許振宇, 任世科, 郭雪松, 袁治平
(1.西安交通大學(xué) 管理學(xué)院,陜西 西安 710049; 2.西安交通大學(xué) 公共政策與管理學(xué)院,陜西 西安 710049)
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不確定條件下應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性評(píng)價(jià)模型
許振宇1, 任世科1, 郭雪松2, 袁治平1
(1.西安交通大學(xué) 管理學(xué)院,陜西 西安 710049; 2.西安交通大學(xué) 公共政策與管理學(xué)院,陜西 西安 710049)
以應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性為評(píng)價(jià)對(duì)象,在對(duì)其影響因素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,從保障機(jī)制、信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運(yùn)作流程、資金保障五個(gè)方面構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,考慮應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性評(píng)價(jià)信息受主客觀因素影響難以精確測(cè)定,依據(jù)指標(biāo)特點(diǎn)運(yùn)用語(yǔ)言評(píng)價(jià)值,區(qū)間值,數(shù)值多種形式測(cè)定指標(biāo)值,然后將語(yǔ)言評(píng)價(jià)值和數(shù)值轉(zhuǎn)化為區(qū)間值,運(yùn)用層次分析法、熵值法分別計(jì)算一、二級(jí)指標(biāo)權(quán)重,再運(yùn)用聯(lián)系數(shù)對(duì)指標(biāo)值和權(quán)重進(jìn)行集結(jié)排序。最后設(shè)計(jì)算例驗(yàn)證了模型的有效性和適用性。
應(yīng)急供應(yīng)鏈;評(píng)價(jià)模型;層次分析法,熵值;可靠性
近年來(lái)自然災(zāi)害、生產(chǎn)安全事故,公共衛(wèi)生事件等突發(fā)性事件對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。在突發(fā)事件應(yīng)急救援中都伴隨大量物資的運(yùn)輸調(diào)度,需要構(gòu)建及時(shí)、準(zhǔn)確、安全的應(yīng)急供應(yīng)鏈。應(yīng)急供應(yīng)鏈?zhǔn)且詾樽匀粸?zāi)害、公共衛(wèi)生事件等突發(fā)事件提供所需救援物資、信息、服務(wù)為目的,以追求時(shí)間效益最大化和災(zāi)害損失最小化為目標(biāo),包括計(jì)劃、管理、控制等環(huán)節(jié)的物流活動(dòng)[1]。應(yīng)急供應(yīng)鏈與傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的區(qū)別主要有[1~3]:
(1)存在大量不確定因素。主要包括:不斷變化的應(yīng)急設(shè)施能力,需求的不確定性;
(2)政府成為應(yīng)急物流的管理者,擁有制定預(yù)案,指揮決策等重要職責(zé);
(3)復(fù)雜的溝通和協(xié)調(diào)。主要包括:多主體參與需要政府協(xié)調(diào),通信線路設(shè)施損壞影響信息溝通;
(4)非程序化決策。時(shí)間、信息、資源有限,例外事件頻發(fā)需要采取非程序化決策;
(5)信息流交互量大而頻繁,信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要求精度極高,流向高度集中,信息指令與反饋可越級(jí)傳遞;
(6)緊急性。突發(fā)事件具有突然性和極大破壞性需要在第一時(shí)間運(yùn)送救援人員和物資;
(7)資源有限。主要包括:物資,人員,運(yùn)力,燃料;
(8)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈追求整體效益最大化,應(yīng)急物流核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高效和及時(shí)交貨。
通過(guò)分析可以看出,同傳統(tǒng)供應(yīng)鏈相比應(yīng)急供應(yīng)鏈?zhǔn)菫閼?yīng)對(duì)突發(fā)事件由政府主導(dǎo),協(xié)調(diào)組織各方力量進(jìn)行應(yīng)急物資籌集、調(diào)度、分配滿足應(yīng)急物資需求,這決定了應(yīng)急供應(yīng)鏈的組成具有一定臨時(shí)性,事前需要制定物流預(yù)案,法規(guī)制度、指揮決策機(jī)制等措施從而保證其可靠性,同時(shí)可靠供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信息系統(tǒng)對(duì)于應(yīng)對(duì)突發(fā)事件來(lái)臨時(shí)時(shí)間緊迫,需求動(dòng)態(tài)變化,運(yùn)輸狀況不確定等起到重要作用,另外物資的籌備、適時(shí)補(bǔ)充、運(yùn)輸及時(shí)性等運(yùn)作流程也構(gòu)成應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性的重要保障。由于影響應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性的因素眾多,且某些因素可能影響到供應(yīng)鏈整體的可靠性,因此構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)于提高應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資的有效調(diào)度,滿足應(yīng)急救援物資需求,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性近年成為學(xué)術(shù)領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者從不同角度對(duì)影響應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性的因素及評(píng)價(jià)模型進(jìn)行了研究,其中,SHEU認(rèn)為高效率的應(yīng)急物流對(duì)減輕災(zāi)害的影響發(fā)揮著重要作用,并設(shè)計(jì)了一個(gè)混合模糊聚類應(yīng)急管理運(yùn)作優(yōu)化模型[4]。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈文獻(xiàn)的分析,PETTIT研究了應(yīng)急援助的關(guān)鍵成功因素:戰(zhàn)略規(guī)劃、庫(kù)存管理、運(yùn)輸和容量規(guī)劃、信息管理和利用技術(shù)、人力資源管理、持續(xù)改進(jìn)和協(xié)作,并對(duì)應(yīng)急援助情況下供應(yīng)鏈成功因素進(jìn)行了討論[5]。OLORUNTOBA基于文件分析和同災(zāi)害管理人員的半結(jié)構(gòu)化討論,分析了氣旋“拉里”應(yīng)急救援鏈在準(zhǔn)備、規(guī)劃階段和善后響應(yīng)階段的關(guān)鍵成功因素:日常的防災(zāi)意識(shí)和教育活動(dòng)、具體的早期預(yù)警、事先規(guī)劃、政府協(xié)同、軍隊(duì)參與[6]。SOHN介紹了一種模糊質(zhì)量功能開(kāi)發(fā)(Fuzzy Quality Function Deployment)方法, 用來(lái)分析供應(yīng)鏈管理中可靠性因素,并給出一個(gè)利用模糊質(zhì)量功能展開(kāi)分析陰極射線管制造的需求可靠性實(shí)例[7]。郭雪松、孫林巖、徐冕通過(guò)隨機(jī)著色 Petri網(wǎng)對(duì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)在一定需求水平下的績(jī)效及可靠性問(wèn)題進(jìn)行了建模與分析[8]。鄭哲文從倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、通信、生產(chǎn)四個(gè)子系統(tǒng)和技術(shù)設(shè)備、流程規(guī)范、人員管理三個(gè)層次建立了應(yīng)急物流供應(yīng)鏈系統(tǒng)可靠性測(cè)度指標(biāo)體系,并運(yùn)用模糊層次分析法進(jìn)行供應(yīng)鏈可靠性設(shè)計(jì)[9]。余德建,周德群運(yùn)用ANP 理論從指揮調(diào)度、處置實(shí)施、信息管理三個(gè)方面研究了應(yīng)急物流保障能力評(píng)價(jià)[10]。邢鑫鑫針對(duì)應(yīng)急物流方案選擇的問(wèn)題,從服務(wù)質(zhì)量、影響度、經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)方面構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的模糊綜合評(píng)價(jià)模型[11]。陳梓杰,徐菱,程園對(duì)應(yīng)急供應(yīng)鏈的籌集、運(yùn)輸、分配階段的物資可得性、物資正確性、物資到達(dá)時(shí)間、信息因素、管理因素進(jìn)行了探討[12]。林遠(yuǎn)明,卓建仙,楊凱通過(guò)對(duì)自然災(zāi)害應(yīng)急物流能力要素的分析,從組織協(xié)調(diào)能力、物流柔性運(yùn)作能力和信息處理能力三個(gè)角度構(gòu)建了自然災(zāi)害應(yīng)急物流能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系采用 ANP 網(wǎng)絡(luò)層次分析法對(duì)指標(biāo)體系進(jìn)行評(píng)價(jià)分析[13]。鄧愛(ài)民,張凡,熊劍,吳鵬飛從應(yīng)急物流指揮、儲(chǔ)備、配送、信息四個(gè)方面構(gòu)建了應(yīng)急物流能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,運(yùn)用模糊灰色綜合進(jìn)行評(píng)價(jià)[14]。李志偉從環(huán)境、技術(shù)、管理、操作四個(gè)方面構(gòu)建應(yīng)急物流風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系,用AHP和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了評(píng)價(jià)模型[15]。另一些學(xué)者則針對(duì)應(yīng)急供應(yīng)鏈中某一關(guān)鍵要素進(jìn)行優(yōu)化研究,主要分為三個(gè)方面[2,16]:應(yīng)急資源的靜態(tài)配置(設(shè)施選址、線路規(guī)劃、資源存儲(chǔ)配置)、動(dòng)態(tài)調(diào)度(資源運(yùn)輸,分配)和聯(lián)動(dòng)配置與管理。國(guó)內(nèi)學(xué)者也對(duì)從公平[17]、需求變化[18]、配置效率[19]及網(wǎng)格化[20]角度對(duì)應(yīng)急選址、資源配置、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)等問(wèn)題進(jìn)行了研究。
從研究的對(duì)象看,應(yīng)急供應(yīng)鏈的研究集中在對(duì)選址、配置、運(yùn)輸?shù)纫氐膬?yōu)化研究,關(guān)于供應(yīng)鏈整體的評(píng)價(jià)多從能力、風(fēng)險(xiǎn)角度研究,而應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性的研究還處于探討階段,缺乏對(duì)應(yīng)急供應(yīng)鏈整體可靠性的研究;從研究的角度看,已有的研究多是在指標(biāo)值確定的情況下來(lái)研究,且數(shù)據(jù)類型多為單一精確值,實(shí)際評(píng)價(jià)中由于應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性影響因素受到眾多不確定因素的影響,且評(píng)價(jià)主體的知識(shí)有限性難以對(duì)指標(biāo)精確測(cè)定,因此依據(jù)指標(biāo)特點(diǎn)采用語(yǔ)言評(píng)價(jià)值,區(qū)間值,數(shù)值主客觀結(jié)合的形式則可更真實(shí)地描述不確定條件下的應(yīng)急供應(yīng)鏈狀況;從研究的方法來(lái)看,應(yīng)急供應(yīng)鏈的研究主要運(yùn)用線性規(guī)劃、排隊(duì)論等傳統(tǒng)優(yōu)化模型,和DEA、灰色評(píng)價(jià)、模糊綜合評(píng)價(jià)等多屬性決策模型,多為確定模型較難適應(yīng)不確定條件下應(yīng)急供應(yīng)鏈研究實(shí)際;綜上所述,以應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性為評(píng)價(jià)對(duì)象,構(gòu)建了應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,研究在信息不確定條件下運(yùn)用語(yǔ)言評(píng)價(jià)值,區(qū)間值,數(shù)值多種形式測(cè)定指標(biāo)值,并綜合運(yùn)用三角模糊數(shù)等知識(shí)將多種形式指標(biāo)評(píng)價(jià)值轉(zhuǎn)化為區(qū)間值,而后通過(guò)層次分析法和熵值法對(duì)區(qū)間值賦權(quán),最后采用聯(lián)系數(shù)建立了屬性值和權(quán)重均為區(qū)間數(shù)的指標(biāo)集結(jié)和排序模型。
應(yīng)急供應(yīng)鏈以為突發(fā)事件提供所需救援物資為目的,以追求時(shí)間效益最大化和災(zāi)害損失最小化為目標(biāo),具有突發(fā)性、不確定性、非常規(guī)性、弱經(jīng)濟(jì)性、資源有限性、靈活性等特點(diǎn),因此應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性指標(biāo)體系的建立是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作, 它要求設(shè)計(jì)的指標(biāo)能夠準(zhǔn)確、全面、有效地反映應(yīng)急供應(yīng)鏈的可靠性。在指標(biāo)體系構(gòu)建中遵循的基本原則:
(1)系統(tǒng)性。從應(yīng)急供應(yīng)鏈的信息、組織、物資、資金四個(gè)關(guān)鍵要素分析其可靠性,其中物資調(diào)度可靠性又分為供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性(靜態(tài)可靠性)和供應(yīng)鏈運(yùn)作流程可靠性(動(dòng)態(tài)可靠性);
(2)科學(xué)性。通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)[4~25]提取相關(guān)指標(biāo)形成備選指標(biāo)集,然后采用專家訪談的方式征求相關(guān)領(lǐng)域?qū)<乙庖?jiàn),最后依據(jù)反饋意見(jiàn)建立指標(biāo)體系并明確內(nèi)涵;
(3)可操作性。針對(duì)指標(biāo)特點(diǎn)應(yīng)采用定性分析與定量分析結(jié)合原則, 采用語(yǔ)言評(píng)價(jià)值、區(qū)間值、數(shù)值等形式對(duì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定;
(4)層次性。將應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為 4項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)和30項(xiàng)二級(jí)指標(biāo);
(5)差異性。指標(biāo)體系應(yīng)能反映上文所述應(yīng)急供應(yīng)鏈與傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的區(qū)別。
表1 應(yīng)急供應(yīng)鏈可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
3.1 模型構(gòu)建
定義2 語(yǔ)言評(píng)價(jià)信息[26],記語(yǔ)言評(píng)價(jià)集為s={si|i∈{0,1,…,(T/2)-1,T/2,(T/2)+1,…,T}},其中Si表示S中的第i個(gè)語(yǔ)言短語(yǔ),T一般為偶數(shù)。如T=6時(shí),S={s0,s1,s2,s3,s4,s5,s6}={VP(Verypoor),P(Poor),MP(MiddlePoor),M(Middle),MG(MiddleGood),G(Good),VG(Very Good)}。評(píng)價(jià)專家從事先定義好的語(yǔ)言評(píng)價(jià)集中選擇一個(gè)語(yǔ)言短語(yǔ)表示他對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的偏好判斷。
(1)
其中,x∈R,dL