基于AHP的艦船器材倉庫選址方法研究＊

張 鵬 徐廷學(xué) 王 鑫 潘廣煜

（1.海軍航空工程學(xué)院研究生大隊(duì)2隊(duì) 煙臺(tái) 264001）（2.海軍航空工程學(xué)院兵器科學(xué)與技術(shù)系 煙臺(tái) 264001）

1 引言

海軍艦船器材倉庫經(jīng)過幾十年建設(shè)，特別是近幾年軍事斗爭準(zhǔn)備建設(shè)，倉庫保障能力與管理水平有了較大幅度提高，在保障部隊(duì)日常戰(zhàn)備、訓(xùn)練和執(zhí)行重大任務(wù)及等級修理方便均發(fā)揮了巨大作用［1］。

2 海軍艦船器材倉庫現(xiàn)狀

現(xiàn)有倉庫體系比較齊全，海軍本級后方倉庫負(fù)責(zé)向艦隊(duì)后方倉庫供應(yīng)；艦隊(duì)后方倉庫除向轄區(qū)內(nèi)編（大）隊(duì)倉庫供應(yīng)外，還負(fù)責(zé)向離倉庫較近的編（大）隊(duì)直接供應(yīng)；遠(yuǎn)離艦隊(duì)后方倉庫的編（大）隊(duì)均設(shè)有倉庫，負(fù)責(zé)向編隊(duì)內(nèi)艦船供應(yīng)器材。

不可否認(rèn)的是，現(xiàn)有艦船器材倉庫仍然存在著“小”、“散”、“弱”的問題。大多數(shù)隊(duì)屬倉庫及個(gè)別后方倉庫編制小，儲(chǔ)存能力不足，分布相對較散，保障功能不全；部分艦隊(duì)后方倉庫的保障能力與其擔(dān)負(fù)的保障任務(wù)是不相匹配的；部分編（大）隊(duì)遠(yuǎn)離后方倉庫，器材由后方倉庫供應(yīng)較為困難，但這部分編（大）隊(duì)倉庫的儲(chǔ)存供應(yīng)能力相對于器材保障需求而言還較弱，需加強(qiáng)建設(shè)。后方倉庫和隊(duì)屬倉庫資源配置不均、布局不合理，保障銜接難度較大，在很大程度上制約著倉庫綜合保障能力的提高，急需根據(jù)倉庫的保障對象、倉庫的地理位置、倉庫之間的保障關(guān)系等，對一些倉庫進(jìn)行調(diào)整重建。

海軍艦船器材倉庫選址應(yīng)考慮的因素很多，這些因素中有定量的也有定性的，選擇過程中應(yīng)該把定量和定性的因素結(jié)合起來。本文根據(jù)層次分析法（AHP）找出最合理的倉庫選址。

3 選擇決策模型的建立

3.1 層次分析法的基本介紹

層次分析法（Analytical Hierarchy Process，AHP）是美國運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty在20世紀(jì)70年代提出的，是一種定性和定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，它將定性與定量指標(biāo)統(tǒng)一于一個(gè)模型中，既能定量分析，又能進(jìn)行定性的功能評價(jià)，對一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題有效地做出決策，特別適用于難以完全定量分析的問題。AHP法根據(jù)問題的性質(zhì)及所要達(dá)到的目標(biāo)將其分解為不同的組成因素，并按因素間的相互關(guān)聯(lián)和隸屬關(guān)系將其按不同層次聚集組合，形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，最終將系統(tǒng)分析歸結(jié)為方案層相對于決策目標(biāo)的相對重要性權(quán)值的確定或相對優(yōu)劣次序的問題。它大致可歸納為四個(gè)步驟：明確求解問題、建立層次結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)造判斷矩陣、進(jìn)行層次排列并對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

3.2 層次分析法的分析過程

假設(shè)在新建的艦船器材倉庫選址中有m個(gè)地址可供選擇，確定有n個(gè)影響選址的因素，為了評估這些可供選擇的地址，成立一個(gè)由P位專家組成的評估小組。

由專家對每個(gè)備選地址按每個(gè)因素進(jìn)行評估，每個(gè)備選地址對每個(gè)影響因素的評估值為一個(gè)m×n的矩陣R″，利用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ?jì)算出每個(gè)地址對每一個(gè)影響因素的優(yōu)先分?jǐn)?shù)wik。

由每個(gè)備選地址對每個(gè)因素的評估矩陣乘以各影響因素的權(quán)數(shù)，即R″×w所得就是備選地址的總評估分?jǐn)?shù)S，即：

S＝（S1，S2，…，Sm）T，maxS即為最合適的倉庫選址。

3.3 權(quán)重的確定和評估分值的確定

構(gòu)造一個(gè)因素之間相互連接的層次結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。

圖1 層次結(jié)構(gòu)模型圖

每個(gè)指標(biāo)因素與其余指標(biāo)之間的重要程度之比，可以形成P個(gè)L×L階矩陣，稱為判斷矩陣

其中Brii＝1；Brij×Brji＝1；i，j＝1，2；r＝1，2，…，P。

為了得到此量化的判斷矩陣，引入1～9的標(biāo)度，如表1所示。

表1 標(biāo)度對應(yīng)表

計(jì)算判斷矩陣的特征向量以確定各要素的相對重要度。對以某個(gè)上級要素為準(zhǔn)則所評價(jià)的同級要素之相對重要程度可以由計(jì)算判斷矩陣的特征值獲得。但因其計(jì)算方法較為復(fù)雜，而且實(shí)際上只能獲得對Rr的粗略估值（從評估價(jià)值的尺度上可以看到這一點(diǎn)），因此計(jì)算其精確特征值是沒有必要的。實(shí)踐中可以采用求和法或求根法來計(jì)算特征值的近似值。利用求和法具體步驟如下：

將矩陣按列歸一化（即使列和為1）：

按行求和：

歸一化：

本評估過程相對重要程度的計(jì)算采用了求和法了，根據(jù)式（2）～（4）的計(jì)算方法對式（1）進(jìn)行計(jì)算，得到一級評價(jià)因素的權(quán)重值矩陣為

進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。通過一致性檢驗(yàn)分析各評價(jià)因素的權(quán)重值，確定是否科學(xué)，檢驗(yàn)指標(biāo)為

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)值

根據(jù)上面所述計(jì)算出各個(gè)備選倉庫地址各個(gè)指標(biāo)中最后獲得的分值Sij，找出最高分，即為獲選地址。計(jì)算方法為：Sij＝R″×w

4 應(yīng)用案例分析

要新建一處艦船特裝器材倉庫，經(jīng)調(diào)查分析現(xiàn)有四個(gè)地址可供選擇。所考慮到的影響因素有基礎(chǔ)設(shè)施條件、自然條件、運(yùn)輸費(fèi)用（萬元）、運(yùn)輸時(shí)間（h）、安全保密五個(gè)因素，專家組由三位專家組成，由備選地址和影響因素構(gòu)造決策矩陣為：

計(jì)算各因素的權(quán)重和各專家的權(quán)重，由表1的標(biāo)度，兩兩比較其重要度后分別得出如下判斷矩陣B1，B2，B3和r：

從表2中得知R.I.＝1.12

計(jì)算各矩陣多對應(yīng)的各因素的權(quán)重：

形成R′，以及各專家的權(quán)重r＝（0.2494，0.3972，0.3554）T。經(jīng)檢驗(yàn)，矩陣B具有較好的一致性，最后按照R′×r的方法計(jì)算出各因素的權(quán)值：

歸一化后得最終權(quán)值：

對定性指標(biāo)量化，由專家進(jìn)行打分如表3所示。

表3 專家打分

對備選的倉庫地址進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得到矩陣R″：

利用公式Sij＝R″×w計(jì)算出各備選地址的總的優(yōu)先分?jǐn)?shù)S：

由上計(jì)算可知，各地址的優(yōu)先分?jǐn)?shù)為S4＜S2＜S1＜S3，第三個(gè)地址的優(yōu)先分?jǐn)?shù)最高，則應(yīng)該選擇第三個(gè)地址作為新建特裝器材倉庫地址。

5 結(jié)語

艦船器材倉庫選址受多方面因素的影響，是一個(gè)定性和定量指標(biāo)相結(jié)合的多因素決策問題，將層次分析法（AHP）應(yīng)用于艦船器材倉庫選址方案的優(yōu)選，能將方案選擇中的定性問題定量化，是一種簡單、靈活、實(shí)用的分析方法與決策手段，增強(qiáng)了倉庫選址的決策過程中的客觀性、全面性和科學(xué)性。

［1］趙煥臣.層次分析法［M］.北京：北京科學(xué)出版社，1986：8－32.

［2］馬應(yīng)欣，張作剛.基于AHP的第三方物流合作伙伴的選擇決策問題研究［J］.軍事物流，2007，26（7）：123－126.

［3］陳錦洪，陳疇鏞.基于AHP的供應(yīng)鏈合作伙伴選擇［J］.杭州電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，21（3）：94－98.

［4］常青，余延順.基于層次分析法的建筑空調(diào)冷熱源系統(tǒng)決策評價(jià)［J］.制冷與空調(diào)，2012，26（5）436－439.

［5］Tekin E，Gurle U，Berk E.Age－based vs.stock level control policy for a perishable inventory system［J］.European Journal of Operational Research，2001，134：309－329.

［6］Saaty T L.The analytic hierarchy process［M］.New York：McGraw－Hill，1980：23－42.

［7］陳金來.供應(yīng)鏈分布式庫存協(xié)同管理系統(tǒng)的研究開發(fā)［D］.杭州：杭州大學(xué)，2004：43－45.

［8］王風(fēng)，許煥梅，任坤.基于AHP和TOPSIS算法的敏捷供應(yīng)鏈合作伙伴選擇決策方法［J］.機(jī)電工程，2002，19（6）：66－69.

［9］張劍芳，李中學(xué)，黃曉微.基于集成供應(yīng)鏈管理模式的軍事物流管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.交通與計(jì)算機(jī)，2003，4（21）：96－98.

［10］馬士華，林勇，陳志祥.供應(yīng)鏈管理［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000：132－141.