基于AHP方法的应急物流配送网络优化研究.pdf
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1、第34卷第1期2024年3月信阳农林学院学报Journal of Xinyang Agriculture and Forestry UniversityVol.34 No.1Mar.2024基于AHP方法的应急物流配送网络优化研究陈妍(安徽电子信息职业技术学院经济管理学院,安徽蚌埠2 330 30)摘要:针对传统物流配送方式效率低,配送网络复杂的问题,基于AHP法和聚类分析法对应急物流配送网络进行优化调整,重新规划配送中心选址,最短配送路线采用层次分析法设计。利用SPSS软件进行聚类分析,从而优化特殊时期下应急物资的配送路线,优化后的配送网络力求能用最快的速度响应,从而保障应急物流配送的时效性
2、。关键词:配送网络优化;AHP法;聚类分析中图分类号:TP391;GF252应急物流系统主要应用于突发的公共卫生事件、严重自然灾害、军事冲突等需要应急物流体系出力的领域。我国属于自然灾害高发国家,这些难以预测的天灾人祸都需要应急物流来保障民生。而配送网络作为物流的最后一个环节,也肩负着重大的责任与使命。王圣洁2 以现代化应急物流体系为研究对象,提出提升应急物流体系运行效率的相关策略。刘苗、夏婉琳等3 将网格化管理应用于应急物流体系中的想法,突破了原有的递阶结构的局限性,通过动态的资源结点和一些验证,从而使物流网格具有开放性、柔性和灵活性。目前对于应急物流整体体系研究的理论较多,但对于整体体系中
3、某一环节的研究较少。本文对现有的应急配送路线及配送中心选址进行重新规划和分析,旨在优化应急物流配送网络,提高紧急物流配送的时效性。1层次分类法AHP(A n a ly t ic H ie r a r c h y Pr o c e s s)是美国匹兹堡大学的运筹学家Saaty教授于2 0 世纪7 0 年代提出的一种简单、灵活、实用的多目标决策方法。其特征在于将复杂问题的各个要素按顺序进行分类5 并条理性化,运用数学的方法求出各层级要素的相对重要度,并根据各层级间的整体排序,求出各层级间的相关权值,并进行相应的排序。1.1建立目标系统的层次结构模型无论是在研究实际生活中的问题时,还是研究其他影响因
4、素很多的复杂问题时,凡是与问题有关的影响因素会以自上而下的方式划分为目标层、准则层和方案层6 ,目标层是决策对象的总和以及最终所要实现的总目的;准则层是为了达成最终目标的中间流程;方案层是为标准层次而设计的特定的计划和倡议。1.2构建两两比较的判断矩阵层次结构所反映的是各选择要素之间的关系,通过矩阵标度及判断矩阵模型进行比较,如表1所示,最后通过给出的数值进行判断,建立表2 所示的比较判断矩阵。序号重要性等级1i,j两元素同等重要2i元素比j元素稍重要文献标识码:A表1判断矩阵标度及标准文章编号:2 0 9 5-8 9 7 8(2 0 2 4)0 1-0 114-0 6赋值13收稿日期:2 0
5、 2 30 8 11基金项目:安徽省高校优秀青年人才支持项目(gxyq2022266);安徽省质量工程项目(2 0 2 1gkszgg006);安徽省人文社科重点项目(SK2021A1062)。作者简介:陈妍(198 2 一),女,安徽宿州人,讲师,研究方向:电子商务物流。:114:续表1陈妍:基于AHP方法的应急物流配送网络优化研究序号重要性等级3i元素比j元素明显重要4i元素比j元素强烈重要5i元素比j元素极端重要6i元素比j元素稍不重要7i元素比j元素明显不重要8i元素比j元素强烈不重要9i元素比j元素极端不重要表2 两两判断矩阵模型表ABiBi1B21/a12Ba1/a13B41/a1
6、4在矩阵中,A表示B的相对目标,并且每一个元素的值都为正,并且某些元素的值将是该区域的元素的倒数。若为n阶判定矩阵,则横向等轴的位置元素均为1,只需求出n(n一1)/2 个判断标度就能构建出判断矩阵,具体步骤如下。1.2.1计算权重向量本计算权重的方法运用的是几何平均法,具体的设计方式是先求出判断矩阵的每行乘积,归一化后最终得到排序权重向量W;,其中a代表邻接矩阵,如公式(1)所示(a.)W:=I,i=1,2,n2(a)i=1j=11.2.2判断矩阵一致性检验通过层次单排序以及计算出一致性比率CR来评价层次结构模型中层次总排序,CR计算具体如公式(2)所示CICR=RI其中,CI 代表一致性检
7、验指标,RI代表平均随机一致性指标,RI会随着判断矩阵的阶数而不断变化,一般由专家设定,使用者直接可用的一组数值,具体参照表3所示。n6RI0若阶数 n2,那么 CI=0,则矩阵具有一致性。一般在一致性比率CR0.10,则需要相应地修改判断矩阵。1.3K一means 聚类算法K均值聚类算法是一种基于聚类的迭代解算法,它是一种不受约束的学习算法,它的基本思路为:将样本集中随机选取K个取样点为聚类中心,再求各采样点与K“簇中心”的间距,并将各采样划分为“簇中心”所处的群集,由此计算出新的“簇中心”。基于上述的说明,可以从以下几个方面来推测K均值聚类算法的实现:(1)群集数目K的选取;(2)从“簇中
8、心”到单个采样点的距离;(3)按照新分组对“簇中心”进行更新。其基本原则:(1)随机选择K个特征空间中的一个点作为初始聚类中心;(2)在每个点处,分别求出K个中心点之间的距离,并以最近的一个中心为标记进行分类;(3)然后在标记的集群中心再次计算每个簇的:115:赋值571/31/51/71/9B2B3a12a131a231/a2311/a241/a34表3专家设定的平均随机一致性指标120B4a14a24a341340.580.9(1)(2)571.121.2481.321.4191.45第3 4 卷第1 期平均值;(4)若新的中点与初始中点相同,则以新中点为新中心,重新进行第二步过程。2应急
9、物流配送中心选址分析2.1层次模型的构建目前我们需要解决的问题是确定各个区域内应急物流配送中心设立地址,所以目标层就确定为“应急物流配送中心选址”。应急物流配送中心的建设要考虑配送时间、配送成本、人口数量和道路交通情况。应急物流配送中心选址层次模型如表4 所示。目标层应急物流配送中心选址2.2选址结果计算通过yaahp软件的辅助计算得到结果CR=0.0176,判断矩阵具有满意的一致性。因此通过一致性检验,三个备选方案的特征向量如图1 所示,分别为居民区中心0.3 6 0 9、生产厂0.5 6 6 2、高速公路人口处0.073。信阳农林学院学报表4 应急物流配送中心选址层次模型方案层高速公路人口
10、生产厂居民区中心决策目标:应急物流配送中心选址2024年3 月准则层配送时间配送成本人口数量道路交通情况高速公路入口处:0.0 7 3 00.0730生产厂:0.5 6 6 20.5662居民区中心:0.3 6 0 90.36090根据图1 的计算结果来看,最优的方案是生产厂,其次是居民区中心,最后是高速公路人口。分析总体布局和各方案所在的地理位置可以发现生产厂的位置大多数位于高速公路入口和居民区之间的中心位置,将配送中心的选址定在生产厂可以节省一段生产厂将物资送到配送中心的成本,直接将外省市驰援的物资和本市生产的物资统一存放在生产厂的仓库可以便于快速分栋。2.3结果分析不管是从配送时间还是配
11、送成本又或者交通情况来说,生产厂的位置相比较于另外两种方案,总体优势都更大一些,另外两种方案的优劣势都比较突出,所以S市的应急物流配送中心选址可以选定为疫情期间用于生产应急物资的厂房。不管是从外省市进来的物资,还是本市自主生产的物资都可以花费最少的成本,用最短的时间集中在配送中心,进而再对后续的配送路线进行规划。3基于K一means法配送路线规划3.1数据选取通过百度地图的拾取坐标系统,收集了5 0 个能作为居民生活物资供应商的地理位置坐标,根据城市本身所划分的区域数量,决定将k值定为5,然后将利用SPSS软件对表5 中的5 0 个数据经过聚类,从而得到5116:0.1图1 yaahp计算结果
12、0.20.30.40.50.6陈妍:基于AHP方法的应急物流配送网络优化研究个分组。表5 5 0 个供应商的地理位置坐标经度纬度51246734423651428737499952145936597352509526669354132936945655347731725555585307107559042264945570132313212576964285917588541301739605244304531606475311666608367317097618299288304620327350223630123576313.2数据分析将表5 中的数据导人到SPSS软件后,经度命名为VAR
13、00001,纬度命名为VAR00002,然后选择分析中的K均值聚类。将VAR00001和VAR00002选为变量,将最大迭代次数设置为5 0 次,在保留的新变数中,勾选聚类成员及与聚类中心的距离,并在输出结果选项中选择初始聚类中心、ANOVA表格以及各案例的聚类信息,输出结果如图2 所示。VAR00021512467.002514287.003521459.004525095.005541329.006553477.00755585.00324935.008559042.009570132.0010576964.0011588541.0012605244.0013606475.00146083
14、67.0015618299.00620327.0016171819202122232425初始聚类中心如表6 所示,系统设定为5 个,根据这个计算结果可以得到初始的5 个聚类中心的坐标,也就是初始的中心位置。117经度6535556557666326966347566485266553666557368619871943675335675365895760561971535198663517545096630403VAR0001QCL.5357631.00586531.25702906018.002236306.81419316697.005102517.2835328516.00499107
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- 基于 AHP 方法 应急 物流配送 网络 优化 研究
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