基于OWA算子灰色模糊的電子商務(wù)物流配送模式研究

朱文娟 （福州理工學(xué)院，福建 福州350012）

ZHU Wen-juan (Fuzhou Institute of Technology, Fuzhou 350012, China)

0 引 言

中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心CNNIC 在《第35 次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》中顯示：截至2014 年12 月，中國網(wǎng)民規(guī)模達(dá)6.49 億，手機(jī)網(wǎng)民5.57 億，網(wǎng)絡(luò)購物用戶規(guī)模達(dá)到3.61 億，網(wǎng)絡(luò)購物使用率達(dá)到55.7%。中國電子商務(wù)研究中心在《2014年度中國電子商務(wù)市場數(shù)據(jù)監(jiān)測報(bào)告》中顯示，2014 年，中國電子商務(wù)市場交易規(guī)模達(dá)13.4 萬億元，同比增長31.4%。其中，B2B 電子商務(wù)市場交易額達(dá)10 萬億元，同比增長21.9%。網(wǎng)絡(luò)零售市場交易規(guī)模達(dá)2.82 萬億元，同比增長49.7%。電子商務(wù)快速發(fā)展的同時(shí)也帶來巨大的沖擊，由于受到我國物流配送行業(yè)當(dāng)前發(fā)展水平限制，物流的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)購物的發(fā)展速度，但是電子商務(wù)物流服務(wù)質(zhì)量是電商企業(yè)、物流企業(yè)保持并提高其市場競爭力的關(guān)鍵。因此，適應(yīng)電子商務(wù)企業(yè)如何在準(zhǔn)確的時(shí)間內(nèi)將準(zhǔn)確數(shù)量的準(zhǔn)確產(chǎn)品以最低的費(fèi)用送達(dá)準(zhǔn)確的地點(diǎn)的物流配送模式顯得尤為重要。

目前電子商務(wù)物流配送模式選擇方法主要有：矩陣圖決策法，如Ballow 決策模型[1]等；定性與定量相結(jié)合多目標(biāo)決策法，如模糊層次分析法（AHP）[2]、TOPSIS 分析法[3]等。然而，隨著電子商務(wù)物流配送的不斷發(fā)展，影響因素越來越多，以及在實(shí)際決策過程中由于決策者所獲取信息的不充分性，進(jìn)一步增加了物流配送模式選擇的難度。因此，本文以灰色模糊理論為基礎(chǔ)，提出一種基于OWA 算子權(quán)重未知的灰色模糊多準(zhǔn)則決策的物流配送模式選擇方法。該方法在準(zhǔn)則值的設(shè)計(jì)中，充分考慮到現(xiàn)行決策者知識和經(jīng)驗(yàn)的不足，以及獲取信息的不完全和不確定性，使得決策者往往只能給出某個(gè)準(zhǔn)則在一定信息量下的模糊值，因此采用區(qū)間灰色梯形模型數(shù)據(jù)來表示。在評價(jià)各準(zhǔn)則層指標(biāo)賦權(quán)上，提出了基于組合數(shù)OWA 算子賦權(quán)法，該方法只對決策數(shù)據(jù)的位置進(jìn)行加權(quán)，從而削弱因主觀因素給出的極高值和極小值對權(quán)重值的影響，使得這種賦權(quán)方法比較客觀合理。

1 電子商務(wù)物流配送模式

電子商務(wù)物流配送模式是指電子商務(wù)企業(yè)對物流配送所采取的基本方法和戰(zhàn)略。目前，國內(nèi)學(xué)者對電子商務(wù)物流配送模式研究很多，劃分的角度也不一樣。因此，在這些學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，對電子商務(wù)物流配送模式主要分為以下幾類。

（1） 自營物流配送模式。自營物流配送模式是指電子商務(wù)企業(yè)自建物流系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)外部貨物配送的模式。該模式優(yōu)勢是有利于企業(yè)對物流的控制，有效協(xié)調(diào)物流活動的各個(gè)環(huán)節(jié)，避免企業(yè)機(jī)密的流失，及時(shí)掌握最新的顧客信息和市場信息，提高企業(yè)品牌價(jià)值。劣勢是建立初期投資規(guī)模較大，增加企業(yè)的投資負(fù)擔(dān)和市場風(fēng)險(xiǎn)，對規(guī)模不大的企業(yè)難以達(dá)到規(guī)模效應(yīng)，成本過高。

（2） 網(wǎng)訂店取。是指客戶在網(wǎng)上下訂單，在指定的百貨商店、連鎖店等提貨點(diǎn)，由客戶選擇最近或最方便的提貨點(diǎn)，客戶自己取貨的一種模式。該模式配送成本極低，可觸摸性強(qiáng)，退換貨物流成本低，主要適用于有實(shí)體店的電子商務(wù)企業(yè)，該模式有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（3） 商店配送模式。是指電子商務(wù)企業(yè)將客戶訂單送至離客戶最近的商店，由商店對該訂單進(jìn)行配送。該模式有利于提高配送效率，降低成本。

（4） 廠家配送模式。是指電子商務(wù)企業(yè)接收的客戶訂單，由其廠家或供應(yīng)商按訂單中的物品配送至客戶的一種模式。該模式有利于提高客戶服務(wù)水平，保證產(chǎn)品質(zhì)量，主要適用于不設(shè)庫存的電子商務(wù)企業(yè)或者一些大型商品等。

（5） 第三方物流配送。是指電子商務(wù)企業(yè)把自己需要完成的配送業(yè)務(wù)委托給第三方物流公司來完成的一種配送模式。該模式的優(yōu)勢在于降低企業(yè)經(jīng)營成本、提高企業(yè)的核心競爭力和客戶服務(wù)水平；劣勢在于難以對物流過程和配送時(shí)間進(jìn)行有效的控制。主要適用于自身物流業(yè)務(wù)處理能力低、經(jīng)營規(guī)模小、資本技術(shù)實(shí)力較差的一些企業(yè)，該模式是目前大多數(shù)電子商務(wù)企業(yè)首選的配送模式。

（6） 共同物流配送模式。是指企業(yè)之間為了提高配送效率以及實(shí)現(xiàn)配送合理化所建立的一種功能互補(bǔ)的配送聯(lián)合體[4]。核心在于強(qiáng)化配送功能，優(yōu)勢在于有利于實(shí)現(xiàn)配送資源的有效配置，彌補(bǔ)企業(yè)配送功能的不足，更好滿足用戶的需求，降低配送成本。劣勢在于由于企業(yè)間的經(jīng)營規(guī)模、戰(zhàn)略、產(chǎn)品特點(diǎn)和配送要求等不同，難以在目標(biāo)、理念等方面達(dá)成一致，利益糾葛較多以及系統(tǒng)整合難度較大等[3]。

2 電子商務(wù)物流配送模式選擇方法及評價(jià)影響因素

根據(jù)電子商務(wù)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，電子商務(wù)企業(yè)在選擇物流配送模式時(shí)，必須考慮到企業(yè)的物流配送能力、配送成本、市場規(guī)模、配送服務(wù)質(zhì)量、地理范圍、產(chǎn)品特點(diǎn)、企業(yè)資本及對物流控制力等因素，綜合選擇合適的物流配送模式。

文中介紹6 種物流配送模式，但并不是每一種物流配送模式都可適用于本企業(yè)，因此，采用兩階段電子商務(wù)物流配送模式選擇方法，即首先根據(jù)企業(yè)自身?xiàng)l件進(jìn)行初選，排除由限制條件導(dǎo)致的不適宜的物流配送模式，然后利用模糊OWA 算子權(quán)重未知的灰色模糊多準(zhǔn)則決策方法，對評價(jià)指標(biāo)定量化評估，確定電子商務(wù)物流配送的主模式，評價(jià)過程如圖1 所示。

圖1 電子商務(wù)物流配送模式選擇評價(jià)過程

3 基于模糊OWA 算子權(quán)重未知的灰色模糊多準(zhǔn)則決策方法模型

（1） 問題描述

設(shè)某灰色模糊多準(zhǔn)測決策問題的準(zhǔn)則有n個(gè)，記為有m個(gè)方案，記為各準(zhǔn)則權(quán)重wi未知，但方案Si在準(zhǔn)則Aj下規(guī)范化的值為rij。其中，rij為在論域[0,1]上的區(qū)間灰色梯形模糊數(shù)，可具體表示為：另外表示準(zhǔn)則值信息量多少的灰色模糊數(shù)的灰部。

（2） 方法步驟

第一步：建立灰色模糊決策矩陣A，并規(guī)范化處理。將不同量綱的準(zhǔn)則值進(jìn)行規(guī)范化處理，消除量綱的影響。本文采用比重變換法[5]對灰色模糊決策矩陣A中的部分規(guī)范化。

根據(jù)梯形模糊數(shù)運(yùn)算法則有：

而模部和灰部的值都是在[0,1]中，不需規(guī)范化處理。因此灰色模糊決策矩陣A經(jīng)規(guī)范化后得規(guī)范化后的決策矩陣R=｛rij｝m×n

第二步：準(zhǔn)則值得轉(zhuǎn)換，利用F-OWA 算子和C-OWA 算子分別將R矩陣中灰色模糊數(shù)的模部和灰部轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)。BUM 函數(shù)ρ 可事先根據(jù)決策者的風(fēng)險(xiǎn)態(tài)度確定[6]，轉(zhuǎn)化后的決策矩陣其中pij為R矩陣中rij的模部由F-OWA 算子轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)，pijG為R矩陣中rij的灰部由C-OWA 算子轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)，pijF=VijF。

定義1[7]：設(shè)[a,b]為區(qū)間數(shù)，且則稱f為連續(xù)區(qū)間數(shù)據(jù)OWA 算子，簡稱C-OWA 算子。

定義2[8]：設(shè)A為梯形模糊數(shù)，模糊數(shù)A的α 截集）是R的閉區(qū)間，記為且則稱f為模糊OWA 算子，簡稱F-OWA 算子。

第三步：采用組合數(shù)OWA 算子對各準(zhǔn)則層指標(biāo)賦權(quán)，首先決策數(shù)據(jù)集結(jié)對評價(jià)指標(biāo)Ai給出決策數(shù)據(jù)對決策數(shù)據(jù)從大到小排序并從0 編號，得到c0≥c1≥c2≥…cj≥…ck-1即其次利用組合數(shù)對數(shù)據(jù)cj賦權(quán)，得賦權(quán)向量為?j+1然后通過賦權(quán)向量?j+1對決策數(shù)據(jù)加權(quán)，得指標(biāo)Ai的絕對權(quán)重值ηi：其中j=1,2,…,k；最后計(jì)算指標(biāo)Ai的相對權(quán)重值其中i=1,2,…,n。

第四步：將決策矩陣p中每個(gè)方案在所有準(zhǔn)則下的準(zhǔn)則值利用下面公式變成確定的實(shí)數(shù)型的準(zhǔn)則值[9]，再將實(shí)數(shù)型的準(zhǔn)則值加權(quán)得到方案的綜合準(zhǔn)則值。

第五步：各個(gè)方案按Zi的大小確定各個(gè)方案的優(yōu)先次序，Zi越大，其對應(yīng)的方案Si越優(yōu)。

4 模型算例

假設(shè)某電子商務(wù)企業(yè)屬于中小企業(yè)，資本一般，市場規(guī)模中等，地理范圍相對分散，物流對本企業(yè)非常重要。該企業(yè)主要是網(wǎng)上銷售，沒有實(shí)體店，根據(jù)自身?xiàng)l件，該企業(yè)認(rèn)為不適合網(wǎng)訂店取、商店配送模式和廠家配送模式。

企業(yè)現(xiàn)有3 個(gè)備選物流配送模式Si（i=1,2,3），分別是自營配送模式S1，第三方物流配送S2，共同物流配送S3；影響物流配送模式的評價(jià)指標(biāo)有：A1配送能力，A2配送成本，A3配送服務(wù)質(zhì)量，A4市場規(guī)?！，F(xiàn)由專家對各個(gè)物流配送方案按上述4 項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分（范圍從0 分到100 分），表格中的數(shù)字均為效益值，分值越高表明Aj指標(biāo)在Si方案下的配送能力、服務(wù)質(zhì)量及市場規(guī)模越好，配送成本越低。得到初始灰色模糊決策矩陣A如表1 所示：

表1 初始灰色模糊決策矩陣A

按步驟1 中的公式（1） 將準(zhǔn)則值規(guī)范化，得灰色模糊決策矩陣R，如表2 所示：

表2 規(guī)范化后的灰色模糊決策矩陣R

按步驟2，利用F-OWA 算子和C-OWA 算子分別將R矩陣中灰色模糊數(shù)的模部和灰部轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)。其中假設(shè)BUM 函數(shù)為轉(zhuǎn)化后得到?jīng)Q策矩陣

A1 A2 A3 A4 S1 0.2650,0.6,0.2667（）（0.2698,0.7,0.3667）（0.3160,0.8,0.4667）（0.2867,0.9,0.4333）（S2 0.3912,0.9,0.1667）（S3 0.3278,0.7,0.4000）（0.3723,0.8,0.2333）（0.3405,0.8,0.3000）（0.3453,0.9,0.2667）（0.3273,0.8,0.3667）（0.3572,0.9,0.2667）（0.3363,0.8,0.3667）

對影響物流配送模式的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重評分，按重要性程度取值（取值范圍1～10），分值越高，代表其對企業(yè)越重要。如表4 所示：決策者的個(gè)數(shù)k=6，根據(jù)步驟3 得賦權(quán)向量?j為：

指標(biāo) 評價(jià)者1 評價(jià)者2 評價(jià)者3 評價(jià)者4 評價(jià)者5 評價(jià)者6 A1 9.7 9.6 9.5 9.5 9.3 9.4 A2 9.0 8.8 8.9 9.1 9.1 9.2 A3 8.1 8.2 8.0 8.4 8.2 8.3 A4 7.2 7.4 7.3 7.4 7.6 7.7

以指標(biāo)A1的權(quán)重計(jì)算為例，首先對數(shù)據(jù)從大到小排序的

則A1絕對權(quán)重為：

同理計(jì)算η2到η4，依次為：η2=9.03125，η3=8.4，η4=7.41875。

歸一化的準(zhǔn)則層wj權(quán)重向量為：

按步驟4 中的公式（2） 和公式（3） 求得每一方案的綜合屬性值為：z1=0.1282，z2=0.2479，z3=0.1656，zi越大，其對應(yīng)的方案Si越優(yōu)。

所以方案的排序?yàn)椋篠2＞S3＞S1，即適合該電子商務(wù)企業(yè)最佳的物流配送模式是第三方物流配送模式。

5 結(jié)束語

物流配送模式的選擇對電子商務(wù)企業(yè)至關(guān)重要。在做出選擇時(shí)必須考慮綜合因素，包括配送成本、配送服務(wù)質(zhì)量、配送能力等。同時(shí)也要考慮在實(shí)際決策中，由于決策者知識和經(jīng)驗(yàn)的不足，獲取信息的不完全性和不確定性，使得決策更難。而以灰色模糊為理論基礎(chǔ)，基于OWA 算子權(quán)重未知的灰色模糊多準(zhǔn)則決策的物流配送模式選擇方法就充分考慮到這一點(diǎn)。對在不同方案下的準(zhǔn)則值采用區(qū)間灰色梯形模型數(shù)據(jù)表示，建立灰色模糊矩陣，利用F-OWA 和C-OWA 算子對灰色模糊矩陣轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)型矩陣，并用組合數(shù)OWA 算子模型對各準(zhǔn)則層指標(biāo)賦權(quán)，進(jìn)而對實(shí)數(shù)型的準(zhǔn)則值加權(quán)得到方案的綜合排序，得出電子商務(wù)物流配送的主模式。

[1] Ronald H. Ballow. Business Logistics Management[M]. Prentice-Hall International. Inc, 1999.

[2] 張曉麗. 面向電子商務(wù)的物流配送模式設(shè)計(jì)方案[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2011(10):147-148.

[3] 張成志，趙亮. 電子商務(wù)下的物流配送模式研究[J]. 物流技術(shù)，2012(10):66-67.

[4] 周仕仁. 電子商務(wù)下的物流配送模式研究[J]. 物流科技，2010(11):56-58.

[5] 尤天慧，樊治平. 區(qū)間數(shù)多指標(biāo)決策的一種TOPSIS 方法[J]. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002,23(9):540-543.

[6] S H Kim, C H Han. An interactive Procedure for multiple attribute group decision making with incomplete information[J].Computers & Operations Research, 1999,26:755-772.

[7] Yager R R. OWA aggregation over a continuous interval argument with Applications to decision making[J]. IEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics-part B, 2004,34(5):1952-1963.

[8] 李榮鈞. 模糊多屬性決策理論及應(yīng)用[M]. 北京：科學(xué)出版社，2002.

[9] 孟利宇. 幾種灰色模糊多準(zhǔn)則決策方法研究[D]. 長沙：中南大學(xué)（碩士學(xué)位論文），2008.