基于區(qū)間信息熵的TOPSIS法在物流選址研究中的應(yīng)用

張 卉

（江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 信息管理學(xué)院，南昌 330013）

許多專家學(xué)者對此進(jìn)行了一系列的研究。董銀紅針對城市道路堵塞嚴(yán)重的特點(diǎn)，分析了城市應(yīng)急物流選址的問題，給出一種城市物流配送中心選址評價(jià)方法[1]。趙愛文通過AHP法進(jìn)行物流選址影響因素分析，構(gòu)建了徐州市物流選址評價(jià)指標(biāo)體系[2]。部分學(xué)者則是將多屬性評價(jià)方法用于物流配送中心的選擇。如朱輝結(jié)合TOPSIS和灰關(guān)聯(lián)分析法的優(yōu)點(diǎn)，提出加權(quán)灰理想關(guān)聯(lián)熵法的物流配送中心選址方法[3]。范榮華針對物流選址評價(jià)過程中存在的不確定性和信息獲取不完備性，構(gòu)建了基于直覺模糊數(shù)的物流選址評價(jià)方法[4]。李雙辰、王艷春則基于TOPSIS法綜合多種因素確定逆向物流的選址[5]。

本文在現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過建立配送中心的選址評價(jià)指標(biāo)體系，擬用區(qū)間信息熵確定權(quán)重，在此前提下采用TOPSIS法來排序確定物流配送中心地址，最后通過算例驗(yàn)證此方法用于物流配送中心選址的合理有效性。

一、物流配送中心選址評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

在設(shè)計(jì)物流配送中心選址的評價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，遵循了目的性、協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性和戰(zhàn)略性五個(gè)原則。本文通過回顧相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)專家學(xué)者的研究成果，并與物流配送中心選址的實(shí)際情況相結(jié)合，進(jìn)而從以下幾個(gè)方面建立配送中心選址的評價(jià)指標(biāo)體系。

（一）經(jīng)濟(jì)因素

經(jīng)濟(jì)因素是保證物流配送中心長久穩(wěn)定運(yùn)行的首要考慮因素，主要分為土地價(jià)格、工程成本及勞動(dòng)力因素這三種評價(jià)指標(biāo)。通常，企業(yè)在選址時(shí)會(huì)根據(jù)自身發(fā)展?fàn)顩r和經(jīng)濟(jì)實(shí)力選擇土地價(jià)格和工程成本。為了使物流中心有效運(yùn)行，需要充足的人力資源，因此在勞動(dòng)力方面的投資必不可少。

（二）交通因素

交通情況的評價(jià)指標(biāo)主要包括交通便利性和交通設(shè)施狀況。若交通情況良好，則能夠使運(yùn)輸配送的時(shí)間減少，提高運(yùn)輸環(huán)節(jié)的效率，從而給用戶更好的時(shí)效體驗(yàn)。

（三）自然環(huán)境

自然環(huán)境對物流配送中心選址有著較大的影響，主要包括自然氣候條件、地質(zhì)地形條件、水文條件等。在配送中心選址時(shí)，應(yīng)考慮氣候影響、地面對大量貨品集聚的承受力等，盡量不選擇不利地形地勢，如依山傍水、低洼等。

（四）社會(huì)環(huán)境

從社會(huì)環(huán)境角度考慮選址，其影響因素主要包含備選地址的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀、政策條件。發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)狀況能夠促進(jìn)配送中心的發(fā)展，良好的政策條件也有利于配送中心的發(fā)展。

三是潛力數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)冗余繁雜。從宏觀上看，我國綜合國力和國防動(dòng)員潛力極大增強(qiáng)，現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)體量穩(wěn)居世界第二，是全球制造業(yè)第一大國，2017年GDP超過12萬億元，高鐵運(yùn)營里程占世界2／3。面對“天量”的潛力資源，延續(xù)以往“大而全”的覆蓋式統(tǒng)計(jì)方式，必然生成“海量”潛力數(shù)據(jù)，大大增加了潛力統(tǒng)計(jì)的工作量。從微觀上看，動(dòng)員需求提報(bào)、潛力對接機(jī)制仍未有效建立，需求清單指向不明確、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，對接不順暢的問題比較突出，客觀上加大了潛力統(tǒng)計(jì)的難度。實(shí)際工作中，以各行業(yè)系統(tǒng)專業(yè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行普遍性填報(bào)、規(guī)模性疊加、周期性更新，導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余度高、針對性差、可用率低，不利于戰(zhàn)時(shí)動(dòng)員行動(dòng)的組織實(shí)施。

（五）經(jīng)營環(huán)境

良好的經(jīng)營環(huán)境有利于配送中心健康運(yùn)營。選址時(shí)需要考慮商品特性、服務(wù)水平及基礎(chǔ)設(shè)施完善度。商品特性不同，所需配送中心的要求也不相同，必須視具體情況而定。物流業(yè)屬于服務(wù)業(yè)，其服務(wù)水平也是考察因素之一?；A(chǔ)設(shè)施完善度越高，越能夠保證配送中心順利運(yùn)轉(zhuǎn)且不會(huì)制約其發(fā)展。

綜合以上因素，得到的物流配送中心選址評價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

表1 物流配送中心選址評價(jià)指標(biāo)體系

二、基于TOPSIS法的物流配送中心選址決策模型

TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）方法全稱為“逼近理想值的排序方法”，簡稱為“理想解法”，由Hwang和Yoon在1981年時(shí)首次提出。TOPSIS方法是根據(jù)有限個(gè)評價(jià)對象與理想化目標(biāo)的接近程度對現(xiàn)有對象進(jìn)行排序的方法，最接近正理想解同時(shí)又遠(yuǎn)離負(fù)理想解即滿足其滿意解的條件。正理想解的各屬性值均為各備選方案中的最優(yōu)值，負(fù)理想解則反之。本文在結(jié)合區(qū)間數(shù)和熵權(quán)法求出物流配送中心選址評價(jià)指標(biāo)區(qū)間型權(quán)重的基礎(chǔ)上，根據(jù)TOPSIS法的基本原理對所有方案進(jìn)行排序，具體方法如下。

（一）評價(jià)矩陣的規(guī)范化

第一步，計(jì)算各指標(biāo)上界的總和，再用各個(gè)下界除以總和得到新矩陣元素的下界，即：

第二步，將各指標(biāo)下界進(jìn)行相加，用上界除以下界的總和：

第三步，形成新的規(guī)范化區(qū)間數(shù)矩陣：

（二）基于區(qū)間數(shù)熵值法的評價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定

在信息論中，用熵來度量不確定性。不確定性越小，熵越小，需提供的信息則越多；不確定性越大，熵越大，則信息量越少。在將熵值法應(yīng)用于綜合評價(jià)問題時(shí)，若某指標(biāo)的熵值越小，那么其指標(biāo)值變異程度越大，評價(jià)過程中該指標(biāo)所起作用就越大，那么該指標(biāo)的權(quán)重值也應(yīng)越大。

其具體計(jì)算步驟如下。

第一步，將各指標(biāo)值去量綱化：第二步，利用公式計(jì)算熵值：

第三步，確定熵權(quán)：

第四步，將熵權(quán)歸一化：

（三）基于熵權(quán)區(qū)間數(shù)的TOPSIS法排序

第四步，計(jì)算每個(gè)候選地址對理想解的貼近度并排序。計(jì)算公式為：

三、算例分析

電子商城H發(fā)現(xiàn)客戶訂單配送效率較低，急需改進(jìn)，因此計(jì)劃在C城市建立物流配送中心，在經(jīng)過考察和調(diào)研后，初步選定4個(gè)地區(qū)作為物流配送中心的候選地址。為確定最終選址，特聘專家分別從經(jīng)濟(jì)因素、交通因素、自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境及經(jīng)營環(huán)境5個(gè)方面13項(xiàng)指標(biāo)對這4個(gè)候選地址進(jìn)行評價(jià)。將專家組對4個(gè)候選地址的評價(jià)結(jié)果規(guī)范化，最終得到評價(jià)矩陣（見表2）。

表2 規(guī)范化區(qū)間數(shù)評價(jià)矩陣

依據(jù)熵值法的計(jì)算步驟，可求得各評價(jià)指標(biāo)下界與上界輸出的信息熵分別為0.976，0.978，0.981，0.945，0.959，0.966，0.964，0.97 6，0.988，0.986，0.962）T；（0.994，0.947，0.977，0.983，0.988，0.966，0.974，0.979，0.972，0.982，0.991，0.099，0.978）T。最終權(quán)重 W=（0.023，0.173，0.072，0.059，0.046，0.131，0.099，0.082，0.097，0.063，0.03 2，0.034，0.089）。在此基礎(chǔ)上，可以得到候選地址的加權(quán)規(guī)范化區(qū)間數(shù)評價(jià)矩陣，詳見表3。

表3 加權(quán)規(guī)范化區(qū)間數(shù)評價(jià)矩陣

根據(jù)正負(fù)理想的確定方法，可知區(qū)間型正理想解與區(qū)間型負(fù)理想解分別為=（[0.006，0.008]，[0.052，0.063]，[0.022，0.029]，[0.018，0.022]，[0.014，0.017]，[0.046，0.056]，[0.033，0.040]，[0.027，0.032]，[0.028，0.035]，[0.018，0.023]，[0.008，0.010]，[0.009，0.011]，[0.028，0.034]；=[0.004，0.005]，[0.014，0.019]，[0.011，0.014]，[0.009，0.012]，[0.008，0.01]，[0.016，0.026]，[0.013，0.020]，[0.012，0.017]，[0.013，0.018]，[0.01，0.013]，[0.005，0.007]，[0.006，0.007]，[0.012，0.017]）。最后按照貼近度的公式計(jì)算每個(gè)方案的貼近度，計(jì)算結(jié)果見表4。

表4 正、負(fù)理想解距離及貼近度

根據(jù)計(jì)算得出的cj評價(jià)值進(jìn)行排序，根據(jù)cj值越大越接近優(yōu)理想解原理，可知最終的候選地址排序結(jié)果為 M1＞M4＞M2＞M3。

通過以上結(jié)論可以看出，該電子商城若只選一個(gè)物流配送中心，1號候選地是最佳地址。專家評價(jià)1號候選地自然環(huán)境略有不足，且因地理位置較好導(dǎo)致建設(shè)成本過高；但此地址不僅便于運(yùn)輸貨物，周圍還具有齊備的基礎(chǔ)設(shè)施，總體來說較為滿意，可將物流配送中心建于此處。

四、結(jié)語

本文結(jié)合前人的研究成果，提出了更為科學(xué)合理的物流配送中心選址方法。首先構(gòu)建了物流配送中心評價(jià)指標(biāo)體系，并對指標(biāo)因素進(jìn)行具體量化；采用區(qū)間數(shù)理論改進(jìn)熵值法，在此基礎(chǔ)上與TOPSIS結(jié)合，給出了基于區(qū)間信息熵的TOPSIS評價(jià)方法。最后進(jìn)行算例計(jì)算及結(jié)果分析，從而驗(yàn)證區(qū)間信息熵的TOPSIS法的可行性和有效性，為物流配送中心選址提供借鑒。