基于模糊AHP法的新型密集式立體軍需倉庫運行效率效能評估?

喬 涵 費先宏 肖 驊

（陸軍勤務學院 重慶 401311）

1 引言

自動化立體倉庫作為物流行業近幾十年來新興的物流設施設備，其發展一直備受矚目。進入21世紀以來，我軍的自動化立體軍需倉庫數目不斷增加，樣式不斷發展改進，運行效率不斷提高。但隨著軍事科技的不斷進步和軍隊編制體制改革的進一步深入，立體軍需倉庫的物流作業流量快速增長，迫切需要再度提高自動化立體軍需倉庫的運行效率以適應不斷增長的后勤保障需求。

新型密集式立體軍需倉庫是在新時代環境下，為提高倉庫運行效率、提升倉儲空間利用率而對堆垛機立體倉庫改進之后的新型軍需倉庫。主要改進之處為，取消高層貨架的核心裝備堆垛機，將整體高層貨架設計為密集型貨架，同時改進其出入庫方式，為入庫作業配備一個升降平臺和一個尋址入庫裝置，采用自頂向下的方式入庫，將貨物從下至上依次存放，出庫采用AGV小車主動接貨出庫，在倉庫底層設計AGV小車軌道，小車自底部運行到出庫口，主動接到出庫貨物，而后按照規劃路線完成出庫作業。總體規劃如圖1所示。

圖1 新型密集式立體軍需倉庫模型圖

2 新型密集式立體軍需倉庫運行效率效能影響因素分析

新型密集式立體軍需倉庫的效能評價受多方面因素影響。出入庫效率方面，立體倉庫出庫和入庫的效率應該越高越好，以提高軍需倉庫的整體運行效率；空間利用方面該立體軍需倉庫必須最大化利用可用空間來儲存軍需物資，減少不必要的空間浪費，并保證能夠有效管理庫存；成本方面也應該控制在可接受范圍內，保證倉庫能夠滿足正常建設條件，包括建設成本、維持倉庫基本盈利、后期的維護成本等；彈性需求能力應該滿足倉庫在緊急收發物資時快速作業，高效率完成大批量作業任務，還能在日常收發，作業量小時不浪費作業能力。

3 評估指標體系的構建

3.1 確立指標體系，構建層次模型

從科學的角度看，體系效能是指新型密集式立體軍需倉庫整體運行的效能，其評估應是對整個自動化立體軍需倉庫活動全過程的綜合評價。在構建過程中，需對每個系統的作用和各系統相互之間的關系，用層次分析法進行分析，實現對新型密集式立體倉庫從細節到整體的全面評估。因此，應從運行效率、作業彈性、空間利用、成本分析等方面概括描述新型密集式立體倉庫某一方面運行效能的功能指標，然后把功能指標繼續分解成可以量化的指標，從時間、效率、成本等方面具體描述新型密集式立體軍需倉庫指標體系效能的評估要求，確定科學性、完備性、獨立性、可比性、可測性、可度量的指標。同時，廣泛咨詢專家，對指標體系涉及的問題經過多輪的意見交換，統計處理和歸納綜合，從而最終確定新型密集式立體軍需倉庫評估指標的完整層次結構，如圖2所示。

圖2 新型密集式立體倉庫運行效

3.2 構建判斷矩陣

首先分析體系中各因素之間的關系，通過調研數據、統計資料，在征求專家意見和系統分析人員經驗的基礎上，運用9標度法（見表1）對評估指標間重要程度進行兩兩比較得出判斷矩陣。

表1 層次分析法標度值表

對于總目標U，各準則U1，U2，U3，U4之間的相對重要性比較判斷矩陣為

對于各準則層U1，U2，U3，U4，各方案之間的重要性比較判斷矩陣為

3.3 指標權重及一致性檢驗

運用方根法，計算判斷矩陣各行元素乘積的n次方根對向量進行歸一化ωi=Mi/Mj，計算得到特征向量為W≈(ω1，ω2，ωn)T判 斷 矩 陣 的 最 大 特 征 值 為由于復雜事物的各因素采用兩兩比較時，不可能給出兩個因素的精確比值，存在一定的誤差，因此，要進行一致性檢驗，其算法為首先計算一致性指標，而后查表求平均隨機一致性指標R.I，最后計算一致性比率。當CR＜0.1時，認為判斷矩陣具有滿意一致性；反之，認為判斷矩陣不具有滿意一致性，需要進行修正。

經計算，判斷矩陣U-Ui相對重要性權值及λmax，CR分別為

W=（0.5566，0.1807，0.1682，0.0946）T

λmax=4.0211，CR=0.0079

判斷矩陣U1-Ui相對重要性權值及λmax，CR分別為

W1=（0.4179，0.2245，0.1090，0.2485）T

λmax=4.0457，CR=0.0171

判斷矩陣U2-Uj相對重要性權值及λmax，CR別為

W2=（0.6483，0.2297，0.1220）T

λmax=3.0037，CR=0.0036

判斷矩陣U3-Uj相對重要性權值及λmax，CR分別為

W3=（0.6483，0.1220，0.2297）T

λmax=3.003 7，CR=0.003 6

判斷矩陣U4-Uj相對重要性權值及λmax，CR分別為

W4=（0.5396，0.2970，0.1634）T

λmax=3.0092，CR=0.0088

各方案對總目標權重為

W=（0.2326，0.1250，0.0607，0.1383，0.1172，0.0415，0.0220，0.1090，0.0205，0.0386，0.0510，0.0281，0.0155）

由以上計算可知，各指標的一致性檢驗及組合一致性檢驗均通過，因此，各方案最終的權重向量可以作為新型密集式立體倉庫運行效率指標體系效能評估的依據。

4 運行效率能效評估

通過分析所構建的效能評估新型密集式立體軍需倉庫運行效率指標體系，其中多項指標均具有模糊性，據此，采用模糊綜合評價法來評估體系效能。

4.1 確定評價對象指標集

根據影響目標的因素確定指標集：

影響各一級指標的二級指標集記為

4.2 建立權證集

在評價方案中，各因素對其影響程度不同，為了反映各因素的重要程度，需要對各個因素的權重進行計算。反映各因素重要程度權重W=(ω1，ω2，…，ωn)，該權值已經由層次分析法算出。

4.3 確定評語集

設定模糊評判集以表示由高到低的評語，通常采用“最優，優，良，中，差”的五級評語。采用10分制打分法確定各參數為V=｛9，7.5，6，3，1｝，并請10位專家對第二層13個指標進行評判得出判斷矩陣如下：

4.4 模糊綜合評價

根據以上得出的判斷矩陣進行模糊綜合評判Bi= ωi*Ri，并進行歸一化，可得：

由計算結果，可知第一層模糊評價矩陣為

從而得到總的綜合評判指標為

B= ω *R=（0.1612，0.2712，0.2712，0.1535，0.1429）

根據評判集V的參數可計算效能評估的最終分數為

可以看出，根據最大隸屬度原則可以得出新型密集式立體軍需倉庫運行效率體系效能屬于良好水平。同理可以求出該體系的運行效率、彈性需求和成本分析的評分分別為6.6709，6.2545，4.8590，5.6450。由此可以看出該體系的運行效率、彈性需求能力較強，而由于空間利用存在瓶頸，影響了新型密集式立體軍需倉庫運行的整體效能。因此，要提高新型密集式立體軍需倉庫運行效率體系總體效能，應重點從提高空間利用方面入手，這也為下步新型密集式立體軍需倉庫的優化指明了方向。

5 結語

本文運用層次分析法構建了新型密集式立體軍需倉庫運行體系的效能評估模型，結合模糊綜合評價法，采用專家打分，對新型密集式立體軍需倉庫的效能進行了分析評估。評估結果客觀反映了軍需倉庫建設中存在的現實問題，為新型密集式立體軍需倉庫建設的開展和運行效率的提高提供了科學依據。通過定量分析可知，基于模糊層次分析的模型符合實際作戰需要，能夠克服系統的不確定性因素，具有良好的可行性、可用性和可操作性，但評估過程中指標權重的選取，還有較多的人為成分，需要在作戰實踐過程中進一步檢驗和完善，以提高評估結論的科學性，準確性和全面性。