节约里程法

第四章层次分析法在苏北菜鸟物流中心选址上的应用

4.1 层次分析法

AHP 是由美国著名运筹学家、匹兹堡大学教授 T.L.Saaty 于二十世纪创立的，它是一种强有力的系统分析+运筹学方法，对多因素、多标准、多方案的综合评价及趋势预测相当有效。面对由“方案层+因素层+目标层”构成的递阶层次结构决策分析问题，给出了一整套处理方法与过程。AHP 最大的优点是可以处理定性和定量相结合的问题，可以将决策者的主观判断与政策经验导入模型，并加以量化处理，AHP 从本质上讲是一种科学的思维方式。其主要的特点是：（1）面对具有层次结构的整体问题综合评价，采取逐层分解，变为多哥单准则评价问题，在多个单准则评价的基础上进行综合；

（2）为解决定性因素的处理及可比性问题，Saaty 建议：以“重要性”（数学表现为 21权值）比较作为统一的处理格式.并将比较结果按重要程度以 1 至 9 级进行量化标度；

（3）检验与调整比较链上的传递性，即检验一致性的可接受程度；

（4）对汇集全部比较信息的矩阵集，使用线性代数理论与方法加以处理.挖掘出深层次的、实质性的综合信息作为决策支持。当然层次分析法也是有其局限性的，具体表现在：（1）AHP 方法也有致命的缺点，它只能在给定的策略中去选择最优的，而不能给出新的策略；（2）AHP 方法中所用的指标体系需要有专家系统的支持，如果给出的指标不合理则得到的结果也就不准确；（3）AHP 方法中进行多层比较的时候需要给出一致性比较，如果不满足一致性指标要求，则AHP 方法方法就失去了作用；（4）AHP 方法需要求矩阵的特征值，但是在 AHP 方法中一般用的是求平均值（可以算术、几何、协调平均）的方法来求特征值，这对于一些病态矩阵是有系统误差的。

4.2 层次分析法的基本原理和步骤

人们在进行社会的、经济的以及科学管理领域问题的系统分析中，面临的常

常是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而往往缺少定量数据的系统。层次分析法为这类问题的决策和排序提供了一种新的、简洁而实用的建模方法。运用层次分析法建模，大体上可按下面四个步骤进行：

（1）建立递阶层次结构模型；

（2）构造出各层次中的所有判断矩阵；

（3）层次单排序及一致性检验；

（4）层次总排序及一致性检验。

4.3 层次分析法实例应用

4.3.1构造递阶层次结构模型

根据苏北菜鸟物流中心选址影响因素的分析，菜鸟物流要在苏北淮安、徐州、连云港、宿迁、盐城这5个地方选择综合指标最好的地点作为物流中心建设地点，需要对这5个候选地的各项因素进行综合评价。评判标准如下：

（1）自然环境因素：越好则越有利于建造物流中心；

（2）经营环境因素：越好则越有利于建造物流中心；

（3）基础设施情况：越好则越有利于建造物流中心；

（4）其他因素：越好则越有利于建造物流中心。

物流中心选址综合评价指标体系

自然因素经

营

环

境

基

础

设

施

其

他

因

素

气候条件地

质

条

件

水

文

条

件

地

形

条

件

商

品

特

征

经

营

环

境

物

流

费

用

服

务

水

平

环

境

保

护

国

土

资

源

公

共

设

施

交

通

条

件

物流中心综合评价指标体系

对这五个城市进行定性分析发现，连云港、盐城这两个城市位于苏北地区东部，地理位置较为偏僻。而且这两个城市交通条件也与徐州、淮安、宿迁有一定差距。其他物流公司也没有在连云港、盐城两个城市建立过苏北区的物流中心的例子。因此，用定性分析便把这两个城市排除，最后再用层次分析法对徐州、淮安、宿迁三个城市进行分析计算。

选址G

自然环境C 1经营环境C 2基础设施C 3其他因素C 4

宿迁A 1徐州A 2淮安A 3

利用层次分析法进行分析求出 宿迁、徐州、淮安这三个候选地适合程度的排序情况，在这里宿迁、徐州、淮安是我们要分析的决策变量，特别地，专家分析的自然环境因素和经营环境因素次层的变量重要程度相等，也就是说两两之比都为1。为此，我们是把基础设施情况和其他因素的次层因素纳入分析范围。

表4-1 层次分析法判断标度

标度 定义 简要说明

1 同等重要 i 因素与j 因素同等重要 3 稍微重要 i 因素比j 因素略重要 5 较强重要 i 因素比j 因素较重要 7 强烈重要 i 因素比j 因素非常重要 9 绝对重要 i 因素比j 因素绝对重要

2、4、6、8 上述两判断级的中间值

为以上判断之间的中间状态对应的标度值 倒数

反比较

若i 因素与j 因素比较，得到判断值为，

ji a =1/ ij a ，ii a =1

4.3.2构造各层次中的所有判断矩阵：

先以第一层要素（选址层）为依据，对第二层（准则层）要素建立判断矩阵如下表所示。

表4-2 以选址层为依据对准则层要素建立判断矩阵表

选址G C1C2C3C4优先级向量自然因素B1 1 8 5 3 0.567

经营环境B2 1/8 1 1/2 1/6 0.056

基础设施B3 1/5 2 1 1/3 0.104

其他因素B4 1/3 6 3 1 0.273

再以第二层要素（准则层）为依据，对第三层（方案层）要素建立判断矩阵。

由于此时有4个准则，故有4个判断矩阵，如下表所示。

表4-3 以自然因素为依据对各城市建立判断矩阵表

自然因素C1A1A2A3优先级向量A1宿迁 1 1/3 1/9 0.068

A2徐州 3 1 1/8 0.146

A3淮安9 8 1 0.786

表4-4 以经营环境为依据对各城市建立判断矩阵表

自然因素C2A1A2A3优先级向量A1宿迁 1 3 9 0.640

A2徐州1/3 1 8 0.306

A3淮安1/9 1/8 1 0.054

表4-5 以基础设施为依据对各城市建立判断矩阵表

自然因素C3A1A2A3优先级向量A1宿迁 1 2 9 0.595

A2徐州1/2 1 7 0.347

A3淮安1/9 1/7 1 0.058

表4-6 以其他因素为依据对各城市建立判断矩阵

自然因素C4A1A2A3优先级向量A1宿迁 1 1/3 1/9 0.069

A2徐州 3 1 1/7 0.155

A3淮安9 7 1 0.776

4.3.3层次单排序及其一致性检验