基于層次分析法的物流中心選址研究

-浙以耐無尢唐現(xiàn)代物流與供應(yīng)鏈管理期末論文題目：基于層次分析法的物流中心選址研究學(xué)生姓名指導(dǎo)教師專業(yè)名稱班級2013年12月基于層次分析法的物流中心選址研究――以Q市為例摘要：到目前為止，我國許多地方的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展都受到了農(nóng)產(chǎn)品物流的發(fā)展的制約。針對加快農(nóng)產(chǎn)品物流發(fā)展的研究逐漸成為社會各界關(guān)注的熱點(diǎn)。建立一個合理的農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心，不僅可以提高農(nóng)產(chǎn)品的配送效率,還可以降低農(nóng)產(chǎn)品的配送成本,從而解決近年來引人關(guān)注的菜價高的問題。選擇一個合適的農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心建設(shè)地址是城市農(nóng)產(chǎn)品物流系統(tǒng)規(guī)劃和完善的前提。本文分析了影響農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址因素并介紹了選址問題常用的層次分析法，并結(jié)合Q市具體實(shí)例分析，綜合利用這種方法進(jìn)行計算，得出較為準(zhǔn)確的選址，希望能為我國其它城市的農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址規(guī)劃提供一定的經(jīng)驗和建議。關(guān)鍵詞：層次分析法；供應(yīng)商；選址；農(nóng)產(chǎn)品配送；1引言國內(nèi)外研究現(xiàn)狀農(nóng)產(chǎn)品物流配送的概念最早在美國提出，1901年John.F.Growell在美國政府的報告《農(nóng)場產(chǎn)品流通產(chǎn)業(yè)委員會報告》中首次討論了影響農(nóng)產(chǎn)品配送的成本和影響因素，揭開了人們對農(nóng)產(chǎn)品物流認(rèn)識的序幕，也由此開辟了農(nóng)產(chǎn)品物流配送的研究和發(fā)展歷程。案例情況本文所選取的Q市是典型的以農(nóng)業(yè)為主的小城市，也是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的中心樞紐。這種城市農(nóng)產(chǎn)品流通的基本模式大多數(shù)是：農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者――農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地批發(fā)市場――農(nóng)產(chǎn)品銷售批發(fā)市場――零售商――消費(fèi)者。農(nóng)產(chǎn)品到達(dá)消費(fèi)者手中時已經(jīng)是多次周轉(zhuǎn)了。建立農(nóng)產(chǎn)品配送中心是一個以最快的速度、最好的質(zhì)量將農(nóng)產(chǎn)品送達(dá)消費(fèi)者的必要途徑。目的本文將在分析影響農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址因素基礎(chǔ)上，綜合利用層次分析法進(jìn)行Q市農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址決策。配送中心選址影響因素經(jīng)濟(jì)效益因素經(jīng)濟(jì)效益因素包括運(yùn)輸條件、用地條件、現(xiàn)有設(shè)施利用程度和勞動力條件等因素。運(yùn)輸條件包括海陸空各種運(yùn)輸網(wǎng)的銜接，與碼頭、車站、機(jī)場等集散地和中心樞紐的聯(lián)接程度。主要體現(xiàn)在貨物運(yùn)輸過程中的通暢、準(zhǔn)確和安全等方面。運(yùn)輸條件直接影響了配送中心的運(yùn)輸效率。不合理的選址會造成貨物出入不便、運(yùn)輸不暢以及運(yùn)輸成本加大，所以一般好的配送中心選址應(yīng)盡可能地靠近交通線路或中轉(zhuǎn)樞紐，使配送中心成為物流鏈中的一個適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)。農(nóng)產(chǎn)品配送中心一般占地較大，所以土地價格是必須考慮的經(jīng)濟(jì)因素，其次土地開發(fā)成本、公共設(shè)施也是用地條件的核心因素，還必須符合當(dāng)?shù)卣囊?guī)劃。一般情況下農(nóng)產(chǎn)品配送中心都會選在距商業(yè)區(qū)、居民區(qū)較遠(yuǎn)的地區(qū)。選擇合適的農(nóng)產(chǎn)品配送中心地址時也應(yīng)對現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行利用，盡量避免重復(fù)建設(shè)，減少浪費(fèi)，減少配送中心建設(shè)的固定成本。因此很多地方建設(shè)城市的農(nóng)產(chǎn)品配送中心都利用現(xiàn)有的批發(fā)市場或集散中心改建。附近可雇傭的勞動力的數(shù)量和素質(zhì)也是建設(shè)配送中心的重要考慮之一。社會效益因素社會效益因素包括：配送中心的建立是否符合法規(guī)制度情況、對周圍企業(yè)的影響、對交通條件的影響以及對周圍居民的影響等。建設(shè)一個配送中心首先必須符合法規(guī)制度，還應(yīng)該盡量減少給交通帶來的壓力，避免對周圍居民造成影響，同時要考慮對周圍企業(yè)發(fā)展的影響。環(huán)境因素環(huán)境因素包括自然條件、自然資源、社會環(huán)境等，符合自然條件、能充分利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源、周邊環(huán)境的支持是配送中心發(fā)展的前提條件。因此，配送中心的選址應(yīng)結(jié)合考察周邊的社會、自然環(huán)境條件。配送中心選址方法3.1層次分析法目前常用的配送中心原值的方法大體上可以分為兩類：定性分析和定量分析。定性分析法是指憑借個人或集體的經(jīng)驗做出決策，其執(zhí)行步驟一般是先根據(jù)經(jīng)驗確定評價指標(biāo)，對待利用評價指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)劣性檢驗，再根據(jù)檢驗結(jié)果作出決策。這類方法簡單易行、容易操作，缺點(diǎn)是經(jīng)驗主義和主觀主義，在關(guān)系重大的配送中心選址上很少由政府或企業(yè)選擇用這種方法。定性分析法主要有比較分析法、模糊評價法等。定量分析法是把選址問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)，再利用合適的算法進(jìn)行求解，求出最優(yōu)解作為配送中心的選址位置。這類方法準(zhǔn)確性強(qiáng)，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中一般只會考慮較為重要的幾個因素。定量分析法主要有重心法、混合整數(shù)規(guī)劃法和SADQ啟發(fā)式算法等。而層次分析法和多目標(biāo)決策法等則是介于定性和定量之間的選址方法，這種方法一般是把定性因素轉(zhuǎn)化為定量因素，做出較完整的分析。在實(shí)際的應(yīng)用中，一般是多種方法同時使用。本文重點(diǎn)分析的是使用層次分析法來選址。層次分析法（AHP,AnalyticHierarchyProcess）是美國運(yùn)籌學(xué)家薩蒂在20世紀(jì)70年代提出的、多指標(biāo)綜合評價的一種定性和定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法。在一些決策系統(tǒng)中很多因素之間的比較往往無法用定量的方式描述，此時需要將半定性、半定量的問題轉(zhuǎn)化為定量計算問題，層次分析法最適合應(yīng)對這種情況。它首先將所要分析的問題層次化，即將問題根據(jù)其目標(biāo)分解成不同的組成因素而形成目標(biāo)的準(zhǔn)則層，按照因素間的互相聯(lián)系和層級關(guān)系形成一個多層次分析結(jié)構(gòu)模型，最后歸結(jié)為最底層（方案層、措施層）相對于目標(biāo)層的權(quán)值或相對優(yōu)劣排序問題。層次分析法的作用是從備選方案中選擇較優(yōu)者。這個作用正好說明了層次分析法只能從原有方案中進(jìn)行選取，而不能為決策者提供解決問題的新方案?；趯哟畏治龇ǖ腝市農(nóng)產(chǎn)品配送中心選址在只選擇一個地址作為配送中心地址的模型中，采用重心法可以快速的得出相對最佳的選址方案，操作簡單、計算便捷，但是所得出的地點(diǎn)往往不是精確的配送中心最佳位置，配送成本可以進(jìn)一步下降，得出的地址也極有可能是現(xiàn)實(shí)中因為土地價格、地理條件等難以實(shí)現(xiàn)的位置。而層次分析法能將半定性半定量的問題轉(zhuǎn)化成定量問題，是多指標(biāo)綜合評價的一種定性和定量相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，有利于對多因素且缺乏必要數(shù)據(jù)情況下的決策問題進(jìn)行分析。因此，本文選擇運(yùn)用重心法和層次分析法以求得準(zhǔn)確的最優(yōu)解。4.1重心法得出候選地址（具體過程不贅述）由于可供選址的地點(diǎn)比較多，且需要綜合考慮眾多影響因素，導(dǎo)致選址問題極為復(fù)雜。利用重心法，從農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和需求點(diǎn)、供給點(diǎn)的地理位置入手，以配送中心選址最重要的因素總運(yùn)輸成本最少為目標(biāo)，排除大多數(shù)的劣質(zhì)選址地點(diǎn)，只得出少數(shù)的地址作為候選地址方案。構(gòu)造參照坐標(biāo)系：研究的范圍是Q市市中心0區(qū)和其下轄的五區(qū)三市。其坐標(biāo)以及農(nóng)產(chǎn)品年平均產(chǎn)量如表一所示。表一Q市區(qū)縣坐標(biāo)區(qū)縣東經(jīng)北緯農(nóng)產(chǎn)品平均產(chǎn)量（萬噸）O區(qū)120.1936040.2A區(qū)120.20360703B區(qū)120.2636101.0C區(qū)120.20:3617T074D區(qū)120.333612T46E區(qū)120.10:3577531F市122.753615449Hm120.263673498I市119.75:36.65841J市120.6536.2753.5通過重心法得出的結(jié)果是CDJ三地為Q是農(nóng)產(chǎn)品配送中心選址的候選地點(diǎn)。采用層次分析法進(jìn)行方案決策在重心法求得的三個候選地點(diǎn)的基礎(chǔ)上運(yùn)用層次分析法對除物流成本以外的影響選址的定性和定量因素綜合考慮，求出最優(yōu)選址方案。建立層次分析結(jié)構(gòu)模型建立層次分析結(jié)構(gòu)是層次分析法中最重要的一步，為此要對系統(tǒng)進(jìn)行深入分析，弄清系統(tǒng)的范圍、所包含的因素、因素之間的相互關(guān)系和最終需要解決的問題。配送中心選址的過程中涉及的因素比較多，選擇時要考慮各因素的重要性、影響力或者有限程度,建立準(zhǔn)則層和指標(biāo)層。根據(jù)上文對農(nóng)產(chǎn)品配送中心選址主要影響因素的分析，可建立結(jié)構(gòu)模型如圖二所示。從圖二可以看出，目標(biāo)層是最優(yōu)的選址方案；準(zhǔn)則層為評價配送中心地址方案優(yōu)劣的準(zhǔn)則，包括交通條件、服務(wù)水平、經(jīng)營環(huán)境、貨源分布與數(shù)量、現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施等；方案層為候選地點(diǎn)，也就是重心法所求出的三個候選方案。平服務(wù)布與數(shù)量1觀有基礎(chǔ)設(shè)施候選方案1（平服務(wù)布與數(shù)量1觀有基礎(chǔ)設(shè)施候選方案1（C）的遼驛塗隸麴挨選萬案3挨選萬案3（圖二：農(nóng)產(chǎn)品配送中心選址層次結(jié)構(gòu)模型圖構(gòu)造判斷矩陣構(gòu)造判斷矩陣就是給出每一層次各要素之間的相對重要性，即針對上一層的元素，本層元素之間的相對重要性，如表1到表6所示，其中的標(biāo)度采用的類型為19,數(shù)值越大表示X因素比Y因素影響程度也越大。一般情況下，不同的決策案例中，不同的決策者根據(jù)自己的具體情況給出相應(yīng)的判斷矩陣中的判斷標(biāo)度，不同決策者對不同因素的重視程度不同影響著判斷標(biāo)度的不同。本案例中，根據(jù)事先所收集的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息確定判斷標(biāo)度。構(gòu)造合適的判斷矩陣關(guān)系到能否得出準(zhǔn)確的決策方案。標(biāo)度類型：1~9表1.最優(yōu)選址方案判斷矩陣一致性比例：0.0584;對總目標(biāo)的權(quán)重：1.0000;\lambda{max}:5.2617最優(yōu)選址方案服務(wù)水平經(jīng)營環(huán)境貨源分布與數(shù)量交通條件現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施Wi服務(wù)水平1.00005.00000.33330.50000.25000.1160經(jīng)營環(huán)境0.20001.00000.25000.33330.20000.0507貨源分布與數(shù)量3.00004.00001.00002.00000.50000.2609交通條件2.00003.00000.50001.00000.33330.1587現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施4.00005.00002.00003.00001.00000.4136表2.服務(wù)水平判斷矩陣一致性比例：0.0516;對總目標(biāo)的權(quán)重：0.1160;\lambda_{max}:3.0536服務(wù)水平候選方案1(C)候選方案2(D)候選方案3(J)Wi候選方案1(C)1.00000.50000.33330.1571候選方案2(D)2.00001.00000.33330.2493候選方案3(J)3.00003.00001.00000.5936表3.經(jīng)營環(huán)境判斷矩陣一致性比例：0.0036;對總目標(biāo)的權(quán)重：0.0507;\lambda{max}:3.0037經(jīng)營環(huán)境候選方案1(C)候選方案2(D)候選方案3(J)Wi候選方案1(C)1.00003.00000.50000.3090候選方案2(D)0.33331.00000.20000.1095候選方案3(J)2.00005.00001.00000.5816表4?貨源分布與數(shù)量判斷矩陣一致性比例：0.0370;對總目標(biāo)的權(quán)重：0.2609;\lambda_{max}:3.0385貨源分布與數(shù)量候選方案1(C)候選方案2(D)候選方案3(J)Wi候選方案1(C)1.00000.33330.20000.1047候選方案2(D)3.00001.00000.33330.2583候選方案3(J)5.00003.00001.00000.6370表5?交通條件判斷矩陣一致性比例：0.0036;對總目標(biāo)的權(quán)重：0.1587;\lambda{max}:3.0037交通條件候選方案1(C)候選方案2(D)候選方案3(J)1Wi候選方案1(C)1.00005.00002.00000.5816候選方案2(D)0.20001.00000.33330.1095候選方案3(J)0.50003.00001.00000.3090表6?現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施判斷矩陣一致性比例：0.0516;對總目標(biāo)的權(quán)重：0.4136;\lambda{max}:3.0536現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施候選方案1(C)候選方案2(D)候選方案3(J)Wi候選方案1(C)1.00000.25000.50000.1494候選方案2(D)4.00001.00001.00000.4742候選方案3(J)2.00001.00001.00000.3764以上幾個表都是經(jīng)過層次分析法yaahp軟件處理過的，可以看出判斷矩陣一致性比例都小于0.10，可以判定本案例中準(zhǔn)則層關(guān)于目標(biāo)層、方案層關(guān)于準(zhǔn)則層的判斷矩陣的一致性是可以接受的決策結(jié)果經(jīng)過計算，得到三個候選方案的排序權(quán)重，如表7所示:表7:最終結(jié)果備選方案權(quán)重候選方案1(C)0.2153候選方案2(D)0.3154候選方案3(J)0.4693根據(jù)上述的層次分析結(jié)果，候選方案3是最優(yōu)方案，即J點(diǎn)是Q市最優(yōu)的農(nóng)產(chǎn)品配送中心建設(shè)地點(diǎn)。5結(jié)束語本文在影響城市農(nóng)產(chǎn)品配送中心的因素分析基礎(chǔ)之上，以Q市為例，用重心法對其六區(qū)四市計算得到C、D、J三個最佳的候選地址；然后用層次分析法對這三個縣市多種因素綜合考慮分析，得出J縣是Q市最佳的城市農(nóng)產(chǎn)品配送中心選址地點(diǎn)。但是由于重心法只是單一的考慮運(yùn)輸成本因素，只關(guān)注相對地理位置和年平均產(chǎn)量，忽視了自然條件、地理條件等重要因素，所得出的結(jié)論局限性很大。其次層次分析法中準(zhǔn)則層各因素的選取、判斷矩陣的標(biāo)度設(shè)置有一定程度的主觀性，結(jié)論也有主觀性的影響。因此在進(jìn)一步的研究中還應(yīng)該考慮其他因素，比如不同候選地點(diǎn)的運(yùn)輸費(fèi)率等；此外還可以采用多方