应急物流系统快速响应机制的多属性决策模型及算法_刘高常

应急物流活动具有突发性、需求不稳定性、 供 给事后选择性、 流量不均衡等特点， 这些特点决定 了应急物流系统应对突发事件的能力取决于它的 快速响应机制和对复杂多变条件下的环境适应 ［１］。 当应急物流系统受到突发事件的触发时， 指挥中心 需在最短时间内评估危害后果、调取应急预案、 准 确估计需求方的应急物资品种和数量， 并做出科学 的决策方案。因此， 应急物流系统快速响应机制的 设计和评价是一项复杂的系统工程， 构成了典型的 多属性决策问题。 近年来，各地区的应急物流系统已经初步形 成， 应急物流系统的快速响应已经引起国内外学者 的关注。 Ｖｅｎｋａｔｅｓｈ 和 Ｍｅｎｉｓｈ （２００３ ） 提出： 一个国家 最需要的是一条完备的应急管理机制， 尤其是它应 对突发事件的反应能力。王旭平 （２００５ ） 提出： 构建 应急物流系统的关键目标之一就是提高系统的快 速响应能力。 赵艳 （２００８ ） 认为应急物流的目标就是 在最短时间内以最小成本获取应急物资， 并运送到 目的地。 李建国 （２００７ ） ， 李志伟、 余德建等 （２００８ ） 利
（ 二 ） 决策方案
（３ ） 其中： ω= （ω１ ，ω２ ， …， ω） ωi ∈ ［０，１］， i 为属性权重， Σωi=１。 ω ＝ aηi+bφi+cφi+θi i∈N （４ ）
i n
（aη +bφ +cφ +θ） Σ
i i i i i=１ n m
（rij， rkj ） ， φi＝ 记 ηi＝ΣΣD
入 手 ， 选 择 存 储 、 运 输 、 配 载 、 包 装 、 信 息 处 理 、 保障 机 制 等组 建 决 策方 案 ， 根据决 策 理论 和实践 经 验 ， 选 取 信 息 处 理 速 度 、 机 制 转 换 速 度 、 方 案 执 行 速 度 、 方 案 执 行成本 、 配 载 能 力 、 存 储 能 力 、 预 警 能 力 七 个 属 性 构 建 属 性 集 ， 采 用 UEWAA 算子 集结 属 性 信 息 ， 利 用 组 合 偏差 最 大化 确 定 属 性 权 重 ，通过 比 较 方 案 与正 理 想 点 的 偏差 大小进 行 决 策方 案 排 序 和选 优 。 结 果 表 明 ， 基 于 理 想 点 的 多 属 性决 策方 法运 用在 应 急 物流 的 快 速 响 应 机 制 评 价 和选 优中 ，计 算快捷 、 结 果 直 观 、 可 靠 性 较高 。 关键词 ： 应 急 物流 ； 快 速 响 应 ； 多 属 性决 策方 法 中图分类号 ：F25 文献标志码 ：A
X５３ＭＩＳ
X３３ 封闭网络和条形码
X３５ 开放网络和 ＲＦＩＤ
保障机制
X６１ 法律法规
X６２ 行政制度
X６３ 公共政策
图1
应急物流方案
根据属性选择的要求，应急物流系统的快速 响应需达到三个理想目标： 时间最短 、 成本最小 、 能力最强 。 其中时间最短主要体现在两个方面： 一是信息处理和转换速度快 、 时间短； 二是方案 的制定和实施速度快 、 时间短 。 成本最小主要是 方案执行成本小， 并能使突发事件造成的危害后 在特殊 果降到最低 。 能力最强是指预警能力强， 条件下的应急物资存储能力最强， 以及应急物资 的配载能力最强 。 只有三个目标共同实现 、 相互 协调，应急物流系统的快速响应机制才是科学 高效的。不同的具体方案， 其目标的实现和协 的、 调程度是不同的。 综上所述， 选取评价应急物流系统快速响应的 主要属性为： u１—信息处理速度； u２—机制转换速 度； u３—方案执行速度； u４—方案执行成本； u５—配 载能力； u６—存储能力； u７—预警能力。 按照上述 ７ 个属性，运用测度问题的相关知 识量化属性变量，将语言标度定义在 －５￣５ 之间， 即 S＝ （ｓ－５， …，ｓ５ ） ， S＝ （极差， 很差， 差， 较差， 稍差， 一 。从方案集 X 中任 般， 稍好， 较好， 好， 很好， 极好 ） 意选取三个方案来评估其快速响应程度 。评价值 见表 １。
的多属性决策问题，设 X= （rij ） m×n 为不确定语言决 m 为决策方案的数量， n 为决策方案的属 策矩阵， 性个数， rij 为第 i 方案第 j 属性的评价值。
（ 三 ） 算法设计
对于不确定语言的多属性决策问题， 设 xi= （ri１, ） 为决策方案， 对属性 ui∈u 进行测度， 得到 ri２,…,rim 属性评价集 rij∈R， 且 x±= （r１ , r２ , r３ ,…, rm ）
一 、引
言
用数学模型对应急物流的保障能力、方案选择、 风 险评估等方面进行了相应的定量研究 。 Ｄｏｕｇｌａｓ Ｍｏｏｎ （１９９９ ） 通过保留最少应急点个数来提高系统 的响应速度。该方法限制了需求网络为树形， 缺乏 普遍适应性。Ｓ．Ｍ．Ｈｏｎｇ－Ｍｉｎｈ 等（２０００）运用系统仿 真方法对供应链中的突发性物流进行优化， 以期提 （１９９９ ） 通过引入连续可行方 高响应速度 。刘春林 案， 以应急最早开始时间为目标构建了模型， 并求 解算法。Ｈｅｕｍｇ Ｓｕｋ Ｈｗａｎｇ 和 Ｈｉｎｏｊｏｓａ（２０００）、 方磊 （２００６ ） ， 张裕华、 陈明华、 李迎秋等 （２００９ ） 从应急物 流选址、 服务设施方面构建模型， 并求解算法来提 高反应速度。Ｌｉｎｅｔ（２００４）， 缪成、 许维胜等 （２００６ ） 从 配送路线优化、 运输方式选择方面改善应急物流系 统， 提高反应能力。 Ｓｈｅｕ（２００７）提出灾难快速响应应 急物流配送的混合模糊聚类优化模型。王绍仁， 马 祖军（２０１１）从 ＬＲＰ 角度研究地震过程中应急物流 系统的快速响应。 许勤 （２００７ ） 提出通过推动电子商 务的发展， 减少物流环节， 简化作业过程来提升系 统的响应速度。 周钟秀 （２００８ ） 提出建立隐性应急物 流网络来实现系统的即时响应。 徐东 （２００８ ） 提出建 立虚拟配送中心提高系统响应速度。 龙永图 （２００８ ）
应急物流系统快速响应机制的 多属性决策模型及算法
刘 高 常 1，
摘
谭吉玉 2
（１．江西理工大学经济管理学院， 江西 赣州 ３４１０００； ２．南昌大学理学院， 南昌 ３３００３１ ）
要 ： 基 于 应 急 物流 的 突 发性 、 需 求 不 稳 定 性 、 供 给 事 后选 择 性等特 点 ，从 物流活 动 的 各 个 环 节
i=１ k=１
姨
m
１ m
m
r ）， ΣD（r ，
２ ij i=１ j j ij
*
φi＝ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ１ m
*
m * j ij i
（r ， r） ， θ ＝ΣD （r ， r） 。 ΣD
i=１ i=１ m
其中 rj ＝ １ m
Σr
k=１
kj
表示各方案的某一个属性 ui 的平
均值［８－１０］。 最后利用 D （x+， x） i i ∈N 对方案进行排序和择 + 优。 D （x ， xi)越小， 说明决策方案 xi 离正理想点越贴 近， 因此方案 xi 越优。
三 、算
例
由于应急物流活动的突发性、复杂性等特点， 当专家的意识受到主 、 客观因素制约时， 对快速响 应机制的评价值给出的信息往往是优 、 良、 差等定 性语言信息， 因此， 属性值的表现形式为语言变量 或不确定语言变量。 为了解决属性值为不确定语言 从物流活动的各个环节入手， 选择存储、 运输、 配载 、 包装 、 信息处理 、 保障机制建立应急物流方 案。设方案集 X= （x１i， x２j， …， x６m)， 其中 i， j， m∈N， 见 图 １。
收稿日期： ２０１３－０２－１７
基金项目 ：江西省社会科学 “十二五” 规划课题 （编号： １１ＧＬ３９ ） ； 江西理工大学 ２０１２ 校级自选课题 （编号： ｊｘｘｊ１２０６５ ）
作者简介： 刘高常 （１９７６－
） ， 男， 讲师， 主要从事物流工程方面的研究， Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｇｃｍａｘ２＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．
+ + + LULULL UU+ +
二 、多属性决策模型与算法
（ 一 ） 属性选择
备选方案的属性选择是构建多属性决策模型 的关键。因此， 建立属性集必须满足科学性 、 完整 性、 不重复性、 可运算性、 相对稳定性等条件。［７－９］通 常， 高效的应急物流系统既要确保有物可流， 即合 理的储备， 也要保障绿色通道畅通， 架通 “储备” 和 “通道” 的桥梁就是信息技术和平台。因此， 应急物 流系统快速响应的属性选择要体现以下三个方面： 一是系统易调整和转换， 具有很强的适应力； 二是 有完备的物流信息系统支持， 快速 、 平稳地实现各 物流环节的无缝连接； 三是有完整的保障机制， 如法 律法规、 行政制度和公共政策等。 以便确保应急物资 的采购、 征用与发放， 应急资金的筹集与使用， 应急 人员的组织与调度， 明确政府、 企业和公民的责权利 范围。令属性集 u＝｛u１， u２，…，un｝， n 为属性个数。
＋ Ｌ＋ Ｕ＋ Ｌ＋ L U+ U Ｌ＋ ± ± ± ±
（１ ）
其中 rj ＝［ rj ， rj ］， rj ＝max （rij） ，rj =＝max （rij） ， j∈ M= （１， ２， …， m ） ， rj 和 rj 分别是 rj 的下限和上限。 rj =［rj ，rj ］，rj =min （rij） ，rj =min(ruij) ， j∈M= （１， ２， …， m ） ， rj 和 rj 分别是 rj 的下限和上限。 决策者进行定性测度时， 需要适当的语言评估 标度。定义 S=｛Si|i= -t， …， t｝， u=［Sa，Sb］和 v=［Sc，Sd］ 为不确定语言变量， 其中 c 不小于 a， d 不小于 b。 利用 ＵＥＷＡＡ 算子对决策矩阵 R= （rij ） m×n 的属 性值进行集结， 得到 u 和 v 偏差及方案 xi 和方案正 理想点之间的偏差： D （u， v ） = （Sc-a× Sd-b ） /２=S （２ ） （ c-a+d-b ） /２ D （x+， x） （r１ , ri１ ） ω２D （r２ , ri２ ） …ωmD （rm ， rim ） ， i∈N i =ω１D
DOI:10.13265/ki.jxlgdxxb.2013.04.001
第 34 卷 第 4 期
江西理工大学学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Vol.34, No.4 Aug. 2013
2013 年 8 月
文章编号： ２０９５－３０４６ （２０１３ ） ０４－００６３－０４
第 34 卷 第 4 期
刘 高 常 ， 等 ： 应 急 物流 系 统 快 速 响 应 机 制的 多 属 性决 策 模 型 及 算 法
65
存储
X１１ 车间或零售店
X１２ 平面仓库
X１３ 自动化仓库
X１４ 社会物流中心 （普通 ）
X１５ 自动化社会物流中心
运输
X２１ 水运 X２４ 铁路集装箱 X２７ 滚装船
表1决策矩阵rx11车间或零售店x12平面仓库x13自动化仓库x14社会物流中心普通x15自动化社会物流中心x21水运x22普通铁路运输x23普通空运x24铁路集装箱x25公路运输x26驼背列车x27滚装船x28直升机方案u1u2u3u4u5x1s0s1s1s3s0s1s3s4s2s5x2s0s2s0s1s3s4s3s4s2s4x3s1s3s1s3s2s4s0s2s0s3属性u6s1s4s2s3s1s4u7s2s3s1s3s0s1方案u1u2u3u4u5drjr1js15s0s3s0s0drjr2js1s15s0s0s05drjr3js0s0s05s25s2属性u6s05s05s05u7s0s05s2表2偏差分量dx31散放x32一般容器x33集装箱x33无动力车x35动力车x36传送带x41散装x42非标准包装x33标准包装x51手工处理x52电脑处理x53misx33封闭网络和条形码x35开放网络和rfidx61法律法规x62行政制度x63公共政策存储运输配载包装信息处理保障机制应包物流方案x第34卷第4期刘高常等
64 能做到真正快速响应
［２－６］
江西理工大学学报 。
2013 年 8 月
提出： 只有政府、 企业、 个人三者综合协调， 系统才 在多属性决策方面， 徐泽水 （２００６ ） 对属性取值 为语言变量， 属性权重信息完全未知 、 属性权重不 完全信息、 属性权重不完全且对方案有偏好的多属 性决策问题和多属性群决策问题， 给出了一种决定 属性权重的优化模型和决策方法， 最后通过 ＬＷＡＡ 等算子集结属性信息［７］。卫贵武等 （２００７ ） 针对权重 和属性值都不确定的多属性决策问题，提出使用 ＵＬＷＡ 算子和互补矩阵选择决策方案［８］。 上述学者探索了提升应急物流系统响应速度 的方法和途径，初步确定了学科研究范围及解决问 题的设想。但现有文献主要是关注设施选址、 路径 信息共享等方法论的问题， 很少涉及通过物 优化、 流运作体系和方案评价来提高即时响应能力的问 题。 在多属性决策理论方面， 已经取得了不少成果， 但很少应用到应急物流领域。 本文从物流活动的各 个环节入手， 选择存储 、 运输 、 配载 、 包装 、 信息处 保障机制等组合方案， 通过多属性决策和评价， 理、 探讨影响应急物流系统快速响应能力的源泉和提 高途径。
X２２ 普通铁路运输 X２５ 公路运输 X２８ 直升机
X２３ 普通空运 X２６ 驼背列车
应 包 物 流 方 案 Ｘ
配载
X３１ 散放 X３３ 无动力车
X３２ 一般容器 X３５ 动力车
X３３ 集装箱 X３６ 传送带
包装
X４１ 散装
X４２ 非标准包装
X３３ 标准包装
信息处理
X５１ 手工处理
X５２ 电脑处理