雙層規(guī)劃決策下的物流園區(qū)選址

徐靜

[摘 要]通過實(shí)際選址過程中，具體的選址方案產(chǎn)生過程，與雙層規(guī)劃方法有機(jī)結(jié)合，分為先下層、后上層分析的決策方法。將影響因素分開，在下層規(guī)劃中用熵值法與重心法相結(jié)合，在上層規(guī)劃中將層次分析法和灰色關(guān)聯(lián)分析法結(jié)合成改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)分析法。從而分兩階段得到最佳的物流園區(qū)選址方案，能很好地解決物流園區(qū)的選址問題。

[關(guān)鍵詞]雙層規(guī)劃決策；熵值法；灰色關(guān)聯(lián)分析法；層次分析法

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.27.109

如今在物流園區(qū)項(xiàng)目越來越大，涉及做決策的管理者也越來越多的情況下，大部分決策者們不處于同一層級，所以在較大問題的決策上很難一次就被確定。在企業(yè)中，高級管理者對下層部門有一定的控制權(quán)，基層部門從屬于高級管理層，其管理職責(zé)范圍也較窄。因此我們可以看到，在戰(zhàn)略層面的大型問題上，基本是一個(gè)多層次的決策系統(tǒng)，每一層級都有各自的目標(biāo)函數(shù)，同時(shí)高層決策直接對下層決策產(chǎn)生影響，具有權(quán)威性。

因此，雙層規(guī)劃決策在選址的實(shí)際應(yīng)用方面更為貼近具體決策過程。首先上級在宏觀層面上決定在某個(gè)地區(qū)進(jìn)行選址，通常是根據(jù)當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃，有幾個(gè)具體的地址進(jìn)行比較選擇。接著，在下層規(guī)劃時(shí)，在備選地址中進(jìn)行篩選的過程中，首先選取經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和物流指標(biāo)，因?yàn)檫@兩個(gè)方面是基層部門首先在做選址可能性分析上面優(yōu)先考慮的指標(biāo)。之后，高層管理者對基層部門得到的結(jié)果進(jìn)行上層規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況和管理者經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用層次分析法對部分主觀性指標(biāo)進(jìn)行分析，對下層規(guī)劃篩選得到的方案進(jìn)行比選，最終進(jìn)行選址決定。

綜上所述，雙層規(guī)劃決策方法是對于物流園區(qū)選址時(shí)很好的方法，我們從下層規(guī)劃開始后再回到上層規(guī)劃得到最終選址結(jié)論。

首先收集數(shù)據(jù)，根據(jù)本文算例，我們根據(jù)項(xiàng)目情況，收集土地價(jià)格、建設(shè)成本、不可預(yù)見費(fèi)用+管理費(fèi)用、區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平（GDP）、社會消費(fèi)品零售總額、貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量、運(yùn)輸費(fèi)用、單位配送費(fèi)用、貨運(yùn)量（件）這10個(gè)指標(biāo)2005—2014年的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以此來通過雙層規(guī)劃的方法對選址進(jìn)行分析。

1 下層規(guī)劃階段

基于我們得到的各個(gè)備選地址10個(gè)指標(biāo)的預(yù)測數(shù)據(jù)的均值，因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)量綱的不同，模型所描述的規(guī)律應(yīng)該獨(dú)立于量綱的影響，并且排除量綱的影響，增強(qiáng)數(shù)據(jù)計(jì)算穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，我們需要對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采取無量綱化處理。無量綱化處理的方式有較多種，可以通過比較選取適合的無量綱化方法，也可以選取合適的無量綱化方法對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到無量綱化處理后的數(shù)據(jù)。

在本文算例中，選取公式：Yij=xijni=1xij2作為本文的無量綱化方法，對基礎(chǔ)進(jìn)行處理。

在得到若干備選地址10個(gè)影響指標(biāo)的無量綱化的處理結(jié)果后，用熵值法對其進(jìn)行處理，首先得到每個(gè)備選地址的指標(biāo)為Xij，計(jì)算其第i個(gè)方案下第j個(gè)指標(biāo)的比重，得到pij。之后根據(jù)熵值法計(jì)算各指標(biāo)熵值，再由得到的熵值，計(jì)算這十個(gè)指標(biāo)的熵權(quán)Wj。

因我們最終需要得到的是若干備選地址的之間的權(quán)重，所以在此需要將指標(biāo)熵權(quán)轉(zhuǎn)化為備選地址之間的權(quán)重。因此，根據(jù)公式：Si=Wj×yij（i=1，2，3，…，m，j=1，2，3，…，n），用各個(gè)備選地址的數(shù)據(jù)乘以指標(biāo)熵權(quán)，得到每個(gè)備選地址的得分，由歸一法公式計(jì)算每個(gè)備選地址之間的權(quán)重W′i，得到結(jié)果。

在得到各個(gè)備選地址之間的權(quán)重W′i后，我們要根據(jù)重心法來計(jì)算備選地址的重心。下層決策主要選取的是重心法，配合熵值法確定權(quán)重和灰色預(yù)測法確定所使用的數(shù)據(jù)，以權(quán)重距離最小為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的備選地址篩選，得到重心則是最優(yōu)結(jié)果，運(yùn)用的公式W（v2i）=min{jw′idi，j}（i=1，2，…，m，j=1，2，…，n）。在現(xiàn)實(shí)工作中，下層規(guī)劃得到的結(jié)果僅僅只有一個(gè)是不夠的，對于上層規(guī)劃來說，高層管理者要對基層部門得到的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的篩選，需要有多個(gè)備選方案來進(jìn)行選擇。所以，在重心法中，權(quán)重距離最小的是重心所在，各個(gè)備選地址的權(quán)重距離則是越小越好。因此，通常準(zhǔn)備3個(gè)或3個(gè)以上的地址進(jìn)行備選。

2 上層規(guī)劃階段

在下層規(guī)劃階段得到篩選結(jié)果之后，我們進(jìn)入到上層規(guī)劃階段，主要運(yùn)用的方法是AHP層次分析法和灰色關(guān)聯(lián)分析法。

這個(gè)方法的思路是：首先在系統(tǒng)中確定一個(gè)理想方案，其在所有的備選地址評價(jià)系統(tǒng)中都是最優(yōu)的，這個(gè)理想方案不一定要是備選方案中的某個(gè)地址，可以是一個(gè)理想性的、虛構(gòu)的、各個(gè)指標(biāo)都達(dá)到滿分的方案，即使這個(gè)方案在現(xiàn)實(shí)中并不存在。然后，通過專家打分法，給每一個(gè)備選地址的影響因素進(jìn)行打分。接著，運(yùn)用AHP法，逐層確定各指標(biāo)因素間的相對權(quán)重。接著，將各個(gè)備選地址的得分與理想方案由低層次向高層次逐層進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，可以得到各備選地址與理想方案之間的關(guān)聯(lián)度。最終，根據(jù)綜合關(guān)聯(lián)度的大小，來選取最優(yōu)的園區(qū)選址。

首先我們采用德爾菲法在高層管理者之間給篩選后的若干備選地址給予定性打分。并且設(shè)置一個(gè)全滿分理想方案，用于灰色關(guān)聯(lián)分析法分析哪個(gè)方案與理想方案較為接近，最接近的方案即是最優(yōu)決策。接下來，通過AHP法進(jìn)行各層次權(quán)重因素的確立，首先計(jì)算一級指標(biāo)下的二級指標(biāo)之間的權(quán)重，通過對各二級指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較打分，建立判斷矩陣，通過計(jì)算特征向量μi和特征根λmax，然后計(jì)算mi的n次方根，之后將特征向量μ—i=（μ—1，μ—2，…，μ—n）進(jìn)行歸一化處理，得到指標(biāo)之間的權(quán)重。

所示，根據(jù)計(jì)算得到判斷矩陣的特征向量μi，再計(jì)算出最大特征根λmax。其中經(jīng)過歸一化處理后得到的特征向量μi即是指標(biāo)之間的權(quán)重，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

接著，我們對所有的二級指標(biāo)和一級指標(biāo)重復(fù)上述權(quán)重確定方法，得到所有二級指標(biāo)和一級指標(biāo)之間的權(quán)重。

計(jì)算完各級指標(biāo)權(quán)重后，我們根據(jù)德爾菲法對各個(gè)備選地址打分的結(jié)果來計(jì)算每個(gè)地址的得分與理想方案的灰色關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度越高則說明與理想方案更接近，是最優(yōu)決策。

首先從各個(gè)備選方案的二級指標(biāo)開始，此時(shí)的理想方案是全部滿分為9的方案，我們根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析的方法，計(jì)算出每個(gè)二級指標(biāo)得分矩陣的Δ（min）和Δ（max），之后計(jì)算出每個(gè)二級指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，接著計(jì)算出各個(gè)二級指標(biāo)的權(quán)重，來求出此時(shí)二級指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度。之后，參考方案的選取跟之前有區(qū)別，需要根據(jù)二級指標(biāo)選關(guān)聯(lián)度最大的為參考序列，而不是在打分極端給出一個(gè)理想方案。之后重復(fù)Δ（min）和Δ（max）計(jì)算方法，得到一級指標(biāo)下的各備選地址灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)，最終計(jì)算出各備選地址的灰色關(guān)聯(lián)度，關(guān)聯(lián)度最大的為最優(yōu)方案，此時(shí)得出最優(yōu)選址結(jié)論。

3 結(jié) 論

本文所用的各類方法的計(jì)算過程如上，下層規(guī)劃決策階段以重心法為主，上層決策階段以層次分析法和關(guān)聯(lián)預(yù)測為主，以比選的方式，最終通過的計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度的方式選取物流園區(qū)的最優(yōu)地址。

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