層次分析法在區(qū)域物流中心選址中的應(yīng)用

張麗杰，駱?biāo)鼐?，柴樹?（軍事交通學(xué)院，天津300161）

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層次分析法在區(qū)域物流中心選址中的應(yīng)用

張麗杰，駱?biāo)鼐?，柴樹?（軍事交通學(xué)院，天津300161）

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，物流作為現(xiàn)代流通方式的主要渠道和載體，作為溝通生產(chǎn)和消費(fèi)的樞紐和紐帶，已在全球范圍內(nèi)發(fā)展成為一個(gè)充滿生機(jī)與活力并具有無限潛力和發(fā)展空間的產(chǎn)業(yè)力量，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈系統(tǒng)和衡量城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的重要指標(biāo)。物流業(yè)已經(jīng)被視為是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域和新的增長點(diǎn)，成為影響一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)競爭水平的關(guān)鍵因素。

我國區(qū)域物流正處于一個(gè)高速建設(shè)和蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，很多地區(qū)都紛紛建立起了區(qū)域物流中心。加強(qiáng)區(qū)域物流中心的規(guī)劃和建設(shè)，已經(jīng)成為振興區(qū)域經(jīng)濟(jì)，提升城市整體競爭力的重要舉措。因此，對(duì)區(qū)域物流中心選址的決策直接影響著整個(gè)區(qū)域物流業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，影響著整個(gè)區(qū)域第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢，從而對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提高具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。這就要求對(duì)影響區(qū)域物流中心選址的因素進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，提高規(guī)劃中的物流中心的綜合性能，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)布局方案進(jìn)行選擇。本文運(yùn)用層次分析法將環(huán)渤海區(qū)域物流中心選址問題進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，并確定具體區(qū)域物流中心城市。

1 區(qū)域物流中心概述

區(qū)域物流是以經(jīng)濟(jì)學(xué)中的區(qū)域概念為基礎(chǔ)，研究在該區(qū)域內(nèi)物流活動(dòng)的規(guī)律。區(qū)域物流是在一定的區(qū)域地理環(huán)境中，以大中型城市為中心，以區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)模和范圍為基礎(chǔ)，結(jié)合物流輻射的有效范圍，將區(qū)域內(nèi)外的各類物品從供應(yīng)地向接受地進(jìn)行有效的實(shí)體流動(dòng)。根據(jù)區(qū)域物流基礎(chǔ)設(shè)施條件，將公路、鐵路、航空、水運(yùn)及管道運(yùn)輸?shù)榷喾N運(yùn)輸方式及物流節(jié)點(diǎn)有機(jī)銜接，并將運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸、搬運(yùn)、包裝、流通加工、配送及信息處理等物流基本活動(dòng)有機(jī)集成，以服務(wù)于本區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高本區(qū)域物流活動(dòng)的水平和效率，擴(kuò)大物流活動(dòng)的規(guī)模和范圍，提高本區(qū)域的綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力。

區(qū)域物流中心的實(shí)質(zhì)是使中心城市具有經(jīng)濟(jì)區(qū)域或地區(qū)范圍內(nèi)的物流管理、組織、信息中心的功能，這不僅要求中心城市自身的物流運(yùn)作需達(dá)到較高水準(zhǔn)，而且還要負(fù)擔(dān)支持區(qū)域內(nèi)物流運(yùn)作、組織和信息管理的任務(wù)。區(qū)域物流系統(tǒng)本身就是區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的重要構(gòu)成因素，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)形成與發(fā)展的主要力量。一個(gè)良好區(qū)域物流系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)不僅能夠確保區(qū)域內(nèi)資源的高度整合和高效利用，還能夠通過對(duì)生產(chǎn)和流通領(lǐng)域的 “提速”，加快其他領(lǐng)域的 “運(yùn)轉(zhuǎn)”，提升區(qū)域市場競爭力。構(gòu)建區(qū)域物流中心，形成區(qū)域物流系統(tǒng)的核心，不僅對(duì)于提升城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和輻射帶動(dòng)整個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用，同時(shí)也是這個(gè)地區(qū)在激烈的區(qū)域競爭中能否取得 “有利位置”的重要基礎(chǔ)。

2 層次分析法的簡述

層次分析法 （AHP）首先是由美國運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于70年代初提出的，這種方法把決策有關(guān)的因素分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、措施層、方案層，是在系統(tǒng)工程中應(yīng)用的評(píng)價(jià)與決策方法。能夠處理多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多層次復(fù)雜決策問題。層次分析法先把復(fù)雜物流系統(tǒng)問題涉及的因素分組，把因素進(jìn)行分組后形成有序的層次結(jié)構(gòu)模型，然后通過構(gòu)造判斷矩陣的方式反映每一層次中各因素的相對(duì)重要性，進(jìn)行層次單排序及一致性檢驗(yàn)，最后完成層次總排序及一致性檢驗(yàn)，通過排序計(jì)算得到?jīng)Q策因素相對(duì)于總目標(biāo)層的重要性程度的總排序確定優(yōu)選方案。具體步驟如下：

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型。在深入分析決策的問題之后，將問題中所包含的因素劃分為不同層次，如目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層、方案層等，用框圖形式說明層次的遞階結(jié)構(gòu)與因素的從屬關(guān)系。

（2）構(gòu)造判斷矩陣。判斷矩陣元素的值反映了各因素相對(duì)重要性，一般采有1～9及其倒數(shù)的標(biāo)度方法，具體見表1。

表1 判斷矩陣的標(biāo)度

（3）層次單排序及其一致性檢驗(yàn)。所謂層次單排序是指本層各因素對(duì)上層某一因素的重要性次序，其計(jì)算的實(shí)質(zhì)是計(jì)算判斷矩陣的最大特征根及相應(yīng)的特征向量，即對(duì)判斷矩陣B，計(jì)算滿足BW=λmax，其中λmax為B的最大特征根，W為對(duì)應(yīng)于λmax的規(guī)范化特征向量，則W的分量Wi就是對(duì)應(yīng)于單排序的權(quán)值。為保證層次單排序的可信性，需要對(duì)判斷矩陣一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，亦即要計(jì)算隨機(jī)一致性比率：CR

其中n是判斷矩陣的階數(shù)，RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，通?？刹楸?。只有當(dāng)CR＜0.1時(shí)，層次單排序的結(jié)果才認(rèn)為是滿意的，否則需要調(diào)整判斷矩陣元素的取值。

表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)對(duì)照表

（4）層次總排序。計(jì)算同一層次所有因素對(duì)于最高層 （總目標(biāo)）相對(duì)重要性的排序權(quán)值，稱為層次總排序。這一過程是從最高層次到最低層次進(jìn)行的。若上一層次Aj包含m個(gè)因素A1,A2,…,Am，其層次總排序權(quán)值分別為a1,a2,…,am，下一層次Bj包含n個(gè)因素B1,B2,…Bn，它們對(duì)于因素Aj的層次單排序權(quán)值分別為b1j,b2j,…,bnj。 （當(dāng)bk與Aj無聯(lián)系時(shí)，bkj=0）。

3 實(shí)例分析

包括京津冀、山東半島、遼東半島三大城市群在內(nèi)的環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈，日益成為繼 “珠三角”、 “長三角”之后的中國經(jīng)濟(jì)第三增長極，并將成為中國乃至東北亞地區(qū)極具影響力的經(jīng)濟(jì)圈。由于擁有中國最密集的海陸空立體交通網(wǎng)絡(luò)，越來越多跨國公司把環(huán)渤海地區(qū)作為重要投資區(qū)域，在北京建立研發(fā)中心和運(yùn)營總部，把生產(chǎn)基地建立在天津、山東等地。環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈已經(jīng)形成了以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、電子、汽車、機(jī)械制造業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)集群，形成了對(duì)國際物流中心的強(qiáng)大需求。但是與這一地區(qū)日益增長的國際物流需求相比，國際物流服務(wù)水平還有待較大幅度提高，尤其是至今還沒有形成世界級(jí)的綜合服務(wù)功能強(qiáng)大、腹地和海外的雙向輻射能力極強(qiáng)的國際物流中心。同時(shí)由于環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈內(nèi)部各區(qū)域的合作程度并不高，因此反映在區(qū)域物流體系的構(gòu)建上，就表現(xiàn)為區(qū)域物流體系構(gòu)造不合理，區(qū)域內(nèi)部物流資源整合度不高，生產(chǎn)和流通領(lǐng)域效率低下等。缺少高關(guān)聯(lián)度的一體化區(qū)域物流平臺(tái)和區(qū)域物流中心，給資源的調(diào)度、生產(chǎn)要素的流通等造成了障礙，從而影響了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈因?yàn)閾碛刑旖蚝捅本﹥勺卮笮统鞘校浣?jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合實(shí)力可謂 “旗鼓相當(dāng)”，再加上青島、大連兩座大型港口城市的快速發(fā)展，又都相繼提出了 “建設(shè)成為北方航運(yùn)中心”的發(fā)展目標(biāo)，就使得環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈區(qū)域物流中心地位的競爭異常激烈。

本文選取上述4個(gè)典型城市為研究對(duì)象，分別記為F1、F2、F3、F4，邀請(qǐng)多位業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行打分，將結(jié)果運(yùn)用層次分析法將影響區(qū)域物流中心選址的指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行排序，并將4個(gè)城市的綜合得分加以排序，選出最優(yōu)方案。

（1）建立層次結(jié)構(gòu)模型。通過對(duì)環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈物流發(fā)展情況的分析，確定區(qū)域物流中心選址A為目標(biāo)層；準(zhǔn)則層為影響目標(biāo)層的5個(gè)主要因素：城市物流狀況B1，城市經(jīng)濟(jì)及成本優(yōu)勢B2，城市創(chuàng)新實(shí)力B3，城市可持續(xù)發(fā)展能力B4，社會(huì)性能B5；指標(biāo)層是影響準(zhǔn)則層的因素；方案層是待選的4個(gè)城市，該層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

（2）構(gòu)造判斷矩陣，層次單排序及一致性檢驗(yàn)。

①通過專家打分法結(jié)果，構(gòu)建Bi-A（ i=1,2,3,4,5 ）的判斷矩陣，并利用matlab軟件求出該矩陣的最大特征值和特征向量 （權(quán)重） 分別為： λmax=5.1870， ω=（0.50,0.12,0.16,0.07,0.15 ），CR=0.0417＜0.1， 通過一致性檢驗(yàn)。

②構(gòu)建Bij-Bi（i=1,2,3,4,5;j=1,2,3 ）的判斷矩陣，并利用matlab軟件求出各矩陣的最大特征值和特征向量 （權(quán)重）分別為：λ1=3.0246， λ2=3.1078， λ3=3.0536， λ4=3.0356， λ5=3.0385， ω1=（0.2,0.12,0.68 ）， ω2=（0.52,0.12,0.36 ）， ω3=（0.52,0.12,0.36 ），ω4=（0.17,0.35,0.48 ）， ω5=（0.64,0.26,0.10 ）， CR1=0.0212＜0.1， CR2=0.0929＜0.1， CR3=0.0462＜0.1， CR4=0.0306＜0.1， CR5=0.0332＜0.1全部通過一致性檢驗(yàn)。

③構(gòu)建Fm-Bij（m=1,2,3,4 ）的判斷矩陣，并利用matlab軟件計(jì)算出最大特征值和特征向量 （權(quán)重）：λ11=4.0283，λ12=4.0283， λ13=4.0731， λ21=4.0458， λ22=4.0458， λ23=4.0875， λ31=4.111， λ32=4.0875， λ33=4.0511， λ41=4.0875， λ42=4.0894， λ43=4.1169， λ51=4.1725， λ52=4.144， λ53=4.144。

經(jīng)計(jì)算，全部通過一致性檢驗(yàn)。

（3）層次總排序。通過計(jì)算得到4個(gè)城市的得分情況：F1＞F2＞F3＞F4。因此可以判斷出環(huán)渤海區(qū)域物流中心應(yīng)該選在天津。

圖1 區(qū)域物流中心選址的層次結(jié)構(gòu)模型

表3

4 結(jié) 論

本文運(yùn)用層次分析法，同時(shí)借助matlab軟件的計(jì)算功能，將環(huán)渤海區(qū)域物流中心選址問題加以量化，充分利用了層次分析法在處理多準(zhǔn)則、多指標(biāo)等問題的優(yōu)勢，廣泛征集相關(guān)專家的意見，使結(jié)果更具客觀性和可參考性。

[1] 張衡，花興來，彭飛.軍事物流中心選址評(píng)估模型[J].運(yùn)籌與管理，2007(8):140-143.

[2] 頡棟棟，蓋宇仙，李成.基于AHP-TOPSIS法的鐵路物流中心設(shè)計(jì)方案比選研究[J].物流科技，2010(6):42-46.

Application of Analytic Hierarchy Process in Regional Logistics Centre Allocation

ZHANG Li-jie,LUO Su-jun,CHAI Shu-feng (Academy of Military Transportation,Tianjin 300161,China)

運(yùn)用層次分析法對(duì)區(qū)域物流中心的選擇問題進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，同時(shí)結(jié)合實(shí)例應(yīng)用于環(huán)渤海區(qū)域物流中心的選擇中，并利用matlab軟件，將待選的區(qū)域物流中心城市的各項(xiàng)指標(biāo)量化，選出得分最高的城市作為區(qū)域物流中心，此方法在選址方面的應(yīng)用具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

層次分析法；matlab；區(qū)域物流中心；選址

In this paper,the problem of regional logistics centre allocation are discussed using AHP.We quantify relative factors of the four selected cities with the aid of matlab software and select a city whose score is the most as regional logistics centre.The method is a very useful optimizing method for the problem of allocation.

analytic hierarchy process;matlab;regional logistics centre;allocation

F063.1

A

2011-02-28

張麗杰（1979-），女，天津?qū)幒尤?，軍事交通學(xué)院軍事物流系，講師，經(jīng)濟(jì)學(xué)碩士，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)、數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)。

1002-3100(2011)05-0047-03