＝1，2，…，n）有一個(gè)指標(biāo)特征值向量fij（i＝1，2，…，n；j＝1，2，…，m），其指標(biāo)特征值對(duì)于單個(gè)評(píng)價(jià)因素為“優(yōu)”的隸屬度為rij.在綜合考慮物流通道決策因素隨時(shí)空、條件變化和決策者的偏好和要求的基礎(chǔ)上比選出最優(yōu)的物流通道方案.

2.2 計(jì)算因素指標(biāo)的隸屬度

2.2.1 計(jì)算定量因素指標(biāo)的隸屬度 當(dāng)?shù)趈個(gè)備選方案對(duì)應(yīng)的第i個(gè)因素指標(biāo)值fij為定量指標(biāo)時(shí)，采用定量指標(biāo)綜合決策法確定因素指標(biāo)的隸屬度，令

式中：d為級(jí)差值rij為第i項(xiàng)因素對(duì)第j個(gè)備選方案的隸屬度.正指標(biāo)為越大越優(yōu)型指標(biāo)，負(fù)指標(biāo)為越小越優(yōu)型指標(biāo).

2.2.2 確定定性因素指標(biāo)的隸屬度 對(duì)于定性指標(biāo)隸屬度的確定，采用定性指標(biāo)綜合決策法評(píng)定.當(dāng)各因素指標(biāo)值fij為定性指標(biāo)時(shí)，評(píng)定模糊矩陣R可以由專家評(píng)議確定，具體方法是將因素指標(biāo)分成7個(gè)等級(jí)（很差、差、較差、一般、較好、好、很好），可按表1所賦值標(biāo)準(zhǔn)給出評(píng)定值［7］.當(dāng)因素指標(biāo)隸屬度的實(shí)際判斷評(píng)語(yǔ)介于兩個(gè)相鄰等級(jí)之間時(shí)，可取其評(píng)定值之間的值.

表1 賦值標(biāo)準(zhǔn)表

2.3 確定模糊評(píng)價(jià)矩陣

確定定量指標(biāo)隸屬度和定性指標(biāo)隸屬度后，就可得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度矩陣R

2.4 確定各因素指標(biāo)的權(quán)重

應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)方法進(jìn)行決策，必須要確定各因素對(duì)備選方案的重要程度，即n個(gè)評(píng)價(jià)因素對(duì)應(yīng)的因素權(quán)重值w1，w2，…，wn.確定權(quán)重常用的方法有Delphi法、兩兩比較法、層次分析法、矩陣運(yùn)算法和主因素分析法等［8］，可選擇其中的一種方法確定在一定條件下各因素的相對(duì)固定權(quán)重值.但是，由于備選方案的各因素指標(biāo)隨時(shí)空和其他條件的變化而具有動(dòng)態(tài)性，同時(shí)對(duì)于不同的決策者也有不同的決策偏好和要求，故需引入變權(quán)因子ε1，ε2，…，εn，來(lái)表征評(píng)判因素的動(dòng)態(tài)特征，那么各因素帶變權(quán)的權(quán)重集為

式中：ε，w為變權(quán)項(xiàng)；w為常權(quán)項(xiàng).如果ai不隨著時(shí)空和條件變化，那么εi取0.此時(shí)，帶變權(quán)的權(quán)重已經(jīng)不再是一般意義上的權(quán)重，而是表征在現(xiàn)有條件下的變化動(dòng)向以及決策者的偏好.

2.5 確定優(yōu)選方案

該步驟的思路是：先得出理想方案，然后在候選方案中選擇最貼近理想方案作為滿意方案.理想方案標(biāo)準(zhǔn)值向量為

式中：∨為取最大運(yùn)算.每一個(gè)備選方案貼近理想方案的特征值向量表示為

備選方案貼近理想方案的距離可用海明貼近度或歐式貼近度來(lái)計(jì)算.采用帶權(quán)的海明貼近度來(lái)描述備選方案的優(yōu)劣度，即

也可采用帶權(quán)的歐式貼近度來(lái)描述備選方案的采用優(yōu)劣度［9］，即

N（Gi，Rj）為評(píng)價(jià)方案j與標(biāo)準(zhǔn)方案（最優(yōu)方案）之間的相互接近程度，其可用海明貼近距離NH或歐式貼近距離NE來(lái)表示.該值越大，表示j方案與標(biāo)準(zhǔn)方案越接近；反之，則表示與標(biāo)準(zhǔn)方案相差越遠(yuǎn)，即Dj＝max［N（Gi，Rj）］時(shí)，方案bj為最優(yōu)方案.

3 應(yīng)用實(shí)例分析

3.1 備選方案

選取從銅陵地區(qū)某資源開采企業(yè)到上海某加工企業(yè)兩物流節(jié)點(diǎn)之間區(qū)段作為物流通道方案選擇的實(shí)際案例.為了便于在同一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行決策，所有物流通道方案發(fā)運(yùn)起點(diǎn)都在資源開采企業(yè)倉(cāng)庫(kù)地或堆場(chǎng)所在地，終點(diǎn)為上海加工企業(yè)倉(cāng)庫(kù)所在地或堆場(chǎng)所在地，即采用“門到門”物流服務(wù)形式，同時(shí)貨物采用集裝箱物流運(yùn)輸模式.經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，銅陵到上?？梢允褂玫牟⑶冶容^實(shí)用的物流通道方案主要有以下3種：

方案1 “公路＋鐵路＋公路”物流通道方案，即啟運(yùn)地是托運(yùn)客戶的倉(cāng)庫(kù)，首先通過(guò)集裝箱卡車將貨物送至銅陵火車站堆場(chǎng)，貨物經(jīng)鐵路運(yùn)輸至上海車站，再由集裝箱卡車運(yùn)抵上海接收者倉(cāng)庫(kù).

方案2 全程公路物流通道方案，即貨物在托運(yùn)客戶的倉(cāng)庫(kù)裝車經(jīng)公路運(yùn)至上海接收者倉(cāng)庫(kù).

方案3 “公路＋內(nèi)河＋公路”物流通道方案，即啟運(yùn)地是托運(yùn)客戶的倉(cāng)庫(kù)，通過(guò)卡車將裝箱運(yùn)抵銅陵港裝船，再?gòu)拈L(zhǎng)江運(yùn)至上海港，最后通過(guò)卡車將貨物運(yùn)抵上海接收者的倉(cāng)庫(kù).

對(duì)于物流通道費(fèi)用和送達(dá)時(shí)間兩個(gè)定量指標(biāo)，可以選取一定時(shí)期內(nèi)歷史數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算；對(duì)于物流通道安全性、物流通道可靠性和物流通道便捷性三個(gè)定性指標(biāo)進(jìn)行專家評(píng)判后，得出備選方案指標(biāo)值如表2.

表2 備選方案的指標(biāo)值

3.2 計(jì)算各因素指標(biāo)的隸屬度，確定模糊評(píng)價(jià)矩陣

表2中“物流成本”和“物流時(shí)間”兩項(xiàng)指標(biāo)為定量指標(biāo)且均為負(fù)指標(biāo)，其隸屬度采用式（1）中計(jì)算；“物流安全性”、“物流可靠性”和“物流便捷性”三項(xiàng)指標(biāo)為定性指標(biāo)，其隸屬度采用表1對(duì)模糊評(píng)語(yǔ)的相應(yīng)評(píng)定值.根據(jù)式（2）綜合后得出模糊矩陣R

3.3 確定各因素指標(biāo)的權(quán)重

采用Delphi法，邀請(qǐng)物流企業(yè)專家和物流客戶代表對(duì)各因素權(quán)重進(jìn)行評(píng)分，用AHP法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得出5項(xiàng)因素指標(biāo)的常權(quán)值w1，w2，w3，w4，w5分 別 為0.38，0.22，0.10，0.18，0.12.引入變權(quán)因子后，根據(jù)式（3）得權(quán)重集為

3.4 計(jì)算帶權(quán)的海明貼近度以確定優(yōu)選方案

根據(jù)式（4），得出理想方案的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值向量為：G＝（1，1，0.80，0.80，0.95）T.

利用式（5）、（6）計(jì)算各方案的海明貼近度，得出以下結(jié)果.

在各因素指標(biāo)權(quán)重為常權(quán)不考慮變權(quán)因子即εi＝0（i＝1，2，3，4，5）時(shí)，Dj＝max［NH（G，Rj）］＝max［0.578，0.757，0.635］＝0.757＝D3，即方案3優(yōu)于方案2，方案2優(yōu)于方案1，方案3為優(yōu)選方案.如果引入變權(quán)因子賦值，所得出的方案排序結(jié)果可能會(huì)有所差異.例如，某決策者對(duì)“物流時(shí)間”和“物流便捷性”方面有特別的要求或偏好，令：ε1＝0，ε2＝0.8，ε3＝0，ε4＝0.8（這一組變權(quán)因子賦值可解釋為在其他條件不變的情況下，對(duì)“物流成本”和“物流便捷性”兩個(gè)因素指標(biāo)的重要程度同時(shí)增加80%）.計(jì)算后可得方案1、方案2、方案3的海明貼近度分別為0.494，0.648，0.504，即方案2要優(yōu)于方案3，方案3優(yōu)于方案1，方案2為優(yōu)選方案.這一結(jié)果說(shuō)明了決策者在某種情況下，要求快速便捷地將貨物從某物流節(jié)點(diǎn)送達(dá)目的地物流節(jié)點(diǎn)時(shí)，選擇全程公路物流通道方案最有可能達(dá)到其目的的優(yōu)選方案.

4 結(jié) 束 語(yǔ)

本文根據(jù)多目標(biāo)模糊數(shù)學(xué)決策理論和物流運(yùn)作的流程與特點(diǎn)，將決策對(duì)象蘊(yùn)涵的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)因素用變權(quán)這一概念進(jìn)行描述，構(gòu)造物流發(fā)運(yùn)地和物流目的地兩物流節(jié)點(diǎn)間基于變權(quán)的物流通道形式模糊決策模型，通過(guò)求解理想方案與候選方案的海明貼近距離來(lái)得出滿意方案.該模型適合物流通道方案選擇中涉及因素多、易變化的特點(diǎn)，對(duì)提高決策者對(duì)物流通道方案設(shè)計(jì)與選擇的科學(xué)性和合理性具有十分重要的意義，而如何更加準(zhǔn)確地確定物流通道方案中各決策因素的重要度有待進(jìn)一步研究.

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