基于AHP的城市間物流運(yùn)輸路線選擇研究

摘要：“次日達(dá)”等高效率配送的出現(xiàn)，彰顯著我國(guó)在交通運(yùn)輸方面的顯著進(jìn)步，表明國(guó)內(nèi)運(yùn)輸方式和路線選擇范圍越來(lái)越廣。高效率配送除了依賴于倉(cāng)庫(kù)的位置選擇外，還寄托于城市間的快速物流運(yùn)輸。本文針對(duì)物流配送過(guò)程中的城市間物流運(yùn)輸路線選擇問(wèn)題，采用層次分析法進(jìn)行各因素權(quán)值分析研究，通過(guò)實(shí)例表明該方法能有效地解決城市間物流運(yùn)輸路線選擇問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：物流運(yùn)輸；路線選擇；層次分析法

引言

隨著電子商務(wù)的盛行，配送作為一種新型的物流手段，得到迅猛發(fā)展。在人們?nèi)找孀非蟾咝逝渌偷男蝿?shì)下，無(wú)論是物流企業(yè)、電商企業(yè)還是實(shí)體經(jīng)濟(jì)企業(yè)都紛紛在很多城市設(shè)立了配送中心，并通過(guò)不斷選擇更好的運(yùn)輸方式來(lái)提高運(yùn)輸效率。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)和科技的進(jìn)步，我國(guó)物流運(yùn)輸結(jié)構(gòu)逐步改善，不再單單依賴于鐵路運(yùn)輸。其他運(yùn)輸方式運(yùn)輸能力快速提高，在減輕鐵路運(yùn)輸壓力的同時(shí)，帶動(dòng)了整體物流運(yùn)輸?shù)男省＿\(yùn)輸硬技術(shù)的不斷進(jìn)步與運(yùn)輸軟技術(shù)的合理使用相結(jié)合，才能讓物流效能實(shí)現(xiàn)最大化。因而利用層次分析法簡(jiǎn)捷有效地選擇最適合自身產(chǎn)品的城市間物流運(yùn)輸路線，不僅能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)多方面兼顧的高效率配送，同時(shí)能達(dá)到緩解行業(yè)物流運(yùn)輸壓力的效果。

1、物流運(yùn)輸方式及選擇因素

1.1 物流運(yùn)輸方式

近年來(lái)，我國(guó)運(yùn)輸硬技術(shù)不斷完善，其運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施如公路、鐵路、海運(yùn)、運(yùn)輸車等一直在不斷更新。目前來(lái)看，在我國(guó)現(xiàn)代物流運(yùn)輸系統(tǒng)中，物流運(yùn)輸主要有以下五種方式：

（1）鐵路運(yùn)輸：是陸地長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑瑤缀醪皇苓\(yùn)輸條件影響，有可重載高速運(yùn)行以及運(yùn)輸單位大的優(yōu)勢(shì)。且選擇方式多，除傳統(tǒng)火車外還有高鐵動(dòng)車新一代鐵路運(yùn)輸方式；

（2）公路運(yùn)輸：其空間、時(shí)間自由，受線路停車站等約束小，可實(shí)現(xiàn)門對(duì)門直達(dá)輸送。其優(yōu)勢(shì)在于可以簡(jiǎn)化產(chǎn)品包裝，造成貨物損傷、丟失和誤送的可能性很??；

（3）水路運(yùn)輸：在大批量和遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸中有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，比其他運(yùn)輸方式便宜。其余優(yōu)勢(shì)在于可以運(yùn)送超大型和超重型的物品；

（4）航空運(yùn)輸：優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)輸速度快，耗費(fèi)時(shí)間短，對(duì)貨物造成的損失很小。適合保鮮物品的輸送，但運(yùn)輸費(fèi)用較高；

（5）管道運(yùn)輸：優(yōu)勢(shì)在于維修費(fèi)便宜，可輸送大量物資的同時(shí)不費(fèi)人力、運(yùn)輸成本低、占地少、安全事故以及公害都較少，但存在運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)、輸送對(duì)象有局限性的弊端。

在物流運(yùn)輸過(guò)程中，除運(yùn)輸方式不同以外，每種運(yùn)輸方式還有不同的運(yùn)輸路線。因而物流運(yùn)輸路線的選擇除了要考慮運(yùn)輸方式的選擇，還要在各運(yùn)輸方式的基礎(chǔ)上考慮路線的不同對(duì)運(yùn)輸效率的影響。

1.2 影響物流運(yùn)輸路線選擇的因素

在現(xiàn)代物流運(yùn)輸系統(tǒng)中，要想選擇城市間的物流運(yùn)輸最優(yōu)路線，需要考慮很多因素。比如在考慮運(yùn)輸方式時(shí)，會(huì)考慮運(yùn)輸貨物的種類、運(yùn)輸量、交通狀況、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸方式的速度、運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸成本等。在考慮同一運(yùn)輸方式下的運(yùn)輸路線時(shí)，會(huì)考慮運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸成本以及交通狀況。其中，運(yùn)輸距離和運(yùn)輸方式的速度在一定程度上可以不加以考慮，因?yàn)榭芍苯油ㄟ^(guò)選擇運(yùn)輸時(shí)間來(lái)概括運(yùn)輸距離以及運(yùn)輸速度的選擇，如果再加以考慮的話，會(huì)為選擇變得更加復(fù)雜，且毫無(wú)必要。因而本文根據(jù)參考文獻(xiàn)[1][2]主要考慮以下五點(diǎn)來(lái)對(duì)物流運(yùn)輸路線進(jìn)行最優(yōu)選擇，即運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸成本、運(yùn)輸貨物種類、運(yùn)輸量和運(yùn)輸交通狀況。

關(guān)于運(yùn)輸貨物種類：企業(yè)或者單位選擇物流模式必須立足于自身產(chǎn)品的屬性。如果單個(gè)產(chǎn)品的性質(zhì)或者重量等不符合某一運(yùn)輸方式的標(biāo)準(zhǔn)，就必須選擇其它的物流方式。比如易燃易爆類就不能選擇航空運(yùn)輸以及鐵路運(yùn)輸，應(yīng)按照國(guó)家嚴(yán)格的運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。同時(shí)必須全面考慮自身產(chǎn)品的價(jià)值、時(shí)效性等屬性來(lái)選擇物流模式。若該物品時(shí)效性較短則可相應(yīng)選擇時(shí)間較快的運(yùn)輸方式。

關(guān)于運(yùn)輸交通狀況：除了公路運(yùn)輸?shù)牡缆非闆r、堵車情況、紅綠燈情況需要考慮以外，影響鐵路、水路以及航空運(yùn)輸狀況的因素也需要考慮在內(nèi)，如是否因?yàn)樘鞖獾脑蛴绊戇@幾種運(yùn)輸方式的實(shí)行度，比如暴風(fēng)雨、暴風(fēng)雪可能會(huì)使這些運(yùn)輸方式無(wú)法被選擇。

關(guān)于運(yùn)輸成本：運(yùn)輸成本除考慮運(yùn)輸工具的消耗外，還包括人工費(fèi)用，過(guò)路費(fèi)等。

關(guān)于運(yùn)輸時(shí)間及運(yùn)輸量可通過(guò)直觀的信息進(jìn)行考慮，如運(yùn)輸貨物自身的重量、地圖軟件給出的參考時(shí)間等。

2、層次分析法的方法步驟

層次分析法（AHP），是一種將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次（一般為三個(gè)層次），再在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。

首先根據(jù)多決策目標(biāo)問(wèn)題將問(wèn)題分解為目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層B和方案層C。利用主觀賦權(quán)法對(duì)目標(biāo)層下的準(zhǔn)則層進(jìn)行賦權(quán)，用兩兩比較的方法得出目標(biāo)層A下的準(zhǔn)則層B的比較矩陣。然后把比較矩陣的每一元素除以其相對(duì)應(yīng)列的總和，所得商組成標(biāo)準(zhǔn)比較矩陣，他們各行的平均值就是目標(biāo)層在各準(zhǔn)則上的權(quán)重。同理，可以得到準(zhǔn)則層B中各準(zhǔn)則下的各方案權(quán)重。最后進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)步驟如下：

第一步：由被檢驗(yàn)的兩兩比較矩陣乘以其特征向量，所得的向量稱之為賦權(quán)和向量。

第二步：每個(gè)賦權(quán)和向量的分量分別除以對(duì)應(yīng)的特征向量的分量，即第i個(gè)賦權(quán)和向量的分量除以第i個(gè)特征向量的分量。

一般規(guī)定，當(dāng)CR≤0.1時(shí)兩兩比較矩陣的一致性可以接受，則該過(guò)程結(jié)束，表明所設(shè)權(quán)重可用；若CR>0.1則表示兩兩比較矩陣一致性太差，必須重新從兩兩比較矩陣處開(kāi)始循環(huán)、進(jìn)行兩兩比較判斷，直到滿足條件為止。

3、層次分析法在運(yùn)輸路線選擇的示例研究

本文以從廣西南寧市到四川成都市進(jìn)行貨物運(yùn)輸為例，對(duì)基于AHP的城市間物流運(yùn)輸路線選擇研究進(jìn)行驗(yàn)證。

首先，根據(jù)百度地圖以及收集到的資料，從南寧市到成都市的貨物運(yùn)輸可分別通過(guò)公路、鐵路、航空運(yùn)輸三種方式。而鐵路運(yùn)輸又分為高鐵運(yùn)輸和火車運(yùn)輸，公路運(yùn)輸稍好的路線共有三條。所以方案層C為火車運(yùn)輸、高鐵運(yùn)輸、飛機(jī)運(yùn)輸、公路運(yùn)輸1、公路運(yùn)輸2、公路運(yùn)輸3。準(zhǔn)則層B如前所說(shuō)，為運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸成本、運(yùn)輸貨物種類、運(yùn)輸量以及運(yùn)輸交通狀況五類。目標(biāo)層A則為最優(yōu)路線。如圖1所示：

其中公路運(yùn)輸?shù)娜龡l路線的區(qū)別在于卡車1方案所需時(shí)間少、收費(fèi)多，卡車2方案經(jīng)過(guò)紅綠燈少，卡車3方案收費(fèi)少、時(shí)間長(zhǎng)。

根據(jù)以上對(duì)層次分析法步驟的描述，通過(guò)咨詢相關(guān)專家，分別得到目標(biāo)層下準(zhǔn)則層的權(quán)重以及各準(zhǔn)則下各方案的權(quán)重。其判斷矩陣如表2-表7所示：

求得他們的權(quán)重向量，然后進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其一致性檢驗(yàn)結(jié)果為（A為目標(biāo)層，B為準(zhǔn)則層，C為方案層）：

CR（A-B）=0.02，CR（時(shí)間-C）=0.03，CR（成本-C）=0.04，CR（貨物種類-C）=0.07，CR（運(yùn)輸量-C）=0.05，CR（交通狀況-C）=0.01。結(jié)果均小于0.1，因此均通過(guò)一致性檢驗(yàn)。最后計(jì)算其層次總排序值，結(jié)果如表8所示：

基于以上計(jì)算結(jié)果對(duì)選擇層次進(jìn)行總排序。通過(guò)表8可得出結(jié)論：C3飛機(jī)運(yùn)輸方案是此次貨物從南寧市到成都市的最優(yōu)物流路線選擇。

4、小結(jié)

本文充分利用了層次分析法在處理多準(zhǔn)則、復(fù)雜問(wèn)題方面的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)城市間物流運(yùn)輸路線選擇進(jìn)行了研究。通過(guò)實(shí)例分析，表明該方法在一定程度上具有較好的適用性，能夠簡(jiǎn)捷有效地解決物流運(yùn)輸在路線選擇上的問(wèn)題，對(duì)于不同貨物能較好地選擇出最適合該種貨物的運(yùn)輸路線。但需要注意的是，在采用層次分析法確定權(quán)重時(shí)，需廣泛征集有關(guān)人員和專家意見(jiàn)，使計(jì)算所得權(quán)重更好地符合實(shí)際情況，最大限度提高層次分析法模型的適用性。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

黃靜如，成都信息工程大學(xué)，研究方向：管理科學(xué)與工程。