軍事物流基地選址優(yōu)化

劉林虎，王 敏，荀 燁

（1.軍事交通學(xué)院 學(xué)員旅八連，天津 300161；2.軍事交通學(xué)院 軍事物流系，天津 300161）

軍事物流基地選址優(yōu)化

劉林虎1，王 敏2，荀 燁2

（1.軍事交通學(xué)院 學(xué)員旅八連，天津 300161；2.軍事交通學(xué)院 軍事物流系，天津 300161）

軍事物流基地選址影響因素繁多，需要采取定性分析和定量分析相結(jié)合的方法來(lái)綜合決策分析。分析了選址的影響因素，并建立指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，采用主成分分析法篩選出軍事物流基地候選點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上用最大覆蓋模型確定選址方案，并用實(shí)例驗(yàn)證了該方法的可行性，為軍事物流基地的選址提供了參考方法。

軍事物流基地；選址；主成分分析法；最大覆蓋模型

1 引言

軍事物流基地選址是依據(jù)軍事物流基地建設(shè)發(fā)展理念，綜合考慮自然、軍事、交通等多方面因素，在部署相對(duì)集中的后方倉(cāng)庫(kù)群中，選擇出基礎(chǔ)條件相對(duì)較好、具有擴(kuò)展?jié)摿Φ膫}(cāng)庫(kù)[1]。好的軍事物流基地選址方案可以縮短保障時(shí)間，提高部隊(duì)保障效率。目前國(guó)內(nèi)有部分學(xué)者研究了軍事物流基地選址方法，但大多數(shù)都只是從與需求點(diǎn)的距離來(lái)進(jìn)行定量分析，未考慮軍事物流基地的相關(guān)因素，得到的選址方案往往不是最優(yōu)方案[2]。

2 選址的基本原則和影響因素

2.1 基本原則

擇優(yōu)選取原則。大多數(shù)軍事物流基地都是由原來(lái)的后方倉(cāng)庫(kù)改建而來(lái)，因此應(yīng)分析現(xiàn)有后方倉(cāng)庫(kù)客觀條件，對(duì)各后方倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行評(píng)價(jià)和比較，從中擇優(yōu)選取軍事物流基地候選點(diǎn)。

環(huán)境安全原則。軍事物流基地作為軍事物流系統(tǒng)的保障實(shí)體，戰(zhàn)時(shí)軍事物流基地往往會(huì)成為敵方重點(diǎn)打擊和破壞的目標(biāo)，因此軍事物流基地應(yīng)具備良好的隱蔽、防護(hù)和疏散能力。

系統(tǒng)協(xié)調(diào)原則。軍事物流基地在選址時(shí)，彼此之間應(yīng)盡量避免保障覆蓋面的重疊，將整個(gè)戰(zhàn)區(qū)的物資保障網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)從全局考慮，使軍事物流基地的設(shè)施設(shè)備與區(qū)域性物資保障任務(wù)在區(qū)位和需求上相適應(yīng)。

經(jīng)濟(jì)合理原則?？紤]地區(qū)性?xún)r(jià)格水平、運(yùn)輸距離的不同，不同選址方案會(huì)帶來(lái)不同建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用，在軍事物流基地選址時(shí)，應(yīng)遵循技術(shù)經(jīng)濟(jì)性原則，降低軍事物流基地建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用。

2.2 影響因素

根據(jù)軍事物流基地選址的原則，分析軍事物流基地候選節(jié)點(diǎn)影響因素來(lái)構(gòu)建軍事物流基地候選點(diǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[3]，見(jiàn)表1。

表1 軍事物流基地候選點(diǎn)評(píng)價(jià)體系表

3 建立軍事物流基地選址模型

3.1 主成分分析法篩選軍事物流基地候選節(jié)點(diǎn)

3.1.1 主成分分析法概念。主成分分析(principal component analysis，PCA)也稱(chēng)主分量分析或矩陣數(shù)據(jù)分析，它通過(guò)變量變換的方法把相關(guān)的變量變?yōu)槿舾刹幌嚓P(guān)的綜合指標(biāo)變量。

3.1.2 主成分分析法基本步驟。主成分分析法分析軍事物流基地的基本步驟如下：①軍事物流基地評(píng)價(jià)指標(biāo)打分。組織專(zhuān)家對(duì)軍事物流基地各評(píng)價(jià)指標(biāo)打分，列出打分表，見(jiàn)表2。②樣本標(biāo)準(zhǔn)化處理。消除原來(lái)各指標(biāo)量綱，使各指標(biāo)間具有可比性。③利用標(biāo)準(zhǔn)化后的樣本計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣。④計(jì)算各主成分并進(jìn)行特征值分析。根據(jù)已得的協(xié)方差矩陣得到n個(gè)非負(fù)特征值，并得到n個(gè)單位化特征向量，構(gòu)成正交矩陣。計(jì)算出方差貢獻(xiàn)率，選用累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到85%的主成分。⑤主成分變量與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化后原指標(biāo)變量關(guān)系分析。將主成分變量用特征向量與標(biāo)準(zhǔn)化后原指標(biāo)變量的乘積表示。⑥進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。以每個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)，對(duì)主成分進(jìn)行加權(quán)求和，得到評(píng)價(jià)值，最后對(duì)評(píng)價(jià)值進(jìn)行比較。

3.2 最大覆蓋模型確定軍事物流基地選址

最大覆蓋模型的原理是在給定軍事物流基地?cái)?shù)量的情況下軍事物流基地位置的選擇要使其覆蓋盡可能多的需求點(diǎn)[4]，其數(shù)學(xué)模型表述如下：

表2 軍事物流基地綜合評(píng)分

其中：N：n個(gè)需求點(diǎn)集合；

di：第i個(gè)需求點(diǎn)的需求量；

Vj：第j個(gè)軍事物流基地候選點(diǎn)的容量；

A(j)：第j個(gè)軍事物流基地候選點(diǎn)所覆蓋需求點(diǎn)的集合；

B(i)：可以覆蓋第i個(gè)需求點(diǎn)的軍事物流基地候選點(diǎn)的集合；

p：允許建設(shè)的軍事物流基地的數(shù)量；

yij：第i個(gè)需求點(diǎn)由第j個(gè)軍事物流基地候選點(diǎn)保障的部分；

xj：第j個(gè)軍事物流基地候選點(diǎn)被選中為1，否則為0。

最大覆蓋模型可采用啟發(fā)式方法求解，最大覆蓋模型啟發(fā)法的主要選址步驟為：①列出軍事物流基地候選點(diǎn)的集合，并以一個(gè)空集作為最大覆蓋模型選址初始解的集合。②在軍事物流基地候選點(diǎn)集合中選擇一個(gè)具有最大覆蓋能力的候選點(diǎn)進(jìn)入初始解集合。③在軍事物流基地候選點(diǎn)集合中選擇一個(gè)對(duì)上一次剩余的需求點(diǎn)具有最大覆蓋能力的候選點(diǎn)進(jìn)入初始解集合作為二次解。④重復(fù)以上步驟，直到軍事物流基地?cái)?shù)量達(dá)到建設(shè)數(shù)量的要求。

4 應(yīng)用實(shí)例

設(shè)某區(qū)域有10個(gè)規(guī)模不等的后方倉(cāng)庫(kù)，現(xiàn)需要從中選取2個(gè)建立軍事物流基地，保障該區(qū)域10個(gè)部隊(duì)需求點(diǎn)。

4.1 評(píng)價(jià)打分

采取專(zhuān)家咨詢(xún)法，邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)這10個(gè)后方倉(cāng)庫(kù)條件進(jìn)行綜合評(píng)估打分，并對(duì)評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)進(jìn)行求和取平均值，得出各后方倉(cāng)庫(kù)評(píng)分，見(jiàn)表3。

表3 候選后方倉(cāng)庫(kù)評(píng)分

4.2 標(biāo)準(zhǔn)化處理

以后方倉(cāng)庫(kù)評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用SPSS19.0進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 候選后方倉(cāng)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算結(jié)果

4.3 計(jì)算相關(guān)系數(shù)矩陣

利用標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)計(jì)算出相關(guān)系數(shù)矩陣，見(jiàn)表5。

表5 相關(guān)系數(shù)矩陣

4.4 確定特征值和主成分貢獻(xiàn)率

利用相關(guān)系數(shù)矩陣計(jì)算出相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值及其對(duì)應(yīng)主成分的貢獻(xiàn)率，見(jiàn)表6。

表6 特征值及其對(duì)應(yīng)主成分的貢獻(xiàn)率

由表6可知，表中前兩項(xiàng)特征值累計(jì)貢獻(xiàn)率88.657%超過(guò)了85%，所以認(rèn)為前兩項(xiàng)主成分基本包含軍事物流基地選址的主要因素，因此選用第一和第二主成分進(jìn)行選址評(píng)價(jià)。

4.5 主成分變量得分系數(shù)分析

主成分變量與原始變量之間關(guān)系見(jiàn)表7。

表7 主成分變量關(guān)系

由表7可知，Z1=0.155X1+0.157X2-0.165X3+ 0.156X4-0.150X5+0.160X6-0.157X7,Z2=0.603X1+ 0.506X2+0.386X3-0.769X4+0.824X5+0.452X6-0.396X7。

4.6 線性加權(quán)計(jì)算綜合得分

以每個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)，對(duì)主成分進(jìn)行加權(quán)求和得出10個(gè)候選后方倉(cāng)庫(kù)評(píng)價(jià)值見(jiàn)表8。

由表8可知，綜合評(píng)價(jià)值前5個(gè)為C9，C3，C4，C2，C6。

表8 候選后方倉(cāng)庫(kù)評(píng)價(jià)值

4.7 最大覆蓋模型確定選址方案

經(jīng)測(cè)算得出5個(gè)軍事物流基地候選點(diǎn)相對(duì)10個(gè)需求點(diǎn)的覆蓋范圍，見(jiàn)表9。

表9 軍事物流基地候選點(diǎn)覆蓋范圍

首先設(shè)選址初始解為S=空集。選擇最大覆蓋能力的候選點(diǎn)，由表9可得C2的覆蓋能力最大，可覆蓋4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)需求點(diǎn)。因此將C2加入初始解結(jié)合S中，則一次解集S={ }C2。除去C2候選點(diǎn)的覆蓋范圍，剩余需求點(diǎn)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、10號(hào)需求點(diǎn)，在剩余候選點(diǎn)中能覆蓋最多剩余需求點(diǎn)的候選點(diǎn)為C9，因此將C9加入初始解結(jié)合S中，則二次解集因此最終的軍事物流基地選址方案為：選擇C2、C9建立軍事物流基地，由C2保障4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)需求點(diǎn)，C9保障1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、10號(hào)需求點(diǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

軍事物流基地選址問(wèn)題是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及交通、自然、經(jīng)濟(jì)等諸多因素。本文分析了軍事物流基地選址的影響因素，采用主成分分析法對(duì)多個(gè)后方倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出綜合評(píng)價(jià)值大的若干個(gè)后方倉(cāng)庫(kù)作為軍事物流基地候選節(jié)點(diǎn)，用最大覆蓋模型優(yōu)化求解出所需個(gè)數(shù)的軍事物流基地選址方案。一方面對(duì)選址指標(biāo)進(jìn)行降維，提高了選址的效率；另一方面使定性分析和定量分析相結(jié)合，優(yōu)化了選址的方案。

[1]荀燁,龍綿偉,陳民.基于主成分分析法的軍事物流基地中心倉(cāng)庫(kù)遴選[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào),2015,17(1):61-65.

[2]楊勇.國(guó)內(nèi)物流中心選址研究方法綜述[J].物流技術(shù),2008,27 (1):34-36,43.

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[4]畢婭.設(shè)施點(diǎn)選址決策模型的研究與綜述[J].物流技術(shù),2013, 32(7):17-20.

圖11 上下方向PSD圖對(duì)比圖

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著MEMS數(shù)字加速度傳感器器件技術(shù)的發(fā)展，可以更方便的設(shè)計(jì)加速度記錄裝置，將其應(yīng)用于我們的核燃料運(yùn)輸監(jiān)測(cè)。我們與中國(guó)包裝科研測(cè)試中心針對(duì)運(yùn)輸安全展開(kāi)進(jìn)一步的合作，也充分地利用了其在運(yùn)輸包裝領(lǐng)域的寶貴經(jīng)驗(yàn)，用于分析指導(dǎo)我們后續(xù)在運(yùn)輸條件和包裝方面做進(jìn)一步的改進(jìn)。

[參考文獻(xiàn)]

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[5]STMicroelectronics,STM32F205xx STM32F207xx Datasheet(Rev13)[Z].2016.

Study on Location Optimization of Military Logistics Bases

Liu Linhu,Wang Min,Xun Ye
(1.Company 8 of Student Brigade,Military Transportation Academy,Tianjin 300161; 2.Department of Military Logistics,Military Transportation Academy,Tianjin 300161,China)

In this paper,we analyzed the factors influencing the location of a military logistics base,built the relevant evaluation index system,and used the PCA to identify the candidate locations for the military logistics base,on the basis of which,we finalized the location using the maximum coverage model.At the end,through an empirical case,we demonstrated the feasibility of the method.

military logistics base;locationallocation;PCA;maximum coverage model

E234

A

1005-152X(2017)02-0156-04

10.3969/j.issn.1005-152X.2017.02.036

2016-12-28

劉林虎，男，四川成都人，研究方向：軍事物流。