应急物资物流方案的选择与优化

基金项目：北京市优秀人才培养资助个人项目（2012D005009000004）；

北京市教委人文社科计划面上项目（SM201210037006）；2013年中国物

流学会研究课题计划（2013CSLKT176）

中图分类号：F273 文献标识码：A

内容摘要：本文借鉴物流运作管理及运筹学的内容，综合运用理论知识来研究应急条件下的物流方案选择问题，根据应急物流的概念的提出以及在国内外物流领域的应用和发展，结合应急物流在突发公共事件中的实际应用，运用层次分析法及数据包络分析方法对应急条件下物流方案的选择与优化进行研究。

关键词：应急物流 层次分析法 数据包络分析法 方案选择与优化

应急物流，就是指以提供突发性自然灾害、突发性公共卫生事件等突发性事件所需应急物资为目的，以追求时间效益最大化和灾害损失最小化为目标的特种物流活动。它具有突发性、不确定性、非常规性以及弱经济性等特点。在突发事件发生时快速地从众多预案中选取一个最佳方案又是应急物流中的一个极其重要的方面。因此，本文通过研究应用运筹学中的层次分析法及灰色理论方法，对某企业应急条件下的物流方案做出最优选择，以追求达到时间效益最大化和灾害损失最小化的目标。

基于层次分析法的应急物流解决方案

（一）层次分析法确定指标权重

利用层次分析法来解决各种问题首先应该构建一个层次结构，在每一层的基础上决定因素的相对重要度权重，计算与评价指标体系相一致的方案层的相对权重。

1.指标系统及层级的建立。为了更全面、更科学地分析应急物流体系，本文提出了如下评价：物流服务，包括准时性，完整性和安全性；物流成本，包括材料成本，运输成本和社会环境成本。根据上述评估，本文构建应急物流方案评价模型，如图1所示。

2.结构矩阵。由satty教授提出的AHP首先要建立一个比较矩阵，比较矩阵要素的重要程度值从1到9，我们通过对各个要素的两两比较来得出重要度值Ai和Aj同等重要，则aij=1，aji=1；Ai比Aj稍微重要，则aij=3，aji=1/3；Ai比Aj明显重要，则aij=5，aji=1/5；Ai比Aj强烈重要，则aij=7，aji=1/7；Ai比Aj极端重要，则aij=9，aji=1/9。

3.计算权重向量和一致性测试。通过比较矩阵分析，来确定每个指标的权重并判断矩阵A的特征方程AX=λX，其中的λ是矩阵A的特征值，X是A的特征向量。经过标准化以后，最大特征值所对应的特征向量就是各个指标的相对权重，由W来表示，Wi是各个因素的相对重要度，特征向量的计算可以用求和法。

为了获得一致的判断矩阵，将每一列经过归一化以后就得到对应的权重向量，当A不一致时，每一列的归一化之后就不能代表相应的权重向量。

所以计算公式为：（ i=1，2，3 …，n）

求和法的计算步骤如下：将每一列的要素归一化；求每一列归一化的和；将其求和并且除以n得到权重向量。

一致性测试。为了确保比较结果不矛盾和AHP分析结果有意义，需要进行一致性测试。

首先，计算一致性指标CI：

其中，

然后，计算一致性比例CR：

在上述公式中，平均随机一致性指标RI是通过足够数量的随机样本矩阵一致性的基础上计算得到的。RI值如表1所示。

（二）数据包络分析法

数据包络分析法的基本思路是把每一个被评价单位作为一个DMU，再由众多DMU构成被评价群体。假设要评价n个DMU，每个DMU都有m种输入和s种输出。其中：

Xj=X1j，X2j，…，Xmj T>0

Yj=Y1j，Y2j，…，Ymj

则对j∈{1，2，…， n}，对于某个选定的决策单元DMUj，判断其相对有效性的具有非阿基米德无穷小量ε的C2R模型为：

其中，eT = （1， 1， …， 1） ∈Em ， eT = （1， 1，…， 1） ∈Es。

如果DEA（C2 R）模型未对j进行限制，是固定规模报酬模型（CRS模型），能够判定系统活动是否同时技术和规模有效。如果引入j=1的约束条件后，可以得到DEA方法的另一种模型BCC模型，即可变规模报酬模型（VRS模式），可进一步判定系统活动的规模收益状态。j=1时，该DMU为规模收益不变；j1时，该DMU为规模收益递减。当模型计算结果θ=1，并且S->0，S+>0时，该DMU为DEA有效；当θ≠1时，该DMU为DEA无效。

（三）组合方法确定权重的步骤

1.用AHP法确定权重。建立了层次结构之后，各指标进行两两比较，按选取的标度构造判断矩阵。根据给出的判断矩阵，进行层次单排序和一致性检验。求出层次单排序后，需要计算同一层次所有因素对于最高层相对重要性的排序权值，即层次的总排序，这一过程由最高到最低层次逐层进行。对层次总排序进行一致性检验。最后得出权重αi （ i = 1， 2，…， n）。

2.用DEA确定权重。建立DEA模型，将此模型化为与之等价的线性规划模型，对该线性规划模型的对偶模型求解，求出最优效率评价指数，得出权重βi （ i = 1， 2，…， n） 。

3.组合方法确定权重。利用公式φi=λαi +（1-λ）βi进行线性加权，求出组合权重。

案例应用分析

运输公司需要为其分销商运输洗衣机，并制订相应的应急物流计划。专家给的三个方案根据上述六个指标中评分。

（一）利用AHP方法来计算指标权重

按照从1到9的重要程度来建立判断矩阵并且进行一致性检测。总目标的判断矩阵及权重计算结果如表2所示。其中，λmax=2，CI=0，RI=0，CR=0

评价指标C1、C2、C3相对于物流服务B1的判断矩阵及计算结果如表3所示。其中，λmax =3.0423，CI=0.0236，RI=0.52，CR=0.0454

评价指标C4、C5相对于物流成本B2的判断矩阵及计算结果如表4所示。其中，λmax=2，CI= 0 ，RI=0，CR=0

评价方案D1、D2、D3相对于评价指标C1的判断矩阵及计算结果如表5所示。其中，λmax=3.0523，CI=0.0324，RI=0.52，CR=0.0623

同理：我们可以得到评价方案D1、D2、D3相对于评价指标C1、C2、C3、C4、C5的计算结果如表6所示。

最后可以得到总的计算结果如表7所示。从表7中可以得出结论：D1方案是最优方案，因此选择D1方案。

（二）求组合权重

利用公式，本文认为数据包络分析和层次分析法在反映决策者的主客观偏好反面比较适中，故取λ=0. 5 ，具体的λ取值可根据个人偏好给出。分别求出三个方案的组合权重，即：

由此可见，方案一的取值更大，所以方案一为最优方案。

结论

本文对应急物流保障机制及应急物流体系进行了研究。并以定性分析和定量分析相结合为指导思想，创造性地将数据包络分析法与层次分析法相结合并应用到应急物流方案选择的问题中。

通过对M电器有限公司应急物流实例的研究，说明了在实际解决应急物流方案选择的问题时用AHP法与数据包络分析法相结合的方法的应用价值，它有助于科学合理地选择应急物流方案，在快速、高效地运输货物的同时又兼顾成本，提高物流服务质量，本文在提高方案选择准确性的同时，为应急条件下物流方案的选择提供了一种新方法。

参考文献：

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