基于AHP和灰色關聯模型的應急物流通道可靠性評價*

鄒 浩，曾 革

(湖南城市學院土木工程學院，湖南益陽413000)

應急物流通道作為解決突發事件的重要物質基礎，不僅能保障應急救援物資快速、準確、安全地運送到突發點，而且對拯救突發點人民的生命財產安全起著重要的作用［1］.

近年來已有不少學者從不同角度，利用不同方法對其進行了研究.其中滕敏［1］通過對物流節點條件、運輸網絡條件、運輸工具條件和政策環境條件的分析，建立了基于突變評價法的應急物流通道評價模型;張偉［2］應用層次分析法構建了應急物流路徑選擇模型，并提出了以不同屬性偏好進行權重分配的決策方法;曹翠珍［3］將應急物流的運行劃分為不同的階段，建立了網絡成本最小了優化決策模型;代穎和馬祖軍［4］考慮應急物資需求的變化以及救援車輛旅行時間的隨機性，通過機會約束規劃方法，建立了應急物流系統中帶有時間窗的隨機定位－路徑問題優化模型;匡小平等［5］在分析物流路徑影響因素的基礎上，從運輸時間、物資安全性、運輸組織的便捷性、運輸耗費、道路所處自然條件幾個方面建立了灰關聯決策模型;張毅等［6］分析應急條件下物資運輸調度的時效性、安全性和經濟性特征，根據多屬性決策理論構造了評價備選線路決策效用函數的數學模型;陳達強等［7］在分析帶時變條件約束的出救點供應量、需求點需求量的基礎上，建立了帶時變供求約束的物資分配決策模型.

本文建立了應急物流通道可靠性評價指標體系，并運用AHP法確定指標權重，再結合灰色關聯理論建立了相應的綜合評價模型.

1 應急物流通道可靠性評價

1.1 應急物流通道可靠性評價指標

應急物流通道的構建是一個復雜而龐大的系統，應急物流通道評價指標體系必須能夠對應急物流通道的現狀以及影響因素進行綜合性考慮，能夠基于各項基礎數據，采用多項指標從不同角度對整個體系進行測算和評價.本文參考相關文獻，將物流通道設施、通道網絡結構、物流載運工具、國家政策環境四個方面看做主要影響指標進行評價分析.物流通道設施中，可靠的裝卸設施可以提高應急物資中轉效率，配送設施的可用性能夠幫助選擇最優路徑，完善的通信設施能夠保證物流通道信息的暢通;通道網絡結構中，運輸時間反應了應急物資運輸的快捷性，網絡結構的可靠性直接影響緊急物資送達的可靠度，網絡結構的便捷與可達性直接影響節點之間貨物傳輸的方便性;物流載運工具中，技術性能直接反應了載運工具的先進程度，載運工具的安全性能夠保證緊急物資正常運達目的地的特性，載運工具的經濟性直接反映了載運工具資金投入與產出的效果;國家政策環境中，國家政策方針在應急狀況下能夠促使政府職能的有效發揮，地理位置與氣候等自然條件直接影響著緊急物資的運輸速度.具體的應急物流通道評價指標系統如圖1所示.

圖1 應急物流通道評價指標體系

1.2 評價指標權重的確定

應急物流通道可靠性評價指標權重確定的具體方法如下:

(1)將目標體系分為:目標層T(應急物流通道可靠性評價);準則層A(物流通道設施A1，通道網絡結構A2，物流載運工具A3，政策環境A4);指標層a(a11－a42).

(2)根據準則層各指標(物流通道設施A1，通道網絡結構 A2，物流載運工具 A3，政策環境 A4)，考察 Ai(i=1，2，3，4)對目標層T的影響程度，構造比較矩陣GAT，并通過列向量和行向量的歸一化處理，得到準則層A對目標層T的權重向量WAT，并進行一致性檢驗.

(3)根據步驟2，同理可以得到指標層a相對于準則層A的比較矩陣 GaA1，GaA2，GaA3，GaA4，以及相應的權重向量 WaA1，WaA2，WaA3，WaA4，同時進行一致性檢驗.

(4)根據指標層a相對于準則層A的權重向量(WaA1，WaA2，WaA3，WaA4)以及準則層A對目標層T的權重向量WAT，可以求出指標層a對應于系統目標層T的指標權重向量WaT.

2 灰色關聯評價模型

2.1 評價指標的無量綱化處理

應急物流通道可靠性評價體系中，各評價指標涉及的范圍比較廣，指標與指標之間沒有統一的度量標準，在進行綜合評價時，為保證評價結果的有效性，需要對原始評價指標進行歸一化處理，使不同量綱的指標數據具有可比性.應急物流通道的各指標無量綱化可以采用以下方法:

其中 A0=a0j(j=1，2，…，m)為參考數據列，并記 A=(aij)n×m為原始決策矩陣，R=(rij)n×m為無量綱化后的標準矩陣.

2.2 灰色關聯評價模型

(1)確定參考數據列

考慮到評價指標a單位不一致，需要對其進行初始化.一般是先確定一個理想的比較標準，然后把所有指標除以對應的理想標準值.其中理想標準值可以是各指標的最優值(或最劣值)，也可參照評價目的進行選擇.參考數據列也包含n 個指標，記為 A0=(a01，a02，…，a0n).

(2)計算關聯系數

則比較數列Ai對參考數列A0的關聯系數定義為:

(3)計算關聯度，排關聯序列

各指標與理想參考值之間的關聯系數較分散，當多條物流通道進行比較時，需對各條通道的所有指標進行加權處理，一般采用的方法為求解其灰色關聯度.

計算公式為:

其中，γi為比較數列Ai對參考數列A0的灰色關聯度;WaT為指標層a相對于目標層T的指標權重向量，n為序列的長度.

根據各物流通道指標與理想參考數列之間的灰色關聯度進行排序，關聯度越大，表明比較數列對參考數列的關聯性更強，也即物流通道的可靠性更高.

3 模型應用

采用群組專家評價集對物流通道可靠性進行科學、合理的評價.根據各評價指標的特性，可將系統評價集設為四個層次:V={V1，V2，V3，V4}={可靠，較可靠，臨界，不可靠}，各個層次對應的標準元素值為:可靠(85－100)，較可靠(70－85)，臨界(60－70)，不可靠(60以下).現為考察三條應急物流通道的可靠性，不同專家結合各通道的具體情況，從不同的著眼點出發，分別對三條應急物流通道可靠性評價指標值進行打分，分值如表1所示:

表1 評價指標量化表

3.1 評價指標權重的確定

根據各指標的分層結構圖，結合專家組對各指標的打分值，分析各指標之間相互影響的重要程度，利用層次分析法，可以得到各指標之間的相互權重，其值如表2所示:

表2 評價指標權重表

3.2 灰色關聯模型的計算及結果

根據各指標分值對應的標準元素值，并結合各指標的最優值，將參考數據列記為 A0=(90，88，87，80，81，85，80，72，73，75，80).利用公式(1)對參考數據列和比較數據列形成的矩陣進行無量綱化處理有:

對以上無量綱化矩陣求差序列，得到如下矩陣:

由R*可知，比較數列與參考數列之間，兩級最大差max兩 級 最 下 差 min.利用公式(2)，并取 ε =0.5，即可求得比較數列與參考數列之間關聯系數為:

從而可以得到關聯系數矩陣:

根據灰色關聯模型的基本理論，利用公式 γi=，可以計算出每條應急物流通道的灰色關聯度γi.

即γ1＞γ2＞γ3，γi越大，證明比較數列對參考數列的灰色關聯度越強，因而第一條應急物流通道的可靠性比較高.

由以上分析可知，物流通道設施和通道網絡結構對應急物流通道可靠性的影響比較大，為提高突發事件時物流通道的可靠性，必須加強物流通道基礎設施建設，提高交通網絡化程度，這樣才能保證緊急物資運輸的暢通，將損失減到最低.

4 結論

研究表明，物流通道設施和通道網絡結構對應急物流通道可靠性的影響比較大，為改善應急物流通道可靠性工作提出了重點.

［1］滕敏.應急物流通道的選擇與評價研究［D］.長沙:長沙理工大學碩士學位論文，2011.

［2］張偉.基于層次分析法的應急物流路徑選擇［J］.甘肅科技，2010，(24):70 －73.

［3］曹翠珍.應急物流網絡優化決策模型研究［J］.數學的實踐與認識，2012，(8):44 －49.

［4］代穎，馬祖軍.應急物流系統中的隨機定位－路徑問題［J］.系統管理學報，2012，(2):212 －217.

［5］匡小平，王濤，廖榮民.應急物流中路徑優化的灰關聯決策［J］.中國水運，2010，(12):85 －87.

［6］張毅，郭曉汾，王笑鳳.應急救援物資車輛運輸線路的選擇［J］.安全與環境學報，2006，(3):51 －53.

［7］陳達強，鄭文創，丁夏，等.帶時變供求約束的應急物資分配模型［J］.物流技術，2009，(2):90 －92.