基于模糊AHP法的新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率效能評(píng)估?

喬 涵 費(fèi)先宏 肖 驊

（陸軍勤務(wù)學(xué)院 重慶 401311）

1 引言

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)作為物流行業(yè)近幾十年來(lái)新興的物流設(shè)施設(shè)備，其發(fā)展一直備受矚目。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我軍的自動(dòng)化立體軍需倉(cāng)庫(kù)數(shù)目不斷增加，樣式不斷發(fā)展改進(jìn)，運(yùn)行效率不斷提高。但隨著軍事科技的不斷進(jìn)步和軍隊(duì)編制體制改革的進(jìn)一步深入，立體軍需倉(cāng)庫(kù)的物流作業(yè)流量快速增長(zhǎng)，迫切需要再度提高自動(dòng)化立體軍需倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行效率以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的后勤保障需求。

新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)是在新時(shí)代環(huán)境下，為提高倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率、提升倉(cāng)儲(chǔ)空間利用率而對(duì)堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)改進(jìn)之后的新型軍需倉(cāng)庫(kù)。主要改進(jìn)之處為，取消高層貨架的核心裝備堆垛機(jī)，將整體高層貨架設(shè)計(jì)為密集型貨架，同時(shí)改進(jìn)其出入庫(kù)方式，為入庫(kù)作業(yè)配備一個(gè)升降平臺(tái)和一個(gè)尋址入庫(kù)裝置，采用自頂向下的方式入庫(kù)，將貨物從下至上依次存放，出庫(kù)采用AGV小車主動(dòng)接貨出庫(kù)，在倉(cāng)庫(kù)底層設(shè)計(jì)AGV小車軌道，小車自底部運(yùn)行到出庫(kù)口，主動(dòng)接到出庫(kù)貨物，而后按照規(guī)劃路線完成出庫(kù)作業(yè)?？傮w規(guī)劃如圖1所示。

圖1 新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)模型圖

2 新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率效能影響因素分析

新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)的效能評(píng)價(jià)受多方面因素影響。出入庫(kù)效率方面，立體倉(cāng)庫(kù)出庫(kù)和入庫(kù)的效率應(yīng)該越高越好，以提高軍需倉(cāng)庫(kù)的整體運(yùn)行效率；空間利用方面該立體軍需倉(cāng)庫(kù)必須最大化利用可用空間來(lái)儲(chǔ)存軍需物資，減少不必要的空間浪費(fèi)，并保證能夠有效管理庫(kù)存；成本方面也應(yīng)該控制在可接受范圍內(nèi)，保證倉(cāng)庫(kù)能夠滿足正常建設(shè)條件，包括建設(shè)成本、維持倉(cāng)庫(kù)基本盈利、后期的維護(hù)成本等；彈性需求能力應(yīng)該滿足倉(cāng)庫(kù)在緊急收發(fā)物資時(shí)快速作業(yè)，高效率完成大批量作業(yè)任務(wù)，還能在日常收發(fā)，作業(yè)量小時(shí)不浪費(fèi)作業(yè)能力。

3 評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建

3.1 確立指標(biāo)體系，構(gòu)建層次模型

從科學(xué)的角度看，體系效能是指新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)整體運(yùn)行的效能，其評(píng)估應(yīng)是對(duì)整個(gè)自動(dòng)化立體軍需倉(cāng)庫(kù)活動(dòng)全過(guò)程的綜合評(píng)價(jià)。在構(gòu)建過(guò)程中，需對(duì)每個(gè)系統(tǒng)的作用和各系統(tǒng)相互之間的關(guān)系，用層次分析法進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)新型密集式立體倉(cāng)庫(kù)從細(xì)節(jié)到整體的全面評(píng)估。因此，應(yīng)從運(yùn)行效率、作業(yè)彈性、空間利用、成本分析等方面概括描述新型密集式立體倉(cāng)庫(kù)某一方面運(yùn)行效能的功能指標(biāo)，然后把功能指標(biāo)繼續(xù)分解成可以量化的指標(biāo)，從時(shí)間、效率、成本等方面具體描述新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)指標(biāo)體系效能的評(píng)估要求，確定科學(xué)性、完備性、獨(dú)立性、可比性、可測(cè)性、可度量的指標(biāo)。同時(shí)，廣泛咨詢專家，對(duì)指標(biāo)體系涉及的問(wèn)題經(jīng)過(guò)多輪的意見(jiàn)交換，統(tǒng)計(jì)處理和歸納綜合，從而最終確定新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)評(píng)估指標(biāo)的完整層次結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 新型密集式立體倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效

3.2 構(gòu)建判斷矩陣

首先分析體系中各因素之間的關(guān)系，通過(guò)調(diào)研數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)資料，在征求專家意見(jiàn)和系統(tǒng)分析人員經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用9標(biāo)度法（見(jiàn)表1）對(duì)評(píng)估指標(biāo)間重要程度進(jìn)行兩兩比較得出判斷矩陣。

表1 層次分析法標(biāo)度值表

對(duì)于總目標(biāo)U，各準(zhǔn)則U1，U2，U3，U4之間的相對(duì)重要性比較判斷矩陣為

對(duì)于各準(zhǔn)則層U1，U2，U3，U4，各方案之間的重要性比較判斷矩陣為

3.3 指標(biāo)權(quán)重及一致性檢驗(yàn)

運(yùn)用方根法，計(jì)算判斷矩陣各行元素乘積的n次方根對(duì)向量進(jìn)行歸一化ωi=Mi/Mj，計(jì)算得到特征向量為W≈(ω1，ω2，ωn)T判 斷 矩 陣 的 最 大 特 征 值 為由于復(fù)雜事物的各因素采用兩兩比較時(shí)，不可能給出兩個(gè)因素的精確比值，存在一定的誤差，因此，要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其算法為首先計(jì)算一致性指標(biāo)，而后查表求平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I，最后計(jì)算一致性比率。當(dāng)CR＜0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有滿意一致性；反之，認(rèn)為判斷矩陣不具有滿意一致性，需要進(jìn)行修正。

經(jīng)計(jì)算，判斷矩陣U-Ui相對(duì)重要性權(quán)值及λmax，CR分別為

W=（0.5566，0.1807，0.1682，0.0946）T

λmax=4.0211，CR=0.0079

判斷矩陣U1-Ui相對(duì)重要性權(quán)值及λmax，CR分別為

W1=（0.4179，0.2245，0.1090，0.2485）T

λmax=4.0457，CR=0.0171

判斷矩陣U2-Uj相對(duì)重要性權(quán)值及λmax，CR別為

W2=（0.6483，0.2297，0.1220）T

λmax=3.0037，CR=0.0036

判斷矩陣U3-Uj相對(duì)重要性權(quán)值及λmax，CR分別為

W3=（0.6483，0.1220，0.2297）T

λmax=3.003 7，CR=0.003 6

判斷矩陣U4-Uj相對(duì)重要性權(quán)值及λmax，CR分別為

W4=（0.5396，0.2970，0.1634）T

λmax=3.0092，CR=0.0088

各方案對(duì)總目標(biāo)權(quán)重為

W=（0.2326，0.1250，0.0607，0.1383，0.1172，0.0415，0.0220，0.1090，0.0205，0.0386，0.0510，0.0281，0.0155）

由以上計(jì)算可知，各指標(biāo)的一致性檢驗(yàn)及組合一致性檢驗(yàn)均通過(guò)，因此，各方案最終的權(quán)重向量可以作為新型密集式立體倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率指標(biāo)體系效能評(píng)估的依據(jù)。

4 運(yùn)行效率能效評(píng)估

通過(guò)分析所構(gòu)建的效能評(píng)估新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率指標(biāo)體系，其中多項(xiàng)指標(biāo)均具有模糊性，據(jù)此，采用模糊綜合評(píng)價(jià)法來(lái)評(píng)估體系效能。

4.1 確定評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)集

根據(jù)影響目標(biāo)的因素確定指標(biāo)集：

影響各一級(jí)指標(biāo)的二級(jí)指標(biāo)集記為

4.2 建立權(quán)證集

在評(píng)價(jià)方案中，各因素對(duì)其影響程度不同，為了反映各因素的重要程度，需要對(duì)各個(gè)因素的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算。反映各因素重要程度權(quán)重W=(ω1，ω2，…，ωn)，該權(quán)值已經(jīng)由層次分析法算出。

4.3 確定評(píng)語(yǔ)集

設(shè)定模糊評(píng)判集以表示由高到低的評(píng)語(yǔ)，通常采用“最優(yōu)，優(yōu)，良，中，差”的五級(jí)評(píng)語(yǔ)。采用10分制打分法確定各參數(shù)為V=｛9，7.5，6，3，1｝，并請(qǐng)10位專家對(duì)第二層13個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判得出判斷矩陣如下：

4.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)以上得出的判斷矩陣進(jìn)行模糊綜合評(píng)判Bi= ωi*Ri，并進(jìn)行歸一化，可得：

由計(jì)算結(jié)果，可知第一層模糊評(píng)價(jià)矩陣為

從而得到總的綜合評(píng)判指標(biāo)為

B= ω *R=（0.1612，0.2712，0.2712，0.1535，0.1429）

根據(jù)評(píng)判集V的參數(shù)可計(jì)算效能評(píng)估的最終分?jǐn)?shù)為

可以看出，根據(jù)最大隸屬度原則可以得出新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率體系效能屬于良好水平。同理可以求出該體系的運(yùn)行效率、彈性需求和成本分析的評(píng)分分別為6.6709，6.2545，4.8590，5.6450。由此可以看出該體系的運(yùn)行效率、彈性需求能力較強(qiáng)，而由于空間利用存在瓶頸，影響了新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行的整體效能。因此，要提高新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行效率體系總體效能，應(yīng)重點(diǎn)從提高空間利用方面入手，這也為下步新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)化指明了方向。

5 結(jié)語(yǔ)

本文運(yùn)用層次分析法構(gòu)建了新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行體系的效能評(píng)估模型，結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)法，采用專家打分，對(duì)新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)的效能進(jìn)行了分析評(píng)估。評(píng)估結(jié)果客觀反映了軍需倉(cāng)庫(kù)建設(shè)中存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，為新型密集式立體軍需倉(cāng)庫(kù)建設(shè)的開(kāi)展和運(yùn)行效率的提高提供了科學(xué)依據(jù)。通過(guò)定量分析可知，基于模糊層次分析的模型符合實(shí)際作戰(zhàn)需要，能夠克服系統(tǒng)的不確定性因素，具有良好的可行性、可用性和可操作性，但評(píng)估過(guò)程中指標(biāo)權(quán)重的選取，還有較多的人為成分，需要在作戰(zhàn)實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善，以提高評(píng)估結(jié)論的科學(xué)性，準(zhǔn)確性和全面性。