基于AHP的城市間物流運輸路線選擇研究

摘要：“次日達”等高效率配送的出現，彰顯著我國在交通運輸方面的顯著進步，表明國內運輸方式和路線選擇范圍越來越廣。高效率配送除了依賴于倉庫的位置選擇外，還寄托于城市間的快速物流運輸。本文針對物流配送過程中的城市間物流運輸路線選擇問題，采用層次分析法進行各因素權值分析研究，通過實例表明該方法能有效地解決城市間物流運輸路線選擇問題。

關鍵詞：物流運輸；路線選擇；層次分析法

引言

隨著電子商務的盛行，配送作為一種新型的物流手段，得到迅猛發展。在人們日益追求高效率配送的形勢下，無論是物流企業、電商企業還是實體經濟企業都紛紛在很多城市設立了配送中心，并通過不斷選擇更好的運輸方式來提高運輸效率。隨著中國經濟實力的增強和科技的進步，我國物流運輸結構逐步改善，不再單單依賴于鐵路運輸。其他運輸方式運輸能力快速提高，在減輕鐵路運輸壓力的同時，帶動了整體物流運輸的效率。運輸硬技術的不斷進步與運輸軟技術的合理使用相結合，才能讓物流效能實現最大化。因而利用層次分析法簡捷有效地選擇最適合自身產品的城市間物流運輸路線，不僅能夠幫助企業實現多方面兼顧的高效率配送，同時能達到緩解行業物流運輸壓力的效果。

1、物流運輸方式及選擇因素

1.1 物流運輸方式

近年來，我國運輸硬技術不斷完善，其運輸基礎設施如公路、鐵路、海運、運輸車等一直在不斷更新。目前來看，在我國現代物流運輸系統中，物流運輸主要有以下五種方式：

（1）鐵路運輸：是陸地長距離運輸的主要方式，幾乎不受運輸條件影響，有可重載高速運行以及運輸單位大的優勢。且選擇方式多，除傳統火車外還有高鐵動車新一代鐵路運輸方式；

（2）公路運輸：其空間、時間自由，受線路停車站等約束小，可實現門對門直達輸送。其優勢在于可以簡化產品包裝，造成貨物損傷、丟失和誤送的可能性很小；

（3）水路運輸：在大批量和遠距離的運輸中有價格優勢，比其他運輸方式便宜。其余優勢在于可以運送超大型和超重型的物品；

（4）航空運輸：優勢在于運輸速度快，耗費時間短，對貨物造成的損失很小。適合保鮮物品的輸送，但運輸費用較高；

（5）管道運輸：優勢在于維修費便宜，可輸送大量物資的同時不費人力、運輸成本低、占地少、安全事故以及公害都較少，但存在運輸地點、輸送對象有局限性的弊端。

在物流運輸過程中，除運輸方式不同以外，每種運輸方式還有不同的運輸路線。因而物流運輸路線的選擇除了要考慮運輸方式的選擇，還要在各運輸方式的基礎上考慮路線的不同對運輸效率的影響。

1.2 影響物流運輸路線選擇的因素

在現代物流運輸系統中，要想選擇城市間的物流運輸最優路線，需要考慮很多因素。比如在考慮運輸方式時，會考慮運輸貨物的種類、運輸量、交通狀況、運輸距離、運輸方式的速度、運輸時間和運輸成本等。在考慮同一運輸方式下的運輸路線時，會考慮運輸時間、運輸距離、運輸成本以及交通狀況。其中，運輸距離和運輸方式的速度在一定程度上可以不加以考慮，因為可直接通過選擇運輸時間來概括運輸距離以及運輸速度的選擇，如果再加以考慮的話，會為選擇變得更加復雜，且毫無必要。因而本文根據參考文獻[1][2]主要考慮以下五點來對物流運輸路線進行最優選擇，即運輸時間、運輸成本、運輸貨物種類、運輸量和運輸交通狀況。

關于運輸貨物種類：企業或者單位選擇物流模式必須立足于自身產品的屬性。如果單個產品的性質或者重量等不符合某一運輸方式的標準，就必須選擇其它的物流方式。比如易燃易爆類就不能選擇航空運輸以及鐵路運輸，應按照國家嚴格的運輸標準來進行。同時必須全面考慮自身產品的價值、時效性等屬性來選擇物流模式。若該物品時效性較短則可相應選擇時間較快的運輸方式。

關于運輸交通狀況：除了公路運輸的道路情況、堵車情況、紅綠燈情況需要考慮以外，影響鐵路、水路以及航空運輸狀況的因素也需要考慮在內，如是否因為天氣的原因影響這幾種運輸方式的實行度，比如暴風雨、暴風雪可能會使這些運輸方式無法被選擇。

關于運輸成本：運輸成本除考慮運輸工具的消耗外，還包括人工費用，過路費等。

關于運輸時間及運輸量可通過直觀的信息進行考慮，如運輸貨物自身的重量、地圖軟件給出的參考時間等。

2、層次分析法的方法步驟

層次分析法（AHP），是一種將與決策總是有關的元素分解成目標、準則、方案等層次（一般為三個層次），再在此基礎之上進行定性和定量分析的決策方法。

首先根據多決策目標問題將問題分解為目標層A、準則層B和方案層C。利用主觀賦權法對目標層下的準則層進行賦權，用兩兩比較的方法得出目標層A下的準則層B的比較矩陣。然后把比較矩陣的每一元素除以其相對應列的總和，所得商組成標準比較矩陣，他們各行的平均值就是目標層在各準則上的權重。同理，可以得到準則層B中各準則下的各方案權重。最后進行一致性檢驗，檢驗步驟如下：

第一步：由被檢驗的兩兩比較矩陣乘以其特征向量，所得的向量稱之為賦權和向量。

第二步：每個賦權和向量的分量分別除以對應的特征向量的分量，即第i個賦權和向量的分量除以第i個特征向量的分量。

一般規定，當CR≤0.1時兩兩比較矩陣的一致性可以接受，則該過程結束，表明所設權重可用；若CR>0.1則表示兩兩比較矩陣一致性太差，必須重新從兩兩比較矩陣處開始循環、進行兩兩比較判斷，直到滿足條件為止。

3、層次分析法在運輸路線選擇的示例研究

本文以從廣西南寧市到四川成都市進行貨物運輸為例，對基于AHP的城市間物流運輸路線選擇研究進行驗證。

首先，根據百度地圖以及收集到的資料，從南寧市到成都市的貨物運輸可分別通過公路、鐵路、航空運輸三種方式。而鐵路運輸又分為高鐵運輸和火車運輸，公路運輸稍好的路線共有三條。所以方案層C為火車運輸、高鐵運輸、飛機運輸、公路運輸1、公路運輸2、公路運輸3。準則層B如前所說，為運輸時間、運輸成本、運輸貨物種類、運輸量以及運輸交通狀況五類。目標層A則為最優路線。如圖1所示：

其中公路運輸的三條路線的區別在于卡車1方案所需時間少、收費多，卡車2方案經過紅綠燈少，卡車3方案收費少、時間長。

根據以上對層次分析法步驟的描述，通過咨詢相關專家，分別得到目標層下準則層的權重以及各準則下各方案的權重。其判斷矩陣如表2-表7所示：

求得他們的權重向量，然后進行一致性檢驗，其一致性檢驗結果為（A為目標層，B為準則層，C為方案層）：

CR（A-B）=0.02，CR（時間-C）=0.03，CR（成本-C）=0.04，CR（貨物種類-C）=0.07，CR（運輸量-C）=0.05，CR（交通狀況-C）=0.01。結果均小于0.1，因此均通過一致性檢驗。最后計算其層次總排序值，結果如表8所示：

基于以上計算結果對選擇層次進行總排序。通過表8可得出結論：C3飛機運輸方案是此次貨物從南寧市到成都市的最優物流路線選擇。

4、小結

本文充分利用了層次分析法在處理多準則、復雜問題方面的優點，對城市間物流運輸路線選擇進行了研究。通過實例分析，表明該方法在一定程度上具有較好的適用性，能夠簡捷有效地解決物流運輸在路線選擇上的問題，對于不同貨物能較好地選擇出最適合該種貨物的運輸路線。但需要注意的是，在采用層次分析法確定權重時，需廣泛征集有關人員和專家意見，使計算所得權重更好地符合實際情況，最大限度提高層次分析法模型的適用性。

參考文獻：

[1] 曾艷，余治平，李映紅.層次分析法在運輸方式選擇中的運用[J].交通標準化，2005（12）：113-115.

[2] 周穎，周林峰.基于AHP的物流運輸方式選擇[J].技術與市場， 2010，17（06）：34-35.

[3] 李延芳，楊順坡，武佳枚.基于層次分析法對水利工程建設監理項目顧客滿意度的評價[J].經濟研究導刊，2010（11）：187-189.

[4] 索明亮.基于層次分析法的物流配送車輛選型研究[J].物流科技， 2018，41（09）：29-32.

[5] 張曙光，李偉.層次分析法在建設決策方案信息處理中的應用[J].情報科學，2006（03）：382-385.

作者簡介：

黃靜如，成都信息工程大學，研究方向：管理科學與工程。