基于层次分析法物流中心选址.docx

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基于层次分析法物流中心选址

基于层次分析法的物流中心选址研究

1401120027高湾湾

第一章物流中心选址简述

现代化的物流中心如雨后春笋般拔地而起，物流中心在整个物流系统中都发挥着庞大的作用，而中心的选址又对中心运转功效的发挥至为重要，这确实是本文研究适应企业实际业务的物流中心选址问题的理由。

物流中心的选址，是指在一个具有假设干供给点及假设干需求点的经济区域内，选一或多个地址设置配送中心的计划进程。

在传统的物流中心选址模型中，多数假设物流系统中所涉及的库存费用、运输费用、需求量、运输时刻等关键因素为已知常数，然后依照要求确信一个或多个物流中心。

但在实际情形中，有些阻碍物流中心选址的因素是不确信的，例如地理因素，经济因素，环境因素，运输时刻受交通状况阻碍等，从而形成了物流中心选址的不确信环境。

在复杂的物流系统设计时，应该把这些不确信因素考虑进去。

物流中心选址研究的是要找到一种加倍符合实际要求，使物流中心的经济利益最大化的不确信环境下的物流中心选址方式，成立一个加倍准确、详实地描述物流中心选址问题的数学模型，并为成立的模型设计适合的启发式算法对模型进行求解或对模型进行模拟，开发相应的算法程序或模拟程序，使成立的模型具有有效性，同时，使设计的算法具有实际可操作性。

物流中心的选址问题是一个十分重要的决策问题，被称为是最重要的物流战略计划问题。

它决定了整个物流系统的模式、结构和形状，选址问题通常十分复杂，因此，成立合理的模型并设计有效的求解方式，以此来辅助决策者进行选址决策是超级必要的。

物流中心的选址问题研究通过求解不同类型的选址一分派问题，确信了物流系统中所利用设施的数量、位置和规模。

这些设施包括了系统中的各类节点．例如，工厂、仓库、配送中心和分销点等等，货物通过物流网络运往最终顾客进程中，都必需临时经停的这些节点。

其中，物流中心是连接供给与需求的一个继往开来的一个关键。

因此，通过优化物流中心的选址从而对优化整个物流系统具有极大的意义。

第二章层次分析法的大体原理

2.1层次分析法概述

层次分析法是（AnalyticHierarchyProcess，简称AHP）是一种有效的多因素决策方式。

该方式以其定性与定量相结合处置各类决策因素的特点，和系统、灵活、简练的优势，迅速地在社会、经济等领域中取得普遍应用。

AHP的思想是第一通过成立清楚的层次结构来分解复杂问题，第二引入测度理论，通过两两比较，用相对标度将人的判定标量化，并逐层成立判定矩阵，然后求解各判定矩阵的权重，最后计算方案的综合权重并排序。

随着AHP的普遍应用，人们针对其不足进行了进展。

由于信息不完备，在实际两两比较中往往会显现不确信的主观判定。

对不确信性的判定用点值来表述显然是不适合的，这时能够采纳模糊数来描述，也能够采纳区间数来表示。

于是显现了模糊AHP（Fuzzy．AHP）和区间AHP（I．AHP）。

I-AHP为处置判定的不确信性，将传统AHP与区间数学结合，用区间数替代点值，成立区间数组成的判定矩阵。

当区间数的上界和下界相等时，区间数将退化为点值。

模糊AHP将传统的AHP与模糊数学相结合，利用模糊数代替点值组成判定矩阵，然后求解权重向量，通过模糊数矩阵和向量计算取得模糊数综合权重，最后对其排序。

该方式能有效表达判定的不确信性，模型成立和求解也较简便。

传统AHP可看做模糊AHP的一种特例。

在采纳AHP法解决复杂的决策问题时，由单个专家的判定来成立判定矩阵往往带有必然片面性，为实现决策的科学与民主，可由多个专家来参与两两比较，于是进展出了群体AHP（Group．AHP），可跟I-AHP和模糊AHP结合利用。

2.2层次分析法的大体原理和步骤

人们在进行社会的、经济的和科学治理领域问题的系统分析中，面临的常常是一个由彼此关联、彼此制约的众多因素组成的复杂而往往缺少定量数据的系统。

层次分析法为这种问题的决策和排序提供了一种新的、简练而有效的建模方式。

运用层次分析法建模，

大体上可按下面四个步骤进行：

（1）成立递阶级次结构模型；

（2）构造出各层次中的所有判定矩阵；

（3）层次单排序及一致性查验：

（4）层次总排序及一致性查验。

递阶级次结构的成立与特点

应用AHP分析决策问题时，第一要把问题层次化、层次化，构造出一个有层次的结构模型。

在那个模型下，复杂问题被分解为元素的组成部份。

这些元素又按其属性及关系形成假设干层次。

上一层次的元素作为准那么对下一层次有关元素起支配作用。

这些层次能够分为三类（如图2.1所示）：

（1）最高层：

这一层次中只有一个元素，一样它是分析问题的预定目标或理想结果，因此也称为目标层；

（2）中间层：

这一层次中包括了为实现目标所涉及的中间环节，它能够由假设干个层次组成，包括所需考虑的准那么、子准那么，因此也称为准那么层；

（3）最底层：

这一层次包括了为实现目标可供选择的各类方法、决策方案等，因此也称为方法层或方案层。

图2.1层次分析法结构图

递阶级次结构中的层次数与问题的复杂程度及需要分析的详尽程度有关，一样地层次数不受限制。

每一层次中各元素所支配的元素一样不要超过9个。

这是因为支配的元素过量会给两两比较判定带来困难。

第三章物流中心选址的阻碍因素

3.1物流中心选址的目标

由于物流中心是进行社会物流组织的重要节点，其运作模式的要紧特点在于它不是从事具体商品生产的社会组织，只是从生产商的手中聚集各类商品资源，再进行分类、配送等集约化活动，以实现物流活动的规模经济性，有效地降低整个社会的物流本钱，因此在商品资源散布、需求状况和运输和其他自然条件的阻碍下，若是将物流中心计划在同一区域的各个地址，不同布局方案可能使整个物流系统的运作本钱产生专门大的不同，因此在已有的客观条件下，如何设置物流中心，使得整个系统的物流费用最低、客户效劳成效最好，社会效益最高，是物流中心选址的中心问题。

一样来讲，物流中心选址和网点布局应以费用低、效劳好、辐射强和社会效益高为目标。

费用低是指寻求物流中心包括建设费用和经营费用在内的总费用最低；效劳好是指物流中心选择的地址应该能保证物品及时、完好的送达用户：

辐射强和社会效益高是指物流中心的选址应该从整个区域的物流大系统动身，使物流中心的地域散布与区域物流资源和需求散布相适应，适应相关地域的经济进展需求。

3.2物流中心选址的阻碍因素分析

3.2.1自然环境因素

（1）气象条件

物流中心选址进程中，要紧考虑的气象条件有温度、风力、降水土深度、年平均蒸发量等指标。

设在市区的物流中心，宜选择城市年主口，以减少城市产生的各类污染物落入中心内。

选址时还要躲开风口设会加速露天堆放的商品老化。

（2）地质条件

物流中心是大量商品的集结地，某些容重专门大的建筑材料堆码起专门大压力。

若是物流中心地面以下存在着淤泥层、流砂层、松土层等会在受压地段造成沉陷、翻浆等严峻后果，为此，土壤承载力要高。

（3）水文条件

物流中心选址需远离容易泛滥的河川流域或上溢的地下水区域。

的水文资料，地下水位不能太高，洪泛区、内涝区、故河道、干河滩等

（4）地形条件

物流中心应地形高亢、地形平坦，且应具有适当的面积与外形。

假设的地形上是最理想的；第二选择稍有坡度或起伏的地址；关于山区陡坡全躲开；在外形上可选长方形，不宜选狭长或不规那么形状。

3.2.2经营环境因素

（1）经营环境

物流中心所在地域的优惠物流产业政策对物流企业的经济效益将产生重要阻碍；量充沛和素养较高的劳动力条件也是物流中心选址考虑的因素之一。

这是因为传统储业的就业密度和技术要求较低，但随着现代物流中心的建设，现代化的运作需要械化、自动化的设施设备，采纳智力型的劳动力有利于物流中心的建设与经营。

（2）商品特性

经营不同类型商品的物流中心最好能别离布局在不同地域。

如生产型物流中心的址应与产业结构、产品结构、工业布局紧密结合进行考虑。

（3）物流费用

大多数物流中心选择接近物流效劳需求地，例如接近大型工业、商业区，以便缩运距，降低运费等物流费用。

（4）效劳水平

由于现代物流进程中可否实现准时输送是效劳水平高低的重要指标，因为，在物中心选址时，应保证客户在任何时候向物流中心提供物流需求，都能取得快速中意效劳。

3.2.3基础设施情形

（1）交通条件

物流中心必需具有方便的交通运输条件。

最好靠近交通枢纽进行布局，如紧临港、交通骨干道枢纽、铁路编组站或机场，有两种以上运输方式相连接。

（2）公共设施状况

物流中心的所在地，要求城市的道路、通信等公共设施齐全，有充沛的供电、水、热、燃气的能力，且场区周围要有污水、固体废物处置能力。

既可保证物流作业平安，知足消防、生活等方面的需求，又能爱惜商品品质。

3.2.4其他因素

（1）国土资源利用

物流中心的计划应贯彻节约用地，充分利用国土资源的原那么。

物流中心一样占地面积较大，周围还需留有足够的进展空间，为此，地价的高低对布局计划有重要阻碍。

另外，物流中心的布局还要兼顾区域与城市计划用地的其它要素，尽可能与区域和城市的长期计划相结合。

（2）环境爱惜要求

物流中心的选址需要考虑爱惜自然环境与人文环境等因素，尽可能降低对城市生活的干扰。

关于大型转运枢纽，应适当设置在远离市中心区的地址，使得城市交通环境状况能够取得改善，城市的生态建设得以维持和增进。

综上所述，物流中心选址综合评判指标体系如图3.1所示：

图3.1物流中心选址综合评判指标体系

第四章层次分析法在华安储运集团物流中心选址上的应用

4.1华安储运集团现状简介

上海华安集装箱储运要紧经营范围：

承办国际海运（危险品/特种箱）、空运进出口货物（私人物品）的国际运输代理业务，包括：

揽货、订舱、仓储、中转集装箱、拼装拆箱、结算运杂费、报关报检、保险及相关的短途运输效劳及咨询业务。

华安储运与各大船公司航空公司有着紧密的联系并成立了良好的合作关系，经营航线覆盖欧洲、地中海，中东印巴、中南美、加勒比海，红海、非洲及南太平洋诸岛等。

华安储运打算最近几年在几个口岸城市成立一大规模的物流配送中心，这几个口岸城市别离是中国天津、中国宁波、阿联酋迪拜和尼日利亚阿帕帕。

本文下面的工作确实是要用层次分析法来对这4个候选地做一个选择，下文中的这4个候选地别离用A、B、C、D来表示。

4.2层次分析法在华安储运集团物流中心选址的应用步骤

在物流系统中，物流中心或配送中心、仓库等设施设置地址的选择是物流系统优化的一个具有战略意义的问题，其中物流中心的位置显得加倍重要。

物流中心是连接上游和下游的纽带，起着承先启后的作用。

因此，物流中心的位置相当重要，合理选址能够有效节省费用，增进生产和消费两种流量的和谐与配合，保证物流系统的平稳进展。

物流中心的选址是一项复杂的工作，但如果是咱们依照图4.1的思路，将会大大减少一些没必要要的工作，提高工作的效率和准确性。

图4.1物流中心选址综合评判指标体系

4.3物流中心选址决策进程

华安储运集团要建造大型物流配送中心，要在中国天津、中国宁波、阿联酋迪拜和尼日利亚阿帕帕这4个大体符合其要求的候选地址中进一步选择各项指标最好的1个候选地做为物流配送中心建设地址，因此需要对这4个候选地的各项因素进行综合评判。

邀请专家组成委员会对初步挑选得出的4个候选地（A，B，C，D）的各项因素进行评判，其评判的指标体系如图5．1示。

评判标准如下：

（1）自然环境因素：

越好那么越有利于建造物流中心；

（2）经营环境因素：

越好那么越有利于建造物流中心；

（3）基础设施情形：

越好那么越有利于建造物流中心：

（4）其他因素：

越好那么越有利于建造物流中心。

利用层次分析法进行分析求出A、B、C、D这四个候选地适合程度的排序情形，在那个地址A、B、C、D是咱们要分析的决策变量，专门地，专家分析的自然环境因素和经营环境因素次层的变量重要成都相等，也确实是说两两之比都为1。

为此，咱们是把基础设施情形和其他因素的次层因素纳入分析范围，指标体系图如下（图4.2）：

图4.2物流选址指标体系图

4.4构造判定矩阵

判定矩阵的确信是层次分析法的关键问题，依照既有项目的研究功效，结合专家的意见，从而确信了判定矩阵的各项数据。

第一层判定矩阵

，

是相对最高层的次层中间层判定矩阵，

，是

相对

的重要程度值：

中间层判定矩阵

，基础设施情形有关和其他因素的指标重要程度比较结果，取得的判定矩阵：

（M=1，2，3，4，5，6）即是别离相对中间层的6个次级判定矩阵，

是

；相对

的重要程度值。

自然环境因素有关指标的比较结果：

经营环境因素有关指标的比较结果：

交通条件有关指标的比较结果：

公共设施状况有关指标的比较结果：

国土资源利用情形有关指标的比较结果：

环境爱惜要求有关指标的比较结果：

4.5权重的确信

关于判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-1所示：

表4-1矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

关于判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-2下所示：

表4-2矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

关于判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-3所示：

表4-3矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

自然环境因素有关指标对应的判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-4所示：

表4-4矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

经营环境因素有关指标对应的判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-5所示:

表4-5矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

交通条件有关指标对应的判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-6所示：

表4-6矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

公共设施状况有关指标对应的判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-7所示：

表4-7矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

国土资源利用有关指标对应的判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-8所示：

表4-8矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

环境爱惜要求情形有关指标对应的判定矩阵

，算出每一行求的几何平均数和权重系数如表4-9所示：

表4-9矩阵

每一行的几何平均数和权重系数

4.6一致性查验

此刻咱们对指标进行一致性查验，以第一层指标为例，查验步骤如下：

第一步：

将成对照较矩阵中的每一列与该列所对应的系数相乘，然后再相加，取得一个向量“加权值"。

第二步：

将第一步取得的加权值向量除以每一个标准的优先级。

自然环境因素：

1.004/0.24=4.183

经营环境因素：

1.077/0.28=3.846

基础设施情形：

1.065/0.25=4.260

其他因素：

1.007/0.23=4．378

第三步：

计算第二步取得的值的平均值，用A表示。

A=（4.183+3.846+4.260+4.378）/4=4.167

第四步：

计算一致性指标（CI）:

（A-N）/（N-1），其中，N为比较项的个数。

能够得至，CI=（4.167-4）/（4-1）=0.056

第五步：

计算查验系数CR=CI/RI：

其中RI是任意一个成对照较矩阵的平均随机一致性指标。

RI的值取决于该比较项的个数，1-10阶矩阵的RI取值见表4-10：

表4-101-10阶矩阵的RI取值

由上表，咱们选定N=4，那么RI=0．9，那么一致性指标为：

CI=0.056/0.9=0.062，于是该一致性是能够同意的。

类似的，咱们能够对所有的成对照较的矩阵进行一致性查验。

4.7最正确物流中心的确信

从上面一致性查验能够看出，这次成对照较的设计仍是比较合理的，因此咱们能够对这4个地址（A,B,C,D）进行综合的品级评定。

计算进程如下：

A点总得分：

0．24×0．32+0．28×0．06+0．25×（0．67×0．06+0．33×0．11）+0．23×（0．75×0．25+0．25×0．24）=0．1696

B点总得分：

0．24×0．18+0．28×0．24+0．25×（0．67×0．09+0．33×0．11）+0．23×（0．75×0．21+0．25×0．12）=0．1777

C点总得分：

0．24×0．41+0．28×0．05+0．25×0．67×0．07+0．33×0．22）+0．23×（0．75×0．38+0．25×0．49）=0．2360

D点总得分：

0．24×0．09+0．28×0．65+0．25×（0．67×0．78+0．33×0．56）+0．23×（0．75×0．17+0．25×0．15）=0．4184

从上面的计算能够看出，D点的综合优先级别是最高的，为0．4184，因此，第一应选择D点建设物流中心。