基于非結構性模糊決策的供應鏈運輸方式的研究

何霞+袁琦

摘要：隨著物流發展和低碳概念的提出，交通運輸在供應鏈中舉足輕重。本文通過實例，利用非結構性模糊決策對供應鏈的四種運輸方式中多目標決策問題進行了研究，選擇出公路為最優方案。對企業的運輸決策有一定參考價值。

關鍵詞：非結構性模糊決策運輸方式碳排放

一、引言

隨著消費者需求特征的改變、遠距離交通和通訊基礎設施的改善以及先進供應鏈技術的發展，推動了全球化的發展。近年來，全球能源短缺、氣候變化和環境破壞等問題，尤其是二氧化碳（CO2）等溫室氣體引起的全球氣候變暖問題成為各國政府關注的問題之一。我國在2009年哥本哈根世界氣候大會上承諾：到2020年單位GDP碳排放將比2005年降低40%～45%。企業面臨著縮短交貨期、提高產品質量、降低成本和改進服務質量的壓力的同時，還面臨著“綠色”、“低碳”的挑戰。

目前，供應鏈中運輸成本占物流成本的35%一60%左右，而且，交通運輸的碳排放僅次于熱電，成為全球第二大主要的碳排放源。本文利用非結構性模糊決策的方法，考慮運輸距離、運輸時間、運輸成本和碳排放，研究供應鏈中的運輸決策機制，對企業降低運輸成本、有效的供應鏈管理以及節能降耗具有重要的意義。

二、供應鏈

供應鏈是指商品到達消費者手中之前各相關者的連接或業務的銜接，是圍繞核心企業，通過對信息流，物流，資金流的控制，從采購原材料開始，制成中間產品以及最終產品，最后由銷售網絡把產品送到消費者手中的將供應商，制造商，分銷商，零售商，直到最終用戶連成一個整體的功能網鏈結構，如圖1所示。可以看出，運輸是供應鏈中重要的一部分，如果沒有及時、高效的運輸，就難以達到顧客滿意，從而降低服務水平，最終導致整個供應鏈鏈條上利潤的下降。

任何供應鏈環節的成功與其合理使用運輸密切相關，選擇運輸方式就是要在不同運輸方式之間權衡比較。黃建輝和徐學軍對中小企業運輸方式研究，鄒勝良和段龍松基于LOGIT的供應鏈運輸方式選擇進行了探討。各種運輸方式的優缺點為：

1.公路：成本相對較低，對于短距離，是最靈活的和最快捷的運輸模式，適用于即時制送貨。缺點是受天氣、勞動力不穩定和交通條件影響較大。

2.鐵路：具有較高的安全性，具有更好的聯運服務，對于長途運輸而言，成本相對更低。缺點是不能夠到達所有的地方，涉及到某種程度的轉運。

3.海運：有運輸費率低、裝載容量高、適用于大批量產品運輸，對國際運輸是最經濟的方式。缺點有速度慢，僅限于有內陸水運網絡和港口的地方可以使用。

4.航空：速度快，對易腐壞產品、緊急供應很適用，安全保險、不易丟失、失竊或損壞。缺點是成本高，對運載物資的大小和重量限制較多，碳排放較大。

碳排放是關于溫室氣體排放的一個總稱。碳排放的計算時個體或者團體的溫室氣體排放量，以二氧化碳為標準計算，用來測量因消耗能源而產生的污染對環境的影響的指標。文獻對供應鏈中不同運輸方式中的碳排放進行了研究。

三、非結構性模糊決策

方案優選的實質是綜合考慮了大量技術、經濟、環境等因素的決策問題。在決策時，因素的評價往往具有一定的不確定性，這些不確定性主要來自指標特征值的隨機性和模糊性。對于隨機性，通常采用概率統計學方法。而模糊性是指存在于客觀事物、概念在共維條件下差異之間的過渡狀態。對于模糊性，可采用模糊數學中的模糊集理論解決，此類評價稱為模糊綜合評價。決策問題的關鍵是確定因素的隸屬度和權重。在多屬性決策問題中，屬性值定性與定量相混合。同時需要處理的因素指標較多，所構成的因素集常常是非結構性的，即指標特征值部分已知、部分未知。對于此類非結構性問題，通常采用非結構性模糊決策分析法。模糊多目標決策的基本步驟是根據決策方案的影響因素，建立合適的因素集（或因素層次集）和決策方案集，確定因素的相對隸屬度和權重，利用模糊變換對決策對象進行綜合評判，得到評判集以確定各方案的排序，方便決策者進行綜合決策。其中二元關系對比和模糊變換是模糊決策的核心，圖2給出了簡單單級模糊綜合評價基本流程圖。

四、非結構性模糊決策在供應鏈運輸方式中的應用

本文基于文獻的實例：取10頓的新鮮西紅柿為研究對象，從廣州配送至天津，以配送過程中不同運輸方式為研究重點，其中生產商到批發商為長途運輸，配送考慮不同的運輸方式：公路、鐵路、海運和航空，而批發商到零售商為短途運輸，其配送只考慮公路運輸。綜合考慮影響供應鏈運輸方式決策中的因素：運輸距離、運輸時間、運輸成本和碳排放。

對于該例，應用非結構性模糊決的具體步驟如下：

（1）確定因素集和決策集。借鑒層次分析法，按照因素對優選結果的影響的重要性將模糊因素集進行劃分，如圖3所示和表1所示。

對因素Ci下各種候選工質方案的性能進行優先關系二元對比，經致性檢查后對各因素的定量標度進行計算和排序；根據相對隸屬度與語氣算子對應關系，按對應的語氣算子賦值進行量化，其量化方法可參考文獻；最后將結果進行歸一化，得到各個因素的相對隸屬度。計算過程見如表2所示，表3為相對隸屬度的計算結果匯總。

因素權重的確定采用相同的方法，按照重要性不同，在各因素之間進行優先關系二元對比排序，將因素之間的相對重要性定量化，將結果歸一化處理后得到各因素的權重為：W=（0.2199，0.2697，0.3297，0.1774）。

（3）最優方案評判集

根據隸屬度矩陣R（表3）與因素權重集W的方案的隸屬度和因素的權重，利用式B=W，R進行模糊優選計算，得到第一級模糊優選評判集B。計算結果為：最優選的是公路、然后是海運、其次為航空，最后是鐵路。

五、結論

本文應用非結構性模糊決策解決了供應鏈運輸方式中存在的多目標決策問題，考慮運輸距離、運輸時間、運輸成本和碳排放的因素，在給定的條件下，最優選的是公路、然后是海運、其次為航空，最后是鐵路。為供應鏈運輸方案進行定量的評價提供了一種科學的、系統的決策方法。