基于Ｆｕｚｚｙ理論的區域配送中心選址模型對比分析

摘要：目前已有的區域配送中心數學選址模型及算法以定量分析為主，計算復雜，其實用性受現實條件限制較多。本文引入Fuzzy理論來探討兩種Fuzzy選址模型的建立及決策過程，通過相互對比各自運用中的優點和局限性，提出了改進模型的方法及實際評價過程中須注意問題，從而提高選址決策水平。

關鍵詞：區域配送中心；選址；Fuzzy理論；物流成本

中圖分類號：F272文獻標識碼：A文章編號：1002-3100(2007)08-0047-05

Abstract: The current location models and algorithms are almost based on quantitative analyses， which have limitation in calculation and application. This paper introduces two kinds of Fuzzy theory-based modeling and works on the comparative analysis between them by which the author put forward an approach in improving modeling and some attention points. By comparison and analysis of the Fuzzy models， we can improve the decision making capability in DC location.

Key words: regional distribution centre; location; Fuzzy theory; logistics cost

1背景

數學模型已被廣泛運用于區域配送中心選址定位及成本分析中，如已有的重心法、Baumol-wolfe模型、Blson模型及其改進模型等都是較為常用的選址模型，這些方法都是基于精確數據資料的測量與評價，數據能夠直接獲得。但這些模型及算法相當復雜，具有NP-hard性質，其主要困難在于：即使簡單問題也需要大量的約束條件和變量，且約束條件和變量多使問題難度呈指數增長；在操作過程中，通過已有數學模型算出的結果往往都需要根據實際情況進行二次修正，修正的幅度大小需要重新衡量。

在對選址模型進行評價之前，我們必須認識到，定性與定量相結合的評價模式對于區域配送中心選址這樣一個灰色評價系統來說是不可避免的。目前國外對灰色選址模型提出新思路的有Tompkins和White的擇優理論、Spohrer和Kmak的權重因素分析方法等，其原理都是給定性因素通過一定方法分配權重進行分析，試驗證明這種分析手段是行之有效的。本文中，筆者用Fuzzy理論來構建選址決策模型，在決策者主觀判斷的指導下，最大程度地提高數學模型評價的精確性。

2Fuzzy理論的選址評價原理

通過分析所在區域的自然、社會、經濟特點以及區域經濟水平和發展規劃，按照區域物流要求，確定物流中心的具體功能和選址原則。其次，分析所在區域高速公路出入口，主要干道的位置、數目及規劃發展情況，并考慮各種因素，初步確定若干可選為物流中心的位置，擬定多個地址作為備選方案。通過建立選址模型對運輸與物流總成本選址進行計算，初步確定選址方案。然后，利用Fuzzy理論及層次分析法（AHP）對各指標進行量化，通過隸屬度對各方案進行排序，以得到最佳方案。本文將對兩種基于Fuzzy理論的選址模型進行對比分析，其中區域配送中心選址Fuzzy模型以定量評價為主，Fuzzy-AHP綜合評價法以定性評價為主。

3區域配送中心選址Fuzzy模型

此類模型是在目前已有的選址數學模型的基礎上，為了將不確定因素定量化，融入Fuzzy理論改造已有模型而形成的新的選址數學模型。

3.1物流成本因素

在考慮選址過程中，由于相關選址因素復雜，必須將配送中心選址因素分層歸類，形成一個多層次結構模型；同時應尋找合理量化途徑，把決策過程中的定性因素盡可能用合理的定量指標量化。本文將物流成本作為核心因素進行Fuzzy模型分析，如表1給出了配送中心建設總成本的三級系統。其中第三級分指標還可以繼續向下一層量化，由于篇幅限制，此處不做進一步分層。

3.2建立模型

由于以上所列因素較多，選取幾種數據獲取準確性較高的成本進行研究，構造的選址決策數學模型如下：

4Fuzzy-AHP綜合評價法

以上數學模型雖充分運用了Fuzzy理論，但在計算上難度較大，且其中一些因素的可變性很難完全用定量計算得到，其理論意義大于實際意義。在現實決策環境中，更適宜采用Fuzzy-AHP綜合評價法進行決策，此法是在已有的備選配送中心地點中，分別評價各備選方案的物流成本。同時，我們也可以利用以上建立的Fuzzy數學模型中的一些理論方法支持整個決策過程，完善評價結果。

4.1指標權重確定

AHP（Analytical Hierarchy Process）是由美國數學家A.L.薩蒂于1973年提出的。其基本思想就是把需要進行比較或評價的目標，根據問題的性質分解成若干組成因素，按照各因素的隸屬關系，把它們排成從高到低的若干層次。

Step1：建立層次結構。在弄清問題所包含的因素及因素之間的相互關系的前提下，把這些因素分成若干層次，按照最高層（目的），中間層（目的所涉及的中間環節）和最底層（評價的具體內容或方案）的順序排列起來。配送中心決策系統結構如圖1所示。

4.3評價模型的特點及改進

Fuzzy-AHP的基本原理是將關鍵的定性因素量化，同時考慮了決策者的因素，進行“定性—定量—定性”分析，計算較為簡單，靈活性高于單純的成本計算模型。但它在強化定性因素作用的同時，弱化了定量因素的作用，這也是其局限性所在。同時由于決策者在臨界點的劃分及權重的確定上存在主觀性，在較低層次向較高層次計算隸屬度時，可能導致評價結果的隨機性增大，在上文的分析中也提到了這一問題。例如，即在幾個備選地址中，可能存在物流預算總成本差異超出可承受范圍，但最終被劃歸為同一級別；或者成本差異可以接受，卻被化為兩個級別。因此，Fuzzy-AHP模型應配合相關區域配送中心選址數學模型，如多元網點布局相關數學模型，即文中公式（1），對配送中心物流相關成本進行具體的計算分析，重點分析那些被Fuzzy模型弱化的定量因素，兩種方法相互配合，最大可能地減少決策者評價的隨機性，提高決策精確性。

5結束語

配送中心和一般產品生產企業的很大區別，是它沒有一定數量、一定質量、一定價格的產品，決策時灰色因素大。通過以上對兩種Fuzzy模型的對比分析，可以總結出在建立此類選址過程中應滿足以下要求：評價目標明確，所有項目評價因素及評價指標的設置、設計目標必須十分清晰；每一個評價指標要有清晰的內涵，易于理解、認識，便于進行刻畫與評價，能反映物流項目規劃方案的某一側面或某一側重點，評價指標體系要能覆蓋物流選址項目評價對象的各個方面，指標內容清晰。其次，無論是定性還是定量，評價指標的隸屬度量化都要科學合理，一方面要采取定性與定量分析相結合的方法準確地進行評價指標隸屬度的刻畫，另一方面要注意不同評價指標的隸屬度在量綱上的一致性與可比性。此外，必須注意的是，在應用Fuzzy理論進行區域配送中心選址決策時，應注意此項工作必須在掌握投資總額度和各物流成本分額度、確認其投資水平之后，否則評價范圍過大，失去Fuzzy模型的評價意義。

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