基于變權的物流通道方案模糊決策模型＊

周凌云 穆 東

（淮陰工學院交通工程學院1） 淮安 223003） （北京交通大學經濟管理學院2） 北京 100044）

在物流基礎設施網絡中，物流通道的流通速度越來越快，物流結點間的備選的物流通道形式也越來越多，即出現了鐵路、公路、水運、空運及多種運輸方式的聯合運輸等多種物流通道形式.然而各物流通道本身的屬性參數是不同的，因此，貨物托運人和物流企業經營人等決策者必須對貨物發運地與貨物目的地兩物流節點間物流通道方案進行科學合理的決策.如何獲得優選方案，決策者往往容易在兩種簡單但考慮因素不可能全面或相對全面的情況下進行：一是單純憑借以往對同類事物的認識與判斷經驗來決策；二是采用基于固定權重模糊多因素決策模型和評判方法來進行決策［1－3］.本文在文獻［4－6］的基礎上，通過拓展決策因素隸屬度內在涵義，根據物流運轉的流程與特點，將決策對象蘊涵的靜態和動態因素用變權這一概念進行描述，來構造發運地和目的地兩物流節點間基于變權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）物流通道費用 對于所有的決策者來說，物流費用都是選擇物流通道形式的關鍵因素之一，也是鐵路、公路和內河等物流通道方式在物流運輸市場上競爭的焦點，通常這一因素通常成為方案決策的首要因素.兩物流節點間物流通道費用主要指裝卸費用、中轉費用和各種物流通道形式的運輸費用，其具體構成依賴物流通道方案和市場競爭情況.

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

3）物流通道安全性 氣候條件狀況會影響物流通道的安全性，從而影響決策者對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和作業管理水平、載運工具的種類和技術狀態、物流通道的技術等級和社會治安環境等.

4）物流通道的可靠性 它是指物流通道方案中一定時期內獲取所需運力的可靠性和按時按要求送達目的地的準時性.選擇物流通道方案時必須調查和分析在一定時期和運輸區間內能夠獲得某種物流通道形式的可能性及其送達的準時性.對于由不同方式組成的通道方案則需綜合權衡物流通道的可靠性.

5）物流通道的便捷性 由于各物流通道網絡覆蓋有所差異，且提供的服務產品和需要的手續繁瑣程度不同，因而各物流通道形式的便捷性也不同.對于由不同方式組成的通道方案則需綜合權衡物流通道的安便捷性.

2 基于變權的物流通道方案模糊決策模型構建

2.1 問題的描述

設從物流節點A到物流節點B之間有m個由不同物流通道形式聯合組成的物流通道方案.對于m個物流通道形式備選方案，分別有n個評價因素（如物流通道費用、時間、安全性、可靠性、便捷性等）a1，a2，…，an，其對應的因素權重分別為w1，w2，…，wn，但因素權重會根據時空、條件而變化.每一個備選方案bj（j＝1，2，…，m）對應n個評價因素ai（i＝1，2，…，n）有一個指標特征值向量fij（i＝1，2，…，n；j＝1，2，…，m），其指標特征值對于單個評價因素為“優”的隸屬度為rij.在綜合考慮物流通道決策因素隨時空、條件變化和決策者的偏好和要求的基礎上比選出最優的物流通道方案.

2.2 計算因素指標的隸屬度

2.2.1 計算定量因素指標的隸屬度 當第j個備選方案對應的第i個因素指標值fij為定量指標時，采用定量指標綜合決策法確定因素指標的隸屬度，令

式中：d為級差值rij為第i項因素對第j個備選方案的隸屬度.正指標為越大越優型指標，負指標為越小越優型指標.

2.2.2 確定定性因素指標的隸屬度 對于定性指標隸屬度的確定，采用定性指標綜合決策法評定.當各因素指標值fij為定性指標時，評定模糊矩陣R可以由專家評議確定，具體方法是將因素指標分成7個等級（很差、差、較差、一般、較好、好、很好），可按表1所賦值標準給出評定值［7］.當因素指標隸屬度的實際判斷評語介于兩個相鄰等級之間時，可取其評定值之間的值.

表1 賦值標準表

2.3 確定模糊評價矩陣

確定定量指標隸屬度和定性指標隸屬度后，就可得出各評價指標隸屬度矩陣R

2.4 確定各因素指標的權重

應用模糊數學方法進行決策，必須要確定各因素對備選方案的重要程度，即n個評價因素對應的因素權重值w1，w2，…，wn.確定權重常用的方法有Delphi法、兩兩比較法、層次分析法、矩陣運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固定權重值.但是，由于備選方案的各因素指標隨時空和其他條件的變化而具有動態性，同時對于不同的決策者也有不同的決策偏好和要求，故需引入變權因子ε1，ε2，…，εn，來表征評判因素的動態特征，那么各因素帶變權的權重集為

式中：ε，w為變權項；w為常權項.如果ai不隨著時空和條件變化，那么εi取0.此時，帶變權的權重已經不再是一般意義上的權重，而是表征在現有條件下的變化動向以及決策者的偏好.

2.5 確定優選方案

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.理想方案標準值向量為

式中：∨為取最大運算.每一個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計算.采用帶權的海明貼近度來描述備選方案的優劣度，即

也可采用帶權的歐式貼近度來描述備選方案的采用優劣度［9］，即

N（Gi，Rj）為評價方案j與標準方案（最優方案）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來表示.該值越大，表示j方案與標準方案越接近；反之，則表示與標準方案相差越遠，即Dj＝max［N（Gi，Rj）］時，方案bj為最優方案.

3 應用實例分析

3.1 備選方案

選取從銅陵地區某資源開采企業到上海某加工企業兩物流節點之間區段作為物流通道方案選擇的實際案例.為了便于在同一標準下進行決策，所有物流通道方案發運起點都在資源開采企業倉庫地或堆場所在地，終點為上海加工企業倉庫所在地或堆場所在地，即采用“門到門”物流服務形式，同時貨物采用集裝箱物流運輸模式.經過市場調查，銅陵到上?？梢允褂玫牟⑶冶容^實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，即啟運地是托運客戶的倉庫，首先通過集裝箱卡車將貨物送至銅陵火車站堆場，貨物經鐵路運輸至上海車站，再由集裝箱卡車運抵上海接收者倉庫.

方案2 全程公路物流通道方案，即貨物在托運客戶的倉庫裝車經公路運至上海接收者倉庫.

方案3 “公路＋內河＋公路”物流通道方案，即啟運地是托運客戶的倉庫，通過卡車將裝箱運抵銅陵港裝船，再從長江運至上海港，最后通過卡車將貨物運抵上海接收者的倉庫.

對于物流通道費用和送達時間兩個定量指標，可以選取一定時期內歷史數據來進行計算；對于物流通道安全性、物流通道可靠性和物流通道便捷性三個定性指標進行專家評判后，得出備選方案指標值如表2.

表2 備選方案的指標值

3.2 計算各因素指標的隸屬度，確定模糊評價矩陣

表2中“物流成本”和“物流時間”兩項指標為定量指標且均為負指標，其隸屬度采用式（1）中計算；“物流安全性”、“物流可靠性”和“物流便捷性”三項指標為定性指標，其隸屬度采用表1對模糊評語的相應評定值.根據式（2）綜合后得出模糊矩陣R

3.3 確定各因素指標的權重

采用Delphi法，邀請物流企業專家和物流客戶代表對各因素權重進行評分，用AHP法對數據進行處理后得出5項因素指標的常權值w1，w2，w3，w4，w5分 別 為0.38，0.22，0.10，0.18，0.12.引入變權因子后，根據式（3）得權重集為

3.4 計算帶權的海明貼近度以確定優選方案

根據式（4），得出理想方案的指標標準值向量為：G＝（1，1，0.80，0.80，0.95）T.

利用式（5）、（6）計算各方案的海明貼近度，得出以下結果.

在各因素指標權重為常權不考慮變權因子即εi＝0（i＝1，2，3，4，5）時，Dj＝max［NH（G，Rj）］＝max［0.578，0.757，0.635］＝0.757＝D3，即方案3優于方案2，方案2優于方案1，方案3為優選方案.如果引入變權因子賦值，所得出的方案排序結果可能會有所差異.例如，某決策者對“物流時間”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（這一組變權因子賦值可解釋為在其他條件不變的情況下，對“物流成本”和“物流便捷性”兩個因素指標的重要程度同時增加80%）.計算后可得方案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要優于方案3，方案3優于方案1，方案2為優選方案.這一結果說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點送達目的地物流節點時，選擇全程公路物流通道方案最有可能達到其目的的優選方案.

4 結 束 語

本文根據多目標模糊數學決策理論和物流運作的流程與特點，將決策對象蘊涵的靜態和動態因素用變權這一概念進行描述，構造物流發運地和物流目的地兩物流節點間基于變權的物流通道形式模糊決策模型，通過求解理想方案與候選方案的海明貼近距離來得出滿意方案.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，對提高決策者對物流通道方案設計與選擇的科學性和合理性具有十分重要的意義，而如何更加準確地確定物流通道方案中各決策因素的重要度有待進一步研究.

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