层次分析法在煤炭物流配送中心的因素分析的应用.docx

层次分析法在煤炭物流配送中心的因素分析的应用.docx

《层次分析法在煤炭物流配送中心的因素分析的应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《层次分析法在煤炭物流配送中心的因素分析的应用.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

层次分析法在煤炭物流配送中心的因素分析的应用

湖南科技大学

信息与电气工程学院

《系统工程原理及应用》

题目：

层次分析法及其应用

专业：

自动化

班级：

三班

姓名：

陈立晨

学号：

1204020304

指导教师：

宁重阳

2015年6月14日

层次分析法在煤炭物流中心的因素分析中的应用

摘要：

本文运用层析分析法构建煤炭物流中心因素分析的AHP模型，根据近几年的统计资料（或者专家打分法），得出煤炭物流中心各因素的权重，并对影响煤炭物流中心的各因素进行排序，以使在建立煤炭物流中心中的选择作出合理决策。

关键词：

层次分析法，煤炭物流中心，因素分析

引言：

我国煤炭资源主要分布在西北部，而煤炭消费中心在东南部，形成了“北煤南运，西煤东调”的格局，运输距离长，运输费用高，影响煤炭供应能力和竞争能力。

同时，煤炭生产能力大于运输能力造成煤炭市场混乱，多数煤矿库存明显增加，个别煤矿不得不租用场地存煤。

但与此同时，煤炭消费地煤炭供应基本正常，局部地区甚至略有偏紧，主产煤地大量积压，同时也不断有钢厂用户来电催促发煤。

为缓解这种局面，可以建立煤炭物流中心，负责全系统煤炭物流配送信息网络、客户管理网络、销售网络（大型配送中心和现货市场）和运输网络运输的建设，负责全系统所属煤炭市场、物流资源、配送信息、配送信息发布和大客户管理，负责跨区域和出省煤炭物流的配送与调度，逐步形成全系统煤炭物流配送统一调度、指挥和控制中心。

本文应用层次分析法（AHP），构建煤炭物流中心因素分析的AHP模型，根据近几年的统计资料（或者专家打分法），得出煤炭物流中心各因素的权重，并对影响煤炭物流中心的各因素进行排序，为准备建立煤炭物流中心的企业或政府部门的决策提供合理化的依据。

1层次分析法的概念和分析步骤

1.1层析分析法的概念

层析分析法（AnalyticHierarchyProcess，AHP）是美国运筹学家T.L.Saaty于20世纪70年代提出的一种系统分析方法。

层次分析法是一种实用的多准则决策方法，就是把物流系统中比较复杂的问题表示为一个有序的递阶层次结构，利用人们的判断，对个物流系统进行方案的优劣进行排序。

这种方法能够统一处理物流决策中的定性与定量因素。

层次分析法的基本原理是根据具有递阶结构的目标、子目标（准则）、运输条件及部门等来评价方案，构造判断矩阵，进行两两判断比较，计算出各因素的权重，根据综合权重按最大权重原则确定最优方案，进而得到方案或目标相对重要性的定量化描述。

1.2层析分析法的基本步骤

1.2.1建立递阶层次结构

分析问题所包含的因素及其相互关系，将有关的各个因素按照不同的属性自上而下地分解成若干层次。

同一层次的诸因素从属于上一层或对上一层的影响，同时又支配下一层的因素或对下一层因素的作用。

层次的结构通常可分为目标层、准则层和方案层。

1.2.2构造判断矩阵

在层次结构中，对于从属于上一层的每个因素的同一层诸因素进行两两比较，比较其对于准则的重要程度，并按事前规定的标度定量化，构成矩阵形式，即判断矩阵。

判断矩阵中各因素的数值采用1-9位标度法确定，主要是通过专家评估以及历史（经验）数据得出。

本文根据资料数据、专家的意见和系统分析人员的经验经过反复研究后，进行标度打分，从而对煤炭物流中心的因素进行分析。

表11-9标度

Bi与Bj指标比

极重要

很重要

重要

略重要

相等

略不重要

不重要

很不重要

极不重要

Bi指标评价值

9

7

5

3

1

1/3

1/5

1/7

1/9

1.2.3计算权重

就是计算每一个判断矩阵各因素针对其准则的相对权重。

判断矩阵A对应于最大特征值

λmax的特征向量W，经归一化后即为同一层次相应因素对于上一层次某因素相对重要性的排序权值。

1.2.4一致性检验

为避免其他因素对判断矩阵的干扰，在实际中要求判断矩阵满足大体上的一致性，需要进行一致性检验。

只有通过检验，才能说明判断矩阵在逻辑上合理，才能继续对结果进行分析。

一致性指标CI为：

式中：

n为判断矩阵的阶数。

一致性比率CR为：

RI为平均随机一致性指标，是多个根据随即发生的判断矩阵计算的一致性指标的平均值。

1-10阶矩阵的RI取值见表2.

表2RI值表

阶数n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

RI

0.00

0.00

0.58

0.90

1.12

1.24

1.32

1.41

1.45

1.49

一般而言，CR越小，判断矩阵的一致性越好，通常认为CR‹0.1时。

认为判断矩阵具有满意的一致性，即用层次分析法对煤炭物流中心的因素分析是合理的。

2层次分析法在煤炭物流中心的因素分析中的应用

2.1煤炭物流中心因素分析的层次结构

建立AHP模型，关键是确定指标体系。

应用层次分析法最煤炭物流中心的因素分析后，可建立如表3的层次结构。

其中最高层是目标层A（建立煤炭物流中心），表示AHP应解决问题所要达到的目标；中间层是准则层B，表示采用某种措施和政策来实现预定目标所涉及的中间环节；最底层是方案层C，表示某种问题的影响因素或措施。

表3建立煤炭物流中心因素分析的层次结构

目标层

准则层

方案层

煤炭物流中心A

运输条件B1

铁路运输C1

公路运输C2

水路运输C3

需求条件B2

电力用煤C4

钢铁用煤C5

建材用煤C6

化工用煤C7

生活和其他用煤C8

供应能力B3

国有重点煤矿C9

国有地方煤矿C10

乡镇煤矿C11

物流设备B4

仓储设备C12

装卸搬运设备C13

加工设备C14

2.2计算AHP模型中的各因素的权重

2.2.1一级指标权重的确定

A-B判断矩阵如表4所示：

表4A-B的判断矩阵

A

B1

B2

B3

B4

Wbi

Wbi'

B1

1

5

3

7

3.2011

0.5896

B2

1/5

1

1/3

2

0.6043

0.1113

B3

1/3

3

1

2

1.1892

0.2190

B4

1/7

1/2

1/2

1

0.4347

0.0801

A-B判断矩阵的最大特征值λmax为：

根据公式λmax=

=4

一致性检验：

CI=0，可知A-B判断矩阵具有满意的一致性。

2.2.2二级指标权重的确定

（1）B1-Ci判断矩阵（i=1，2，3），如表5所示：

（2）表5B1-Ci的判断矩阵

B1

C1

C2

C3

Wci

Wci'

C1

1

4

7

3.0366

0.7049

C2

1/4

1

3

0.9086

0.2109

C3

1/7

1/3

1

0.3625

0.0841

从上表可得出，λmax=3.03，CI=0.015，RI=0.58，CR=0.026<0.10,该判断矩阵具有满意的一致性。

（2）B2-Ci判断矩阵（i=4，5，6，7，8），如表6所示：

表6B2-Ci的判断矩阵

B2

C4

C5

C6

C7

C8

Wci

Wci'

C4

1

5

5

9

3

3.6801

0.5293

C5

1/5

1

2

3

1/2

0.9029

0.1299

C6

1/5

1/2

1

2

1/2

0.6310

0.0907

C7

1/9

1/3

1/2

1

1/4

0.3413

0.0491

C8

1/3

2

2

4

1

1.3977

0.2010

从上表可得出，λmax=5.07，CI=0.016，RI=1.12，CR=0.015<0.10,该判断矩阵具有满意的一致性。

（3）B3-Ci判断矩阵（i=9，10，11），如表7所示：

表7B3-Ci的判断矩阵

B3

C9

C10

C11

Wci

Wci'

C9

1

3

5

2.4662

0.6483

C10

1/3

1

2

0.8736

0.2297

C11

1/5

1/2

1

0.4642

0.1220

从上表可得出，λmax=3.004，CI=0.0018，RI=0.58，CR=0.003<0.10,该判断矩阵具有满意的一致性。

（4）B4-Ci判断矩阵（i=11，12，13），如表8所示

表8B4-Ci的判断矩阵

B4

C12

C13

C14

Wci

Wci'

C12

1

1/2

1

0.8736

0.2631

C13

2

1

2

1.8171

0.5472

C14

1

1/2

1

0.6300

0.1897

从上表可得出，λmax=3.08，CI=0.04，RI=0.58，CR=0.07<0.10,该判断矩阵具有满意的一致性。

2.2.3C层对总目标层A层的权重C层对A层的权重指标值见表9

表9C层对A层的权重值

方案层

B1

B2

B3

B4

指标权重值

0.5896

0.1113

0.219

0.0801

C1

0.7049

0.4156

C2

0.2109

0.1244

C3

0.0841

0.0496

C4

0.5293

0.0589

C5

0.1299

0.0145

C6

0.0907

0.0101

C7

0.0491

0.0055

C8

0.2010

0.0224

C9

0.6483

0.1420

C10

0.2297

0.0503

C11

0.1220

0.0267

C12

0.2631

0.0211

C13

0.5472

0.0438

C14

0.1897

0.0152

从表9可以看出，建立煤炭物流中心时，铁路运输条件是其首先要考虑的因素，其次是煤炭货源的供应情况，尤其是国有重点煤炭的分布要充分考虑。

3结论

利用层次分析法对煤炭物流中心的各因素进行分析可以避免企业或政府部门建立煤炭物流时的盲目性，为企业或政府部门建立煤炭物流中心提供科学依据。

特别是在资金有限的情况下，能更合理的选择煤炭物流中心的区域位置，有效的分配资源，从而最大限度地缓解煤炭供需不平衡的矛盾。

参考文献

［1］陈队永，系统工程原理及应用，中国铁道出版社2014年2月

［2］李宏.《中国煤炭运输》.中国市场出版社，2008年10月

［3］纪成君.《中国煤炭产业经济研究》.经济管理出版社，2008年5月

［4］杨志勇，王宏英.《山西煤炭运销集团公司考察》.经济管理出版社，2010年10月

牛克洪，崔涛.《现代煤炭企业管理50法》.煤炭工业出版社，2007年12月

［5］宁云才鞠耀绩.《矿业投资风险分析与管理》.石油工业出版社出版，2003年10月